一圖詳解以太坊 Staking 生態有哪些重要參與者

以太坊在合併後，已切換到了 PoS 共識機制，PoS 培育了一個由參與者組成的質押生態系統，它們在保護以太坊網路方面發揮着重要作用。

本文中，Staking Rewards 具體分解了以太坊質押堆棧，展示了以太坊 Staking 生態中的所有活動部分，並闡明了相關質押方式的運行機制。因此了解這些堆棧以及 Staking 選項之間的微妙差異，將有助於用戶在質押他們的 ETH 時做出更好的決定。

這些堆棧是自下而上讀取的，以以太坊協議為基礎，然後是執行和共識客戶端、中間件、DVT 網路、質押選項、基礎設施服務、質押池、流動質押衍生品、託管人、錢包、數據供應商和工具等。不過，該圖仍可能會錯過一些項目，因此在下一次的迭代中還會陸續進行更新。

以太坊協議

以太坊協議是以太坊節點運行的一組規則，這些節點體現了數千個去中心化應用程序的核心基礎設施。

以太坊上的交易由全節點簽署，它們將簽名的交易廣播到驗證節點網路，驗證節點執行交易（執行層），驗證其資格並達成狀態共識（共識層/信標鏈）。然後，新的商定狀態再次儲存在具有最新塊的完整節點中。

而執行層由運行在全球數千台計算機上的執行客戶端管理，它們維護以太坊區塊鏈的整體狀態，同時使用以太坊虛擬機完成交易。

共識層則是由運行在同一台計算機上的共識客戶端管理，它們在數千台計算機之間就以太坊區塊鏈的最新狀態達成共識，同時驗證其準確性。

客戶端軟體

以太坊是一個分布式計算機（節點）網路，運行可以驗證區塊和交易數據的軟體。要參與以太坊網路，用戶需要在自己的計算機上安裝稱為客戶端的軟體，以將其變成以太坊節點。

「節點」是以太坊客戶端軟體的任何實例，它連接到以太坊軟體的其他計算機，形成一個網路。但並非以太坊上的所有節點都相同，主要分為了全節點和驗證節點：

1）全節點

全節點執行以太坊協議的共識規則，這樣它們就不會被欺騙接受不遵循它們的區塊，節點將會進行：

- 簽署交易

- 儲存完整的區塊鏈數據

- 驗證所有區塊和狀態

- 將簽名的交易廣播到驗證者節點

2）驗證節點

驗證者節點接收來自全節點的廣播交易，然後執行交易，驗證其資格並達成狀態共識（在共識層）。

由於客戶端軟體，所有節點僅與協議工作和交互。客戶端是以太坊的實現，它根據協議規則驗證數據並保持網路安全。以太坊網路中的每個驗證者都必須使用這些客戶端，無論用戶是在家中質押還是通過某種服務，客戶端都需要使用以太坊協議並與之交互，它們構成了質押堆棧的第一級。

合併後的以太坊有兩部分：執行層和共識層，兩個層都運行不同的客戶端並扮演特定的角色。

1）Execution Client（執行客戶端）

監聽網路中廣播的新交易，在以太坊虛擬機（EVM）中執行它們，並保存一個數據庫和所有當前以太坊數據的最新狀態。以下是以太坊的一些主要執行客戶端：

Besu、Erigon、Geth、Nethermind

2）Consensus Client（共識客戶端）

實現 PoS 共識算法，使網路能夠根據來自執行客戶端的經過驗證的數據達成一致。

Lighthouse、Lodestar、Nimbus、Prysm、Teku

客戶端多元化

客戶端多樣性是建立彈性網路的重要組成部分。通過讓節點使用的客戶端多樣化，它可以限制錯誤或攻擊對單個客戶端的影響並保護網路。如果超過 66% 的驗證者使用單個客戶端，並且該客戶端受到攻擊或遇到嚴重錯誤，將會對整個以太坊網路構成風險，並可能導致區塊鏈中斷以及節點營運商的巨額損失。

要在網路上達到最終確定性，則需要 66.6% 的驗證者。如果客戶擁有超過 66.6% 的市場市佔率並且他們分叉到自己的鏈上，他們便能夠完成。一旦發生分叉並最終確定，驗證者將無法返回原始（真實）鏈，並不會受到懲罰；如果 66.6% 的鏈同時被 slash，則 slashing 懲罰為 32 枚 ETH。

那有什麼解決方案呢？這些情況可以通過將客戶市場市佔率限制在 33%，並教育社區了解客戶多樣性的重要性和鼓勵他們使用不太受歡迎的客戶端，以追求保持以太坊網路的完整性和彈性來避免以上情況。當前共識和執行客戶端的分布如下：

Flashbots / MEV

最大可提取價值（MEV）是指通過更改或排除一個區塊中的交易順序，可以從超過標準區塊獎勵和 gas 費的區塊生產中提取的最大值，這個概念最初是由工作證明（PoW）礦工應用的。

以太坊合併後，該如何提取 MEV？被稱為「searchers」（搜尋者）的獨立網路參與者將提取大部分 MEV，搜尋者運行算法來檢測有利可圖的 MEV 機會，並使用機器人將這些有利可圖的交易提交到網路。驗證者則會收到此 MEV 的一部分，因為搜尋者支付更高的 gas 費用（這些費用將交給驗證者）以確保他們的交易包含在一個區塊中。

MEV 機會是如何產生的？

MEV 機會主要來自使用整個 DeFi 生態系統並與之交互的市場參與者。

1）清算

借貸協議在 DeFi 生態系統中非常流行，借貸協議允許用戶存入一些抵押品（即 ETH），然後以該抵押品借入資產。該抵押品（ETH）的價值隨著 ETH 市場價值的變化而波動，如果抵押品的價值低於某個閾值，協議將允許任何人清算抵押品（以償還借入的資產）。如果部位被清算，通常會涉及與清算人分攤的清算費用——這就是 MEV 機會出現的地方，而搜尋者則是競相尋找清算交易並首先提交以賺取清算費用。

2）Dex 套利

套利交易是在一個交易所（如 Uniswap）購買 Token，然後在另一個交易所（如 Sushiswap）以更高的價格出售相同 Token 的行為。由於區塊鏈的機制，用戶可以一次性完成此交易, 搜尋者將監控 DEX 的價格差異，並尋找執行此類交易的機會。

3）Sandwich trading

「Sandwich trading」是在 DEX 套利機會的背後進行的。假設一個大的 DEX 套利交易被提交到內存池，這個交易很可能會推高/壓低所購買 Token 的價格。而搜尋者將觀察內存池並計算該交易對貨幣對可能產生的影響，如果它可能會大幅推高/下跌價格，它們可以在大宗交易完成之前執行買入/賣出訂單，然後在不久之後出售/購買它，從交易中獲利。

Flashbots 從何而來？

此外，一些搜尋者還會：

- 觀察內存池（交易所在的位置）以獲取有利可圖的交易；

- 複製可能有利可圖的交易並用他們自己的地址替換 ；

- 一旦領跑者確認交易確實有利可圖，他們就會提高交易的 gas 價格以領先於原始交易並獲取原始搜尋者找到的 MEV。

作為回應，便出現了新的服務。Flashbots 是一個獨立項目，它通過一項服務擴展了 Go-ethereum 客戶端，該服務允許搜尋者向礦工提交 MEV 交易，而無需向公共內存池透露交易，這解決了領先者造成的問題，並有助於降低高昂的 gas 價格。

MEV-Boost 則是一個開源中間件，驗證者可以運行它來進入競爭激烈的區塊構建市場。中間件允許驗證者從構建者市場訪問區塊，MEV-boost 將簡單地插入用戶的共識客戶端，允許其外包專門的區塊構建，而無需了解它如何工作的技術細節，這些構建者生成的區塊包含交易訂單流和區塊提議驗證者的費用。

此外，Flashbots 團隊發現，將提議者與區塊構建者的角色分開可以促進以太坊的更大競爭、去中心化和審查阻力。

分布式驗證技術

分布式驗證技術（DVT：Distributed Validator Technology）是指在多個非信任節點上運行的以太坊驗證器，以提高容錯性和安全性。它消除了單點故障問題，如果 DVT 集群中

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