深入探討加密時代的共識資本市場

原文作者：Saneel Sreeni 、Leo Zhang

原文翻译：Block unicorn

"誰控制了香料，誰就控制了宇宙。" ------弗蘭克赫伯特，沙丘（電影）

介紹：

商品是作為日常商品和服務生產基礎的基本原材料。商品的歷史是文明本身的反映。人類為了控制最重要的資源而互相發動戰爭；從大米到金屬，再到香料，再到油。隨著全球經濟和日常活動的更多方面遷移到加密經濟，什麼將成為新時代最搶手的商品？

區塊空間

公共區塊鏈上的所有經濟活動都建立在區塊空間上。共識生產者，例如礦工和質押驗證者，提供區塊空間，而每筆交易都需要區塊空間。當鏈上活動增加時，網絡費用增加，當區塊補貼和費用的價值增加時，更多的人有動力競爭將下一個區塊附加到區塊鏈上。

由於區塊空間是一種商品，它可以用作金融工具的基礎------對沖生產或提高回報。這種金融化最終導致了一個全面的資本市場，類似於歷史上所有重要商品的演變方式。

在本文中，我們將深入探討商品市場的歷史背景、去中心化共識在數字世界中的重要性、共識產生的經濟學以及用於共識加密原生資本市場將會是什麼樣子。

商品市場：歷史概覽

早在公元前 4500 年，古代蘇美爾的居民就使用粘土代幣和石板來確定未來貨物交付的日期以及結算規則，本質是期貨合約。近 3000 年後，漢謨拉比的一部法典概述了對抵押其財產的農民的付款規則。農民不得不用他們生產的糧食來償還債務，但保留在作物歉收時不償還的權利。這些基本規則幫助生產者管理風險，進而促進更穩定的農業生產。

這些財務安排將繼續發展和標準化，最早的正式商品交易所之一是 1697 年的堂島大米交易所。商人會交易"大米票"，而不是實際的大米，即在他們的倉庫中索取大米的權利。商人以米票為基礎，開發了許多現在普遍交易的衍生合約，如賣空、遠期和期權。

一個多世紀後，芝加哥期貨交易所成立並成長為糧食和農產品期貨和期權市場的全球領導者，這些金融合約的交易量遠大於實物商品的交易量。

這些發展表明，大宗商品的金融市場能讓大宗商品生產者和消費者能夠更好地管理他們的風險，從而使他們能夠有效地擴大經營規模。

日本堂島大米交易所

隨著大宗商品市場逐漸成熟並變得更加複雜，可用於幫助管理相關風險的金融工具類型也越來越多。今天，它們幾乎涵蓋了所有商品，從糖到咖啡再到黃金和能源市場。

而由於商品生產受多種物理屬性的影響，商品穩定消費和生產也不是自然而然的；商品生產總是伴隨著強勁的商品市場。沒有這些市場，大宗商品的流動就容易出現波動。

元宇宙時代

隨著日常活動的更多方面向數字化轉變，相關資源（如數據和計算）的價值飆升。雖然數字時代的底層技術還處於起步階段，但由於摩爾定律和軟件開發的抽象性，其加速速度令人震驚。由於這些原因，"數據是新的石油"之類的短語變得相對普遍。

正如 Dijkstra（對1000名計算機科學家進行了問卷調查）在 1972 年評論的那樣，"我不知道有任何其他技術可以覆蓋 10¹⁰ 或更高的比率：計算機憑藉其驚人的速度，似乎是第一個為我們提供高度分層的工件的環境，可能的和必要的。" 在這一點上，將數字宇宙視為一種物理現象已不再有用。相反，軟件是 Abelson（伯克利加州大學核博士）和 Sussman（麻省理工計算機教授）所說的"程序認識論"。它已成為人類表達的無限媒介。

這自然不禁讓人好奇------這條路最終會把我們引向何方？許多科幻作品描繪了不同版本的元宇宙，但似乎都建立在一個基線上：與物質現實平行的數字現實，充滿了自己的世界、經濟和數字資產。Matthew Ball 更具體地將其描述為"一個大規模且可互操作的實時渲染 3D 虛擬世界網絡，可以由無限數量的用戶同步和持續體驗，具有個人存在感和數據連續性，例如身份、歷史、權利、對象、通信和支付。" Ball 進一步提到，加密網絡將跨越並推動對實現 Metaverse 至關重要的幾個類別，主要是計算、互操作性工具和標準以及支付。

實際上，只要有足夠的時間和技術進步，由加密經濟方案支持的分佈式網絡將支配一切：元宇宙數據如何存儲、呈現和訪問，這是站得住腳的。它還可能指導 Metaversal 社會結構的發展；我們已經看到 DeFi 和加密遊戲如何促使用戶更喜歡用戶擁有的協議和共享具體的使用經濟激勵措施，而不是租金提取。

隨著範式轉向用戶在他們使用的平台中擁有股份，他們越來越不願意將自己的數字自我控制權交給 Facebook 和微軟等少數集中式機構（這已經在發生）。元界很可能是一種必然性而非可能性，因此將依賴加密網絡來實現大規模採用，以及可持續和以用戶為中心的增長。因此，區塊空間將成為元界的核心商品。

區塊空間商品

我們在全球範圍內建立了龐大的市場，以確保我們有穩定的糧食和能源生產來維持我們社會的發展。那麼，元界的基礎商品區塊空間會出現什麼樣的市場呢？

從根本上說，區塊空間是跨多個用戶共享計算層和狀態的代表單元；區塊鏈作為對該狀態的更改和添加的記錄而存在，並且加密網絡作為區塊空間的生產和使用的市場。

用戶發出附加費用的交易表明他們需要購買區塊空間以改變網絡的全局狀態，參與共識的節點運營商（礦工、驗證者等）通過產生由這些狀態變化組成的區塊空間來為網絡提供安全性。雖然這聽起來很簡單，但區塊空間市場動態卻相當複雜。

一方面，區塊空間具有隱含的時間值。在以太坊區塊空間------誰得到什麼以及為什麼，我們討論了為什麼未來區塊空間本質上不如現在的區塊空間有價值。

作為一個人為的例子，試圖在鏈上貨幣市場中存入貨幣的用戶寧願鎖定當前利率，而不是鎖定可能會或可能不會更低的未來利率。同樣，試圖購買 NFT 的用戶寧願在交易被其他人搶購之前完成交易。

從歷史上看，這個時間價值是通過網絡費用來量化的，並且區塊生產者默認包含基於包含最高費用的交易。這也意味著用戶被激勵為更緊急的交易支付更高的費用，這可能導致礦工可提取價值（MEV）等現象。

即使是嘗試將全局時鐘添加到區塊鏈的解決方案，例如 Solana 的歷史證明，它使用串行散列來為進入網絡的交易添加時間戳，它們的鏈中仍然具有隱含的時間價值。與基於費用的模型相比，基於序列的包含模型受延遲的影響更大；那些希望他們的交易包含在時鐘網絡上的記錄時間的人將優化有利的網絡拓撲以及與大型節點運營商的物理和數字接近度，以確保他們的交易得到優先考慮。

這與傳統高頻交易中爭奪靠近交易所的原則是一樣的。

同樣，對於供應商（共識節點運營商）來說，現在物化的區塊空間比未來更有價值。

共識生產者的利潤計算為共識激勵和節點運營成本之間的差額。節點運營商獲得的獎勵容易波動：現貨價格、交易費用和發現區塊的概率都是獎勵不確定性的因素。不同的網絡有不同的激勵機制來支付節點運營商，這進一步增加了複雜性。

運行一個節點的成本也大相徑庭，因為不同的網絡通常對作為驗證者的參與有截然不同的要求。工作量證明網絡由採礦硬件市場、廉價可靠電力等驅動。相比之下，運行 Proof-of-Stake（POS）ETH2.0 節點的考慮取決於最小的電力消耗和抵押所需的資金。

我們可以進一步將供應方分解為運營支出和資本支出成本。對於需要在基礎層進行更高級別計算的網絡，資本支出往往很高。

除了比特幣和以太坊挖礦之外，其他示例還包括 Arweave 和 Filecoin，驗證者通過擴展存儲容量和 RAM 以進行快速處理、Solana 歷史證明節點因涉及串行散列而獲得高計算要求，以及任何零知識。GPU 和其他能夠進行快速線性運算的處理單元可以顯著加快證明計算的速度。

然而，重要的是要注意，考慮到狀態膨脹等因素，每個網絡的節點都會產生一些資本支出，這些資本支出最終可能會在本質上重複出現。資本支出可能會偏高，並且通常會隨著時間的推移而償還。

至於運營支出，礦工以電力和維護成本的形式產生運營支出。質押驗證者會以質押要求和代幣的形式產生 OpEx。對於其他共識算法，OpEx 成本介於令牌密集型和物理資源密集型之間。

幾乎每個共識算法都將阻止生產的權利視為一個概率函數，該函數由節點運營商的驗證能力與全局驗證能力的份額加權。這意味著運營商要保持一定的出塊概率，就需要相應地提高網絡"驗證能力"的權益。

例如，如果其他驗證者突然決定再抵押 5,000 個 ATOM 以保持 10% 的出塊概率，那麼一個擁有 1,000 個 ATOM 的 ATOM 驗證者與整個網絡中總共抵押 10,000 個 ATOM 的 ATOM 將需要再購買 500 個 ATOM。其他流行的 PoS 網絡也是如此，例如 Terra、Avalanche 和 Near。實際機制可能存在細微差異（即 Avalanche 對委託給節點的總可能金額的上限與其他網絡不同）。

這種波動會導致驗證者獎勵的額外波動，並可能導致不可預見的運營支出成本，因此一些網絡激勵措施有利於加速爭奪網絡權益的主導份額（超出多數攻擊網絡的能力），例如在 Solana 的分佈式通脹系統中：

隨著網絡效用規模的擴大，節點運營商的健康增長增加了網絡的安全預算，使其能夠抵禦破壞共識的攻擊。理想情況下，運行節點的成本應該被產生共識的收入所抵消。然而，正如我們在The Alchemy of Hashpower中解釋的那樣，共識生產者經歷了四個原型市場階段，其中一些可能會使生產者倒閉。

區塊空間生產和消費的結構性質表明，區塊空間商品市場強烈需要隔離潛在風險。我們將這些稱為共識資本市場。

共識資本市場

區塊空間的原始金融工具形式今天已經存在；算力指數、gas 代幣和 Staking 衍生品都是建立共識資本市場的各種嘗試。然而，算力指數/期貨和天然氣代幣未能獲得顯著的流動性，這些市場對買賣雙方來說往往是不透明和繁重的。

在其他情況下，需求從未實現，因為天然氣代幣等資產定價的困難使得鏈上和中心化交易所的流動性供應變得混亂。

質押衍生品在釋放質押者的原則以參與其他活動方面取得了巨大成功，但並未為區塊空間生產者的需求提供完整的解決方案。

ETH 發送到 ETH 2.0 質押合約

在沒有完整的對沖解決方案的情況下，驗證者面臨來自網絡資產的風險（由於他們的股份）和區塊空間有關的波動風險需求（費用）。通過抵押衍生品，PoS 網絡上的驗證者將出售其抵押資產的代幣表示，以換取他們想要計價的任何資產（即 PoS 驗證者將出售其抵押的 ETH 以換取穩定幣），以對沖與費用相關的風險。

質押資產的價值等於基礎網絡資產加上對未來網絡費用應計的預期，持有質押資產意味著面臨驗證未來現金流的波動性。以市場價格出售資產 "鎖定"了這些未來現金流的固定價格（由質押資產和標的資產的價格差異表示）。

由於驗證者需要與市場進行交易以進行這種對沖，因此他們會引發大量的價格風險，因為當他們想要再次接觸網絡活動或解鎖他們的股份時，他們需要以市場價格購買質押資產。

鑑於質押資產通常與標的資產緊密平價交易，驗證者最終無法完全對沖風險，因為Delta（對沖值）風險敞口。注重成本的驗證者需要額外的工具，他們希望在不需要成為活躍交易者的情況下將風險降至最低，尤其是在動蕩的市場中。

理想情況下，在為區塊空間生產構建對沖時，它應該滿足以下兩個屬性：

1. 隔離網絡活動風險（通過網絡量化的區塊空間需求費用）。

2. 隔離網絡資產價格風險（外部市場的函數）。

這兩個要求在基於交換的安排中得到滿足。

可以在下面找到 Alkimiya 構造的高級圖。它反映了在傳統商品市場中發現的能源交換：買方向生產者（在這種情況下，礦工/網絡驗證者）支付固定的穩定幣支付，在合同期間歸屬，而生產者根據驗證支付所有獎勵同一時間段內的某個指標（特定於共識算法）。

在此期間，合約買家以網絡費用和區塊補貼的形式獲得潛在的區塊空間需求，而驗證者將自己與網絡活動和資產價格風險隔離開來。

我們將指數廣泛地歸類為單位索引時間內的驗證能力單位。在工作量證明挖掘中最常討論的索引是每秒哈希值。對於以太坊 2.0 Proof-of-Stake，這可能看起來像每個 epoch 的 ETH 質押（所選驗證者可以提出區塊的時間段）。

該指數對於驗證驗證者是否交付其承諾的獎勵份額特別重要。我們的設計允許驗證者列出承諾任何指數達到其最大可用資源的合約，即以太坊上擁有 10 Th/s 的礦工可以列出承諾獎勵指數高達 10 TH/s（10萬億次計算）的合約（只要所有指數的總和他們所有的合約都等於這個金額）。

舉個例子，如果同一個 ETH 礦工向 15 天的合約出售價值 1 Th/s 的獎勵，而全球哈希率在同一時期保持在 1,000 Th/s 左右，我們預計驗證者將提供大約 0.1該時間段內區塊獎勵的百分比（在考慮隨機性、礦池費用、合約交易費用等因素之前）。

這些合約的另一個重要組成部分是為合約支付的固定款項，其任何潛在因素(時間、網絡資產價格、全球驗證能力等)對應於區塊生產價值的波動，從而對應於在合約創建時所支付任何互換合約的固定價值。為這些互換合約定價是一個複雜的主題，因此我們將在以後的文章中更深入地探討定價模型。

進一步的應用

我們通過對沖供應商的生產成本，將共識資本市場的需求置於情境中。然而，如果不考慮買家的需求，就不會存在強大的市場。雖然對原始形式的區塊空間的需求非常明顯，但對上述基於交換的結構的需求可能看起來不那麼明顯。然而，這種掉期的使用具有超越簡單猜測的重要前景。

一方面，交換提供了一種有趣的新原語，可以將其納入更複雜的 DeFi 結構中。隨著 Ribbon Finance 和 Friktion Labs 等平台的成功，很明顯，人們對簡單、直觀的金融產品的需求非常強烈，這些產品使最終用戶能夠自動永久地接觸一系列不同的金融策略，如備兑期權。到目前為止，這些策略或結構化產品都沒有使用戶能夠直接接觸到區塊空間的價值。

作為一個具體的例子，在代幣空投、NFT 鋳幣廠或市場波動且鏈上活動普遍較高的日子裡，區塊空間的價值通常會大幅上漲。通過交換集成產品投資區塊空間允許買家對事件驅動的網絡擁塞進行定向押注，並從這些預期事件中獲利。

一般來說，這種掉期的另一個令人興奮的應用是費用穩定的機會。對於與加密網絡集成的多個平台和服務，例如 Coinbase 或類似交易所，最終用戶在使用所述平台與區塊鏈交互時，通常必須在平台費用之上支付網絡費用。

對於許多服務而言，這可能會損害用戶體驗並使平台有時無法使用。相反，如果這些服務知道它們平均佔用多少區塊空間，他們可以以固定價格購買相當於該驗證能力百分比的交換。

該服務仍然為相關交易支付網絡費用，但由於他們有有效的掉期合約，最終將這些網絡費用重定向到他們自己的固定支付，然後他們可以簡單地向最終用戶報出固定費用以支付他們為支付的款項掉期。例如，如果 Coinbase 知道它一直在平均佔用以太坊 1% 的區塊空間，它可以購買相當於全球哈希率 1% 的交換。

Coinbase 仍然支付與其交易相關的 gas 費用，但預計 1% 的網絡獎勵（包括這些費用加上區塊補貼的一些保證金）將返還給它，這應該可以支付購買 1% 區塊空間的成本。最終用戶只支付購買掉期的費用，這是固定的。

結論

隨著加密網絡的使用------以及對區塊空間的擴展需求------變得越來越普遍，參與激勵計劃通過共識成為區塊空間生產者的吸引力將會增長。這意味著幾乎肯定需要一個健康和強大的市場來對沖區塊空間生產，因此共識資本市場將變得像它們所建立的網絡一樣無處不在。

通過為區塊空間生產者創造更可靠的收入保障和對沖區塊空間生產固有的波動性的途徑，共識資本市場有望降低作為網絡驗證者的準入門檻，從長遠來看，有助於這些領域的持續去中心化網絡。

每個網絡都有不同的經濟考量，我們在這裡介紹的是共識互換的一般框架；Alkimiya 正致力於在各種網絡中開發這些產品，以及在它們之上產生現金流的產品。我們之前還發布了關於在 Alkimiya 進行工作量證明挖礦的共識交換是什麼樣子的文檔和研究。

在未來的研究和發布中，我們將深入研究具體的網絡結構，包括但不限於普通的股權證明（ETH 2.0，Cosmos）、存儲、ZK 驗證、Solana 等。