以太坊区块空间未来的机遇和思考

作者：Drew Van der Werff and Alex Ma，Frontier Research；编译：白话区块链

TLDR:

1.历史表明，衍生品可以加强现货市场，并为供应链中的利益相关者提供额外的工具来管理其业务。同样，以太坊的现货gas市场可能会受益于衍生品市场。

2.随着以太坊 Gas 衍生品的发展，有机会推出一整套产品，以提供更好的用户和开发人员体验（即，他们可以依靠支付固定的 Gas 价格），并提高以太坊区块空间价格发现的效率。此外，在大多数市场中，衍生品的数量大大超过了现货，在广阔的设计空间中提供了重要的机会。

3.设计这些产品时，需要考虑监管/法律、市场和协议特定的因素。此外，市场利益相关者的成熟度必须提高，以支持这些产品的活跃交易。

4.很难知道这个市场何时会发展，但gas买家的整合（即由于 L2/账户抽象的发展）、可用于对冲的产品的增加（即质押产品）以及交易供应链中各利益相关者的复杂程度提高（即通过基础设施的改进）。

纵观历史，有一些商品市场因外生事件的影响而波动加剧的例子。虽然市场之外的因素有助于降低商品生产和消费者的风险（即全球化导致更高效的航运/运输和网络），但衍生品充当了更广泛的价格发现的工具。此外，衍生品可用于更好地管理依赖该商品的业务。以太坊区块空间也存在类似的机会。随着区块空间衍生品的发展，利益相关者可以提供更好的用户体验，拥有更多的工具来管理其业务，并提高区块空间价格发现的效率。下面我们一起看一下以太坊区块空间的当前状态。

一、以太坊区块空间简介

以太坊的商业模式是区块空间的出售。各种参与者利用 Blockspace 与智能合约进行交互，为应用程序提供支持、支持额外的基础设施层或直接结算交易。然而，与大多数资源一样，供应有限。为了确定谁或什么消耗了这些供应，Gas被创造出来。利益相关者使用 Gas 来指定他们愿意为包含在内的交易支付多少费用。

以太坊中的 Gas 及其使用已经发生演变，最近的关键变化发生在 2021 年 8 月。随着伦敦硬分叉和 EIP-1559 的实施，以太坊将其费用市场转变为由基本费用组成，该基本费用被销毁，以及发送给验证者的提示。经过这一变化，市场现在通过基本费用有了一个由协议驱动的参考利率，并确保对于实物交易，与在区块中包含交易相关的成本最低。

2022 年 9 月，合并完成！这改变了与任何潜在衍生品市场相关的一些动态。合并后，负责提议最终确定的新区块的验证者在两个时期内就已知晓，从而使市场有大约 12 分钟的时间了解谁将堆叠下一个区块（这可能会对潜在的实物交割市场产生有趣的影响） ）。

最后，在短期内，社区可能会引入一个与数据存储相关的新费用市场，称为EIP-4844。这个市场将是以太坊第一个将数据存储和执行分离的多维度费用市场。下面将详细讨论这一点以及其他路线图项目的影响。

二、我们可以从其他商品市场学到什么

为了开始了解区块空间衍生品市场的潜在设计和市场结构以及对现货的潜在影响，我们调查了传统市场，观察了各种属性。以下是我们认为最具可比性的一些关键市场指标。

1.不可交易的基础资产：在目前的形式下，以太坊gas不是直接交易，而是交易产生的费用；我们寻找基于不可交易的基础指数的市场。

2.现金与现货：考虑到实物交付区块空间与到期时兑换现金之间的动态变化，我们寻找以现金结算的衍生品市场，但现货市场以实物结算

3.利益相关者：大量的活动和投机需要由商品/商品的实际使用来驱动

4.市场微观结构：交易放置在区块中的位置可能会产生重大影响/彻底改变买家愿意支付的价格。因此，我们寻找具有由质量、地理、其他指标驱动的类似微观结构动态的市场

根据这些因素，我们发现最相关的市场是石油和 VIX（恐慌指数）。更多详细信息将在下面讨论，但值得注意的是，这两个市场已被各种利益相关者大量使用，以实现一系列目标（即更好地管理其业务、对冲、观察行情等）。

1.石油

直到 20 世纪 80 年代，石油市场主要由特定的市场参与者群体（即拥有大量石油出口的各方）决定。到 20 世纪 80 年代末，健康的现货市场已经发展起来，慢慢取代了固定期限的定价合同。然而，即使有了这样的发展，仍然存在一个问题——这个市场需要实物交割。鉴于石油输送的复杂性，这些市场仍然由少数具有长期合作伙伴关系的参与者主导，而不是向更广泛的参与者开放。

随着这些市场的不断成熟，美国 WTI 等基准不断发展，以跟踪某些地区各等级现货价格的总和。这使得市场和其他利益相关者能够以标准化方式支持和交换石油（即，您不需要了解石油交易地区或市场的细微差别）。通过这一发展，不仅更多的参与者能够对价格产生看法，增加市场流动性的深度，而且现在可以在该指数上开发衍生品（基于指数的产品主要以现金结算）。其结果是更多的利益相关者能够为价格发现做出贡献，可以说提高了效率，并为生产者和消费者管理其业务提供了更强大的工具。目前，WTI 和布伦特期货合约ICE 和 NYMEX 交易平台的石油产量可达数十亿桶/日，而全球石油需求约为 1 亿桶/日；期货交易量超过每日石油消耗量25倍以上。

2.波动率指数/VIX

VIX市场起源于80年代末至90年代初的金融经济学研究，提出了一组可以作为期货和期权交易标的资产的波动性指数。波动率指数与市场指数的作用类似，交易者可以对一组股票进行投机，或者就 VIX 而言，可以对更广泛市场内的潜在波动性进行投机。这使得参与者既可以推测未来市场的不确定性，又可以在波动性升高但投资者股票投资组合可能受到影响时对冲市场低迷。

然而，与股票指数不同的是，VIX 本身无法交易。因此，只有以现金结算的 VIX 之上的衍生品才能进行交易。尽管如此，VIX 期货市场自 2004 年成立以来，已从日均交易量仅约 460 份合约增长到 2022 年的约 21 万份合约。这种市场结构类似于当前的天然气市场。底层天然气无法交易。但是以太坊区块空间市场有可观察和可量化的属性。因此，创建标准化的 Gas 参考价格对于期货/期权/掉期/ETP 的现金结算是必要的。幸运的是，在 EIP-1559 之后，这变得更加容易，EIP-1559 充当了区块空间的可靠预言机。

三、产品设计考虑因素

虽然我们可以从历史类比中证明衍生品市场可能对以太坊区块空间市场的稳健性产生的影响，但以太坊区块空间具有独特的功能，这些功能也将决定如何设计参考基准和衍生产品。我们相信，对于任何致力于开发市场/产品的人来说，以下内容应该是首要考虑的。以下细分是围绕以下方面的考虑因素：

1.市场结构：本节涵盖围绕区块空间/天然气市场参与者的考虑因素、价格制定者是否可以有效对冲、买家的潜在整合、参考利率设计、监管和一些杂项

2.协议/路线图：本节涵盖多维现货天然气市场、区块空间的异质性、杂项和潜在的未来路线图项目的考虑因素

3.现金与实物结算：定义现金与实物结算，并讨论实物结算区块空间的一些设计潜力

1.市场结构

区块空间/天然气市场参与者：在任何这样的市场中，都有价格接受者和价格制定者：

1.价格接受者需要与市场互动来管理其业务风险。回到石油市场，这些既是石油生产商，也是参与石油炼制或商业用途的后续供应链参与者。同样，在天然气衍生品市场中，有验证者提供区块空间，但随后是需要区块空间的应用程序的开发者/用户。利益相关者可能希望提前获得区块空间的固定收入，而应用程序/钱包可能希望为其未来的区块空间需求获得可预测的固定成本。 这些参与者最终希望找到一种避免受到现货市场动态价格变化影响的方法，但形成了两个对立的方面：

1）A：一方承诺在未来以当前商定的价格出售区块空间。另一方面临着以太便宜的价格出售未来区块空间的风险；

2）B：一方承诺将来以当前商定的固定价格购买区块空间。这一方面临着为未来的区块空间支付过多费用的风险。

2.价格制定者是进行投机并承担定价风险的市场参与者。在传统市场中，这些角色由银行、资产管理公司、高频交易实体等的做市部门扮演。这些参与者对于创建更具流动性和效率的市场至关重要。在gas市场中，我们看到数字资产做市商、投资公司以及从长远来看（就像石油生产商如何拥有自己的交易业务）验证者本身所扮演的角色。然而，目前市场没有足够的价格制定者，这主要是由于缺乏流动性现货市场而无法对冲区块空间风险

1）价格制定者无法有效对冲：推动区块空间基本费用的拍卖机制可能会被操纵（特别是在短期内），并且小费可以不受限制。如下所示，平均gas价格波动很大，如果逐个区块观察，波动相当大。

以太坊平均gas价格（Gwei）

这些因素给价格制定者带来了巨大的风险，他们让自己面临区块空间无上限的可变成本。其中一些问题可以通过基于时间的指数平滑可变区块空间成本（减少成本一次性峰值对参考利率的影响）或使用限制损失/收益的替代投资产品来解决。然而，这些方法需要权衡，因为它们可能无法满足卖方/买方的需求，并且通常会降低多头/空头衍生品的对冲有效性。鉴于此，我们预计验证者、区块构建者和搜索者将在最初播种市场空头方面发挥作用，因为他们的天然供应或对物理区块空间的访问、优化和使用区块空间供应的现有能力，

2）买家的整合：随着 L2 的发展以及大多数用户可能通过汇总/而不是 L1 访问区块空间的转变，我们预计通过 L2 运营商/在 L1 上完成 L2 交易的 L1 区块空间的买家将会进行整合。在 L2 之外，我们预计区块空间买家的进一步整合将转向基础设施和参与者，这些基础设施和参与者将用户从购买区块空间中抽象出来，例如区块构建器/AA/MPC + 中间件。为这些利益相关者而不是具有广泛不同目标和需求的个人消费者设计产品应该有助于缩小产品设计范围。

4）规则：衍生品（即掉期、期权和期货）等金融产品通常受到严格监管。例如，在美国，商品期货交易委员会是主要监管机构，负责监督大多数由“美国人”提供、获取或出售的商品衍生品。如果团队走这条路，他们可能需要 (i) 遵守某些 CFTC 规则并 (ii) 在 CFTC 注册。此外，如果产品在美国境外提供，则可能需要遵守许多其他监管制度。最后，数字资产衍生品的全球监管环境高度不确定，许多司法管辖区缺乏围绕法律处理、监管、监管等方面的明确框架和指导。数字资产和市场参与者的分类。因此，参与构建产品（例如与以太坊区块空间相关的衍生品）的团队应在提供任何此类产品之前寻求适当的法律建议，无论是在美国还是其他地方。

5）其他项目：还有一些实际项目需要优化，包括这些产品如何结算（即每日/每月）、抵押品如何管理、结算和抵押品的衍生品按市价计价管理，以及交易双方所考虑的对冲类型（即类似保险的产品）。

2.协议/路线图

多维现货天然气市场：作为 EIP-4844 的一部分，以太坊历史上第一次将有一个多维费用市场，为以太坊区块空间创建两种价格——一个用于数据，一个用于执行。两个现货市场将使用独立但相似的定价/拍卖机制。

然而，考虑到数据块空间与执行块空间的消费者和使用情况的差异，两个市场之间可能会存在定价差异。因此，任何设计区块空间衍生品的人都可能需要考虑到这一点，并且根据 EIP-4844 后现货市场的发展情况，可能会为买家/投机者和风险管理者在这两个市场提供有趣的对冲/交易机会。

块空间的异构性：并非所有块空间都是同质的。例如，存在区块拥塞，其中包括用户只需支付包含费用的区块空间。然后是竞争，用户支付费用来表达以某种顺序包含在区块中的愿望。

考虑到消费者在每个微观结构中的行为，衍生品可能需要考虑这些动态或针对这些特定参与者进行设计。虽然很难估计，但我们查看了定量和定性来源，以了解历史用户偏好的位置，以帮助了解近期和长期机会可能存在的位置。

按区块中交易位置划分的提议者付款的 Gas 价格（以 wei 为单位）（有效 Gas 价格 - 基础 Gas 价格）

在上图中我们可以看到，一些用户愿意为块顶和块后块空间（即争用）支付指数级更高的价格，但大多数用户只是为了快点通过交易而付费（即拥堵）。以太坊基金会的一位领先研究人员最近还推测，大量用户优先考虑拥塞而不是争用。虽然短期内可能存在与MEV相关的竞争市场，但预计，从长期来看，最大的区块空间衍生品市场将集中于拥堵解决方案。

其他事项：除上述之外，还有可能影响衍生品市场的其他考虑因素。这些包括分叉和概率最终性、包含率以及区块构建者和/或验证者的潜在审查。

进一步的发展：虽然可能需要几年时间，但将会有进一步的动态影响区块空间和任何衍生产品。除了 EIP-4844 之外，我们认为最相关和最重要的变化是MEV-Burn、任何形式的验证者上限/质押经济学的变化 、单槽最终性和ePBS。

3.现金结算与实物交割

gas衍生品可以通过“现金”或“实物交割”结算。更多详细信息如下，但现金结算产品通常无法完美复制可交割现货市场，因为它们通常基于参考利率提供商品的综合敞口。因此，具有实物交割结算功能的衍生品机制的存在对于确保区块空间上更广泛的衍生品市场准确反映可交割现货市场状况至关重要。

实物交割：与现金市场相比，以太坊区块空间（实际上是任何商品市场）的实物交割更加复杂。衍生品到期时，任何此类衍生品的双方都必须实际结算该商品。在验证者与应用程序进行交易的情况下，这将需要验证者向买家提供区块空间。我们在下面讨论了一些物理交付区块空间的潜在方法：

1）区块构建者将其作为一项服务提供：正如之前所写，由于规模经济和围绕全湿分片的技术要求，区块构建可能继续由少数参与者主导，这些参与者处于有利地位，可以积极参与这些领域。市场。区块构建者显然是区块空间的自然买家/卖家（毕竟他们从事管理/优化区块空间的业务），并且还可以为区块空间的应用程序/消费者运行服务以提供区块空间的物理交付；

2）验证者协调/中间件：除了区块构建者之外，验证者也是区块空间物理交付市场的主要利益相关者。这将是出于帮助管理当前整个验证业务不稳定的收入的愿望，并允许开发一个新的市场，验证者可以在其中出售未来的区块空间以获取溢价。为了执行此操作，验证者需要聚集在一起并利用中间件作为协调机制；

3）协议内出售未来的区块空间：虽然这需要重大的协议更改，但也有其他人考虑过使用协议内机制来出售未来的区块空间，其他网络的一些先例已经讨论了设计，以及 Vitalik 等人的研究帖子关于包含物列表，Barnabe Monnot / Ma 围绕最初的 PBS 研究，Alex Stokes 则关于软预确认。我们还看到一些团队尝试利用智能合约和场外交易风格交易来获得以太坊测试网中的概念证明。最后，其他 POS 链已经考虑整合和采用协议内区块空间期货，以便根据消费者的需求更有效地分配区块空间。

四、文块空间衍生品

我们认识到人们已经在比特币网络周围进行了各种算力衍生品的尝试。这些市场出现了一些增长，但目前仍然有限。

尽管如此，我们同时承认现在还为时过早。毕竟，较成熟的 ETH 市场的期货交易量与传统商品市场的衍生品交易量相比仍然相形见绌。此外，为了使这个市场蓬勃发展，区块构建者、验证者等参与者随着这些各方之间的竞争变得如此激烈，应用程序将需要变得更加复杂，以至于团队可以利用这些产品来获得彼此之间的竞争优势，或者可以提供一种在很大程度上依赖于管理未来的独一无二的产品块空间。

即使考虑到这个时机，我们相信区块空间期货可能会对以太坊产生独特的影响，帮助利益相关者更好地管理围绕gas的摩擦并强化区块空间。我们希望这篇文章能够激发一波讨论、开发人员的修补、一些黑客马拉松项目以及未来十年的创新。

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编译者/作者：白话区块链

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