ASI:以太坊2.0网络的四项健康指标_以太坊

编者按：本文来自：以太坊爱好者，翻译&校对:闵敏&阿剑，Odaily星球日报经授权转载。有很多文章都介绍了该如何衡量以太坊2.0验证者的表现，却很少有文章提及该如何评估整个以太坊网络的健康状况。这里有几个重要指标，能为网络运营者以及想要参与以太坊网络的人，提供有用的信息。在本文中，我们将给其中一些指标下定义，阐述它们的含义，其度量方式，以及如何用它们来辨别网络的健康度。网络活性

什么是网络活性？它重要在哪儿？

网络活性这一指标用来衡量以太坊2.0区块链上新的区块多快能够得到敲定。该指标的重要性在于，在一个区块还没有被敲定以前，它是有可能被替换的，因此区块中的转账也不能算到帐了。如果以太坊2.0区块链不能持续地赋予区块最终确定性，就无法实现为交易和状态提供不可篡改性的基本目标。网络活性的分值区间为0%至100%。得分为100%表示区块能在协议允许的范围内以最快速度获得最终确定性；得分为0%表示区块经常得不到最终确定。如果网络活性是0%，无论验证者表现得多好，都会开始亏钱，因为整个网络无法为区块赋予最终确定性。网络活性通常是100%，在验证者间网络通信不佳之时下降到50%。如果网络活性值下降到50%以下，就表明网络出现了严重问题。

-图1：网络活性值区间-如何计算网络活性值？

网络活性值的计算公式如下：

利用当前时间戳和一些网络常量可以计算出当前时段：

最终确定时段从活跃的以太坊2.0节点处获得。参与率

什么是参与率？它重要在哪儿？

参与率这一指标用来衡量实际生成见证消息的验证者在预期数量中的占比。该指标的重要性在于，参与率越低，每个实际参与的验证者所获得的奖励就越低，如果参与率过低的话，就会导致网络失去活性。良好的参与率位于80%至95%之间。如果参与率降至67%以下，区块就无法得到敲定，网络活性也会开始下降。

-图2：参与率区间-如何计算参与率？

参与率的计算公式如下：

值得一提的是，分子的值有多种不同的填法。可以是最后一个时段内区块中包含的见证消息数量，可以是节点所看到的最后一个时段内的见证消息数量，可以是来自最后一个时段的区块中包含的见证消息数量，等等。也可以用滞后的数据得到一个滞后的参与率，例如使用倒数第二个时段的相关数量。用来计算参与率的具体方法取决于用户及其可获得的数据。正在参与见证的验证者指的是那些依据验证者生命周期被视为活跃、正在退出或遭受罚没的验证者。预期验证者收益

什么是预期验证者收益？它重要在哪儿?

大多数验证者都是为了获得奖励而参与进来的。预期验证者收益指的是验证者履行职责一年可得到的预期收益，用预期可得ETH除以质押ETH数量所得的比例来衡量。

-图3：验证者的最大收益值vs.提交证明的验证者总人数-重要的是要理解一点，即使验证者完美地履行了自己的职责，其奖励也可能会因为2过低的参与率或是跌至0%的网络活性值而减少。因此，谨慎起见，预期验证者收益应该只占验证者最大收益值的一部分。例如，将上文所述的基础收益乘以参与率，可得出一个更具代表性的全网验证者收益估值，因为较低的参与率会降低所有验证者的预期收益。但是，鉴于网络参与率起伏很大，可以使用一个平均参与率来计算出更精确的代表值。即便如此，也只有可能计算出一个预期值，毕竟是这是一个前瞻性指标。奖励水平是否算得上优厚，主要得看参与见证的验证者的成本。这里的成本是多种多样的，先要理解成本才能考虑奖励。值得注意的是，运行验证者节点的成本通常是用法币来计算的，而收益却是用以太币来计算的，因此需要用到一个兑换率。假设每个验证者每月的成本是25美元，ETH的币价是200美元，则收益高低情况如下所示：

-图4：扣除成本后的预期收益-如何计算预期验证者收益？

预期验证者收益可以根据具体的验证者数量按照上图计算得出；提供见证消息的验证者人数可以从以太坊2.0节点处获得。质押有效性

什么是质押有效性？它重要在哪儿？

质押有效性是一种衡量验证者的ETH质押量占比的指标。以太坊2.0使用一种叫做有效余额的指标来判断证明的权重，而且绝大多数验证者的权重都会打一个折扣，即，实际余额高于有效余额。例如，如果一个验证者的余额是31.7ETH，有效余额是31ETH，其中有0.7ETH在验证者生成见证消息的过程中是无用的。随着验证者的实际余额发生变化，“无用”的ETH数量也会发生变化，但是很少会等于0。质押有效性的重要性在于，用来保护网络的ETH越多越好。就网络安全而言，那些被验证者锁定但是不能用于生成证明的ETH是一种浪费。另外，它对于每个质押者来说也很重要，因为收益是基于有效余额计算的，较低的质押有效性会降低他们从验证者运营中获得的预期收益。据估计，以太坊2.0一经发布，质押有效性将在90%左右，基本上是稳定的，因为有的验证者亏钱，有的验证者赚钱。随着节点运营者学会如何更高效地运行其验证者节点，质押有效性就会下降，因为实际余额虽然没有上限，但是有效余额的上限是32ETH。

-图5：质押有效性区间-如何计算质押有效性？

单个验证者的质押有效性的计算公式如下：

若想获得全网质押有效性，有效余额应取所有提供证明的验证者的有效余额之和，实际余额应取所有提供证明的验证者的实际余额之和。

罚没风险什么是罚没风险？它重要在哪儿？

罚没是以太坊2.0网络对验证者的终极制裁：验证者会被扣除一部分押金，并立即被逐出验证者池。但是，后一句中的“部分”取决于某个验证者被罚没之前和之后其它验证者的行为。同一时间遭到罚没的验证者人数越多，每个人所承担的罚金就会越高。

-图6：罚金在押金中的占比-可以预见的是，由于罚没机制很好理解，这一情况出现的概率会很低。这也使得这一指标的追踪变得更加有趣，一旦指标值过高，就表明网络遭到了攻击。如果罚没风险超过15%，即表明有大量节点遭到罚没，应该调查其原因。

-图7：罚没风险区间-如何计算罚没风险？

罚没风险的计算公式是：

要注意的是，这是一个估值。原因有以下两点：第一，罚没风险假定所有验证者的实际余额都是32ETH，事实却并非如此；第二，被罚没的实际代价不仅取决于当前的罚没风险，还取决于罚没机制触发后18天内的风险，因为之前被罚没的验证者会被遗忘，又会出现新的验证者被罚没。总结

这些指标提供了关于整个以太坊2.0网络的概要信息，可以帮助ETH持有者决定是否要参与质押，并管理其风险；可以支持运营者流畅运行其节点；还可以向用户显示，Eth2网络正如预期那样运行。

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