EigenLayer：為以太坊添加無需許可的功能

這是一場由 Sreeram Kannan（華盛頓大學 / EigenLayer）在 a16z crypto 研究活動上的研究演講，解釋了 EigenLayer 如何旨在透過允許質押者將相同的質押資金投入到額外的罰沒條件中，以換取提供如預言機、跨鏈橋、資料可用性層和替代執行環境等新服務，從而在以太坊上實現無需許可的創新。

這份逐字稿是 a16z crypto 發布的原始影片逐字稿 (opens in a new tab)的無障礙副本。為了提高可讀性，已進行了輕微的編輯。

簡介 (0:00)

今天我將討論我們正在構建的產品之一，這也是一個名為 EigenLayer 的想法。我們將 EigenLayer 稱為再質押集合體，但它的實際作用是讓任何人都能為以太坊添加新功能。

正如 Tim 所介紹的，我是西雅圖華盛頓大學的副教授，在過去的四年半裡，我們一直在研究區塊鏈、共識和其他領域。在過去的一年裡，我創立了新創公司 EigenLayer Labs。我們在共識協定方面做了大量工作——我們發表了一篇名為《Everything is a Race》的論文，分析了工作量證明 (PoW)、權益證明 (PoS) 和空間證明最長鏈類型協定在何種條件下是安全的。我們在這些理解的基礎上進行了構建——例如，一篇名為 Prism 的論文，這是一個具有極低延遲的工作量證明協定。我們還進行了一項名為 PoSAT 的研究，探討如何創建一個動態可用的權益證明協定，讓你的協定在參與度變化的情況下仍能繼續運作。

區塊鏈何時具有可歸責性 (1:31)

我們還探討了區塊鏈何時具有可歸責性。一個啟發式的觀點是，當你有法定人數和簽章時，如果一群質押者在一個區塊上進行雙重簽章，那麼這些區塊鏈就是可歸責的。但其中存在一些微妙之處——例如，像 Algorand 這樣的協定雖然也使用法定人數，但它不具備可歸責性，因為它依賴於時間假設，在這種情況下，你可以透過保持沉默來造成安全性違規。

多資源共識 (2:11)

最近的兩項工作是關於多資源共識的——假設你想構建一個將權益證明、空間證明和工作量證明全部結合到一個協定中的協定。你希望即使大多數工作量證明礦工是惡意的，只要極小部分的權益證明礦工是誠實的，它也能運作。我們已經描述了跨多個資源的權衡區域。

我們還致力於點對點拓撲設計——你如何確保在區塊鏈的點對點網路中，共識協定尊重訊息的排序？在區塊鏈中猖獗發生的事情之一是搶跑。為了防止非針對性的搶跑——即你只是因為擁有價格優勢而想搶在所有人前面——我們發表了一篇名為 Themis 的論文，它賦予了區塊鏈原生的先進先出屬性。

在共識之上，還有像分片這樣的擴展解決方案。我們有幾篇關於這方面的論文——Coded Merkle Tree 和 Free2Shard。

我們發現區塊鏈中的一個主要摩擦是，核心層（在共識、分片或點對點層面）的創新速度遠低於應用層的創新速度。應用程式是無需許可即可部署的——任何人都可以將應用程式部署在像以太坊這樣現有的區塊鏈上。然而，核心協定升級在很深的層面上是許可制的。這在很大程度上阻礙了我們這個領域的發展。

解耦信任與創新 (8:30)

將故事帶回 2008-2009 年：比特幣透過工作量證明挖礦開創了去中心化的信任。在挖礦之上，有一個共識協定——最長鏈或最重鏈——它決定了有效的鏈。在此之上，比特幣腳本設定了執行語義。因此，我們在底層有一個信任層，在上面有一個共識層，而在最上面有一個執行層。

但比特幣也是一個特定於應用程式的區塊鏈——專為一個應用程式設計：客戶端之間的比特幣交換。回到 2011 年，任何需要在區塊鏈上構建的新應用程式都需要自己的信任網路。例如，有人想構建一個名為 Namecoin 的去中心化網域名稱系統。比特幣的腳本層沒有提供足夠的可程式性，所以你必須創建一個新的腳本層和一個新的信任網路。Namecoin 和比特幣之間無法共享信任。

以太坊構建的核心理念是信任與創新的解耦。他們採用了比特幣腳本層，並將其替換為通用的圖靈完備程式設計層——以太坊虛擬機。從基本意義上講，這是一個小型的技術升級，但它創造了信任的模組化。現在任何人都可以來在這個系統之上構建去中心化應用程式 (dapp)。構建 ENS 的人與信任網路沒有任何關係。以太坊網路的信任變成了一個可以提供給任何分散式應用程式的模組。

開放式創新 (10:23)

這導致了匿名經濟的大幅加速。任何創建這些應用程式的人——他們本身並不被信任，他們只是帶來了創新。你想出了一個主意，你可以是個無名小卒，你不需要被信任，你只需編寫你的程式碼，將其部署在以太坊上，每個人都相信以太坊將繼續按照規定的條件執行。

對此進行建模的一種方法是：基礎層——信任網路、共識和虛擬機——被捆綁成一個產生信任的信任網路。以太坊區塊鏈是信任的生產者。分散式應用程式是信任的消費者。價值交換是：dapp 從以太坊獲得信任，並作為回報支付費用。就像創投是資本與創新的解耦一樣，以太坊解耦了信任與創新。

但開放式創新的障礙依然存在。如果我有一個關於如何升級以太坊共識協定的想法——假設現在是 2019 年，我想出了 Avalanche 共識協定——沒有辦法將其部署到以太坊上。那我該怎麼辦？我去創造我自己的一整個世界。這就是替代性第一層 (L1) 區塊鏈的時代——每個都有不同的共識協定、不同的虛擬機，但每個都必須建立自己的信任網路。

這幅景象看起來與 2011 年比特幣和 Namecoin 的景象完全一樣。dapp 層面的創新可以簡單地構建在以太坊上，但更深入並觸及技術堆疊核心的創新必須創建碎片化的信任生態系統。

此外，以太坊僅為 dapp 提供用於區塊製作的信任——交易排序和交易執行。僅此而已。如果 dapp 在其他任何方面需要信任——從網際網路讀取資料、從另一個區塊鏈讀取資料、運行不同的執行引擎、運行遊戲引擎、運行身分驗證系統——它們必須創建自己的信任網路。切林克 (Chainlink) 是一個很好的例子：它是一個預言機協定，有助於將資料從網際網路獲取到區塊鏈中，但切林克有自己的信任網路。它的信任並非借自以太坊質押者。

個體經濟學問題 (16:28)

個體經濟學問題：如果你正在運行一個中介軟體——例如，一個資料儲存系統——你必須創建自己的質押機制。你需要很高的經濟安全性，這意味著需要質押大量資本，然後你就會面臨資本的機會成本。例如，你希望在你的資料儲存層中質押 100 億美元。在一個非投機的世界裡，你必須為這筆資本支付 5% 或 10% 的年利率。主要成本不是儲存資料的營運成本——而是維持龐大經濟資本基礎的成本。

你看看任何權益證明生態系統：94% 的獎勵歸於持有資本的人，只有 6% 歸於實際執行營運的人。因此，即使你想出了一個將營運成本降低 10 倍的突破性想法，這 94% 依然保持不變。你的成本結構受限於資本成本。

如果你是一個 dapp，個體經濟學問題在於你向像以太坊這樣的大型信任網路支付了非常高的費用，但你卻受限於你所依賴的最薄弱的信任。如果你有一個不那麼受信任的預言機或跨鏈橋，你可能會在那裡遭到利用。你的安全性始終取決於最低的共同標準。

經濟問題 (19:52)

對於核心區塊鏈來說，如果核心價值主張是提供去中心化的信任並從中獲取收入，那麼以太坊只能在區塊製作上提供去中心化的信任——而不是在運行去中心化服務所需的所有其他事情上。其他中介軟體正在創建去中心化信任的孤島，收入並沒有對齊並創建一個龐大的信任網路，而是被碎片化成更小的孤島。

EigenLayer (20:44)

這實際上是一個簡單得令人難以置信的想法，卻能一次解決所有這些問題。

EigenLayer 是一種利用現有信任網路來做其他它原本不打算做的事情的機制。以太坊在排序和執行上提供信任。EigenLayer 是以太坊上的一系列智能合約，其核心運作詞彙是再質押。

什麼是再質押？在權益證明的以太坊中，已經有數百億美元被質押在信標鏈中。EigenLayer 是質押者進行再質押的一種機制——他們將相同的資本置於額外的風險之中。他們將質押鎖定在以太坊中，而相同的質押會被投入到額外的罰沒條件中。罰沒是一種可以沒收你質押的機制，但現在你在 EigenLayer 智能合約之上，添加了可能讓你受到懲罰的額外原因。

我們想要的屬性是：相同的質押承擔額外的風險。什麼方面的額外風險？在提供任何構建在 EigenLayer 之上的新服務方面——有人想構建一個預言機、一個跨鏈橋、一個資料可用性層、一個新的共識協定。這些中的任何一個都可以構建在 EigenLayer 之上。如果你是選擇加入的質押者，你還要指定你選擇加入哪些服務子集——從而在獲得收入的同時也承擔額外的罰沒風險。

EigenLayer 如何對齊生態系統 (23:50)

對於中介軟體：如果一個已經在以太坊中質押的質押者選擇加入以同時在預言機上提供服務，他們不會有額外的資本成本。他們已經在以太坊上質押並賺取 APR。透過選擇加入 EigenLayer，邊際資本成本要麼非常小，要麼理論上為零。如果你知道作為一個誠實的節點你永遠不會被罰沒，風險就會降到最低。這個等式變成了：營運成本是否能被收入所證明合理？中介軟體的成本結構突然從受限於資本轉變為受限於營運成本。

對於 dapp：特別是許多質押者選擇加入的熱門服務，提供了與以太坊本身相同的信任。如果所有質押者都有可能選擇加入，你就可以在並非原生內建於以太坊的服務上獲得核心的以太坊信任。

這也與核心生態系統的價值觀保持一致。在以太坊上質押的質押者會獲得區塊獎勵和交易費用，但他們也可以獲得預言機費用、資料可用性費用、排序費用——所有這些以前都是無法獲得的。質押 ETH 有額外收入來源這一事實，增加了代幣本身的價值。

EigenLayer 是一個雙邊市場。一邊是選擇加入的質押者。另一邊是構建在 EigenLayer 之上的中介軟體和服務選擇加入以使用這些質押者。

過度槓桿與風險管理 (33:00)

觀眾提問： 如果質押被過度槓桿化怎麼辦？

假設有十個不同的 dapp 運行著自己的鏈，每個價值 100 萬美元，都依賴於同一個 200 萬美元的質押者法定人數——那麼該質押就變得過度槓桿化了。EigenLayer 也是風險管理層。我們將其建模為一個圖論問題：每個質押者是一個節點，每個服務依賴於一群質押者，並且每個服務都有來自腐敗的利潤。然後你計算這個圖上的割 (cuts)，以確保系統永遠不會過度槓桿化。

如果系統變得過度槓桿化，費用就會上升，更多的人會選擇加入，系統就會再次變得槓桿不足。隨著更多服務的啟動，收益機會增加，更多的資本被鎖定——可能會有 50% 的 ETH 被質押，而不是只有 5%。

區塊空間經濟學 (43:58)

區塊空間由區塊限制決定——即一個區塊所能容納的最大大小。所有區塊鏈系統都有自我調節的經濟學，當你的區塊大小接近區塊限制時，價格就會開始暴漲。

區塊限制是由最弱節點的基礎設施設定的。以太坊的理念是允許委內瑞拉的家庭驗證者加入——可能只有每秒 1 MB 的頻寬。這就是區塊限制的設定方式。但所有在 Amazon Web Services 上運行的質押者都有 10 Gbps 的連線——與最弱節點相差 10,000 倍。

EigenLayer 透過創建一個自由市場自動解決了這個問題，在該市場中，這些質押者可以將他們額外的區塊空間借給其他服務。有人可以構建另一條鏈，每個區塊有 150 億燃料 (gas)，而不是 1500 萬燃料。你可以獲得大約 60% 的以太坊安全性——這已經足夠好了。

質押者異質性 (48:57)

質押者的異質性不僅限於運算能力。質押者在風險和獎勵偏好方面也具有高度的異質性。你和我可能會同意，如果我們的結果與 Coinbase API 的輸出不同，我們就會被罰沒，但對其他人來說，這是完全不可接受的。這永遠無法被標準化到核心協定中，但可以被外部化到一個選擇加入的層中。

質押者在獎勵偏好上也是異質的。在以太坊中，區塊空間是一個無色的量——所有交易都是平等的，區分它們的唯一信號是價格。在以太坊之上構建社交網路非常困難，因為每一筆社交網路交易都在與去中心化金融 (DeFi) 交易競爭，而後者在逐筆交易的基礎上利潤要高得多。我們的解決方案是：質押者選擇加入不同的子鏈，在這些子鏈中他們有不同的獎勵偏好。

民主與敏捷的創新 (51:01)

EigenLayer 解決了如何設計一個在創新上既民主又敏捷的區塊鏈的問題。以太坊的治理非常民主，但反應也非常緩慢。今天所有的協定都在敏捷性和民主治理之間進行權衡。以太坊加上 EigenLayer 兩全其美：一個民主且更新緩慢的基礎層，在此之上，EigenLayer 允許人們以完全無需許可的方式構建能快速響應市場需求的創新。

EigenDA 與結語 (52:56)

我們正在探索構建跨鏈橋、事件驅動的自動化、公平排序服務、側鏈和 MEV 整合——所有這些都在 EigenLayer 上進行。EigenLayer 已經在內部測試網上線。我們已經構建了第一個用例：一個名為 EigenDA 的以太坊超大規模資料可用性層。這是一個結合了糾刪碼和多項式承諾中最佳理念的資料可用性層。在我們的測試網上，寫入資料的速率為每秒 12.4 MB——比以太坊 2.0 計畫發布的速率大 10 倍。

關鍵的見解是，透過糾刪碼，儲存檔案的總成本並不取決於選擇加入的節點數量。但你可以收取的價格取決於節點數量，因為你提供了更多的經濟安全性。這裡存在一種自我擴展的經濟學，越來越多的節點會選擇加入，因為他們可以在不增加營運成本的情況下收取安全溢價。糾刪碼打破了可擴展性和去中心化之間的權衡——你可以同時獲得完全的去中心化和完全的可擴展性。

問答精華 (58:00)

關於中介軟體審計： 就像有智能合約審計生態系統一樣，我們也需要中介軟體審計生態系統。智能合約審計服務於被假定為一無所知的用戶。中介軟體審計服務於被假定為了解一些情況的質押者。如果我們無法讓中介軟體審計發揮作用，我們其實也不應該信任智能合約審計。

關於風險： 一個極端的例子——所有的質押都選擇加入了一個 EigenLayer 系統，在這個系統中，即使你沒有做任何壞事也可能被罰沒，然後你被罰沒了，整個協定都處於危險之中。這是有可能的。但質押者是損失金錢的人，所以他們在選擇加入時應該更加小心。讓他們能夠輕鬆地保持謹慎是我們關注的重點。

關於 L1 區塊空間與側鏈： 你可以在以太坊的信任網路之上運行一個非常不同的系統——比如 Solana VM。罰沒條件很簡單：如果你在相同深度對一個區塊進行雙重簽章，這是一個鏈上可驗證的條件，你就會被罰沒。這種成本結構是可行的，因為再質押者沒有額外的資本成本，而 EigenLayer 側鏈與擁有自己的鏈之間的區別在於，你不需要一個新的價值代幣，也不需要付費來維持該代幣的資本成本。