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頁面上次更新: 2024年2月20日

合併會對以太幣供給造成什麼影響

合併指的是 2022 年 9 月,以太坊網路棄用工作量證明,轉而採用權益證明。 在合併的過程中,以太幣的發行方式亦相應改變。 在此之前,新的以太幣透過兩種方式發行:執行層(即 主網)和共識層(即 信標鏈)。 合併後,執行層不再發行以太幣。 本文將解釋這一改變的來龍去脈。

以太幣發行機制的組成

我們可以將以太幣的供給拆分為兩個主要面向:發行與銷毀。

以太幣的發行指鑄造新以太幣的過程。 以太幣的銷毀則是指廢棄既有的以太幣,使其不再流通。 發行率和銷毀率將基於數種參數計算得出,而兩者之間的差值便決定了以太幣的通膨/通縮率。

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以太幣發行量總覽

  • 在過渡到權益證明前,所有礦工總計每日可得到約 13,000 個新發行的以太幣
  • 在質押的以太幣總數達到 1,400 萬個的情況下,所有質押者總計每日可得到約 1,700 個新發行的以太幣
  • 實際的質押獎勵會根據質押總量浮動
  • 自合併後,發行僅為每日約 1,700 個以太幣,因此新以太幣總發行量下降了約 88%
  • 銷毀會根據網路的需求量浮動。 _如果某天平均燃料價格高於 16 gwei,這會有效抵消發行給驗證者的約 1,700 個以太幣,使得當天的以太幣淨通膨率降至零或更低。

合併前(歷史狀況)

執行層發行

在工作量證明下,礦工只會和執行層互動,如果它們最快解出下個區塊,則會收到區塊獎勵。 自從 2019 年君士坦丁堡升級後,此獎勵就被訂為每個區塊 2 個以太幣。 礦工發佈

塊同樣會獲得獎勵,這些區塊是未出現在最長鏈/規範鏈中的有效區塊。 每個 Ommer 的最高獎勵為 1.75 個以太幣,這些不包含在規範區塊頒發的獎勵之內。 挖礦是一項經濟密集型活動,歷來需要發行大量以太幣才能維持。

共識層發行

信標鏈已於 2020 年上線。 使用權益證明的驗證者(而非礦工)會保護其安全。 信標鍊是由以太坊使用者將以太幣單向存入主網(執行層)上的智慧型合約而啟動的,信標鏈會監聽該合約,並在新鏈上為使用者鑄造同等數量的以太幣。 在合併發生之前,信標鏈的驗證者未處理交易,並且基本上就驗證者礦池本身的狀態達成了共識。

信標鏈上的驗證者因證明鏈的狀態並提出區塊而獲得以太幣獎勵。 系統會根據驗證者的表現,在每個時期(每 6.4 分鐘)計算和分配獎勵(或懲罰)。 驗證者獎勵明顯低於之前根據工作量證明發行的挖礦獎勵(每大約 13.5 秒 2 個以太幣),因為運行驗證節點不是經濟密集型活動,因此不需要或不保證那麼高的獎勵。

合併前發行細節

以太幣總供給量:大約 120,520,000 個以太幣(2022 年 9 月合併時)

執行層發行:

共識層發行:

  • 以質押總量為 14,000,000 個以太幣計,發行量為大約每天 1700 個以太幣(請見來源資訊(opens in a new tab)
  • 導致每年的以太幣發行量達到大約 620,500 個
  • 導致通膨率達到大約 0.52%(每年 62.05 萬 / 總計 1.193 億)
總年化發行率(合併前):約 4.61% (4.09% + 0.52%)

約 88.7% 發行的以太幣給了執行層上的礦工 (4.09 / 4.61 * 100)

約 11.3% 發行的以太幣給了共識層上的質押者 (0.52 / 4.61 * 100)

合併後(現狀)

執行層發行

合併後執行層的發行量為零。 在升級後的共識規則下,工作量證明不再是有效的區塊產生方式。 所有執行層的活動都被打包進權益證明驗證者發佈和證明的「信標區塊」。 證明和發佈信標區塊的獎勵在共識層上是獨立計算的。

共識層發行

共識層發行今天仍在繼續,就像合併前一樣,證明和提出區塊的驗證者會收到少量獎勵。 驗證者獎勵會繼續累積到共識層內管理的驗證者餘額中。 與可以在主網上交易的活期帳戶(「執行」帳戶)不同,這些是單獨的以太坊帳戶,不能與其他以太坊帳戶自由交易。 這些帳戶中的資金只能提領到單一的指定執行地址。

自上海/卡佩拉升級於 2023 年 4 月完成以來,質押者已可提領這些資金。 我們鼓勵質押者取出收益/獎勵(超過 32 以太幣的餘額),因為這些資金對其質押權重無益(最大為 32 個)。

質押者也可以選擇退出並提領其全部驗證者餘額。 為了確保以太坊的穩定性,驗證者同時退出的數量是有上限的。

每天可以退出的上限約為驗證者總數的 0.33%。 預設情況下,每個時期(每 6.4 分鐘,每天共 900 名)可以退出四 (4) 名驗證者。 在驗證者超過 262,144 (218) 的情況下,每額外增加 65,536 (216) 名驗證者,即可額外允許一 (1) 名驗證者退出。 舉例來說,若驗證者數量超過 327,680,則每個時期可以退出五 (5) 名(每天 1,125 名)。 活躍驗證者總數超過 393,216 時,將允許六 (6) 名退出,依此類推。

隨著越來越多的驗證者退出,退出驗證者的最大數量將逐漸減少到下限值四個,用於特意防止大量質押的以太幣同時被取出,造成不穩定。

合併後通膨細節

  • 以太幣總供給量:大約 120,520,000 個以太幣(2022 年 9 月合併時)
  • 執行層發行量:0
  • 共識層發行量:同上,年化發行率約為 0.52%(質押總量為 1,400 萬個以太幣)
總年化發行率:約 0.52%

年度以太幣發行量淨減少值:約 88.7% ((4.61% - 0.52%) / 4.61% * 100)

🔥銷毀

與以太幣發行相反的力量是以太幣被銷毀的速度。 對於在以太坊上執行的交易,必須支付最低費用(稱為「基本費用」),具體費用根據網路活動不斷波動(逐區塊)。 此費用使用以太幣支付,且必須支付這筆費用,交易才被視為有效。 這筆費用會在交易過程中銷毀,從流通中移除。

費用銷毀機制在 2021 年 8 月倫敦升級後上線,自合併以來一直維持不變。

除了倫敦升級時實作的費用銷毀機制外,驗證者也可能因離線而受到懲處;更糟糕的是,他們可能因為違反威脅網路安全的特定規定而遭罰沒。 這些處罰會導致驗證者餘額中的以太幣減少,減少的金額不會直接獎勵給任何其他帳戶,而是會有效地從流通中銷毀/移除。

計算通縮時的平均燃料價格

如上所述,一天發行的以太幣數量取決於質押的以太幣總量。 截至本文撰寫時止,每天的發行量約為 1,700 個以太幣。

為了確定在給定 24 小時內完全抵消此次發行所需的平均燃料價格,我們先計算一天中發行的區塊總數(假設一個區塊出塊的時間為 12 秒):

  • (1 個區塊/12 秒) * (60 秒/分鐘) = 5 個區塊/分鐘
  • (5 個區塊/分鐘) * (60 分鐘/小時) = 300 個區塊/小時
  • (300 個區塊/小時) * (24 小時/天) = 7200 個區塊/天

每個區塊目標為 15x10^6 gas/block更多燃料相關資訊)。 我們可以利用這一資訊解出抵消發行量需要的平均燃料價格(以 gwei/燃料為單位),假設每日以太幣發行量為 1700:

  • 7200 blocks/day * 15x10^6 gas/block *Y gwei/gas* 1 ETH/ 10^9 gwei = 1700 ETH/day

解出 Y

  • Y = (1700(10^9))/(7200 * 15(10^6)) = (17x10^3)/(72 * 15) = 16 gwei(四捨五入至僅保留兩位有效數字)

另一種方式是將最後一步的 1700 替換成代表每日以太幣發行量的變數 X,並將其餘部分化簡為:

  • Y = (X(10^3)/(7200 * 15)) = X/108

我們可以簡化並將其寫為 X 的函式:

  • f(X) = X/108,其中 X 代表每日的以太幣發行量,f(X) 代表抵消新發行的所有以太幣所需的 gwei/燃料價格。

所以舉例來說,若基於以太幣質押總量,X(每日以太幣發行量)升至 1800,f(X)(抵消發行的所有以太幣所需的 gwei)會是 17 gwei(取兩位有效數字)

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