原文标题：ConsenSys：上海升级 ETH 质押提款终极指南
原文来源： ConsenSys
原文编译： Lynn MarsBit
以太坊正在经历一个基础设施快速发展的时期。自 2015 年以太坊区块链的首次实施推出以来，它已经经历了一系列计划的技术升级。每一次升级都使以太坊的愿景进一步成为焦点——成为开放的、去中心化的、可信的、无权限的、可编程的基础设施层，互联网、经济和我们大部分数字生活的未来就建立在这个基础上。
2022 年 9 月，以太坊合并统一了以太坊的共识和执行层。这是以太坊历史上的一个关键时刻，它带来了许多重要的改进，包括将网络的碳足迹减少 99.95% . 通过切换到权益证明共识机制，合并改变了整个以太坊网络的价值积累方式，并使新的 ETH 发行量减少了惊人的 88% . 在合并之前，EIP-1559 的引入使以太坊的交易更有效率，它将以太坊的 gas 费用系统从竞价系统，改为由两部分组成的系统——每个区块的标准基本费用（由协议燃烧），以及用户可以支付的可选小费（优先费），以加快交易速度。 合并后，结合 EIP-1559 的燃烧率，导致了以太坊历史上最通缩的时刻，并加强了网络的安全性。
现在，以太坊社区正在团结起来支持路线图上的下一个计划升级——上海/卡佩拉升级。它之所以被双重命名，是因为它是以太坊执行层和共识层的首次同步升级，并且因为它将实现质押 ETH 提款而备受期待。
特别是，这次升级将使在共识层质押的 ETH 能够撤回到以太坊执行地址，这是自 2020 年 12 月 ETH 质押成为可能以来的首例。
提款的激活解决了以太坊路线图中的另一个「未知数」——可能会鼓励更多的验证者参与进来，并促进以太坊网络的进一步去中心化和安全。通过增加质押的可移植性，提款将导致质押供应商之间的竞争加剧——可能会推动该行业的进一步创新，并逐步降低进入的障碍。
使用第三方质押服务的质押者将获得机会，根据奖励最大化、验证器性能、用户体验的简单性和费用等因素，（重新）评估如何以及在哪里质押他们的 ETH.
独立质押（独立操作以太坊验证器）给网络带来了最多的去中心化和安全利益，但由于相关的技术和操作要求，对大多数零售质押者来说仍然具有挑战性。那些希望在没有这种操作开销的情况下质押的人可以选择一些不同的产品，从完全托管和中心化的供应商，到非托管的、分散的协议。每个质押者都有责任选择一个与价值观一致的合作伙伴，他们有信心维护质押者所重视的以太坊的特性，无论这些特性是什么。集体而言，质押者是以太坊价值的监护人。
上海/卡佩拉升级预计将是以太坊的一个重要事件。它将对质押者、以太坊质押生态以及更广泛的 DeFi 产生若干影响：
部分和全部取款将使长期质押者获得已被锁定两年以上的资金。然而，早期质押者已经证明了他们对以太坊的信心，他们可能更倾向于将这种新发现的流动性作为质押，而不是获取利润。
通过降低质押 ETH 的流动性风险，提款可以激发人们对流动性质押协议的信心，并使 ETH 质押在总体上成为更有吸引力的机会，特别是对于通常规避风险的机构。
最后，我们希望看到，随着人们对这些代币的信心和发行人之间的竞争的建立，越来越多的流动质押代币流入 DeFi 协议。
Michiel Milanovic，DeFi 市场分析师
Simran Jagdev，高级内容营销经理
以太坊是基础设施层，互联网、经济和我们大部分数字生活的未来都建立在它上面。在全球范围内支持我们的数字未来，需要提高以太坊的可扩展性和安全性，同时保持网络的去中心化；换句话说，需要解决区块链三难问题。
该解决方案——这不是一项容易的任务——预计将分六个阶段交付。The Merge、the Surge、the Scourge、the Verge、the Purge，以及 the Splurge. 以太坊路线图的每个阶段在很大程度上都是独立于其他阶段的，并且是平行进行的。
以太坊的最新升级，以太坊合并，已于 2022 年 9 月 13 日成功执行。合并指的是以太坊执行层（EL）和共识层（CL）的联合，这标志着以太坊向权益证明（PoS）共识机制的过渡。这种脱离能源密集型的工作证明（PoW）共识机制的做法将以太坊的年化能耗降低了超过 99% .
合并后的以太坊作为一个单一的区块链运行，由两层组成：执行层是处理以太坊交易并向网络其他部分广播的地方，而共识层运行以太坊的 PoS 共识算法，并处理交易结算和最终结果。根据 Vitalik Buterin 的说法，这次升级使我们在以太坊更广泛的路线图中将将行进过半。
接下来是上海/卡佩拉升级，前者是 EL 升级的名称，卡佩拉是 CL 升级的名称。上海/卡佩拉升级的关键成果是，它将实现 已质押 ETH 的提款。
目前在以太坊 CL 上有已锁定的 ETH（即验证者余额）的质押者，将能够将其提取到以太坊执行地址。一个执行地址就是用户熟悉的以太坊主网上的标准地址。
本报告旨在将上海/卡佩拉升级置于更广泛的以太坊路线图中，并概述其实现的三个关键功能：更新验证人的提款凭证、部分提款和全部提款。
从这里开始，我们将深入研究提款的影响。我们将研究部分和全部提款可能对 ETH 的流动性供应产生的影响，并调查股权的可移植性增加是如何推动整个以太坊质押行业的竞争和快速创新。
作为以太坊 EL 和 CL 的首次同步升级，上海/卡佩拉也将是第一个由特定时间戳触发的以太坊分叉。除了合并之外，以前所有的分叉都是通过达到特定的区块编号来触发的。切换到由时间戳触发的分叉，使得 EL 和 CL 可以同步升级。
除了提款，上海/卡佩拉升级还将为以太坊虚拟机（EVM）提供一些小的技术改进。
然而，由于提款，或 EIP-4895 ，是在升级中提供的关键功能，本报告将集中讨论这个问题。
上海/卡佩拉升级的确切日期仍有待确定，但以太坊核心开发人员——他们自愿为这个开源软件的开发做出贡献——一直在朝着这个目标稳步前进。他们一直在各种测试网中测试分叉，最近的一次是 Sepolia 测试网，该测试网在 2023 年 2 月 28 日 UTC 凌晨 4 点 04 分成功进行了上海/卡佩拉升级。接下来将是 Goerli 测试网，之后，如果一切顺利的话，将是以太坊主网。
通过确保没有一个实体对整个以太坊的决策拥有不成比例的权力，独立质押者对网络至关重要。一些像 ETHStaker 这样的社区，像 ethdo 这样的工具，以及像 Besu 和 Teku 这样的专门的执行和共识层客户团队，正在使越来越多的以太坊社区成员更容易独立运行一个以太坊验证器。
也就是说，独立运行验证器给一些用户带来了技术、操作和财务障碍。这些类型的以太坊质押者有很多选择，他们可以通过这些选择进行质押，包括像 Codefi 质押这样的非质押服务提供商，以及通过 MetaMask 质押可以获得的顶级流动性质押协议。
虽然质押者可以将运行验证器的操作方面委托给第三方，但选择一个价值观一致的合作伙伴，以维护质押者所重视的以太坊的特点，这个责任仍然在他们自己身上。这些人选择在哪里质押，以及与谁质押，对以太坊的去中心化有着至关重要的影响。
尽管是一个社区治理的系统，执行 Ethereum 路线图需要做出重大的基础设施变化，因此要做出重要的决定。 为了做出这些决定，需要一个强大的去中心化治理过程，以便在受影响的利益相关者之间达成共识；换句话说，以便在每个以太坊社区成员之间达成共识。
以太坊的治理发生在链外，这意味着决策是通过非正式的社会讨论过程进行的。如果社区达成共识，变化就会在代码中实施。以太坊社区的每一个成员都参与到以太坊的治理过程中，包括各种类型的质押者。质押者是以太坊网络的监护人，通过独立质押，或以非质押方式将他们的股份分配给价值观一致的伙伴，质押可以用他们的质押「投票」，影响以太坊的未来方向。
对于大多数以太坊质押者来说，上海/卡佩拉升级提供了第一个机会来改变他们最初决定的质押方式和对象。这为各种质押者提供了一个机会，让他们考虑自己的个人价值，他们希望以太坊体现的价值，并以反映这种价值的方式进行质押。那些有能力这样做的人，如果他们的目标是自我主权并为以太坊的去中心化作出贡献，应该考虑独立运行一个验证器。其他人可以通过一个价值观一致的合作伙伴「用他们的质押投票」。通过这种方式，以太坊社区作为一个集体可以保护以太坊成为我们全球数字未来的去中心化信任基础设施的原因。
考虑到这一点，让我们深入了解提款，它们将如何运作，以及它们的影响在上海/卡佩拉升级后将如何在整个以太坊生态中发挥作用。
1、能够将以太坊验证者的提款凭证从旧的 0x 00-类型（源自 BLS 密钥）更新为较新的 0x 01-类型（源自以太坊地址）。
2、部分提款，或定期和自动地从一个活跃的验证者的余额（超过 32 个 ETH）中「掠夺」赚取的共识层奖励。
3、全额提款，或收回一个「退出」验证者的全部余额。
虽然部分提款和全额提款是不同的操作，但简要地指出它们之间的一些共同点是值得的。
首先，只有拥有较新的 0x 01-类型的提款凭证的验证者才有资格进行部分和全部提款。拥有较早的 0x 00-类型提款凭证的验证者可以通过更新他们的凭证到较新的版本来获得资格。然而，没有必要立即这样做，因为拥有 0x 00-类型提款凭证的验证者将继续赚取奖励，就像他们自 Beacon 链的起源以来一样。
此外，部分和全额提款都有一个单一的、自动的提款过程。每隔 12 秒（每个时段），协议会「扫荡」以太坊的验证器集，并确定前 16 个有资格进行部分或全部提款的验证器。每个时段最多可以处理 16 笔提款，然而，全额提款的处理速度较慢，因为它们需要首先「退出」验证器，并有额外的延迟。
最后，执行部分或全部提款将没有相关的 gas 成本。虽然部分提款和全额提款都会导致以太坊地址的余额被记入提款金额，但它们不是以太坊的 EL 处理的交易。相反，提款被认为是系统级操作，或账户余额充值，其工作方式类似于 PoW 区块链中支付给矿工的 [coinbase 交易](https://www.javatpoint.com/coinbase-transaction#:~:text=A coinbase transaction is the, also sent in this transaction.)。由于每个区块只允许 16 个这样的操作，而且相对于用户和智能合约交易，执行这些操作的成本可以忽略不计，所以提款不会产生 gas 成本。
目前，以太坊验证人可能有两个版本的提款凭证，它们由其提款前缀来区分，即：0x 00-类型，或 0x 01-类型。
只有拥有 0x 01-类型凭证的验证者才有资格部分或全部提取其余额。这是由于这些提款凭证类型之间的技术差异造成的。也就是说，0x 00-类型凭证来自 BLS 公钥，而 0x 01 -类型凭证则指向一个标准的以太坊地址。
如前所述，卡佩拉升级使「锁定」在以太坊 CL 上的 ETH（即验证器余额）有可能被提取，并记入 EL 上的一个以太坊地址。要做到这一点，被撤回的验证器必须有一个相应的以太坊执行地址，其撤回的余额被发送。简而言之，0x 01-类型提款凭证提供这种相应的执行地址，而 0x 00-类型则没有。
截至 2023 年 2 月 20 日，大约 58% 的活跃以太坊验证者拥有 0x 00-类型提款凭证。当 Beacon 链在 2020 年底推出时，0x 00-类型凭证是唯一可用的选择，而较新的 0x 01-类型凭证直到 2021 年 3 月才被引入。因此，在此日期之前激活的所有验证者都有 0x 00-类型凭证。
从图 2 中可以看出，大约 20% 的新激活的验证者仍然将他们的提款凭证设置为旧的 0x 00-类型。这可能是由于独立质押者或机构使用过时的指南来激活验证器，也可能质押者有意做出的决定，他们希望避免从部分提款中自动获得流动资金的任何潜在税收影响。请注意，在许多司法管辖区，质押的税务影响还没有明确的定义，这不是税务建议。税收规则因司法管辖区而异，应咨询您所在司法管辖区的认证专业人员以获得建议。
对于 0x 00 认证的验证者，卡佩拉升级包括一项操作，将他们的提款凭证更新为 0x 01-类型。这样做需要 0x 00-类型凭证的验证器的所有者使用他们现有的提款凭证（BLS 密钥）来签署并通过共识层客户端向以太坊的 CL 提交提款凭证变更消息。
注意，一旦验证者将其提款凭证从 0x 00-类型更新为 0x 01-类型，就不能再进行更改。**这是从 0x 00-类型提款凭证到 0x 01-类型提款凭证的一次性、单向性更改。
部分提款对质押者有利，因为他们可以经常获得他们的验证器所赚取的 CL 质押奖励（扣除任何罚金），而不会产生任何 gas 费用，或不得不退出他们的验证器。此外，由于一个以太坊验证器的有效余额上限为 32 ETH，验证器余额中的任何剩余 ETH 都是无益的。部分提款允许质押者获得这些剩余的、非生产性的 ETH，并将其重新部署到激活新的以太坊验证器，或其他地方。部分提款也应该有利于以太坊网络，因为它可以防止过长的退出队列和过度的验证者流失，这可能会破坏网络的稳定。
这个范围的低端（2 天）假设没有一个 0x 00 认证的验证者更新为 0x 01 认证，使他们没有资格提款。较高的一端（5 天）假设所有 0x 00 认证的验证者立即更新。实际情况可能介于两者之间，但没有数据支持具体的估计。
其他一些由 PoS 担保的区块链有一个「解押」期，这是一个固定的期限，在提交提款请求后，质押者必须等待，然后才能获得他们之前投下的资产。
在以太坊中，不是一个具有固定持续时间的「解除绑定」期，而是由两个过程的总和给出的，每个过程的持续时间都是可变的：验证器退出过程，和完整的提款过程。
简而言之，一个验证器的完全退出预计至少需要 28 小时。这是退出验证器所需的绝对最短时间（5 个 历时，或 32 分钟）和验证器成为完整提款的绝对最短时间（256 个 历时，或 27.3 小时）之和。然而，大多数全部提款需要的时间会比这更长。
图 3 描述了退出一个活动验证器所需的高级步骤。让我们简单地来谈谈每一个步骤。
一个活跃的验证器，具有 0x 01-类型提款凭证，按照预期提出并验证块。验证者的私钥被用来签署自愿退出（VE）操作，而已签署的 VE（通过 CL 客户端）提交给以太坊的 CL. 每个时段最多处理 16 个 VE（每 12 秒）。一旦 VE 操作被处理，并且经过至少 5 个历时（32 分钟）的延迟，验证器的状态就会从激活状态更新为退出状态。在这一点上，退出的验证器被分配了一个退出历时（即验证器将被退出的历时），并正式进入退出队列。虽然验证器现在已经发出了退出的信号，但它仍然必须执行所有验证器的职责（即区块提案和证明），直到它通过退出队列被处理。退出队列的长度取决于活跃的以太坊验证器的总数和已经在队列中的验证器的数量。在验证器通过退出队列处理后，其状态从正在退出更新为已退出，并停止验证区块。
Churn limit 是一个变量，它定义了每个周期（每 6.4 分钟）可以退出的最大验证器数量，并由以下的表达式给出：
Churn Limit =max( 4, active_validators/65536)
根据上面的表达式，流失限制将是 4 ，直到有 327680 个活跃的以太坊验证器，在这一点上它就会变成 5. 在这之后，每有 65536 个新激活的验证器（流失限制商数），流失限制就会增加一个。
截至 2023 年 2 月 23 日，大约有 525000 个活跃的以太坊验证器。从图 4 和图 5 中，我们可以看到，目前的流失限制是 8 个，这意味着每天可以退出 1800 个验证器（见图 4 ）。
将活跃的以太坊验证器的历史数量与相应的流失限制作图，就可以得到图 6.
知道了流失限制和在利润验证器之前要退出的验证器的数量，就可以计算出来退出队列的总持续时间（以天为单位）：
*Exit Queue Duration (days) = (((#_of_validators_to_be_exited)/(churn_limit)) 6.4 mins)/60/24
在验证器被退出之后，在它被完全提款之前，还有两个步骤：
已退出的验证器在其状态从已退出更新为可提款之前，还要经历 256 个历时（27.3 小时）的延迟，称为最小验证器可撤回性延迟。最后，可提款的验证器也要接受处理部分提款的自动「扫荡」，随后其余额被提取。
因此，下面的表达式给出了任何退出的验证器在它的余额被完全提取之前应该等待的最大时间（以天为单位）：
*Max. Time from Exit to Withdraw (days) (((withdrawals_eligible_validator_count/16) 12)/60/60/24) 1.1 days
其中「withdrawals_eligible_validator_count」是有资格获得部分或全部提款的验证器的数量（因为单一的自动「扫荡」过程处理这两种类型的提款）。
现在我们知道提款过程将如何运作，让我们看看他们可能会如何影响 ETH 的流动性供应。
这一分析在很大程度上取决于质押者的行为，以及中间人的行动，他们在上海/卡佩拉升级之后的确切计划仍不清楚。因此，本节中得出的任何结论都是方向性的假设，而不是确切的预测。
截至 2023 年 2 月 23 日，大约有 16.8 M ETH 被质押，占 ETH 总供应量的 14.6% . 这些被质押的 ETH 存放在超过 525000 的验证者手中，验证者的平均余额最近超过了 34 E TH. 这表明，到目前为止，以太坊验证者平均已经积累了大约 2 个 ETH 的 CL 奖励，在上海/卡佩拉升级之后，超过 100 万个 ETH 可能通过部分提款的方式成为流动资金。
我们可以通过介绍 Tripoli 对 Data Always 进行的分析来完善我们的理解，其中以太坊验证者被进一步划分为三个相关的子组。0x 00 认证的，Lido 0x 01 认证的，以及非 Lido 0x 01 认证的。对这些特定的验证器子群有一个更细致的了解，将有助于限定我们的部分提款模型，主要原因有两个。
首先，我们知道只有 0x 01 认证的验证者才有资格立即提取部分资金，所以部分提取将「解锁」的 ETH 总量取决于有多少 0x 00 认证的验证者在上海/卡佩拉升级之后更新为 0x 01 认证。
其次，我们知道 Lido（像所有的流动性质押协议一样）可能会把从他们的验证者那里提取的 ETH 重新存入和质押，作为部分提款过程的一部分。这是因为这样做可以使 Lido 的流动性质押代币 stETH 的回报率最大化。知道了这一点，我们就可以在我们的模型中对从 Lido 验证者的部分提款中获得的 ETH 进行折现，因为这些 ETH 很可能会被立即重新质押。
通过这三个分组的视角来检查以太坊活跃验证者组的提款凭证，发现 58% 的人有 0x 00-类型提款凭证。在剩下的 42 % 中，具有 0x 01-类型的提款凭证，大约 61% （或所有以太坊验证者的 25% ）是由 Lido 验证者组操作的。
将每个分组的累计奖励总额除以每个组的验证者数量，就可以得到每个分组中典型验证者的平均累计 CL 奖励（截至 2023 年 1 月 29 日的数据见图 9 ）。
提款后
部分提款
知道了我们三个验证者子组的相对比例和平均累积 CL 奖励，我们可以开始推理部分提款可能会如何进行。让我们考虑一下添加到以太坊区块链的第一个区块，紧随上海/卡佩拉升级之后。
由于此时没有 0x 00 证书的验证者更新为 0x 01 证书，所以第一个区块将包括 16 个部分提款，完全由目前设置有 0x 01 证书的验证者组成。在这 16 个验证器中，我们可以假设 61% ，即 9-10 个是由 Lido 操作的，其余 6-7 个是非 Lido 0x 01 认证的验证器。如果上述情况成立，那么上海/卡佩拉升级之后的第一个区块将「解锁」大约 18.6 个 ETH（大约 11.7 个 ETH 来自 Lido 0x 01 认证的验证者，大约 6.9 个 ETH 来自非 Lido 0x 01 认证的验证者）。
在处理第一个区块的部分提款的同时，提交了提款凭证变更信息的前 16 名 0x 00 认证的验证者的凭证将被更新为 0x 01 类型，使他们有资格被部分提款。每个区块，被部分提款的验证器的组成将发生变化，以包括更多以前有 0x 00 认证的验证器。由于 0x 00 认证的验证器平均年龄较大，并积累了更多的 CL 奖励，这将导致每个区块提取的 ETH 总量逐渐增加。
正如 Tripoli 所指出的，每个区块提取的 ETH 概况在哪里达到峰值，「取决于百分之多少的 0x 00 验证者立即切换他们的证书，但在最极端的情况下，所有 0x 00 验证者都要求更换，概况将在 70 小时后达到峰值，每个区块的部分提款量约为 37.34 ETH——其中 3.01 ETH 是来自 Lido 验证器。"
下面来自 Data Always 的动画显示了在四种不同的情况下，第一次「扫荡」以太坊的活跃验证者集合，将有多少 ETH 被解锁。在 25% 、 50% 、 75% 和 100% 的 0x 00 认证 的验证者立即更新为 0x 01 认证的假设下，被解锁的 ETH 数量、扫荡的持续时间，以及包括在这些部分提款中的每个验证者子组的比例。
全部提款
截至 2023 年 2 月 23 日，已经有 920 人自愿退出，表明这些验证者打算完全退出。此外，为了解决美国证券交易委员会（SEC）最近对 Kraken 提出的指控，该中心化交易所同意支付 3000 万美元的罚款，并停止其在美国的质押服务。来自 Hildobby 的数据表明，Kraken 验证者占所有活跃以太坊验证者的 7.3% 以上。虽然目前还不清楚是否所有的 Kraken 验证器都需要完全退出，但在最极端的情况下，这将导致 38000 个验证器（120 万 ETH）在上海/卡佩拉升级上线后不久就被提款。假设该协议的流失限制为 8 ，处理这个数量的全部提款将需要 20 多天。
除此之外，对将完全退出的验证者数量的任何估计都纯粹是猜测。
鉴于目前新的验证器激活的速度和上海/卡佩拉分叉的时间表仍然未知，当上海/卡佩拉上线时，以太坊的流失限制可能是 8. 这将表明，每天可能有多达 1800 个验证器（或约 57600 个 ETH）被完全提款。正如 Tripoli 所指出的，如果形成了激活新验证者的队列，同时也是全部提款的队列，这种「双端队列将把流失限制和有效验证者数量锁定在一个 [固定] 值，直到队列的一方消退」。
下面的图表（从 *Data Always* 分叉和调整）模拟了处理活跃的以太坊验证器集的不同百分比的完全退出需要多少时间。该图假设冻结的流失限制为 7 或 8 （即验证器退出与新激活相匹配）。这个分析的进一步限制是，它是以每天的步骤间隔进行的，而且它没有考虑验证器退出过程，最小验证器可撤回性延迟，或部分撤回。
竞争与创新
对于大多数 ETH 质押者来说，上海/卡佩拉升级提供了第一个机会，可以改变他们最初决定的质押方式和对象。提款后，质押的可移植性增加，可能会启动一个大规模的重新分配事件，大大改变整个以太坊投资行业的市场份额分布。
ETH 质押的在位者和新进入者都已经认识到提款带来的风险和机遇，很明显，这个行业的竞争将越来越激烈。这种竞争预计将推动快速的技术和商业模式创新，特别是在流动性质押协议中。
在本节中，我们提供了今天在整个以太坊质押生态中观察到的创新和新兴趋势的快照，以及对现有质押协议计划如何处理提款的见解。
