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鏈上的大宗商品，區塊空間的共識資本市場

EDZ

22-02-19 11:00

閱讀本文需 32 分鐘

AI 總結

看總結

如果說搭建在區塊鏈之上的元宇宙是未來，那麼區塊空間則是 Web3.0 時代最稀缺的資源，因爲建立目擊共識的基礎是將我們的一舉一動寫入到區塊賬本之中。

有供需關係的地方就存在資本市場，有資本市場的地方就會產生金融工具，金融工具爲市場協調減小磨損、提高協同效率。

作爲用戶，人們抱怨着交易手續費用的高昂。作爲節點，礦工們抱怨着幣價波動所帶來的價格風險。在成熟的代幣交易市場中，人們確實可以從幣價的維度進行一定程度的成本對衝，但幣價的波動與網絡活躍度並不成完美相關。若想加速 Web3.0 時代的到來，區塊空間的資本化將尤爲關鍵。

本文出自鏈上共識資本化市場協議 Alkimiya，文中將區塊空間比作大宗商品，並以掉期合約形式將區塊空間資本化。律動 BlockBeats 將全文進行了翻譯：

「誰掌控了香料，誰就掌控了整個宇宙。」

——弗蘭克·赫伯特，《沙丘》

引言

大宗商品是用來生產日用品和服務的基礎原材料，而其歷史脈絡也反映了人類文明的發展歷程。在歷史上，人類不惜發動戰爭來爭奪重要的資源——從大米，到金屬，到香料，再到石油。隨着全球經濟和人們的日常活動正不斷向 Crypto 經濟遷移，哪種物資又將成爲新時代最受歡迎的大宗商品呢？

答案是，區塊空間。

公鏈上的所有經濟活動都會在區塊空間上結算。共識生產者（如礦工和質押驗證者）是區塊空間的提供者，而每筆交易則都需要區塊空間。當鏈上活動增加時，網絡費用也會隨之增加，而當區塊補貼和費用增加時，人們就會更想趕快將下一個區塊追加到區塊鏈上。

由於區塊空間是一種資源，它也可以被用來搭建金融工具，用以對衝生產風險，或者提高收益。在這種金融化的發展之下，綜合性的資本市場將會逐漸形成，而這也是歷史上所有重要資源的演變方式。

在本篇文章中，我們將就大宗商品市場的歷史背景、去中心化共識在數字宇宙中的重要性，共識生產的經濟邏輯，以及 Crypto 原生的共識資本市場這幾個問題進行深入探討。

大宗商品市場的發展歷史

早在公元前 4500 年，古蘇美爾的居民就用粘土徽章和石板來表示未來交付貨物的日期和結算規則，而這本質上就是一種期貨合約。近 3000 年以後，漢謨拉比法典對農民資產抵押的付款規則做出了規定。農民必須用他們生產的糧食來償還債務，而當作物歉收時也有權延後付款。這些基本準則既能幫助生產者管控風險，也同時保證了更穩定的糧食生產。

隨着這些金融準則不斷標準化，1697 年誕生了世界上首個正式的商品交易所，也就是堂島大米交易所。在該交易所中，商人們用「米票」代替實際的大米進行交易，而米票則可以用來兌現人們倉庫中的大米。以米票爲基礎，商人們創造出了許多今天普遍使用的衍生品合約，如賣空、遠期交易和期權。一個多世紀後，芝加哥期貨交易所成立並發展成爲全球穀物和農產品期貨及期權市場的領導者，而其中這些金融合約的交易量要遠遠大於實物商品的交易量。

這些發展趨勢表明，大宗商品市場的金融化讓商品生產者和消費者能更好地管理他們的風險，從而讓他們能有效地擴大自己的經營規模。

堂島大米交易所

隨着大宗商品市場的日益成熟與完善，可用來幫助管理不同風險的金融工具類型也在不斷增加。時至今日，這些工具已經幾乎涵蓋了所有商品，包括糖、咖啡、黃金，以及能源市場。

而由於大宗商品的生產會受到許多現實因素的影響，其消費和生產也總是存在着各種變動。一個完善的市場是大宗商品生產的基礎，因爲如果沒有這些市場的話，大宗商品的流通就容易出現波動。

元宇宙時代的到來

我們的日常活動也在向數字化轉型，數據和計算能力的重要性也已經取得了飛速的增長。雖然數字領域的基礎技術尚未成熟，但由於摩爾定律和軟件開發的開放性，其發展速度也十分驚人。鑑於以上原因，越來越多的人開始相信，「數據便是這個時代的石油」。

正如 Dijkstra 在 1972 年所評論的那樣，「世界上也就只有計算機技術能創造 10 的 10 次方甚至更高的覆蓋率：憑藉其驚人的速度，它讓我們得以創造出高度分層的人工製品。」因此，我們不能再將數字宇宙視爲一種物理現象。相反，按 Abelson 和 Sussman 的話說，軟件是「程序化的認識論」，它已經成爲人類表達的主要媒介。

這自然會讓人們好奇，這條路最終會將我們引向何處？許多科幻作品已經向我們描繪了各種版本的元宇宙，但它們似乎都有一個本質上的共同點：都是一個與現實世界相仿的數字世界，有着自己的世界體系、經濟和數字資產。Matthew Ball 將其描述爲「一個大規模、可互操作的實時渲染三維虛擬世界網絡，可以同步支持無限量的用戶參與體驗個人在數字世界的存在感以及數據的延續性，這些數據包括身份、歷史記錄、權利、物品、聊天對話和支付記錄。」Ball 進一步提到說，Crypto 網絡的發展將有助於元宇宙關鍵組件的建設，分別是計算、互操作性工具、標準搭建以及支付。

在現實中，只要時間充足、技術充分，由 Crypto 經濟計劃支持的分佈式網絡就將很有可能管理一切事物，包括元宇宙數據的存儲、渲染和訪問方式。同時，它也很可能指導元宇宙社會結構的發展。DeFi 和 Crypto 遊戲已經在鼓勵用戶使用自有協議，並分享實用的經濟激勵措施，而非租金。

隨着越來越多的用戶參與平臺質押，他們也就越不願意將自己數字身份的控制權轉讓給少數幾個中心化的權威機構，如 Facebook 和微軟（而且這已經在發生了）。元宇宙的到來是一個必然，藉助於 Crypto 網絡，元宇宙不僅將實現大範圍的普及，也將獲得可持續的增長。因此，區塊空間將成爲元宇宙的核心要素。

區塊空間市場

爲了確保我們自己有穩定的食物和能源供給，從而維持社會的增長，我們在全球範圍內建立了大規模的市場。那麼，作爲元宇宙搭建基礎的區塊空間，又會衍生出怎樣的市場呢？

從根本上說，區塊空間是多個用戶共享的計算層和狀態的代表單位，而區塊鏈則可以記錄這種狀態的變動增減，Crypto 網絡則是區塊空間生產和使用的市場。

用戶向生產者發出附帶有費用的交易，並提出區塊空間的購買需求，用來改變網絡的全球狀態；而參與共識的節點操作員（礦工、驗證者等）則負責通過生產由這些狀態變化組成的區塊空間，爲網絡提供安全保障。雖然這聽起來很簡單，但其實區塊空間市場的運行機制相當複雜。

首先，區塊空間有一個隱含的時間價值。在《Ethereum 區塊空間——發展成果與背後原理》( Ethereum Blockspace—Who Gets What and Why) 這篇文章中，我們討論了爲什麼未來的區塊空間在本質上會比現在的區塊空間價值更低。舉例來說，一個鏈上貨幣市場儲戶寧願鎖定當前的利率，也不願選擇某個未來時點更低的利率。同樣地，一位 NFT 買家也更想在被別人搶購之前就立馬完成交易。

從歷史上看，這種時間價值已經由網絡費用所量化，區塊生產者已經默認將包含最高費用的交易納入其中。這也就意味着，用戶更願意爲較爲緊迫的交易支付更高的費用，而礦工可提取價值這樣類似的現象也就有可能發生了。

即使是嘗試在區塊鏈上添加全球時鐘的解決方案，在其鏈中也仍然隱含有時間價值，如 Solana 的歷史證明（Proof-of-History），它使用序列哈希來對進入網絡的交易進行時間標記。與基於收費的模式相比，基於序列的收錄模式更容易受到延遲的影響；那些想讓自己的交易在時鐘網絡上被迅速收錄的人，會更願意優化其網絡拓撲結構，並儘量接近大型節點運營商，以便其交易能被優先處理——這與傳統高頻交易中靠近交易所的競爭策略也有着異曲同工之妙。

同樣，對於供應商（共識節點運營商）來說，現如今實體化的區塊空間比將來的區塊空間更具價值。

共識生產者的利潤是由共識激勵收益和節點運營成本之間的差額所決定的，而節點運營商所能獲得的收益往往容易發生波動：現貨價格、交易費用和區塊發現難度都是收益大小的不確定性因素。不同的網絡在向節點操作員支付時會採用不同的激勵機制，這也就進一步增大了其複雜程度。

不僅如此，由於不同的網絡對驗證者的要求有所差異，它們運行節點的成本也大不相同。工作量證明網絡往往依靠的是挖礦硬件市場以及廉價且可靠的電力；而相比之下，權益證明 ETH2.0 節點網絡則有着最低的電力和資本質押需求。

我們可以將供應商的成本進一步細分爲管理性支出和資本性支出。對於那些在基礎層需要更高水平計算力的網絡來說，它們的資本性支出往往很高。除了 Bitcoin 和 Ethereum 挖礦，在 Arweave 和 Filecoin 等平臺上，驗證者可以通過擴大存儲容量和處理速度來獲得收益；Solana 歷史證明節點由於序列哈希的存在對計算有着很高的要求；而任何零知識網絡，圖形處理器和其他能夠快速進行線性運算的處理單元則可以大大加快證明的計算。

然而我們需要注意的是，考慮到狀態膨脹（state bloat）等因素，每個網絡的節點都會產生一些資本性支出，而這些支出也最終會成爲經常性支出項目。資本性支出往往較高，通常會在一段時間內償還。

而在管理性支出方面，挖礦所使用的電費和維修成本即屬於管理性支出；質押驗證者則以質押要求和 Token 費用的形式產生管理性支出；而對於其他共識算法，它們的管理性支出一般是 Token、現實資源或爲二者的組合。

幾乎所有的共識算法都將區塊生產權視爲一個概率函數，並按照節點操作員的驗證能力與全球驗證能力的份額進行加權。對於運營商來說，要想保持一定水平的區塊生產率，它們就必須提高自己在網絡「驗證能力」中的份額。例如，一個 ATOM 驗證者質押有 1000 個 ATOM，而整個網絡共有 10000 個質押着的 ATOM，如果其他驗證者突然決定多買 5000 個 ATOM 來維持 10% 的區塊生產率，那麼他就需要多買 500 個 ATOM。這對於其他熱門 PoS 網絡來說也是一樣，如 Terra、Avalanche 和 Near。雖然它們實際的機制可能略有不同（即 Avalanche 對委託給一個節點的總金額上限與其他網絡並不相同），但其基本原則卻從未改變。

這種變化波動也會讓驗證者的收益發生新的變動，繼而產生額外的管理性成本，因此一些網絡激勵措施會致力於獲取網絡質押的大部分份額（超越多數攻擊性網絡），就比如Solana 上的分配性通貨膨脹系統。

以最低要求運行一個 Solana 節點的年度成本的大致分類

隨着網絡效應的擴展，節點操作者的健康成長提高了網絡的安全預算，強化了它在抵禦網絡共識攻擊上的能力。理想情況下，運行一個節點的成本應該可以由共識產生的收入所抵消。然而，正如我們在《哈希鍊金術》（The Alchemy of Hashpower）這篇文章中所解釋的那樣，共識生產者會經歷四個典型的市場階段，而其中一些階段則有可能會讓生產者破產。

區塊空間生產和消費的結構性質表明，它非常需要區塊空間資源市場來抵禦其所面臨的潛在風險，而我們也把這稱爲共識資本市場。

共識資本市場

目前，區塊空間中已經存在有一些原始形式的金融工具，而哈希率指數、Gas Token 和質押衍生品都是建立共識資本市場的不同嘗試。然而，哈希率指數/期貨和 Gas Token 都未能獲得大量的流動性。這些市場往往是不透明的，對買賣雙方都不太友好。

在其他情況下，由於 Gas Token 等資產定價困難，鏈上和中心化交易所的流動性供應就會有所紊亂，因此目前還尚未形成有序市場。

質押衍生品讓質押者可以參與更多其他活動，但並沒有爲區塊空間生產者的需求提供完整的解決方案。

發送給 ETH 2.0 質押合約的 ETH

在沒有完整對衝解決方案的情況下，驗證者面臨着來自網絡資產（由於自身質押）和區塊空間需求（費用）波動的雙重風險。藉助質押衍生品，PoS 網絡上的驗證者可以出售其質押資產所用的 Token，以換取他們想要的任何資產（即 PoS 驗證者將出售其質押的 ETH 以換取穩定幣）來對衝與費用有關的風險，而質押資產的價值就等於基礎網絡資產的價值加上未來網絡費用的預期價值。持有質押資產會增加未來驗證現金流波動的風險，而以市場價格出售資產則會爲這些未來現金流「鎖定」一個固定的價格（體現爲質押資產和標的物的價格差），這樣賣方就可以將他們的頭寸與網絡共識現金流進行脫鉤。

由於驗證者爲了完成風險對衝不得不參與市場交易，他們在想要參與網絡活動或者解鎖自己的質押資產時，會以市場價購買質押資產，而這也會大大提高價格風險。鑑於質押資產的交易通常與標的物存在有緊密平價，驗證者無法僅憑質押衍生品就完全對衝其風險，delta 敞口將依然存在。對於注重成本的驗證者來說，他們需要額外的工具來儘量降低風險，從而減少自己的市場活躍度，尤其是在不穩定市場中的活躍程度。

理想情況下，在設計區塊空間生產的對衝方案時，它應該滿足以下兩個屬性：

1.避免網絡活動風險（由網絡費用衡量的區塊空間需求）。

2.避免網絡資產價格風險（外部市場功能）。

掉期形式協議的存在讓這兩項要求成功得以實現。

下圖是 Alkimiya 高層結構圖，反映了傳統大宗商品市場中的互換交易過程：買方向生產者（在這裏通常爲礦工或網絡驗證者）分期支付固定數額的穩定幣，而生產者則會根據特定的指數（特定於共識算法）在同一時間段內支付來自驗證的所有獎勵。

在此期間，合同買方會因爲網絡費用或區塊補貼的增加而對區塊空間有更高的需求，而驗證者則可避免網絡活動及資產價格波動所帶來的風險。

我們大體上將指數定義爲在一單位的指數化時間內的單位驗證能力。在工作量證明挖礦中，有着最高熱度的指數便是每秒哈希值。對於 Ethereum 2.0 權益證明來說，該指數可以是每階段（所選驗證者可以提出區塊的時間段）ETH 的質押量。

該指數對於覈驗一名驗證者是否在交付其承諾的獎勵份額來說，顯得尤爲重要。我們設計的機制是讓驗證者上架那些可以最大限度調動自身資源的合約，即一個在 Ethereum 上擁有 10 Th/s 的礦工可以上架獎勵能最高達到 10 Th/s 的合約（只要他們所有合約的指數之和等於這個數額）。舉例來說，如果有一位 Ethereum 礦工向 15 天的合約出售價值 1 Th/s 的獎勵，而同期全球的哈希率保持在 1000 Th/s 左右，那麼驗證者在該時間段內就會交付大約 0.1% 的區塊獎勵（在未考慮隨機性、資金池費用、合約交易費用等因素的情況下）。

你可以點擊此處瞭解 Alkimiya 的設計。

合約的固定支付費用也是這些合約的重要組成部分之一，其基本影響因素如果發生了變動（如時間、網絡資產價格、全球驗證能力等），那也就相當於其區塊空間生產價值出現了波動，因此掉期合約固定價值在合約搭建完成時就將支付。不過，爲這些掉期合約定價是一個更加複雜、更花時間的問題，我們將在以後的文章中再去深入地探討定價模型。

進一步的應用

我們已經從對衝供應商生產成本的角度解釋了共識資本市場的必要性。然而，如果不考慮買家需求的話，我們也無法建立起一個完善的市場。雖然人們對於原始形式的區塊空間有着明顯需求，但卻對上述的掉期交易並不敏感。不過，除了投機以外，這類掉期交易的使用還有着其他重要的作用。

首先，掉期交易爲更爲複雜的 DeFi 搭建提供了一種新的原語。Ribbon Finance 和 Friktion Labs 等平臺的成功可以說明，人們對簡單且直觀的金融產品有着強烈的需求，這些產品能讓終端用戶長期接觸到一系列不同的金融策略，如備兌看漲期權。到目前爲止，這些策略或結構化產品都還沒有讓用戶直接獲得區塊空間的價格。具體而言，區塊空間往往在 Token 空投、NFT 鑄幣或市場波動和鏈上活動較多的時期中會出現大量競價。買家通過使用包含掉期類的產品對區塊空間進行投資，就可以對由事件主導的網絡擁塞進行定向投注，並從這些預期內的事件中獲利。一般來說，有了這些掉期交易，結構化產品將能獲得以往除了節點運營商以外無人能獲得的區塊空間相關收益了。

除了上種用途以外，掉期交易還可以用來穩定費用。在 Crypto 網絡與多平臺服務集成的情況下，比如 Coinbase 或類似的交易所，用戶在使用上述平臺與區塊鏈進行交互時，還必須在平臺費用以外支付一筆網絡費用。對於許多服務商來說，這不僅會有損用戶體驗，還可能導致平臺間歇性無法使用。相比之下，如果這些服務商知道他們平均佔用多少區塊空間，他們就可以用固定的價格購買相同於驗證權比例的互換交易產品了。

雖然服務商還是需要爲相關交易支付網絡費用，但由於有效掉期交易合同的存在，這些網絡費用將最終包含在固定費用當中，所以它們只需向用戶索取這筆固定費用，就可以補償它們爲掉期交易支付的費用了。例如，如果 Coinbase 知道它一直在 Ethereum 上平均佔用 1% 的區塊空間，它就可以購買相當於全球哈希率 1% 的掉期合約。在這種情況下，Coinbase 仍然需要支付相關交易的 Gas 費，但最終會有預計 1% 的網絡收益（包括這些費用加上一些與區塊補貼的保證金）回到它的手中，而這也就彌補了 Coinbase 購買 1% 區塊空間的成本；而終端用戶則只需要承擔購買互換交易的一部分固定費用就可以了。

結論

隨着 Crypto 網絡的普及和區塊空間的擴展，將來會有更多的人願意通過共識參與到區塊空間的生產中來。這也就意味着，我們必須建立一個健康且強大的市場來對衝區塊空間生產所帶來的風險。同時，共識資本市場也會變得像搭建其的網絡一樣普遍。

共識資本市場將爲區塊空間生產者創造更多渠道，以便讓他們獲得更穩定的收入，並對衝掉區塊空間生產所固有的風險波動。與此同時，共識資本市場也將有望降低網絡驗證者的准入門檻，從長遠來看，這將有助於網絡的去中心化發展。

每個網絡都有其各自不同的經濟考慮，我們在這裏介紹的只是共識互換交易的一般框架。Alkimiya 正在利用多種網絡開發這些框架及盈利性產品。我們之前也發佈過關於 Alkimiya 工作證明挖礦共識互換交易的文件和研究，而在將來我們也將更爲深入地研究具體的網絡結構，包括但不限於普通的工作證明（ETH 2.0，Cosmos）、存儲、ZK 驗證、Solana 等。