2万字终极入门指南包:一文搞懂所有加密核心概念

本文可作为经验丰富者的参考和新入门圈朋友的入门指南。

撰文:GSR Digital

编译:深潮TechFlow

随着近期美国比特币现货 ETF 获得批准、Solana 的崛起、围绕区块链架构新的实验以及比特币生态的创新等发展,加密货币正在升温。 因此,GSR Digital提供了关于各个数字资产主题和子行业的概述,作为经验丰富者的参考和新入门圈朋友的入门指南。

区块链相关概念

不同的区块链有不同的规则、共识机制和代币标准,因此不能简单地将代币从一个区块链发送到另一个区块链。桥可以从源链向目的链传输代币和数据,并在此过程中必须执行三个主要任务:数据传输、验证和解释。桥可以通过多种方式构建,其在无需信任性(桥是否继承了连接的链的安全性)、扩展性(连接多个链是否容易或每条路径是否需要定制实现)和通用性(桥梁能否发送任意数据/消息,还是只能进行跨链交换)之间有不同的权衡。桥梁也代表一个巨大的攻击向量,通常通过支持的链数量、每日活跃用户和锁定的总价值来评估其安全性。

桥执行跨链交易的三种主要方式是:

  • 锁定与铸造:这些桥在原始链的智能合约中锁定原生代币,然后在目的链上向用户发行等量的包装代币。包装代币充当欠条,稍后可以烧毁以在原始链上取回原始代币。这种桥在质押效率上有优势,因为它们不需要额外的质押或流动性,但它们会在目的链上分散流动性,产生多个资产的包装版本,并且如果受到攻击,会对目的链造成系统性风险。

  • 跨链流动性:这些桥通过让流动性提供者(LP)提供流动性来促成低滑点交换,充当跨链自动做市商。它们在流动性上效率低下,但只处理原生代币,因此风险仅限于LP。

  • 销毁与铸造:这些桥在原始链上销毁原生代币,并在目的链上铸造等量的代币。由于它们不包装代币或使用AMM,它们不会分散流动性或引入滑点。但是,桥必须有权在多个链上铸造原生代币,这通常只适用于真实世界的资产(Circle的CCTP是一个例子)。

在目的链上铸造之前,桥必须达成共识,即原始链上的资产已被锁定或销毁。这通过三种方式完成:

  • 本地验证:桥在目的链上运行原始链的轻客户端作为智能合约来验证。这继承了连接的链的安全性,但轻客户端必须为每个单向桥定制构建。

  • 外部验证:该桥使用自己的验证器集合达成共识,可能是一个中心化实体、多重签名或一个去中心化的质押者群体(通常使用 PoA 或 PoS机制)。这些桥的安全性较低,本质上它们自己就是区块链,但没有社会共识。

  • 本地验证:本地验证的桥充当基于中心限价订单簿的P2P匹配平台,涉及双方交互以加密方式验证对手方。它们安全且易于在多个链之间设置,但只能进行资产交换。

  • 乐观验证:上述方法的混合体,类似于乐观rollup,它假设在目的链上提交的区块头是有效的,除非在挑战期间被证明否则。

密码学

密码学是研究在对手存在的情况下保护通信和数据安全的技术。它与密码分析一起,是密码学这一更大学科的一部分。

密码学使用各种加密算法(称为密码)来保护通信,其中密码和密钥将输入数据(称为明文)转换为加密输出(称为密文)。密码学可以分为对称密码学、非对称密码学和密码哈希函数。

对称密码学使用相同的密钥进行明文的加密和密文的解密。它通常比非对称密码学更简单且计算强度更低,但需要一种安全地共享密钥的方式,并且网络中每对用户都需要单独的密钥。示例包括各种密码(例如,凯撒密码)和数据加密标准(DES)。

非对称密码学(又称公钥密码学):使用数学上相关的公钥和私钥消除了共享密钥的需要,因此更适合大型/扩展/活跃网络。公钥可以自由共享并由私钥创建,它们充当一种单因素认证机制,应严格保密。公钥和私钥数学相关,虽然从私钥计算公钥很容易,但反过来几乎不可能。这提供了一种证明知道私钥而不透露它的方法,并允许向接收者的公钥加密消息,然后只能由接收者的私钥解密(提供加密),并且发送者的公钥可以用来验证发送者是私钥的持有者而无需透露私钥(提供认证)。示例包括DH、RSA和椭圆曲线密码学,后者被比特币、以太坊等使用。

密码哈希函数通过将数据分割成片段并对其进行多轮本地操作,丢失信息,最终将数据转换为固定长度的数字字符串,为任意数量的数据创建数字指纹。哈希函数是单向的(不能从输出推导出输入)和确定性的(对给定输入返回相同的输出)。比特币在协议中使用SHA-256哈希函数。

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托管

数字资产托管机构存储和保护所有者的加密私钥,使持有者能够签署数字资产交易。密钥存储在加密钱包中,可以是热钱包(连接到互联网;牺牲安全性以换取速度、流动性、自动化)或冷钱包(未连接到互联网;更安全但更慢且需要手动)。

托管人代表用户保管密钥,而托管技术提供商提供技术解决方案,使最终用户能够安全高效地自我托管。托管人承担更多风险,受到更多监管,并提供更高的客户服务,但提供的资产/功能较少,引入了交易对手风险,且反应速度较慢。

核心托管技术解决方案包括:

  • 硬件安全模块(HSM):是一种防篡改的、政府认证的物理设备,可保护加密过程且不连接到互联网。HSM难以被破解,但会造成单点故障。

  • 多重签名:需要多个密钥授权数字资产交易,通常要求与资产相关的密钥中的大多数签名交易(例如,5个中的3个)。多重签名减轻了HSM的单点故障问题,但可能不被所有区块链支持,可能导致更高的交易费用或隐私减少,并引入智能合约风险。

  • 多方计算(MPC):是一个将私钥分割为密钥份额并分发到多个设备上的过程。MPC很灵活,可以启用复杂的签名规则,稍后可以更改或撤销签名份额,允许热钱包和冷钱包的混合使用,并生成标准签名,但是这是较新、测试较少的技术,不能与HSM一起使用。

托管解决方案由各种提供商管理(例如专门的加密原生提供商、传统金融机构、加密货币交易所、主要经纪人),可能专注于零售投资者或机构投资者,并经常提供附加服务,如交易、借贷、质押、治理参与和/或安全的客户网络。

去中心化自治组织

去中心化自治组织(DAO)是基于区块链的组织,由一套自动可执行的规则管理,允许自下而上的决策和围绕共同目标组织社区。DAO由其成员集体管理和拥有,没有层级结构,其治理编码进智能合约中。DAO本质上是协调机制,提供无需信任的管理和组织透明度、参与式决策和无国界合作,以及新颖的融资方式和所有权机制。它们被用来管理协议、资助拨款、分发创意作品、指导投资、联合社区成员,以及服务其他的DAO。

DAO 的成员资格通常由 DAO 代币的所有权决定,该代币通常可以免费获得,并允许任何持有者就治理提案(例如如何使用国库资金)提出并投票。此外,还出现了许多 DAO 框架来自动化 DAO 创建,包括 Aragon、DAOstack、Moloch 和 Colony。

最著名的DAO是The DAO,一个社区指导的风险投资基金,成立于2016年,根据成员投票对其资金进行投资。The DAO在当时聚集了所有流通ETH的14%,在其财政中被盗取6000万美元后,关于是否恢复资金的分歧导致网络分裂为以太坊和以太坊经典(ETC)。

DAO在DeFi协议治理中被广泛依赖,如Uniswap、Compound和Aave。最近,DAO被设立为艺术集体(PleasrDAO)、社交社区(Friends With Benefits)和购买物品(ConstitutionDAO)。最大的DAO包括Optimism、Arbitrum、Mantle和Uniswap。

DAO有潜力改善公民参与、简化商业创建和筹资、为共享的财务和社会资本铺平道路、使工作不受约束且自定义、更好地将产品/服务与需求相匹配,并改善精英管理、贡献驱动的所有权和奖励。然而,到目前为止,DAO尚未达到最初的期待和目标,并经常因选民参与度低、可能受到胁迫、缺乏隐私以及大型代币持有者的过度影响而受到批评。

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去中心化金融

去中心化金融(DeFi)是一种金融形式,它使用区块链技术、智能合约和去中心化应用程序在无需中介的情况下,以开放和透明的方式提供传统的金融服务,如借贷、交易和投资。

协议开发者通常将他们的DApp作为部署到诸如以太坊这样的区块链上的智能合约代码发布。DApp 通常从中心化开始,但通常会逐步实现去中心化,并由去中心化自治组织 (DAO) 进行最终控制。DApp通常发行代币来协调和激励用户行为,奖励价值贡献。

通过利用部署到去中心化公共区块链的智能合约代码并创建点对点网络,DeFi既无需信任(因为程序自动执行),又无需支付租金(因为不存在中心化中介)。DeFi还继承了区块链的属性,如透明性、开放性和不可变性,并引入了关于所有权、治理和激励的新范式。

DeFi活动可以通过活跃用户数、DApp数量或总锁定价值(TVL)来衡量,TVL是指在特定时间内锁定在DeFi智能合约中的资产总额。大多数DeFi活动发生在以太坊或其二层网络上,由于网络效应较大,然而其他区块链如Solana和Avalanche也有活跃的DeFi生态系统,并提供了诸如速度/可扩展性等方面超过以太坊的优势。流行的DApp包括Uniswap(现货DEX)、dYdX(永续DEX)、Aave/Compound(借贷)、Lido(流动性质押)和Maker(抵押债务头寸/DAI稳定币)。

DeFi在2020年夏天开始蓬勃发展,被称为DeFi Summer,当时借贷平台Compound开始通过其COMP治理代币在其DApp上激励活动,这一过程称为流动性挖矿。

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衍生品

衍生品是一种金融合约,其价值取决于标的资产或资产组合,用于对冲风险或投机目的。衍生品的价格基于基础资产的变化而波动,衍生品可以在具有标准化条款的交易所交易,也可以在场外市场以更多定制条款进行双边交易。

虽然传统金融中的衍生品也包括远期合约和掉期,但在加密领域最常见的衍生品包括日历期货、永续期货和期权。

  • 期货合约:(交割)期货是一种金融合约,要求买方在未来某个约定的日期以约定的价格购买基础资产,卖方出售基础资产。期货合约是标准化的,在交易所交易,并可以实物或现金结算。标准加密货币期货主要由 CME 的期货产品组成,如果包含永续合约(即大多数期货交易是通过永续合约完成),则占所有期货交易量的不到 5%。

  • 永续合约:永续合约与期货合约类似,但它们没有到期日。当期货合约临近到期时,其价格会收敛到现货价格,而永续合约使用一种资金机制将合约与其基础现货价格连接起来。具体来说,当永续合约价格高于现货价格时,资金费率为正,多头支付资金给空头,反之亦然(资金费率也基于永续合约与基础价格之间的差距大小,以激励交易者平衡需求并将永续合约价格与现货价格连接起来)。永续合约通过将来自各种到期日的流动性集中到单一交易所交易的工具中,提高了市场效率。币安在永续合约市场份额上占据主导地位,OKX和Bybit是主要的永续合约交易所。只有2%的永续合约交易量发生在链上,dYdX在这方面表现突出。

  • 期权:期权赋予持有者权利,但不是义务,以特定价格(称为执行价格)购买(看涨期权)或卖出(看跌期权)某种资产,而且在预定的未来日期之前或之时执行。期权价格由基础资产价格、执行价格、到期时间、基础资产的波动性和利率确定。期权交易者通常关注称为希腊字母的风险度量,这些字母衡量期权价格对基础变量变化的响应,如基础资产价格(称为Delta)、由于基础资产变化而引起的Delta变化(Gamma)、波动性变化(Vega)以及剩余时间变化(Theta)。与永续合约和流动期权市场相比,加密期权的采用较为有限。Deribit掌握着80-90%的加密期权交易量,而Paradigm是一个约占Deribit交易量三分之一的场外通信/询价网络。去中心化交易所(DEX)仅占总期权交易量的1%,Ribbon/Aevo、Lyra和Dopex是主要的DEX期权交易平台。

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做市商

做市商是在交易所为某种资产提供双向的买入和卖出报价以及报价规模的行为。它增加了买家和卖家的流动性,否则他们可能会看到更差的定价和更低的市场深度。

做市商使用专有软件,称为引擎或机器人,在市场上显示双向报价,这些引擎根据价格变化和不断变化的交易量动态不断调整买入和卖出报价。

传统上,做市商通过收取买卖价差(例如,以100美元买入,以101美元卖出)来赚取利润,他们在持有资产时承担全球价格走势对他们不利的风险,即价格风险。鉴于趋势市场和单向订单流的高度流行,使得在加密货币市场上进行做市商工作通常通过贷款+期权或保证金模型进行。

做市商之间的差异包括提供的流动性、技术和软件、历史和经验、透明度和报告、声誉、交易所整合、在中心化和去中心化交易所提供流动性的能力以及增值服务。

做市商的特定关键绩效指标包括买卖价差、成交量的百分比、最佳买卖价的百分比(即有最佳买入/卖出价的百分比)以及正常运行时间。

做市商为项目和交易提供了很多好处,例如更好的流动性和市场深度,降低的价格波动性,改善的价格发现以及大幅减少滑点。也许最重要的是,代币在去中心化应用中扮演着重要的角色,因此流动性是使技术发挥作用的关键因素。

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市场结构

市场结构:加密市场结构与传统金融相比具有许多独特的特点,包括全天候交易(24/7)、自我托管的能力、中心化交易所扮演经纪/交易所/托管人等多重角色、即时结算、混合性监管监督、稳定币作为基础资产、不断发展的衍生品市场、能够在链上和链下进行交易,以及加强的透明度(对链上活动而言)。

与传统金融相比,加密市场提供了许多关键优势,包括更少的中介机构、即时结算、更低的成本、更高的效率和更多的准入机会。

加密货币市场结构带来了一些关键挑战和风险。首先,法律和监管监督混杂,许多监管体制仍在发展中。其次,与安全(智能合约风险、黑客攻击、骗局)、托管(丢失密钥、访问控制不良)以及交易对手方(挪用、匿名团队)相关的风险加剧。最后,由于不同交易场所和链上/链下的流动性分散、缺乏提供全方位服务的加密货币主要经纪商、有限的交叉保证金以及所需的交易预先融资,资本效率普遍低下。

交易可以在中心化或去中心化交易所进行,也可以通过场外市场进行。虽然某些现货交易是通过去中心化交易所进行的(约占总交易量的15%),但衍生品交易很少发生在链上(约 2-3%)。永续合约是最流行的交易工具,其次是现货交易,期权或期货交易的交易相对较少。

尽管加密资产与传统资产的相关性较低,但由于其新生性和结构性原因,加密货币的价格表现出较高的波动性。比特币与全球流动性的增减高度相关,短期内往往随宏观以及加密货币特有的催化剂和风险而变动。从长期来看,我们预计比特币的价格将随着基本面(包括采用、使用、发展、人才和资本)的变化而变化。

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最大可提取价值

最大可提取价值(MEV)是矿工或验证者通过包含、排除和更改区块中的交易顺序,在区块奖励和交易费用之外,从区块生产中提取利润的一种衡量标准。

交易信息,包括交易的基本费用和优先费用(Gas),通常会被广播到区块链网络,并放置在称为 txpool 或 mempool 的待处理交易队列中。矿工/验证者可以选择将哪些交易包含在其提议的区块中以及交易顺序,并且从历史上看,他们会从内存池中选择 Gas 价格最高的交易,并按 Gas 支出对它们进行排序。然而,待处理交易信息可以被恶意使用,因为机器人试图在待处理交易之前抢购交易,很快就会意识到,根据优先费用进行交易排序并不是相对于更复杂的排序策略的利润最大化策略。例如,矿工或称为搜索的独立第三方可能会使用复杂的、基于机器人的交易策略来套利 DEX 之间的价格差异,用自己的买卖订单包装待处理的DEX交易(称为三明治攻击),或者为去中心化借贷协议执行清算。

虽然验证者处于利用此类交易的最佳位置,因为他们控制包含在区块中的交易以及交易的顺序,但绝大多数MEV由高度复杂的独立方(尽管大部分流向验证者)提取。以太坊验证者角色的设计尽可能简化,无需专业化,但与早年矿工简单地根据支付的费用订购交易相比,在这种 MEV 范式中最大化交易费用非常复杂,并且在计算上具有挑战性。因此,验证者现在通常不再构建自己的区块(尽管他们仍然可以这样做),而是通常接收来自相互信任的中继的区块,这些中继在区块生成器和区块提议者(验证者)之间进行中继。Flashbot的MEV-Boost软件促进了这种交接。在这种设置下,区块生产被外包给专业区块生成器市场,他们旨在最大化MEV,这些生成器向区块提议者(验证者)出价,以提议他们的区块到网络中。验证者的角色变得非常简单,只需选择最高出价的区块。由于这个出价过程的竞争性质,MEV 收入的大部分是由构建者/搜索者支付的,这些收入返回给验证者,而验证者实际上有能力提出收获它的区块。

尽管某些类型的MEV,如CEX/DEX套利以确保用户支付相同的全球市场价格以及交易所清算以确保贷款归还,是有益的,但MEV产生了许多负面外部性。这些包括被夹击的交易者执行更差和更高的价格,以及由于竞争所需的专业化而导致的更广泛的网络中心化担忧。

MEV竞争的两个非常重要的向量包括私有订单流和延迟。在其他一切相等的情况下,从搜索者的角度来看,更多的交易总是更好的,因此任何接收私有订单流的搜索者/生成器,而不是通过mempool进行交易,都会处于有利地位。此外,CEX/DEX套利是目前最大的MEV形式,而且由于大多数DEX的价格只在区块之间(12秒)调整,而CEX的价格不断波动,因此具有最低延迟以在拍卖结束前提交最有竞争力的出价是有利的。这在一个资产的真实市场价格在12秒时间段内急剧变动时特别值得注意,使最低延迟的参与者能够在拍卖结束前提交最有竞争力的出价。

有各种公司和策略来减少MEV的负面外部性,其中最著名的是Flashbots,一个旨在揭示和民主化MEV访问的研究机构。在成功推出了Flashbots Auction和MEV-Boost等产品之后,Flashbots现在正在开发其SUAVE解决方案,以去中心化区块生成本身。

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挖矿

比特币区块链是一个由不相关的计算机节点组成的网络,这些节点使用密码学和共识机制达成一致并记录有效的交易。特殊节点称为矿工,他们将待处理的交易组织成区块,并竞相成为第一个解决挖矿难题的人,将自己的区块添加到区块链中,并获得区块奖励(以及相关的交易费用)。通过要求矿工花费某种有价值的东西(这里是计算和能源资源)来解决挖矿难题,比特币鼓励矿工参与诚实,尽管可能存在不良行为者的潜在风险。

矿工将待处理的交易组织成一个提议区块,并包括一个称为nonce的随机数,将他们的提议区块进行哈希运算,以使哈希输出低于目标值(哈希函数是一个确定性的单向算法,将任意数量的输入数据转换成固定长度的数字输出)。如果哈希值低于目标值,矿工将获胜区块广播到网络上,由其他矿工验证并添加到区块链中,获胜的矿工将获得区块奖励和区块交易费用。如果矿工没有解决挖矿难题,它将更改nonce(和/或交易),然后再次进行哈希运算,重复这个过程,直到它或另一个矿工解决了难题,然后过程重新开始。矿工通常使用带有专用电路的挖矿设备,每个挖矿设备型号都有自己的哈希率(哈希率指的是设备每秒可以做多少次哈希运算。例如,比特大陆S19J Pro可以做约100 TH/s,即10^14次哈希/秒)和效率(每次哈希所需的功耗)。

比特币的最大供应量是2100万比特币,它通过每四年减半一次区块奖励来实现(当前的区块奖励是6.25 BTC,将在2024年4月减半)。此外,网络大约每两周调整一次挖矿难题目标,以使网络(以及其当时的哈希率)大约需要十分钟来解决挖矿难题。因此,比特币网络每大约十分钟产生一个新的区块,与6.25 BTC的区块奖励相结合,意味着网络每天分发900个新的BTC(6.25 BTC的区块奖励*每小时6个区块*每天24小时)。

任何一名矿工解决挖矿难题的机会与其哈希率市场份额成正比(矿工的哈希率相对于网络的哈希率)。例如,如果一名矿工生产4 EH/s(4 * 10^18次哈希/秒),而总网络哈希率为400 EH/s,那么该矿工将拥有1%的哈希率市场份额,预计将获得所有比特币区块奖励的1%,即每天9 BTC。这种设置鼓励矿工之间的哈希率竞争。此外,请注意,为了平稳收入并减少运气的影响,矿工加入矿池,将哈希率捆绑在一起,并按照贡献的哈希率比例分配区块奖励,以换取一小部分费用)。

挖矿发生在世界各地,但矿工涌向法治健全和电力成本低廉的地理位置。中国曾是领先的地理位置,因其便宜的水电,直到2021年5月被禁止挖矿,现在美国是挖矿的主要地理位置。需要注意的是,比特币挖矿经常因其高电力消耗而受到批评,尽管反对者常常将使用量与排放混为一谈(挖矿通常过度依赖可再生能源,因为它通常是最便宜的电源),而挖矿实际上可以通过为原本不经济的可再生能源项目提供灵活的基础负载来推动可再生能源的发展。

最大的矿工包括Marathon(26 EH/s)、Core Scientific(16 EH/s)、CleanSpark(10 EH/s)、RIOT(9 EH/s)、Bitdeer(8 EH/s)和Cipher(7 EH/s)。

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模块化

块链具有执行、共识、结算和数据可用性四个基本功能。传统上,所有这四个功能都由第一层区块链执行,这被称为单块结构。然而,这导致了区块链三难问题的权衡,该问题指出了区块链不可能同时在去中心化、安全和可扩展性之间取得平衡(例如,区块链可以增加区块大小以提高速度,但这将导致区块链变得更大,使一些节点无法保留完整的副本,最终降低了去中心化程度)。然而,一种新型的协议正在分离和优化每个功能,允许模块化堆栈的每个组件都被优化以实现更去中心化、更安全和更快的区块链。这个概念被称为模块化区块链或模块化架构。

更详细地说,区块链的四个功能是:

  • 执行:执行计算。这涉及从初始状态开始,运行交易并过渡到结束状态。

  • 共识:达成对交易及其排序的一致意见的过程。

  • 结算:验证交易并提供最终性保证。对于模块化链来说,这包括验证/仲裁证明和协调跨链消息传递。

  • 数据可用性:确保交易数据已发布,以便任何人都可以重新创建状态。

示例包括:以太坊选择通过外包执行到第二层网络来提高可扩展性。虽然以太坊仍然可以作为单体运行,但它正朝着执行共识、结算和数据可用性的方向发展,同时利用第二层扩展解决方案来进行链下执行。Celestia是另一个例子,它使用数据可用性采样和抹去编码来提供交易排序和数据可用性,以证明足够的数据可用于复制区块链的状态,并允许其他模块化组件连接到Celestia的网络,快速创建可互操作、可定制、高性能的区块链。其他示例包括Fuel(模块化执行层)、Tezos(具有rollup功能的第一层)、Avail和EigenDA(数据可用性层)。

不同的构建方式可以用来设计模块化链,不同的解决方案可以用于不同的功能。例如,Solana执行所有四个区块链功能,是一个单体区块链。相比之下,智能合约rollup使用以太坊进行共识、结算和数据可用性,以及智能合约rollup用于执行。 validium (一种扩容方案)可以使用以太坊进行共识和结算,通过数据可用性委员会(DAC)进行链下数据可用性,并在validium上进行执行。而主权rollup可以使用以太坊进行数据可用性和共识,执行和结算发生在主权rollup上。

模块化链存在许多挑战,例如它们的开发仍在进行中,rollup的排序器仍然集中化(即每个rollup目前都决定其交易/交易排序并可能进行审查),以及在不同执行层之间分散的流动性。

非同质化代币

同质性是指两个物品相同且可互换,例如美元或航空积分,而非同质性指的是物品独一无二,因此不可自由互换,例如原创绘画或土地。NFT是存储在区块链上的非同质化(完全独特)数字资产,可以被视为基于区块链的所有权数字表示。请注意,出于成本原因而是将 ID 号存储在链上,该 ID 号指向 JSON 元数据文件的 URL(Autoglyphs 是少数反例之一)。还要注意,区块链有定义同质化代币的标准,如以太坊的ERC-20,以及非同质化,如以太坊的ERC-721。

NFT具有典型的加密货币优势,如不可变性、可证明的稀缺性和出处、标准化和互操作性以及可编程性,它们使数字资产变得像物理世界中的物品一样真实和永久。NFT 可以代表数字艺术、域名、知识产权和活动门票等独特有价值物品的所有权,并且可用于收藏品、游戏、媒体、音乐和金融等各种用例。

著名的NFTs示例包括:2012年比特币上的有色硬币;2017年的CryptoPunks(以太坊上的第一个NFT);2017年的CryptoKitties(一款数字猫NFT收集和繁殖游戏);Beeple的Everydays NFT拍卖(以创纪录的6900万美元售出);以及2021年的NBA Top Shot(数字NBA卡牌)。

NFT历史上曾在各种NFT市场交易,有些市场专注于特定领域,直到2021年底的繁荣市场期间,OpenSea占据了市场份额的95%。然而,最近Blur通过使用代币激励和增强交易功能,取代了OpenSea成为主要的市场。总的来说,NFT的交易量,其中许多是“PFP”(头像NFT)的交易,下降了约95%,价格从峰值下降了80%以上。

尽管交易量和价格严重下降,但许多人认为NFT的重要性不可低估,并且随着新功能(如可编程性和可组合性的改进)、新的用例(如代币化和游戏的持续发展)、新的所有权和商业模式范式的出现,以及世界变得越来越数字化,它们最终将变得无处不在。

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质押

区块链由按照预先规定的、编码的规则创建和验证的交易块组成。然而,由于参与者可能是恶意的,因此区块链要求区块生成者投入一定的价值来防止不良行为。像以太坊这样基于权益证明(PoS)的区块链通过要求区块生成者(在PoS系统中称为验证者)将加密货币锁定在智能合约中,这个过程被称为质押。

除了额外的平衡机制外,验证者会根据他们的质押比例随机被选择来产生一个区块,并从交易费用和协议发行中获得质押奖励,以补偿他们执行的工作,例如提出和验证区块。然而,如果验证者故意或无意地执行不好他们的职责,他们的一部分质押可能会被削减。因此,质押对于权益证明过程至关重要,它是保护网络的手段。

要进行质押,个人可以运行验证者节点或将代币委托给验证者,以换取一小部分质押奖励。质押奖励根据协议设计、质押参与率、网络活动、锁定期限和选择的验证者(对于代币委托者)而异。风险包括质押期限的解除,因为质押的代币通常不允许立即提取,可能会在表现不佳时被削减,以及机会成本,因为质押的代币不能用于其他活动。

为了规避高机会成本,许多质押服务提供商分发被称为流动性质押代币(LST)的衍生资产,这些代币不仅代表了质押的代币,还会产生利息,并可用于DeFi协议,例如作为贷款抵押品或在去中心化交易所上提供流动性。Lido质押的以太币(stETH)是最大的例子。

许多去中心化应用程序和中心化数字资产服务提供商提供质押服务,用户将代币存入智能合约或中心化模块以赚取奖励/提高奖励、获取治理权等。尽管这也被称为质押,但与区块链的共识协议的质押有很大不同,它更常用于减少代币供应、增加代币需求和奖励用户。

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现实世界资产(RWA)

概述:代币化是将链下资产(通常称为现实世界资产或 RWA)引入链上的过程,以实现链上跟踪、交易、编程和管理。许多不同类型的资产可以被代币化,如大宗商品、收藏品、金融工具、知识产权和房地产等。由于其带来的益处和改进,企业、加密OG和监管机构都对此表示浓厚兴趣,据The Block报道,全球代币化市场预计将在2030年达到16万亿美元。

好处:代币化的好处包括:

  • 资产管理和管理:简化运营,减少行政负担,自动化和透明的记录保管

  • 市场效率和流动性:通过降低行政成本和去中心化,改善标准化,缩短结算时间,减少对中间人的依赖,通过可组合性提高资产效率

  • 普惠金融:降低最低投资限制,获得更多资本来源

  • 经济增长:通过更广泛、更多样化的参与者提高对资本和融资的访问

过程:现实世界资产通过代币化化过程上链,根据The Block的说法,流程包括:

  • 识别:选择要上链的现实世界资产

  • 验证:通过法律文件或评估来确认资产的所有权和价值。可信的第三方,如律师或审计师,可以验证真实性、所有权和估值

  • 代币化:创建一个数字代币或一组代币,以代表区块链上的资产。每个代币通常代表资产的分数所有权或特定索赔,并且可以使用智能合同来定义代币的属性和功能

  • 发行:经验证的资产信息和创建的代币记录在区块链上,代币发行通过ICO、STO或直接上市完成

  • 托管/管理:资产管理和托管确保实物资产的安全保管以及其上链代表的管理,通常涉及传统资产托管机构和基于区块链的托管解决方案。

示例:稳定币是代币化的最著名的例子,稳定币通常是将美元代币化,但也包括其他资产,如黄金(例如KAU、PAXG、XAUT)。美国国债代币化市场迅速增长,领先者包括Franklin Templeton(3亿美元)、Ondo的OUSG(1.3亿美元)和Matrixdock的STBT(8500万美元)。除国债外,其他债务工具也正在进行代币化,如私人信用(由Defyca)、结构化债务(Intain)、债务证券(Obligate)。此外,一些协议也在代币化或充当较不流动的代币化产品的市场,例如Centrifuge、Goldfinch、Maple、RealT、BSOS和Re,而其他协议则正在代币化股票和指数,如Backed和Swarm。最后,代币化还扩展到碳信用(Ecowatt、Flowcarbon)、实物收藏品(Collector、Tangible)甚至数据索引(The Graph)、KYC(Shyft Network)和工作市场(Human Protocol),尽管后者通常不在当前的代币化/RWA叙述之内。

挑战:尽管有这些好处,代币化/RWA必须首先克服各种挑战才能充分发挥其潜力。首先,必须建立健全和明确的法律和监管框架。其次,需要在资产代表、所有权确定和用户身份方面进行标准化。第三,需要改进互操作性,以在链和应用程序之间巩固用户和流动性。最后,数据、托管和审计流程需要改进。

Tokenomics

Tokenomics是协议代币的经济学,涵盖了各种供应和需求特征。

代币在去中心化实体中起着重要作用,通过协调和激励行为,奖励价值贡献,并促进交换。因此,强大的代币经济学可能支持协议目标,创建/增强可持续的经济模型,并加速长期协议增长和价值创造。

代币经济学设计始于协议的目标,然后考察代币如何有助于实现这些目标。代币经济学不是通过减少供应来提高价格,而更多是关于匹配供应和需求。有许多代币经济学框架,但研究供应和需求可能是最流行的。

供应:代币供应通常在智能合同中编码,比需求更加公式化。关于代币供应的一些重要事项包括:

  • 供应定义:代币供应有各种定义,包括流通供应是当前流通并立即可供出售的代币数量;总供应是创建的代币数量减去销毁的代币数量(包括锁定在智能合同中的代币);最大供应是总代币的硬编码限制,表示将来将存在的总代币数量,表明剩余的通货膨胀。

  • 供应指标:一个代币的当前和未来供应受到许多不同组成部分的影响。这些包括发行计划(许多协议内置了增加流通供应的机制,以激励和奖励活动)、分配(代币可能通过公平启动或预先开采来创建和分配)、锁定(预先开采的代币可能会受到锁定计划的限制,以防止大规模供应一次性进入市场)、分发(目前持有代币的人以及数量,存在少数大持有者存在风险)。

  • 一般来说,如果一种代币的大部分最大供应量已经用完,或者有稳定的、可预测的通货膨胀鼓励其使用,公平推出或预先挖掘,有渐进的、长期的归属时间表,有较高的社区代币分配率,并且分布合理,没有过大的持有者,那么随着时间的推移,这种代币一般都能很好地稳定吸收需求。

需求:代币需求基于基本和投机性特征,受到代币提供的好处的驱动。

  • 需求创造机制:代币需求可能来自各种来源,例如在协议内部使用(例如价值交换、治理、访问折扣等)、与代币持有人分享协议收入或潜在的收入、货币属性和投机需求。

  • 需求驱动因素并不都是平等的。治理权通常价值较低,因为选民参与度较低。投机性需求有两面性,既能够帮助提高代币价格,也可能损害代币价格。而与代币持有人分享收入是一个强有力的潜在好处和需求驱动因素,但在当前的监管环境下很难实现。总之,协议应重点关注为其代币提供和增长真正的用例/实用性,以驱动对其代币的需求,然后满足这种需求与供应相匹配。

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零知识证明

零知识证明(ZKP)是一种方法,允许一方(称为证明者)向另一方(验证者)证明一个陈述是真实的,而不需要透露任何其他信息。为了说明,假设你的朋友戴着眼罩,手里拿着一个绿色球和一个红色球。你想向你的朋友证明这两个球的颜色不同,而不透露关于这两个球或其他任何信息。你让你的朋友把球放在背后,要么换手,要么不换,然后再次给你看,此时你可以告诉他是否换了球。通过一轮和一个正确的答案,你的朋友可能开始相信你,但不会完全相信,因为你有50%的机会猜对。但随着每一轮和正确的答案,你只是在猜测的概率向零移动,你的朋友最终会相信这两个球的颜色不同,而你没有透露任何关于这两个球或其他任何事情的信息。

零知识证明在区块链中主要用于隐私和扩展的目的。前者的例子包括隐藏交易信息和最小化信息共享,而后者的例子包括零知识rollup,通过在以太坊主链之外处理交易,然后批量处理、压缩并发布到一层的状态数据,同时提供零知识证明(称为有效性证明),证明计算被正确执行。未来的用例包括云规模的可验证外包计算、匿名数据的开放第三方分析以及分散身份的增强信任、隐私和酬金。

零知识证明利用算术电路来证明陈述的有效性,是概率性的(不能确定,只能以高度的信心说出),可以是交互式的(如上面的示例)或非交互式的(这是区块链使用的方法),在加密领域通常以zk-SNARK的形式存在。 零知识证明最近才从理论转向实践,并且在证明时间、证明大小、验证时间和可信设置等关键领域正在迅速改进。

零知识证明的缺点是它们处于早期开发阶段,是概率性的而不是确定性的,需要多次交互或大量计算,并且通常在可信设置中具有一些最小的信任假设,这是生成证明系统的标准参数的过程(尽管一些ZKP实现不需要可信设置)。

零知识证明类似于其他技术,如多方计算(使多方共享数据进行计算任务而不泄露彼此的数据)和完全同态加密(使加密数据上的计算成为可能,无需首先解密它)。

采用零知识证明的流行协议包括Aleo、Anoma、Mina、Tornado Cash、Iron Fish、Manta Network、Aztec、Argent、Starknet、zkSync和Penumbra等等。

区块链子领域

区块链游戏

游戏越来越多地利用区块链技术将基于加密货币的付款、奖励和所有权纳入游戏中。这包括从促进游戏内交易到创建 NFT 等游戏内数字资产,再到验证和记录游戏中发生的所有区块链交易等一切内容。

基于区块链的游戏具有许多好处,包括:

  • 去中心化/无需信任:游戏更加安全、透明、无需信任和可追踪。

  • 所有权:用户真正拥有自己的资产,以自我托管的NFT形式存在,将游戏内购买从支出转变为资产。

  • 增强功能:用户可以将他们的资产转售给其他人。组合性可能使用户在不同游戏之间传输资产或使开发人员在现有游戏之上构建。

  • 更大的影响力:基于区块链的游戏可以采用用户生成的内容或基于DAO的社区治理,用户可以创建世界/游戏内资产、制定故事情节或改进游戏的经济模型。

  • 激励:代币激励可以奖励用户对游戏的贡献,例如完成任务、制作热门内容或引导新用户加入。

  • 新的收入来源:开发人员现在可以监管动态虚拟经济,他们可以从所有商务交易中抽取一部分收益。

基于区块链的游戏首次出现在2017年底,当时推出了CryptoKitties。 CryptoKitties 使用户能够根据确定猫属性、基于智能合约的繁殖算法来收集和繁殖数字猫,并且非常受欢迎,以至于堵塞了以太坊。下一个热门的基于区块链的游戏是2021年推出的Axie Infinity,这是一个数字宠物宇宙游戏,允许玩家通过游戏收集、繁殖和战斗基于NFT的Axie角色,从游戏中赚取代币。在其巅峰时期,Axie拥有近300万的日活用户,其中许多人辞去了白天的工作,依靠游戏来获得收入。其他受欢迎的游戏包括Ember Sword、Star Atlas、Splinterlands、The Sandbox和Sorare等等。

游戏玩家通常对基于区块链的游戏持怀疑态度,认为它们是开发者的金钱陷阱,GameFi也因依赖不断增长的玩家群体并可能像它增长得那样快速崩溃而受到批评。此外,基于区块链的游戏还面临许多其他挑战,如监管、安全性、可扩展性、用户界面/用户体验以及一般游戏玩法/图形较差等问题。然而,开发人员现在主要关注游戏本身以及区块链技术带来的独特好处,而避免了波动性激励。此外,鉴于长时间的开发周期,我们终于快要迎来第一个真正的AAA级基于区块链的游戏,比如Illuvium、Shrapnel和Otherside等游戏就是例子。

除了游戏本身,区块链游戏生态系统还有其他参与者,包括开发工作室(如Sky Mavis、Blockade、Mythical、Dapper、Wax)、市场(Immutable、Rarible、OpenSea)、区块链/扩展解决方案(Immutable、Ronin、Polygon、Flow、Wax、Hive、Safa、Oasys)、基础设施/工具(Enjin、Ronin、Forte)和游戏公会(Yield Guild Games、Avocado DAO、Merit Circle)。

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借贷协议

借贷市场,如Aave和Compound,是DeFi的支柱,允许用户通过智能合约无需许可地借贷或出借加密资产,以获取杠杆、做空市场或获得额外收益。智能合约使这些服务能够在无需中介方的情况下进行非托管的交易。

通常被称为点对池(peer-to-pool)借贷,借款人将他们的加密资产借给一个流动性池,借款人可以从中借款。利率通常是可变的,根据供需(即资金池利用率)算法确定。对借款需求的增加会推高利率,为出借者提供更高的回报,反之亦然。

出借人通常会获得与其出借保证金相对应的收据代币,这与流动押注代币的设计类似。出借收益要么计入收据代币(aTokens)的余额,要么计入收据代币(cTokens)的价格。鉴于点对点贷款模式,借款人只能在有闲置能力时收回贷款,当贷款池被充分利用时(即所有存款都被借走了),借款人可能无法赎回贷款。然而,由于利率通常是浮动的,并随着使用率的上升而上升,人们会预期一些借款人会在这种情况下归还贷款,从而使出借人能够从资金池中收回抵押品。此外,由于收据代币是与贷款对应提供的,如果急需流动性,借款人可以通过去中心化交易所在二级市场上出售其贷款头寸。

借贷通常需要超额抵押以帮助降低协议积累不良债务的风险。借款人面临清算风险,如果借入的资产价值急剧上升或已经抵押的资产价值下降,大多数协议在清算仓位时会收取额外费用,因此借款人的贷款健康因素应该密切监测。借款/贷款资产通常仅在许可的基础上支持,因为风险通常是共同承担的,因此支持较小/风险较高的资产会增加协议积累不良债务的风险。因此,通常只支持大型代币,但像 Euler 这样的协议已经采取了隔离借贷市场的方法,并允许借贷市场在未经许可的情况下形成。

借贷/贷款市场还引入了在传统市场中不存在的全新金融原生态系统,其中最突出的例子可能是闪电贷款。闪电贷款允许借款人借入任何可用数量的资产,而无需提供任何抵押品,只要在同一区块内将流动性返回给协议(即,想象一下如果Uniswap上的ETH比Sushiswap更昂贵,您可以借USDT购买Sushi上的ETH,然后在同一区块内出售到Uni,从而在还贷前削减利差)。如果贷款未在同一区块内还清,整个闪电贷款交易将失败(即资本不会离开借贷池)。

央行数字货币

央行数字货币(CBDC)是由中央银行发行的一个国家法定货币的广泛可用的数字形式。由于CBDC是中央银行自身的负债,它们没有信用或流动性风险。央行的目标是确保CBDC不会损害货币和金融稳定性,与其他支付机制和货币形式并存和互补,并支持效率和创新。

CBDC有两种主要类型:零售型 CBDC 由公众用于日常支付,而批发型 CBDC 则用作金融机构之间的结算工具。

CBDC可以改进支付和支付基础设施,支持政策和增强经济增长,促进全球商务和改善汇款,支持金融包容性和打击不平等。CBDC的风险包括对金融体系稳定性、货币政策、信贷成本/可用性以及隐私的潜在影响。

对于CBDC,有许多设计选择,涉及利率、家庭限制、结构、支付验证、功能、访问和治理等方面。例如,架构可以是中心化的或去中心化的,转账可以通过中央中介或点对点进行,系统和支付访问/验证可以基于身份/帐户或基于代币,账本可以包含简单的责任数据或更复杂的支付信息,账本访问可以相对开放或更受限制。此外,央行还必须确定除发行外将提供哪些责任,例如分发、系统管理和设备管理等。目前已经推出11种CBDC,正在试验的有21种,正在开发的有33种,研究阶段的有46种。

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中心化交易所

中心化加密货币交易所(CEX)是连接代币买家和卖家并实现数字资产交易的中介平台。与传统金融不同,大多数CEX有更广泛的角色,充当经纪人、交易所和保管人。

CEX在接收法币/代币存款后会创建用户虚拟余额,只有在提款时才会进行链上交易。这提高了速度并降低了成本,但引入了对托管用户存款的交易所的大量信任假设。

CEX使用中心限价订单簿(CLOB),在交易所上,不同的货币对有出价(愿意支付资产的金额)和卖价(愿意以某个价格出售资产的金额)。交易所根据价格时间优先原则匹配出价和卖价,市场参与者可以看到订单簿深度,这意味着他们可以看到最佳出价和卖价之外的出价和卖价。

订单可以是做市商订单,提供流动性并添加到订单簿中(即限价订单),也可以是吃单订单,立即以最佳出价或卖价执行(即市价订单)并降低流动性。做市商订单在某些情况下通常具有明显较低甚至负面的交易费用,而吃单订单通常要昂贵得多。此外,交易所通常在更高的成交量层次上提供交易费用折扣。

不同的CEX提供不同的加密货币资产和产品交易,例如现货、永续期货和期权。交易所通常还提供自己的代币,该代币可能授予持有人交易费用折扣、访问启动台列表的权限,并可用作与交易所关联的区块链上的Gas。

最大的交易所包括币安、Upbit、OKX和Coinbase(用于现货交易)、币安、OKX和Bybit(用于永续期货)、Deribit(用于期权)。CEX占总现货交易量的85%(与DEX相比)和衍生品交易量的97%。

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分布式云(计算和存储)

去中心化云协议利用区块链技术提供存储和计算服务:

  • 云存储:提供存储数据的空间,但是通过互联网在云服务器上进行离线存储。云存储用于Web托管、文件共享、虚拟桌面托管、自动数据备份等,使用户能够保护数据免受灾难、安全敏感数据、补充存储空间并降低运营成本。

  • 云计算:是进行计算过程或运行应用程序的任何基于互联网的服务。它用于基于云的通信平台(例如电子邮件)、SaaS、远程数据分析、网站内容和管理系统(例如CRM、CMS、ERP),它促进更容易的协作、实现远程工作、提高业务灵活性并整合重要的文件和应用程序。

去中心化云公司通过服务提供商的P2P网络提供这些服务,这些服务提供商要么利用闲置基础设施(例如通过Filecoin租用未使用的计算机硬盘空间),要么购买定制硬件并从头开始运行网络以换取代币奖励(例如Flux矿工购买和运行Flux节点以换取Flux奖励)。去中心化云提供商与亚马逊AWS、谷歌云平台和微软Azure等寡头垄断科技巨头竞争,提供更低的价格、更高的弹性、更好的隐私和抗审查性。

去中心化存储:去中心化存储解决方案将数据分布存储在多个节点或计算机上,消除了对中央服务器的需求,并实现了数据永久性和抗审查。它们充当市场,允许任何人,从个人到大型云公司,租用未使用的硬盘空间以换取费用,并试图协调和确保该过程(包括加密、存储、检索、合同管理、存储审计等)。通常,用户对数据进行加密,然后将其分割成称为分片的较小部分,这些分片通常出于冗余目的而进行复制并由网络上的节点存储。节点通过 P2P 协议相互通信,接收保证存储可用性和可靠性的代币激励,并在用户请求时检索和共享数据,所有这些都以透明和防篡改的方式进行。

一些去中心化存储解决方案包括Filecoin、Storj、Arweave和Sia等。Filecoin建立在IPFS之上,使用基于内容寻址而非位置寻址系统来存储文件(该方法为每个数据文件分配唯一的加密哈希,充当文件的指纹,称为CID),这使得共享文件变得更容易,无需担心其位置,并确保文件不可篡改。Filecoin位于IPFS之上,为存储服务提供P2P市场,激励存储和检索提供者,并确保过程顺利进行(矿工发布可削减的抵押品并提交存储数据的证明,称为复制证明,以及他们继续存储数据的证明,称为时间空间证明)。其他存储解决方案提供类似的服务,但可能有所不同。例如,Storj使用纠错编码和并行文件传输以提高性能和可用性,而不像IPFS那样依赖于单一主机进行文件传输。Arweave是另一个例子,与IPFS不同,它不是永久性的,需要使用固定服务才能实现,可以一次性付费来永久存储文件。

去中心化计算:去中心化计算协议使用地理分布式计算资源来提供计算、数据处理和数据交互服务,这些服务通常与数据存储一起提供。大多数协议提供CPU、RAM和GPU(较新的选择),并允许在任何可以放入Docker容器的东西上进行计算。此外,许多计算协议提供企业级服务级别协议,并可能与现有的中心化提供商(如Amazon S3)兼容,以便轻松集成。

例如:Flux激励矿工购买专门的节点硬件,提供计算资源,并提供分布式存储(Flux Drive)和分布式钱包/身份解决方案(Zelcore)。Akash是基于Cosmos的去中心化云市场,连接用户和计算与存储服务的提供者,个人或公司服务器可以通过未使用的容量竞标工作,与AWS相比,可以使用户节省高达90%的费用。而Internet Computer则使用数据中心和高端节点硬件来替代传统的技术堆栈,直接为用户提供Web内容,充当公共计算平台,扩展、去中心化和增强Web。需要注意的是,其他协议复制了当前互联网堆栈的较小组件,比如Fleek,一个去中心化边缘网络/CDN(类似于CloudFlare)。

公司越来越多地转向拥有多个提供商的混合云模型,因为传统云成本在过去两年中大约翻了一番,而且它不能很好地处理人工智能等新技术。此外,公司还在添加本地服务器,将计算任务放在数据源附近(称为边缘计算),以减少延迟并节省带宽成本。这种混合基础设施减少了对大型科技提供商的依赖和锁定,使公司更容易采用去中心化解决方案。

去中心化交易所

去中心化交易所(DEX)是一个去中心化应用程序,作为点对点市场,允许加密货币交易直接在用户之间进行。DEX继承了加密货币的积极特性(去中心化、无需许可、无信任、无审查、不可变等),其中两个更值得注意的特点是消除抽取租金的中介机构和实现自我托管。

考虑到所构建的底层区块链的速度和成本限制,DEX 通常使用称为自动做市商 (AMM) 的确定性定价算法,而不是中央限价订单簿。AMM利用锁定在智能合约中的代币池,允许任何人(称为流动性提供者或LP)将代币存入流动性池中。代币池中的代币价格会遵循一个公式,如恒定产品市场做市商算法(x*y=k,其中x和y是池中两种代币的数量,k是一个常数),导致池中代币的比例决定价格,滑点由交易大小与池大小的比例决定,流动性始终可以提供,无论交易大小如何。然后,套利者将价格与全球市场价格挂钩,套利者在流动性池中买卖代币,当其偏离全球市场价格时,将其推回原位。

流动性提供者在流动性池中按照提供的流动性比例获得交易费。此外,协议通常通过向流动性提供者提供协议代币来激励提供流动性,这被称为流动性挖矿。流动性提供者面临无常损失的风险,即提供给资金池的两种资产中的一种与另一种资产的变动存在重大差异,导致流动性提供者通过直接持有这两种资产而不是提供流动性而获得更好的收益。

去中心化交易所占总现货交易量的约15%,占总衍生品交易量的约2-3%。

Uniswap是最知名且最广泛使用的DEX,其v2实现允许无需许可地创建池(任何人都可以创建池),v3允许集中流动性(流动性提供者可以在特定范围内提供流动性以提高资本效率),即将推出的v4则提供了钩子(用于改善池的定制)。除了Uniswap之外,各种协议已经在基本的AMM模型上进行了迭代,或者引入了新模型,以提供对高度相关代币(Curve)、多资产流动性池(Balancer)等性能改进,还延伸到了虚拟AMM,如DeFi永续合约协议。

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去中心化身份

由于有超过10亿人无法证明他们的身份,平均每个互联网用户有100个密码,身份欺诈导致每年数十亿美元的损失,目前的身份验证系统存在许多问题。数字身份最初采用用户在每个网站上创建个人帐户的形式(集中模型),后来用户通过Google或Facebook登录(联合模型,以便于便利和安全而牺牲隐私),最近则转向了一种新的去中心化范 paradigm,称为自主主权身份(SSI)或去中心化身份,用户拥有和控制其个人可识别信息(PII)和数据,无需依赖于中心化实体。

与让PII存放在和由可能滥用权力的集中机构控制的情况不同,去中心化身份允许个体自己保管自己的数据。为此,用户创建去中心化标识符(DID),然后由发行者授予可验证的凭证(VC),用户可以使用加密技术证明对 DID 的所有权,并声明可以由验证者验证的声明。

去中心化身份带来了改善的体验(使用您的钱包登录并将您的数据带到网站上)、使用户能够从其自身数据中获利(分享数据或查看广告时获得付款)、增强了数字声誉(提供低担保贷款)、增加了隐私保护(有选择性地披露信息)以及减少了风险(自我保管数据)。用例从身份验证到合规性、访问控制、Sybil抵制、治理、员工管理、医疗记录、供应链等方方面面。

去中心化身份系统面临着一些挑战。首先,解决方案集在用例和区块链之间高度分散,几乎没有互操作性(80 多个区块链中有 90 多个 DID 方法规范),像万维网联盟(W3C)这样的实体在制定标准方面面临巨大任务。此外,大多数用户仍然难以管理密钥和获得良好的用户体验。此外,用户行为改变以及去中心化身份破解当前数字身份构建的强大网络效应将需要较长的时间。发行者将不得不适应新的管理和发行框架,企业和验证者需要采用验证技术来促进对这些凭证的接受。

存在许多去中心化身份和证书颁发协议,有些建立在像以太坊(POAP和ENS,分别颁发出席证明NFT和名称到地址解析)这样的通用区块链上,而其他人则构建为专为去中心化ID管理优化的区块链(例如Sovrin、Veres One和Ontology)。还有一些协议提供证书作为服务,使其他Dapp能够轻松颁发证书,例如Galaxe和Gateway。

去中心化物理基础设施网络

由于需要数十亿美元的投资来建立和维护大型物理基础设施和硬件网络,许多技术领域都存在寡头垄断,不受新竞争者的影响。然而,区块链技术通过允许项目通过用户贡献的基础设施和代币激励来引导和协调这些网络,挑战了这种模式。这种去中心化的物理基础设施网络或DePIN(也称为代币激励的物理基础设施网络TIPIN或物理工作PoPW的证明)激励用户为网络上的设备提供贡献和运营,这些设备的规模可能会与现有网络相媲美。

DePIN具有几个关键的不同之处。首先,它通过众包硬件来引导网络。其次,它使网络由用户拥有和运营,而不是由榨取租金的大型公司拥有和运营。第三,它们使网络的访问民主化,因为任何人都可以运行节点或使用其服务。最后,它们是去中心化和抗审查的。

理论上,DePIN 可以实现飞轮,通过代币奖励激励供应方参与者部署基础设施。随着基础设施网络的增长,开发者创建产品,最终用户增加需求。随着需求的增加,从最终用户产生的费用吸引更多的硬件提供商,循环往复。实际上,DePIN在引导硬件网络方面表现出色,但它们并不总能满足用户的相应需求。

DePIN网络由用户贡献的硬件创建,这些硬件可以是新的或现有但闲置的。前者涉及用户购买并运营节点/热点,以换取协议代币,而后者涉及用户贡献已经存在但闲置的资源,同样以代币支付为交换。例如,Helium是第一个创建大规模的用户贡献新硬件网络的项目,它/第三方制造商将即插即用的Helium热点销售给用户,为物联网设备提供动力(热点既通过挖掘HNT来构建/保护网络,又为附近设备提供连接以换取HNT奖励)。虽然Helium建立了全球最大的LoRaWAN网络,但需求没有如预期那样出现,现在Helium更专注于推出5G蜂窝网络。其他协议如Filecoin和Arweave允许用户租用或购买他人机器上未使用的硬盘空间,以换取FIL或AR代币,将多余的存储空间利用起来,同时由于文件存储在多台机器上,还增加了数据的持久性和抵制审查的能力。

DePIN正在各种基础设施子领域得到应用,包括:

  • 存储网络:Filecoin、Arweave、Sia、Storj

  • 数据库:Ceramic、Tableland

  • CDN网络:Fleek、Meson

  • VPN网络:Boring、Deeper、Orchid

  • 计算网络:Akash、Flux、Render、Livepeer、Gensyn

  • 5G网络:Helium、Pollen、XNET

  • LoRAWan网络:Helium、Chirp

  • WiFi:WiCrypt、Wifi Dabba

  • 传感器网络:Hivemapper、DIMO、Planetwatch、WeatherXM

  • 能源网络:React、Arkreen

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流动性质押代币

流动质押是权益证明(PoS)区块链生态系统中的一项创新,它使质押者能够在同时赚取质押奖励的同时保持流动性。作为将资产存入流动性质押提供商的交换,用户会收到流动性质押代币(LST),这些代币可作为存款证明,并对原本非流动性的质押资产提供流动性、可替代性和有奖励性的权力主张。除了保持流动性外,LST还可以自由用于其他DeFi目的,例如作为抵押品借款或在DEX中提供流动性。总的来说,LST提高了资本效率,增加了灵活性,同时以奖励的方式赚取质押奖励,以换取按奖励百分比定价的少量费用。

奖励通常以以下两种方式积累到LST中。首先,奖励可能积累到LST的价格中,因此,随着奖励的获得,LST 会变得比标的资产更有价值。或者,奖励可能积累到LST的代币余额中,增加了LST的供应(例如,新的 LST 代币是根据应计奖励的价值按比例铸造的)。尽管后一种模型允许LST的价格与底层代币1:1跟踪,但在某些司法管辖区可能存在负面税收影响。

需要考虑的变量包括:

  • LST是否经受住考验?该提供商在主网上运行了多久。

  • 提供商控制多少质押资产?

  • 谁管理质押资产?是一个实体吗?多个实体吗?任何人都可以成为质押资产的管理员(无需许可的节点运营者),还是需要白名单功能?

  • LST具有多少流动性?除了买卖流动性外,还有其他多种用途吗?是否有广泛的DeFi集成?

  • 费用结构是什么?

  • 是否存在任何治理问题?底层PoS区块链是否采用了严格的基于质押的治理,还是更类似以太坊的软治理?LST提供商是否拥有自己的具有治理权力的代币,如Lido的LDO?

  • LST的结构如何?

流动质押在以太坊上蓬勃发展,特别是因为该网络不允许本地委托权益,因此绝大多数以太坊的ETH质押者是通过质押服务提供商间接质押的,这些提供商通常提供流动质押。相反,生态系统如Cosmos、Solana、Avalanche和Polkadot都允许本地委托权益,因此委托者可以通过协议直接委托权益,而无需寻找第三方的流动质押提供商。

最著名的流动质押代币是Lido的Staked ETH(stETH),它代表通过Lido平台以1:1比例质押的以太币。在以太坊上也有许多较小的竞争性流动质押提供商。在以太坊之外,流动质押生态系统规模较小,但大多数其他区块链至少有一个流动质押提供商。例如,Solana有Jito和Marinade,Cosmos有Stride,支持所有IBC兼容的链的流动质押,Avalanche有Benqi,Polkadot有Acala。

尽管流动质押为权益者提供了更多的效用和灵活性,但也引入了新的风险和考虑因素。流动性质押代币的价值可以在一定程度上脱离基础资产,因为基础资产不能立即兑换(例如,解锁的时间差异很大,可能从几天到几个月甚至几年)。此外,涉及流动质押的智能合约增加了技术风险,包括潜在的漏洞或错误。流动质押还可能引入在原始协议设计时未考虑的风险(例如,如果所有权益都被委托给未绑定的节点运营商,新的攻击向量可能会出现)。

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Meme

Meme币是起源于互联网模因或具有幽默或古怪特点的加密资产。这种代币主要通过社区和社交媒体炒作、影响者的认可以及病毒式互联网趋势来获得流行度和价值,而不是基本价值或技术创新。更具体地说,Meme币可能通过唤起某些情感和心理背景来获取价值,例如成为社区的一部分或相信他人将来会为代币支付更多的价值。这种愉悦的价值很难定性,特别是考虑到其行为本质。

社区代币的成功主要由其社区和文化吸引力驱动。这些社区通常会协调努力推广代币,营造归属感和乐趣。此外,社区代币也常常是根据现实世界事件实时创建的。最后,社区代币也往往具有单位偏见,使用极低的价格以小数分的价格和非常大的供应,对某些人具有心理优势。

狗狗币(DOGE)是最早、最有价值和最知名的Meme币之一。Doge于2013年以“Doge”模因为基础创立,以柴犬狗为特色。狗狗币是比特币的简单继承者(比特币的分叉),这只是一个笑话,而不是创新。其他例子包括:Shiba Inu、Pepe、Bonk、SafeMoon、Dogelon Mars等等。

社区代币以其极端的波动性和投机性质而闻名。它们的价值可以根据社交媒体趋势、名人推文或社区炒作而迅速飙升或暴跌,使它们成为高风险的投资选择。事实上,狗狗币经常因埃隆·马斯克的评论而急剧上涨,例如,当埃隆将Twitter的蓝鸟标志临时替换为狗狗币时,导致狗狗代币的价格飙升。然而,这些短期的涨幅往往是炒作驱动的,不可持续的,价格经常迅速回归。

在没有任何基本增长或发展理由的情况下,对模因币的投资本质上往往是玩家与玩家之间的竞争。这通常是一场早期投资且零和博弈的游戏,而不是做大蛋糕的游戏。

付款方式

传统金融系统建立在陈旧的技术基础上,导致高昂的成本、长时间等待,在某些情况下还存在歧视性做法、用户体验差和安全性欠佳。例如,ACH和汇款支付可能需要多达五天的时间进行转账,信用卡网络向商家收取2-3%的费用,导致消费者价格上涨,复杂的结算系统会延迟股票交易结算的时间,所有这些导致便利性、成本、风险和资本效率不理想。即使是金融科技,创新主要集中在前端,后端仍然在运行这些传统而陈旧的体系。

相比之下,区块链技术在后端进行创新,重新构想了这些体系。目前,基于区块链的支付可以全天候、全年无休地进行,成本几乎为零,结算几乎瞬间完成。企业只需使用公钥即可接受基于数字资产的支付,无需专门的硬件或向发卡机构、商户收单机构和卡网络进行支付。区块链本身可以作为一个实时的、可验证的、不可变的公共账本,由开放代码执行而产生,从而显著提高透明度并减少争议。未来,金融包容性将得到提高,只需要一个与互联网连接的设备就可以参与,用户体验将得到改善,密钥对将作为身份、账号和密码,安全性可以通过用户自己保管私人信息而不是分散在无数的机构、公司和网站中得到加强。

除了货币支付,区块链技术还能实现许多其他形式的价值交换,并引入现有金融体系无法实现的新能力。例如,代币化最终将带来除货币以外的几乎所有其他资产的交换和账户记录,例如基于区块链的传统证券的数字形式,称为代币化证券。这些速度和成本的优势引入了新的能力和构建,例如使以前不切实际的小额支付成为可能,以每首歌的流媒体收费为每首歌的一部分,以更好地奖励创作者,或者以每个查看的网页为基础,以减少DDoS攻击。可编程性将启用新的功能,例如只能在特定类别上花费的补贴支付,可组合性将使接受的代币格式在数字领域普遍且可用,碎片化将提高可访问性和流动性。这些例子在速度、成本、包容性和透明度方面都有显著改进。

尽管存在巨大的好处,加密货币支付仍然面临一些挑战。首先,传统系统内存在强大的网络效应(商家接受信用卡,因为买家持有信用卡,而买家持有信用卡,因为商家接受信用卡)。类似地,消费者行为需要几十年才能改变,如现金转信用卡的转变(即购物者使用信用卡而不是现金)是一个几十年的现象。此外,监管不明确,接受/集成目前有限,用户界面/用户体验需要改进,以及围绕欺诈、安全性、退款和争议方面存在挑战需要解决。

数字资产支付系统的示例包括:比特币最初旨在成为点对点电子现金系统,但由于技术限制和固定供应,它已经变成了一种价值储存工具。以太坊不仅支持自己的加密货币ETH,还通过其智能合约能力支持代币的创建和各种支付解决方案的开发。XRP提供了一种旨在促进快速、低成本国际汇款的支付协议,向银行和金融机构提供其服务,以促进XRP的跨境支付。Stellar 与XRP类似,但它侧重于为无法访问传统银行的个人提供金融服务。Dash则专注于隐私、速度和用户界面/用户体验,具有其PrivateSend和InstantSend支付功能。稳定币目前仍是主要的支付机制,例如在Tron区块链上的USDT支付。

扩容/第二层

以太坊是最流行的智能合约第 1 层区块链,但由于其选择优化去中心化和安全性,它相对于竞争的 L1 来说速度较慢,它的速度较慢,经常在高活动时期遇到网络拥塞、低吞吐量和高交易成本的问题。为了解决这个问题,许多扩容解决方案旨在在主网之外处理交易,同时在不同程度上依赖以太坊主网的安全性。

主要的扩容解决方案类型有:

  • 侧链:通过双向桥连接到主链的独立区块链。侧链支持与 EVM 兼容的智能合约,以实现扩展和测试目的。它们可能不像以太坊那样去中心化,由于它们有自己的共识机制,因此不继承以太坊的安全保证,因此在技术上不属于第二层。

  • 状态通道:用户可以在在以太坊之外直接互相交易无限次数,然后将交易打包并提交到主链。状态通道可以实现高吞吐量和低成本,但需要将支付通道资金锁定到多重签名合同中,不支持通用智能合约。

  • Plasma:Plasma使用智能合约和Merkle树来创建称为子链的独立区块链,这些子链是主网的副本,并通过欺诈证明来维护其安全性,这些欺诈证明用于在主链上仲裁争议。然而,Plasma无法扩展通用智能合约。

  • Rollup:Rollup在将数据批量处理、压缩和发布到主网之前在单独的链上执行交易。交易执行发生在主链之外,但将数据发布回主链使任何人都可以重新创建状态并验证交易的有效性,从而实现高吞吐量和低成本,并继承主链的许多安全属性。

Rollup是最受欢迎的扩容解决方案类型,分为两种类型:

  • 乐观Rollup(OR):OR假设在L2上处理的交易并发布回主网是有效的,除非交易受到挑战,此时将生成欺诈证明,如果证明无效,将恢复正确的状态,并将交易提交者的抵押金削减。OR比ZKR进展更远,具有先发优势,但由于需要挑战期限,提款时间较长,并且需要良好的监控。示例包括Arbitrum和Optimism。

  • 零知识Rollup(ZKR):ZKR捆绑交易并在链外执行它们,并生成称为有效性证明的密码学证明,与批量状态更改一起发布到主网。ZKR支持快速提款,具有更少的信任假设,但最近才在主网上推出。示例包括:zkSync、Scroll、Polygon zkEVM和Starknet。

Rollup将许多交易汇集在一起,在链外执行它们,将压缩交易数据或状态差异捆绑成一笔交易,并将数据发送回以太坊。Rollup利用排序器来收集、排序和发送批处理交易回主网。以太坊Rollup排序器目前都是集中化的,仅使用FIFO交易排序,但正在进行努力,以利用共享排序器(多个Rollup使用相同的排序器以实现原子跨链可组合性)和去中心化排序器(以提高无信任性,尽管存在挑战)。集中式排序器会导致审查抵押品的风险(政府可能迫使Rollup进行审查)和活动性的风险(如果排序器关闭,L2无法完全运行,尽管一些具有安全机制,用户可以强制将资金退回L1)。Rollup通过排序器赚钱,收入来自L2交易成本,未来还可以通过订单交易和提取MEV来赚钱。Rollup的费用主要是将数据发布回主网的成本,在以太坊实施2024年初的Dencun升级后,这个成本将会下降。

通用Rollup(例如Optimism Mainnet和Arbitrum One)仍然面临挑战,因为应用程序争夺L2块空间,跨链碎片化和Rollup之间的桥接风险增加,以及在多个链上部署dapp的开发人员开销增加。一个流行的解决方案是创建一个可组合的Rollup生态系统,共享基础设施,使生态系统链可以获得可定制的执行环境、简化的跨链通信和增加的收入机会。请注意,这是roll-app的趋势的一部分,其中每个dapp都是其自己的Rollup,通常作为位于L2之上的L3构建,因此不需要担心由其他应用程序引起的块空间稀缺。Rollup生态系统的示例,通常伴随着开发人员工具包,包括Optimism SuperChain、Arbitrum Orbit、zkSync HyperChain和Starknet L3s。

L2 / Rollup的例子包括:

  • Arbitrum:Arbitrum是一种乐观Rollup解决方案,提供了Arbitrum Rollup(通用OR,当前版本是Arbitrum One)、Arbitrum AnyTrust(带有链下数据的低成本OR,当前版本是Arbitrum Nova)、Arbitrum Orbit(可定制链的互联宇宙,与One或Nova结算)、以及Arbitrum Stylus(允许使用Rust编写智能合约),全部由Arbitrum的技术堆栈Nitro支持。

  • Optimism:OP主网是一种与以太坊虚拟机等效的Layer 2乐观Rollup。它提供了OP Stack(标准化、共享和开源的开发堆栈,用于支持Optimism)和The Superchain(一个共享桥接、去中心化治理、升级和当前正在开发的通信协议的链网络)。重要的是,Coinbase 使用 OP Stack 构建了其第 2 层 Base。

  • Polygon:Polygon提供一系列扩展解决方案选项,其中最受欢迎的是Polygon PoS(依赖于自身验证器网络来确保安全性的侧链),但Polygon计划升级为zkEVM validium(类似于ZKR,但数据可以链下获取)。 Polygon 还拥有 Polygon zkEVM 及其 Polygon Chain 开发套件,并正在将其MATIC代币转换为生态系统范围的POL代币。

  • Mantle:Mantle是一种最佳方案,类似于OR,但使用链下数据可用性。Mantle使用MantleDA和其数据可用性委员会来处理其数据可用性。

  • Linea:由ConsenSys创建,Linea是 2 型 zkEVM,意味着它与以太坊dapp完全兼容。

  • Starkware:StarkWare开发了StarkEx(独立的许可的Validity Rollup)和StarkNet(无许可的去中心化ZKR)。Starknet使用STARK而不是更常见的SNARK来进行零知识Rollup,提供了增强的安全性,但具有更大的证明大小,需要更长时间来验证。Starknet使用Cairo智能合约语言,尽管也有一个可以将Solidity代码转换为Cairo代码的编译器。

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稳定币

稳定币是价值与另一种资产(通常是美元)挂钩的数字货币,旨在降低加密货币固有的波动性。稳定币主要用于促进简单高效的加密货币交易(法币兑换加密货币繁琐,因此约75%的加密货币交易量涉及至少一种稳定币),但在去中心化应用、支付、汇款和结算方面的使用越来越多。稳定币具有许多优点,包括速度、成本、透明度、包容性和可编程性,被认为是加密货币的“杀手级应用”之一。

稳定币通常根据其抵押品分为三种类型:

  • 法币抵押,由中央方负责铸造和销毁稳定币,通常以现金或固定收益工具作为抵押物。法币抵押稳定币具有最强的价格稳定记录,非常简单,并且将是第一个拥有健壮监管制度的稳定币,但它们会引入中心化因素到本来去中心化的环境中,因此需要额外的信任假设。法币抵押稳定币占稳定币市值的约90%,USDT和USDC是最流行的示例。

  • 加密货币抵押,其中智能合约依靠货币政策、套利和过度抵押来维持其锚定价。加密货币抵押稳定币消除了法币抵押稳定币的许多中心化缺点,但需要过度抵押,使其资本效率较低。Maker的DAI稳定币是最著名的示例。

  • 算法稳定币,其中一种稳定机制在没有抵押品的情况下维持锚定价,更具有理论性质。算法稳定币具有资本效率和去中心化的优势,尽管到目前为止,它们尚未实现价格稳定,失败的示例包括Empty Set Dollar、Basis Cash、Iron Finance和TerraUST。

稳定币公司通过交易费用或通过赚取支持稳定币的储备的利息来赚钱。在整个加密货币历史中围绕 Tether 的 USDT 支持的问题一直存在,许多法币抵押发行者已加强储备透明度,并发布每月的证明报告。最后,需要注意的是,稳定币的监管因司法管辖区而异,在某些地区存在健全的监管制度(例如欧盟的MiCA),有些地区监管制度尚在发展/不清楚(例如美国),还有些地区则明令禁止(例如中国)。

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区块链

比特币

比特币网络是由一组称为节点的计算机运行比特币核心软件组成的去中心化数据库/分布式账本。所有节点遵循预定的、编码的规则来达成对有效交易的共识,并保持相同的本地数据库副本,该副本仅记录了谁向谁支付了什么以及何时支付的信息。

特殊节点称为矿工,他们努力首先解决挖矿难题,以提出一个区块,并以区块奖励的形式获得比特币。通过根据预定的编码规则选择获胜的矿工,并要求矿工耗费能源和计算资源来解决难题,未知方之间的网络能够在没有中央领导者的情况下就哪些有效交易应添加到去中心化账本达成一致,即使存在不良行为的可能性。

比特币网络上的支付以比特币计价,比特币供应量限制为2100万,这是通过大约每四年减半的区块奖励来实现的。

这种构建方式——一组无关联的节点遵循基于代码的规则来达成对有效交易的共识,并在没有中央领导者的情况下本地记录有效交易的方式,导致了分权、无需信任、抗审查、不可变性、无需许可、匿名、稀缺等关键特性的实现。

比特币最初被设计为一个“点对点的电子现金系统”,但由于技术限制和固定供应,现在通常被视为一种价值存储/非主权数字储备货币。

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以太坊

区块链历史上的交易类型有限,通常只托管单一的应用程序,如比特币或Namecoin,迫使希望创建新应用程序的开发人员构建全新的、专门用途的区块链。Vitalik Buterin在2013年构想了以太坊,它是一个图灵完备的虚拟机,能够处理通用代码和任意计算,而无需修改底层区块链本身。为此,以太坊的节点不仅跟踪像比特币一样的支付,还处理称为智能合约的代码,并就网络状态达成一致。Vitalik将这与iPhone的引入进行了比喻,iPhone充当了第三方开发者创建应用程序的平台。此外,通用标准和开源代码使应用程序能够相互交互并在彼此之上构建,从而创建了可组合的编程环境。与比特币类似,以太坊也是去中心化、无需信任、抗审查、不可变、无需许可、开源和匿名的。

以太坊先前使用与比特币类似的工作量证明共识机制,但在2022年9月切换到权益证明,这一努力被称为The Merge。由于以太坊是一个分布在全球的数千台机器上运行的去中心化协议,它无法简单地停止网络来进行升级,而必须在“飞行中(mid-flight)”进行升级。因此,The Merge被认为是区块链工程史上最伟大的壮举之一。矿工已被验证者取代,他们将ETH抵押(即锁定)到智能合约中,并提出或验证区块,以换取与其总网络抵押份额大致成比例的奖励。表现不佳或恶意行为的验证者将失去抵押奖励,甚至可能看到其抵押被削减。

用户在以太坊网络上支付“gas”来与网络互动,例如部署智能合约或发送代币,并激励权益证明验证者处理交易并保护网络的安全。作为回报,验证者既会收到协议发行的奖励,还会收取交易费用。Gas以gwei(一亿分之一ETH)计价,是一种多维资源,每单位的Gas价格是动态的,根据供需情况波动。Gas包括基本费用,根据网络需求的变化而升降,以及可选的小费(归验证者所有)。由于基本费用会被销毁,因此在高活动时,以太坊可能会出现负净发行(销毁的比创造的更多)的情况,从而引发超声波货币的通货紧缩观念。

以往,以太坊选择了以去中心化和安全性为重点,而将速度置于次要位置。以太坊的路线图包括六个阶段,如“The Merge ”和“The Surge”,旨在改善这些特性,其中一个显著的方法是将计算卸载到第二层扩展解决方案(即rollup为中心的路线图)。值得注意的路线图亮点包括单槽终态性(single-slot finality ),这将实质性地减少交易被视为终态所需的时间,danksharding将实质性地降低数据可用性成本(即证明数据已提供以重新创建状态),以及提议者和构建者分离,这将分离区块构建者和区块提议者的角色,以减轻和重新分配MEV的一些负面外部性。

以太坊拥有丰富的去中心化应用生态系统,涵盖DeFi、NFT、DAO等领域。虽然其他区块链已经针对速度等其他特性进行了优化,但在特别是熊市期间,活动仍然集中在以太坊上,因为以太坊具有强大的网络效应。

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