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trc20交易所(www.payusdt.vip):以太坊区块空间、漆黑森林和 MEV 以及未来的新趋势

admin2021-04-0222

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“一个可以自由运作的市场就像一个可以自由转动的轮子:它需要一个轴和润滑优越的轴承。若何提供这种轴并保持轴承优越的润滑是市场设计的重点。”

—诺贝尔奖得主 Alvin E. Roth

区块空间市场概述

区块空间 (blockspace) 是为所有加密钱币 *** 提供动力的商品在区块空间市场中,矿工是生产者,矿池是拍卖商,用户是竞标者。区块空间市场的影响是云云普遍,险些触及了加密钱币生态系统的每个方面。

我们知道,在区块链 *** 中,用户提议生意后,生意将以点对点 (P2P) 的方式在每个节点的内存池中广播。每笔生意都附有一笔生意费 (fee)。这笔生意费解释晰生意者购置区块空间的意愿,从而使自己的生意被 (矿工) 处置并打包进一个区块中。

时时刻刻,都市存在无数个由矿工提议的区块处于“薛定谔的状态”之中,也即介于「未确认」和「已确认」的状态之间。这些区块竞相寻找第一个知足难度目的值的哈希输出。每个被提议的区块都有成为区块链上的下一个区块的概率。通过每秒数十亿次的盘算,矿工们将瓦解这一概率波,形成区块链账本的历史纪录。

由于每个区块的巨细是有上限的,也即在给定的时间内可以被打包进入其中的生意数目是有限的,因此这给予了区块空间一个隐式的时间价值。若是某笔生意长时间未被确认,则可能会受到市场 (价钱) 颠簸性的影响,或者被套利机械人争先生意。用户为使自己的生意被确认而支付的生意费 (fee),反映了他们竞标区块空间的意愿。区块空间市场将矿工和用户毗邻在一起

从外面上看,区块空间市场看起来庞大而杂乱,由于它缺乏中央协调。它依赖于详细的规则、程序以及供需的融合来举行自我调整。我们若何知道当前的市场设计是否更优化?可以通过诺贝尔奖得主 Alvin E. Roth 窥见一二。

Alvin E. Roth 被以为是市场设计领域的先驱。在其开创性著作《Who Gets What - and Why》中,他指出,为了正常运转,市场至少需要做三件事

  1. 平安性:市场介入者必须有平安感,才气披露他们可能持有的隐秘信息,或者凭证这些信息行事。由于链上生意的透明性,提交密封报价的生意用户可能并不总能获得他们想要的效果 (也即生意用户之间无法知晓相互的生意费出价,往往出价高的生意先被矿工确认)。此外,生意需要高度的结算保证,也就是说,应该有足够的算力使区块重组变得成本高昂。

  2. 战胜拥堵问题:生意应该实时完成或作废。当市场不能有用地处置生意量带来的拥堵时,介入者 (用户) 的生意确认可能遭遇很大延迟。正如由于最近以太坊 Dapps ( *** 化应用) 大受迎接,生意拥堵导致了 Gas 价钱的飙升。

在比特币和以太坊的历史上,若何优化区块空间市场结构的设计经常会引发许多猛烈的争论。在下面的章节中,我们将从供应侧 (矿工) 和需求侧 (用户) 的角度论述以太坊区块空间市场的结构。我们将查看当前的区块空间市场设计是否提供了深度,缓解了拥堵,或者介入其中是否是平安和简朴。之后,我们将讨论一些优化区块空间市场结构的热门提议,以及区块空间市场在未来可能会若何生长

供应侧:以太坊挖矿的结构

整个挖矿行业的最终目的是为一种商品,也即区块空间,提供一个 *** 化的透明整理所。

这项义务决不是微不足道的。在一个没有中央权威协调者且全天候全球运行的漫衍式区块链系统中,区块空间以匿名的方式拍卖矿工需要为区块空间提供壮大的结算保证,通过在硬件和能源上投入大量资金来举行大量盘算,以确保区块链 *** 的平安。

只管人们普遍忧郁算力过于集中化 (好比引发所谓的51%算力攻击),但挖矿行业并不是一个单一的有机体。区块空间市场的颠簸对各个介入方的影响水平差异;且每个矿工都受到地址、矿机类型、温度、维护和挖矿战略等因素的严重影响。

比特币和以太坊挖矿有着截然差其余市场结构比特币和一些 PoW 币险些完全迁徙到了 ASIC 挖矿时代。另一方面,只管以太坊是第二大市值,但以太坊挖矿领域险些没有 ASIC 挖矿的存在,虽然每隔一段时间就会泛起新的 ASIC 制造商的传言,但据估量,现在约莫 80-90% 的以太坊算力是由 GUP 挖矿主导

那么从结构上来说,主要由 GPUs 挖矿组成的区块空间供应商市场,与主要由 ASICs 挖矿组成的区块空间市场有何差异呢?

GPU 挖矿始于 NVIDIA (英伟达) 和 AMD。它们要么直接销售自力的显卡,要么批发 GPU 芯片和内存给下游显卡制造商。这些制造商转而删除与挖矿无关的功效,因此被称为“挖矿显卡”。有许多白标定制挖矿卡的品牌。

相比 ASIC 市场,GPU 市场的原始装备制造商的数目要多得多。因此,以太坊的算力组成比典型的 ASICs *** (好比比特币 *** ) 加倍多样化。这也给矿机分销商垄断渠道带来了挑战。GPU 矿工有更多的选择,由于他们不必守候 Bitmain (比特大陆)、What *** iner 等 ASIC 制造商来解决装备供应链限制。

这意味着,GPUs 的供应通常不像使用高级后端流程的 ASICs 那样存在瓶颈。此外,GPU 矿工并不依赖于任何特定的区块链 *** (可以在差其余 PoW 区块链 *** 间切换着挖矿),从事投契性挖矿的矿工险些只使用 GPU 矿机。而且,消费类 GPU 显卡在其他盘算领域也很有价值,好比游戏、数据中央和人工智能事情。总的来说,GPU 矿工在他们的硬件选择方面有更高的天真性

结构决议特征。硬件组成决议了挖矿行业的资源支出和能源消耗。这两个因素是盘算挖矿成本的要害因素,而挖矿成本对挖矿生态系统的其他部门发生了连锁效应:从装备的制造、分销、托管设施、Gas 成本的颠簸、对 EIPs (以太坊改善提案) 的偏好,到挖矿周期的界说特征。

凭证比特币价钱和 *** 算力之间的相对转变率,下图展示了比特币挖矿周期的四个典型阶段 (这个周期会循环发生):(1) The Rising Bull (上升阶段) → (2) Mining Goldrush (挖矿淘金热阶段) → (3) Inventory Flush (矿机减产,整理库存) → (4) Shakeout (重大改组) → 重复 (1) The Rising Bull (上升阶段) → ......

由于挖矿硬件固有的流动性不足, *** 算力的转变往往滞后于价钱转变。“硬件反映时间”是由种种外部因素决议的,如制造商的供应链限制、代工晶圆积压、装备性能,甚至运输物流。

随着市场正全速进入疯狂的牛市趋势,这种滞后在今年尤其显著。矿工和投资者争相订购新机械;而另一方面,矿机制造商刚刚从 COVID-19 疫情时代的供应链中止中恢复过来,全球集成电路欠缺迫使所有需要半导体 (芯片) 的行业——挖矿、汽车、消费电子产物等——都在排着长队守候晶圆分配。

此外,NVIDIA (英伟达) 最近宣布,他们将人为削弱其最新显卡运行 Ethash (PoW 挖矿算法) 性能,以阻止矿工买下其所有 GPU 库存。这意味着,除非币价或用度继续大幅上涨,否则等到积压的矿机最终上线时,“整理库存”和“重大改组”阶段可能会让许多矿工异常痛苦。

在以太坊中,挖矿收入主要有三个泉源

  1. 内置的区块奖励 (每个区块奖励 2 ETH + 叔块奖励)

  2. 生意费,以及

  3. 矿工可提取价值 (MEV)

以太坊中的生意用度占总区块回报的百分比 (也即单个以太坊区块中,生意费占该区块给矿工带来的总收入的百分比) 要比比特币高得多 (见下图)。这意味着,以太坊矿工不仅关注币价,还会关注 Gas 的走势。纵然币价保持稳固,生意费的增添也将足以激励以太坊矿工增添自己的算力。

上图中:黄线示意生意费占比特币区块总回报的百分比,紫线示意生意费占以太坊区块总回报的百分比。可以看长,后者占比显然更高。数据泉源:Coinmetrics

此外,如前所述,与 ASIC *** 相比,GPU 在选择和漫衍上的天真性使其更容易扩大或缩小算力。因此,以太坊挖矿的周期往往比比特币更短

上图:以太坊的价钱 (黄色曲线) 和比特币 *** 的算力 (蓝色曲线) 的历史转变情形,以及以太坊 *** 挖矿周期的循环。

挖矿周期越短,意味着当挖矿收益高时,竞争加剧得更快;而 GPU 硬件选择的天真性则意味着当挖矿收益低时,算力更容易排除。

币价和生意费的显著上涨吸引了更多的矿工介入。然而,与大多数商品市场差其余是,更多的生产商 (矿工) 并不意味着区块空间供应的增添——区块空间的供应由区块巨细和平均出块时间决议这意味着, *** 算力的增添并不会降低 *** 生意费,而是增添了 *** 的平安预算:随着越来越多的矿工加入竞争,对历史区块举行重组的成本变得更高,从而改善了 *** 的结算保证。

需求侧:用户希望生意费降到更低

由于区块巨细是有限的,这意味着用户需要竞争系统的资源。对于任何提议链上生意的用户来说,生意费模式界说了焦点的用户体验。当前,以太坊 *** 的生意费模式是「更高价拍卖模式」。

作为最受迎接的存储和执行智能合约的平台,以太坊的适用性迅速上升DeFi 的“钱币乐高”已经使诸多 DeFi 产物和服务以无需允许的方式相互连系,并极大地推动了新的金融项目的创新。

今天的以太坊用户通过更高价拍卖模式来介入区块空间市场的竞价。这是一种简朴的拍卖模式,用户为他们的生意提交一个报价,以生意费的形式支付给矿工,以使自己的生意被矿工打包进入区块。

用户可以通过设置生意的“Gas价钱”来举行出价,改价钱以 gwei/gas 计价 (1gwei = 0.000000001 ETH)。我们对矿池打包生意的实证考察 解释,跨越 75% 的矿池遵照默认战略,即仅仅根据生意费的降序打包生意 (生意费更高的生意先被打包,生意费更低的后被打包),而不优先打包任何特定地址的生意。见下图:

区块空间需求侧的市场结构很简朴:用户希望将支付给矿工的用度降到更低,以享受平稳的体验,而矿工希望更大化他们的收入,由于他们是追求盈利的实体

用户所支付的用度始终遵照供求规,这是一个不争的事实:区块空间是最稀缺的资源因此那些希望自己的生意更快被打包进区块的用户,其愿意支付的生意费往往要比那些愿意等到下一个区块被打包的用户更高。

区块空间是加密领域最靠近“数字房地产”的器械。区块空间具有作为经济流动发生地的“房地产”的内在价值。

*** 拥堵与生意费

区块空间的价值直接转化为用户支付的用度。在这种收费模式下,预估“准确”的自然气价钱是很难的,这可以从单个区块内 Gas 价钱的颠簸性看出,见下图:

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上图:以太坊区块的平均 Gas 价钱在一周内从 100 Gwei 颠簸到 400 Gwei。

回首一下诺贝尔奖得主 Roth 对乐成的市场设计的三个要求:市场深度平安性战胜拥堵。很显著,在拥堵时期,Gas 价钱对通俗用户来说往往会涨得太高。其中的瓶颈到底在那里?

Gas 用度的不能展望性源于这样一个事实,即用户无法对接下来的第 1、5 或 10 个区块中包罗的“适当生意费”举行协调。现在,大多数用户都是使用“一次性竞价”的方式:他们只对生意举行一次广播,然后守候生意被打包进去。

一项新手艺的最初版本总是粗拙的。多年来,会泛起差其余版原本解决拥堵问题。区块空间的市场设计涉及平衡生态系统中各方的利益。在当前关头,讨论了三种可能的解决拥堵问题的途径

  1. 短期:增添区块巨细,但可能损害平安性;

  2. 中期:改变区块空间拍卖机制,要求社区杀青共识;

  3. 耐久:实行可扩展性解决方案,好比 Rollups 和 Eth2.0。

首先。一些人可能会想要增添区块巨细 (block size),这样单个区块就可以容纳更多笔生意 (也即,增添区块空间的供应,假设需求稳固)。但这种转变只能暂时缓解高额生意费带来的痛苦,由于新的需求会迅速填满区块,再次推高用度。此外,区块巨细的增添使得区块链节点软件需要占用更多的资源,因此应该阻止这种方式,以保持系统的 *** 化。

其次,另一种方式是对竞价历程举行重组。今天,所有区块链的用度机制都实行了“更高价拍卖”。EIP-1559 提案则提议,当系统不拥堵时,将用度机制改变为牢靠价钱出售,允许用户很容易地选择“更优”的报价来知足他们的选择偏好。EIP-1559 的变体已经部署在 Near、Celo 和 Filecoin 等区块链 *** 中。此提案也设计于2021年7月在以太坊伦敦升级中激活,这将是有史以来在公然区块链中发生的更大的用度市场机制转变。

EIP-1559 也是以太坊现在更具争议的话题之一。已有跨越 60% 的矿池示意否决该提议,EIP-1559 已经演酿成用户和区块空间生产者 (即矿工) 之间的“商业战”。虽然现在还难以量化此提案将对矿工的生意费收入简直切影响,但矿工界普遍以为,Gas 价钱需要大幅上涨,以填补带来的损失。中国以太坊社区“以太坊兴趣者”的阿剑是对这项提议直言不讳的指斥者,他以为EIP-1559“会失去矿工的忠诚”。以太坊矿池 Poolin (币印) 的首创人 Kevin Pan 以为,该提案现实上不会对挖矿收入发生太大影响,但“侮辱极强”。

然而,并不是所有矿工都这么以为。以太坊矿池 F2Pool (鱼池) 的首创人是 DeFi 产物的活跃用户,他们支持这个提案。甚至连比特币区块巨细“内战”(导致比特币现金的分叉降生) 中污名昭著的怂恿者吴忌寒也表达对以太坊 EIP-1559 提案的支持。基本上来说,在一个扎根于天下差异区域的开放生态系统中,人类的协调仍然是更大的挑战之一

最后,从久远来看,适当的解决方案是允许供应侧实现扩展,而不会对 Layer1 (第一层) 系统的信托需求发生重大影响。事实,用户想要低用度,而低用度不是一个经济机制设计问题,而是一个基本的区块链可扩展性问题。值得注重的是,可扩展性还允许更多的需求进入系统,这将抵消每笔生意平均用度的下降。其中主要方式是所谓的 Layer2 (第2层) 解决方案,如 Optimistic Rollup ZK Rollup。

以太坊的漆黑森林与暗池

若是我们是在比特币的靠山下,那么围绕需求方 (用户) 的讨论将到此竣事。然而,在以太坊中,一个正在被构建的金融系统扭曲了游戏规则

我们知道,在一段有限的时间内,以太坊 *** 中可能存在某些“时机”,这些时机以套利的形式存在,或者以某项高需求资产的在出售时仅提供有限的介入名额 (好比 ICO) 的形式存在。与人们争相排队购置 *** 版服装的方式类似,开发者们已经开发出了一种可以智能地竞争链上时机的软件 (好比套利机械人,或者争先生意机械人),这些软件甚至通过 Gas 竞价与其他机械人相互竞争

这个看法被称为「更优Gas费竞拍」(Priority Gas Auction,简称 PGA),最早是在 Phil Daian 等人的开创性论文《Flash Boys 2.0》[1] 中形貌的。PGAs 发生的“非通例”收入流被称为矿工可提取价值」(Miner Extractable Value,简称 MEV)。

当前,以太坊生态上的 MEV 主要由 DeFi 生意员通过结构化套利战略 (通过套利机械人) 所获的;而矿工则是通过获得这些生意员支出的生意费间接赚钱

介入 PGAs 的机械人可以获得一个潜在的异常有利可图的时机,它们愿意以过高的 Gas 价钱竞标,从而使生意尽快被确认打包,以到达它们将能够获得的利润。通过在打包生意时按 Gas 用度崎岖来重新对生意举行排序,这些过高的 Gas 用度最终落入矿工手中

这就使得以太坊生态中生长出一片漆黑的森林 (Dark Forest),好比,Phil Daian 在该论文中形貌了一场价值捕捉,其中价值约 1.2 万美元的代币落入了“捕食者”的手中。这些捕食者是不停监视以太坊生意内存池流动的套利机械人,并试图凭证预先确定的算法提前 (争先) 运行特定类型的生意。Uniswap 等 DEX 平台很可能充斥着套利机械人

因此,一些服务提供商已经更先提供“暗池”(dark pools),这些暗池让生意绕过以太坊公共内存池,因此在这些生意被打包上链之前,对民众是不能见的这些暗池不向 *** 广播生意,而是直接将生意转发给矿工,这样这些生意就不会向 *** 上的其他节点广播。

这些暗池并非完全用于实现利润更大化的目的,也可能是为了逃离以太坊的黑森林。好比,在逃离漆黑森林的历程中[2],平安研究员 samczsun 纪录了他的团队若何使用这种手艺从一个有问题的智能合约中解救出 25000 ETH。

争先生意 (front-running) 和暗池并不是加密钱币市场独占的。它们代表了一种与时间一样古老的金融驱动力:隐藏。华尔街耐久以来一直在接受这种有争议的投资方式。据估量,2015年后,暗池占美国生意所上市证券生意流动的 15-18%。

MEV (矿工可提取价值) 的“潜在市场总量”正在呈指数增进 (见下图),自 2020 年头以来,至少有 3.5 亿美元的 MEV 被提取,其中三分之一发生在 2021 年2月。提取的大部门 MEV 集中在 Uniswap、Sushiswap、Curve 和 Balancer 等热门自动做市商之间的套利行为,Compound 和 Aave 的整理也占到了一小部门。

这种蝴蝶效应是惊人的:套利和整理时机缔造了 MEV。用度预估器使用经 PGA 竞价调整后的 Gas 价钱作为参考,导致用户为他们的生意支付过高的用度

这个问题的焦点是,用户和机械人在统一个生意内存池里

在理想情形下,涉及 MEV 的生意应该与非 MEV 生意处于自力的生意池中。这将允许提取 MEV 的机械人相互竞争;而所有其他生意,好比加密钱币的转移,将在非 MEV 生意池中举行,这将使用户享受一个更稳固的 Gas 市场。

但不幸的是,对以太坊来说,这种重大更改很难执行。解决这个问题的一个更简朴的方式是为矿工引入一个新的 API 端点,在那里他们将接受仅涉及 MEV 的生意包。通过这种方式,套利生意员将直接向该终端提交他们的生意,而用户将继续像今天一样使用系统的其余部门。这就是 Flashbots 正在接纳的方式[3]。

矿工将若何顺应 MEV?

在已往,当用度占区块总收益的百分比是微不足道的时刻,矿工的主要关注点是尽可能多地获得区块奖励 (好比,当前的以太坊区块奖励是每个区块 2 ETH)。矿工往往会选择一个拥有足够多算力的矿池来托管自己的算力。经由多年的生长,矿池已或多或少地优化到相同的性能局限,落伍于偕行的矿池将很容易被识别出来,很快就会被竞争对手挤掉。

除了一些矿池的基本参数 (好比收入分配设计、加入矿池的手续费等) 以外,矿工并不体贴他们加入了哪个矿池;用户也并不真正体贴哪个矿池处置他们的生意;而只要生意费有吸引力,矿池也不体贴谁是用户。

随着 MEV (矿工可提取价值) 占区块总收益百分比的增进,矿工、矿池和用户的思量更先变得加倍玄妙。有了 MEV,区块空间市场机制将从纯粹的商品市场转变为包罗一些配对市场的元素。当用户提交生意时,他们应该意识到矿池在实时处置他们的生意的能力

在其他条件相同的情形下,MEV 会导致 Gas 价钱高于 MEV 不存在时的水平。这意味着,矿工已经间接地获得了套利生意员提取的 MEV 总价值的一小部门,现在估量占比约为 12%。最近的一项剖析也解释,矿工通过 MEV 所赚取的用度最终将会跨越“通例”收入流。也就是说,矿工是追求利润的实体,可能希望捕捉更多的 MEV。通过行使它们在处置生意的顺序上的权力,矿工可以选择插入、重新排序甚至审查生意,以更大化其生意营业的利润。

理论上讲,在极端情形下,矿工们会不停重组区块链,由于他们会试图从已往已经被打包的区块中提取 MEV 价值。虽然有可能发生,但这种情形并不显著可信:矿工 (大多数) 在结构上耐久持有 ETH,而这种重组行为将直接对他们的 ETH 投资发生负面影响。

更乐观的看法是,矿工决议将 MEV 的提取外包给套利生意员。矿工可以使用上述 Flashbots 方式,或者将他们的算力出租给专门的生意公司。

我们预计,以太坊矿池将不能阻止地更先在 MEV 提取历程中加倍活跃,由于它们追求为自己提供的算力获得更佳收益。随着 MEV 提取竞赛的升温,以太坊挖矿生态系统的 (去) 中央化将若何受到这种市场结构转变的影响仍有待考察。

生态系统中的用户将若何介入到 MEV 中来?

算力的金融化是挖矿行业的一个主要潜在趋势。对于矿工来说,通过算力工具 (hashpower instruments) 来出售他们的算力是他们锁定未来收入的一种方式。类似于在云挖矿平台上租用算力,远期合约 (forward contracts) 允许矿工以预付价钱将牢靠数目的算力出售出去一段时间。若是区块空间类似于房地产,那么算力就是该房产的权益,而算力的远期合约类似于抵押。

那些预期 *** MEV 流动将增添的活跃 DeFi 用户,可以通过购置这些算力工具来举行投契。例如,预计未来 15 天 *** MEV 流动将激增的生意员,可以在未来 15 天以预先价钱购置 x 数目的算力。在合约期内,挖矿收益加上矿工获得的 MEV 收入将随后发生给该生意员。

这种算力工具和 MEV 都代表了挖矿资源市场的前沿生长。新工具正在起劲地朝着这些偏向生长。MEV 和算力工具为用户和矿工闭合了一个完整的循环。

总结

以太坊区块空间市场结构是一个值得研究的有趣话题,而且有充实的理由。在这个剖析中,我们考察到了 GPU 和 ASIC 算力市场之间的主要差异。我们还明确了缔造需求侧动态的要害机制,并将区块空间的供应侧和需求侧在 MEV (矿工可提取价值) 方面捆绑在了一起。

MEV 是以太坊生意类型日益庞大的一定效果。随着针对 MEV 的工具和知识库越来越主流,将会泛起更多有趣的 MEV 模式

改变一种商品在市场上的销售方式也会改变这种商品的生产方式。MEV 为挖矿行业缔造了新的收入渠道,从而反过来影响挖矿行业与区块空间的买家 (即生意用户) 之间的交互方式。以太坊挖矿周期将泛起新的模式。

谢谢 Tina Zhen, Tarun Chitra, Hasu 和 Alex Obadia 对这篇文章早期草稿的谈论。

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