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页面最后更新: 2024年1月18日

合并是如何影响以太币供应的

合并发生在 2022 年 9 月,是指以太坊网络从工作量证明过渡到权益证明。 过渡期间,以太币的发行方式发生了改变。 以前,新以太币主要有两个发行来源:执行层(即 主网)和共识层(即 信标链)。 合并后,执行层的发行量目前为 0。 下面,我们进行详细分析。

以太币发行的组成部分

我们可以把以太币的供应分为两个主要因素:发行和销毁。

以太币的发行是指创建以前不存在的以太币的过程。 以太币的销毁是指将现有以太币销毁使其退出流通的过程。 发行和销毁比率依据几个参数来计算,它们之间的平衡决定了以太币的通胀/通缩率。

以太币发行内容提要

  • 在过渡到权益证明之前,大约每天向矿工发行 13,000 个以太币
  • 根据 1,400 万以太币质押总量,大约每天向质押人发行 1,700 个以太币
  • 实际的质押发行量根据以太币质押总量波动
  • 合并后,每天只发行大约 1,700 个以太币,将新以太币总发行量降低大约 88%
  • 销毁:根据网络需要波动。 如果某一天的平均燃料价格至少为 16 Gwei,就能有效抵消发行给验证者的大约 1,700 个以太币,使当天以太币的净通胀率为 0 或更低。

合并前(历史情况)

执行层发行

在工作量证明下,矿工只和执行层交互,并且如果他是第一个提出下一个区块的矿工,则会获得区块奖励。 在 2019 年的君士坦丁堡升级后,这种奖励是每个区块 2 个以太币。 而且,矿工发布

也会得到奖励,叔块是在最长链/规范链之外的有效区块。 每个叔块的最高奖励是 1.75 个以太币,此外,还有来自规范区块的奖励。 挖矿过程是一种经济密集型活动,历来需要大量发行以太币才能维持。

共识层发行

信标链在 2020 年上线。 它由验证者使用权益证明保证安全,而非矿工。 信标链是通过以太坊用户将以太币单向存入主网(执行层)上的智能合约驱动的,信标链会侦听主网并在新链上为用户记入相同数量的以太币。 合并发生前,信标链的验证者并不处理交易,他们本质上是就验证者池的状态达成共识。

信标链上的验证者在证明链的状态和提出区块时,会获得以太币奖励。 在每个时段(每 6.4 分钟),会根据验证者的表现计算和分配奖励(或惩罚)。 验证者的奖励明显少于之前工作量证明下提供的挖矿奖励(大约每 13.5 秒 2 个以太币),因为运行验证者节点并不是经济密集活动,因此不需要或不应该有那么高的奖励。

合并前发行分析

以太币总供应量:大约 120,520,000 个以太币(在 2022 年 9 月合并时)

执行层发行:

共识层发行:

  • 按总质押量 14,000,000 个以太币计,以太币的发行率大约是 1,700 个以太币/天(查看来源(opens in a new tab)
  • 因此一年发行大约 620,500 个以太币
  • 因此通胀率大约是 0.52%(每年 62.06 万个/总共 1.193 亿个)
总计年化发行率(合并前):大约 4.61% (4.09% + 0.52%)

大约 88.7% 的发行量会给执行层上的矿工 (4.09 / 4.61 * 100)

大约 11.3% 的发行量会给共识层上的质押人 (0.52 / 4.61 * 100)

合并后(现状)

执行层发行

合并后,执行层的发行量为 0。 在升级后的共识层规则下,工作量证明不再是有效的区块产生方法。 所有执行层活动都被打包到“信标区块”中,后者由权益证明验证者发布和证明。 证明和发布信标区块的奖励在共识层单独核算。

共识层发行

共识层发行与合并前一样继续进行,为证明和提出区块的验证者提供少量奖励。 验证者奖励继续计入在共识层上管理的验证者余额。 与可以在以太坊主网上交易的当前帐户(“执行”帐户)不同,这些单独的以太坊帐户无法自由地与其他以太坊帐户进行交易。 这些帐户中的资金只能提取到一个指定的执行地址。

自 2023 年 4 月上海/卡佩拉升级以来,这些提款操作已经对质押人开放。 我们将鼓励质押人提取他们的收益/奖励(超过 32 个以太币的余额),因为即便不提取,这些资金也不会增加他们的质押权重(最大值 32)。

质押人也可以选择退出并提取他们的全部验证者余额。 为了确保以太坊稳定,对同时离开的验证者数量设置了上限。

在一天内可以退出的验证者数量大约为全部数量的 0.33%。 默认每个时段可以退出四 (4) 个验证者(每 6.4 分钟退出一个,或每天退出 900 个)。 每增加 65,536(216) 个额外验证者,就允许多一个 (1) 验证者退出,但此规则仅适用于超过 262,144(218) 个验证者时。 例如,如果验证者数量超过 327,680,那么每个时段可以有五 (5) 个验证者退出(每天退出 1,125 个)。 当总活跃验证者数量超过 393,216 个时,可以有六 (6) 个验证者退出,以此类推。

随着越来越多的验证者提款,退出验证者的最高数量会逐步减少至最少 4 个,意在防止大量质押的以太币被同时提取,导致网络不稳定。

合并后的通胀分析

  • 总以太币供应:~120,520,000 以太币 (在2022年9月合并的时候)
  • 执行层发行量:0
  • 共识层发行量:同上,年化发行率大约 0.52%(质押总量为 1400 万个以太币)
总计年化发行率:大约 0.52%

每年以太币发行量净减少:大约 88.7% ((4.61% - 0.52%) / 4.61% * 100)

销毁

针对以太币发行的反制因素是以太币销毁率。 为了在以太坊上执行交易,必须支付最低费用(称为“基础费”),基础费随网络活动持续波动(区块到区块)。 该费用使用以太币支付,为了让交易有效必须支付。 基础费在交易过程中销毁并退出流通。

费用销毁在 2021 年 8 月的伦敦升级后上线,在合并后保持不变。

除了伦敦升级实现的费用销毁外,验证者也会因为离线受到惩罚,更糟糕的情况是,他们可能会因为违反某些规则致使网络安全受到威胁而被罚没。 这些惩罚导致验证者的以太币余额减少,罚没金额不会直接奖励给任何其他帐户,而是真正地销毁/退出流通。

计算应对通紧的平均燃料价格

如上述讨论,一天中以太币的发行量取决于质押的以太币总量。 在撰写本文时,发行量大约是 1700 个以太币/天。

为了确定在指定 24 小时内完全抵消发行量所需的平均燃料价格,首先计算一天中的区块总数,假定出块时间是 12 秒:

  • (1 个区块/12秒) * (60 秒/分钟) = 5 个区块/分钟
  • (5 个区块/分钟) * (60 分钟/小时) = 300 个区块/小时
  • (300 个区块/小时) * (24 小时/天) = 7200 个区块/天

每个区块的目标是 15x10^6 gas/block有关燃料的更多信息)。 通过这些,我们可以计算出抵消发行量所需的平均燃料价格(以 Gwei/燃料 为单位),假设每天的以太币总发行量是 1700 个以太币:

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

Y 求解:

  • Y = (1700(10^9))/(7200 * 15(10^6)) = (17x10^3)/(72 * 15) = 16 gwei(四舍五入到两位有效数字)

另一种改变最后一步的方法是用变量 X 代替 1700,X 表示以太币日发行量,然后把其余部分简化为:

  • Y = (X(10^3)/(7200 * 15)) = X/108

我们可以把它简化成 X 的函数:

  • f(X) = X/108,其中 X 是以太币日发行量,f(X) 代表抵消全部新发行的以太币所需的 Gwei 燃料价格。

所以,如果根据质押的以太币总量 X(以太币日发行量)增加到 1800,则 f(X)(抵销所有发行量所需的 gwei)为 17 gwei(取两位有效数字)

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