Блокчейны теперь способны объективно конкурировать с существующей финансовой инфраструктурой по производительности. Современные системы обрабатывают десятки тысяч транзакций в секунду, и в ближайшем будущем ожидается кратное увеличение этого показателя.
Однако для финансовых приложений важна не только пропускная способность, но и предсказуемость. Когда отправляется транзакция — будь то сделка, ставка на аукционе или исполнение опциона — необходима надежная гарантия времени её попадания в блок, чтобы финансовые системы работали корректно. Если транзакции сталкиваются с непредсказуемыми задержками (по злонамеренным причинам или случайно), многие приложения становятся неработоспособными. Для конкурентоспособности ончейн финансовых решений блокчейн должен обеспечивать краткосрочные гарантии включения: валидная транзакция, отправленная в сеть, должна быть включена в блок максимально быстро.
Например, рассмотрим ончейн ордербук. Для эффективной работы ордербуков маркетмейкеры должны постоянно обеспечивать ликвидность, размещая ордера на покупку и продажу активов. Главная задача маркетмейкеров — поддерживать максимально узкий спред (разницу между ценой покупки и продажи), не подвергая себя риску неблагоприятного отбора, предлагая цены, не соответствующие рынку. Для этого маркетмейкеры должны регулярно обновлять свои ордера, чтобы отражать текущее состояние рынка. Например, если заявление Федерального резерва приводит к скачку цен на активы, маркетмейкеры должны мгновенно реагировать, обновляя ордера по новой цене. Если транзакции маркетмейкера по обновлению ордеров не исполняются мгновенно, они понесут убытки, поскольку арбитражеры смогут исполнить ордера по устаревшим ценам. В результате маркетмейкеры вынуждены размещать более широкий спред, чтобы снизить риски, что делает ончейн площадки менее конкурентоспособными.
Предсказуемое включение транзакций обеспечивает маркетмейкерам сильные гарантии возможности оперативно реагировать на офчейн события и поддерживать эффективность ончейн рынков.
Что имеем и что необходимо
Сегодня существующие блокчейны предоставляют только гарантии окончательного включения, реализуемые в течение нескольких секунд. Хотя этих гарантий достаточно для таких приложений, как платежи, они недостаточны для многих финансовых приложений, где участники рынка должны реагировать на информацию в реальном времени. В случае с ордербуком: для маркетмейкеров гарантия включения «в ближайшие несколько секунд» бессмысленна, если транзакции арбитражеров могут попасть в более ранние блоки. Без сильных гарантий включения маркетмейкеры вынуждены учитывать увеличенный риск неблагоприятного отбора, расширять спреды и предлагать пользователям менее выгодные цены. Это делает ончейн торговлю менее привлекательной по сравнению с другими площадками, где такие гарантии предоставляются.
Чтобы блокчейны действительно реализовали концепцию инфраструктуры для модернизации рынка капитала, разработчикам необходимо устранить эти проблемы, чтобы такие высокоценные приложения, как ордербуки, могли развиваться.
Почему так сложно обеспечить предсказуемость?
Усиление гарантии включения транзакций для поддержки таких сценариев — сложная задача. Некоторые протоколы сегодня используют одну ноду («лидер»), которая может определять включение транзакций в любой момент времени. Это упрощает техническую реализацию производительного блокчейна, но создает потенциальную экономическую точку концентрации власти, где лидеры могут извлекать прибыль. Обычно, в период, когда узел избран лидером, он имеет полный контроль над тем, какие транзакции попадут в блок.
Для блокчейна, обрабатывающего финансовую активность, лидер занимает привилегированное положение. Если этот единственный лидер решит не включать какую-либо транзакцию, единственный вариант — ждать следующего лидера, который согласится её включить. В разрешенной сети лидеры мотивированы извлекать прибыль, известную как MEV. MEV выходит за рамки таких действий, как «сэндвичинг» сделок AMM. Даже возможность лидера задержать включение транзакции на десятки миллисекунд может принести ему значительную прибыль и снизить эффективность приложений. Ордербук, который приоритетно обрабатывает только часть транзакций трейдеров, создает неравные условия для остальных участников. В худшем случае лидер может действовать настолько агрессивно, что трейдеры покидают платформу.
Допустим, происходит повышение ставки, и цена ETH сразу падает на 5%. Каждый маркетмейкер в ордербуке спешит отменить свои текущие ордера и разместить новые по новым ценам. В то же время каждый арбитражер подает ордер на продажу ETH по устаревшим ордерам. Если этот ордербук работает на протоколе с одним лидером, лидер обладает огромной властью. Он может просто заблокировать все отмены маркетмейкеров, позволив арбитражерам получить сверхприбыль. Или, вместо прямой блокировки отмен, лидер может задержать их до тех пор, пока арбитражеры не исполнят свои сделки. Лидер может даже напрямую вставить свои собственные арбитражные транзакции, чтобы полностью воспользоваться расхождением цен.
Два требования: необходимость сопротивления цензуре и сокрытия информации
В условиях таких преимуществ маркетмейкерам становится невыгодно активно участвовать: при каждом изменении цены они могут стать жертвой манипуляций. Проблема заключается в чрезмерных привилегиях лидера: 1) лидер может блокировать транзакции других участников, и 2) лидер может видеть чужие транзакции и реагировать, отправляя свои собственные. Любой из этих двух факторов может оказаться катастрофическим.
Пример
Проблему можно точно описать следующим примером. Рассмотрим аукцион с двумя участниками — Алисой и Бобом, где Боб также является лидером блока, в котором проходит аукцион. (Количество участников выбрано для иллюстрации; аналогичные рассуждения применимы при любом числе участников.)
Аукцион принимает ставки в течение времени, необходимого для создания блока, например, с момента t=0 до t=1. Алиса подает ставку bA в момент tA, а Боб — ставку bB в момент tB > tA. Поскольку Боб — лидер блока, он всегда может гарантировать себе право последнего хода. У Алисы и Боба есть постоянно обновляемый источник информации о цене актива (например, средняя цена на централизованной бирже). В момент времени t эта цена равна pt. Предполагается, что в момент t ожидаемая цена актива на момент t=1 (завершение аукциона) всегда равна pt. То есть в любой момент цена, которую ожидают Алиса и Боб при завершении аукциона, соответствует текущей цене. Правила аукциона просты: побеждает тот, чья ставка выше, и оплачивает свою ставку.
Необходимость сопротивления цензуре
Рассмотрим ситуацию, когда Боб использует своё преимущество лидера в аукционе. Если Боб может заблокировать ставку Алисы, аукцион теряет смысл. Боб может сделать произвольно низкую ставку и гарантированно победить, поскольку других ставок нет. Это приводит к минимизации дохода от аукциона.
Необходимость сокрытия информации
Сложнее ситуация, когда Боб не может напрямую заблокировать ставку Алисы, но может видеть её ставку до подачи своей. В этом случае стратегия Боба проста: при подаче ставки он проверяет, превышает ли ptB значение bA. Если да, Боб делает ставку чуть выше bA, если нет — не участвует. Используя такую стратегию, Боб обеспечивает неблагоприятный отбор для Алисы. Алиса выигрывает только тогда, когда цена обновляется так, что её ставка оказывается выше ожидаемой стоимости актива. В каждом случае победы Алиса ожидает убытки и предпочла бы не участвовать в аукционе вовсе. С уходом всех конкурентов Боб снова может сделать минимальную ставку и выиграть с минимальным доходом для аукциона.
Главный вывод — не важно, сколько длится аукцион. Если Боб может либо заблокировать ставку Алисы, либо увидеть её до подачи своей, аукцион обречён на провал.
Те же принципы применимы к любым сценариям высокочастотной торговли активами — будь то спотовая торговля, perp-контракты или биржа деривативов: если есть лидер с полномочиями, аналогичными Бобу, он может полностью разрушить рынок. Для ончейн продуктов, обслуживающих такие сценарии, недопустимо предоставлять лидеру такие возможности.
Как эти проблемы проявляются на практике сегодня?
Описанная ситуация рисует мрачную картину для ончейн торговли на любом разрешенном протоколе с одним лидером. Тем не менее, объемы DEX на многих таких протоколах остаются высокими — почему?
На практике сочетание двух факторов противодействует описанным проблемам:
- Лидеры не полностью используют свою экономическую власть, поскольку сами заинтересованы в успехе блокчейна;
- Приложения реализуют обходные механизмы, чтобы снизить уязвимость к этим проблемам.
Хотя благодаря этим факторам DeFi работает, этого недостаточно для того, чтобы ончейн рынки были конкурентоспособны с офчейн аналогами в долгосрочной перспективе.
Чтобы стать лидером в блокчейне с существенной экономической активностью, требуется значительный стейк. Таким образом, либо лидер владеет большим стейком, либо обладает достаточной репутацией, чтобы другие держатели токенов делегировали ему стейк. В обоих случаях крупные операторы нод — это известные участники с репутацией, которую они рискуют потерять. Помимо репутации, стейк создает финансовую мотивацию успешной работы блокчейна. Поэтому лидеры редко полностью используют свою рыночную власть, как описано выше — но это не означает, что проблемы не существуют.
Во-первых, полагаться на добрую волю операторов нод, социальное давление и долгосрочные стимулы — ненадежная основа для будущего финансовой системы. С ростом объёма ончейн финансовой активности потенциальная прибыль лидеров увеличивается. Чем больше этот потенциал, тем сильнее давление на социальный слой, чтобы лидеры действовали против своих краткосрочных интересов.
Во-вторых, спектр возможностей использования лидерами своей рыночной власти широк — от безобидных действий до полного разрушения рынка. Операторы нод могут самостоятельно стремиться к повышению прибыли, используя свои полномочия. Если кто-то начинает использовать допустимые границы для увеличения дохода, другие быстро следуют за ним. Поведение одного узла может казаться незначительным, но когда меняются все, эффект становится очевидным.
Лучший пример — игры с таймингом: лидеры задерживают объявление блока до максимально допустимого момента, чтобы получить большую награду. Это приводит к увеличению времени блоков и их пропуску, если лидер слишком агрессивен. Несмотря на известную прибыльность этих стратегий, лидеры изначально избегали их ради благополучия сети. Однако это был слабый социальный баланс. Как только один оператор начал использовать такие стратегии без последствий, другие быстро присоединились. Тайминговые игры — лишь один пример того, как лидеры могут увеличивать прибыль, не полностью используя свою рыночную власть. Есть и другие способы повысить награды за счет приложений. В отдельности эти меры могут быть приемлемы для приложений, но в итоге масштаб проблемы превышает выгоды от ончейн решений.
Второй фактор, обеспечивающий функционирование DeFi, — перенос важной логики приложений офчейн с публикацией результатов только ончейн. Например, любой протокол, которому нужно быстро провести аукцион, делает это офчейн. Такие приложения часто реализуют механизмы на разрешенной группе узлов, чтобы избежать проблем с недобросовестными лидерами. Например, UniswapX проводит голландский аукцион для исполнения сделок на Ethereum mainnet офчейн, аналогично Cowswap реализует пакетный аукцион офчейн. Это работает для приложений, но ставит базовый слой и ценность ончейн разработки в сложное положение. В мире, где логика исполнения приложений находится офчейн, базовый слой используется только для расчетов. Одним из главных преимуществ DeFi является композитность. Если всё исполнение происходит офчейн, приложения существуют в изолированных средах. Офчейн исполнение также добавляет новые предположения в модели доверия приложений: для функционирования требуется не только работа блокчейна, но и офчейн инфраструктуры.
Как обеспечить предсказуемость
Для решения этих проблем протокол должен обеспечивать два свойства: последовательное включение и упорядочивание транзакций, а также приватность транзакций до подтверждения (см. https://arxiv.org/abs/2509.23984, особенно определения 9 и 11).
Требование №1: Сопротивление цензуре
Первое свойство — краткосрочное сопротивление цензуре. Протокол обладает этим свойством, если любая транзакция, достигшая честного узла, гарантированно включается в следующий возможный блок:
Краткосрочное сопротивление цензуре: Любая валидная транзакция, своевременно достигшая честного узла, обязательно будет включена в следующий возможный блок.
Более точно, протокол работает по фиксированному времени, когда каждый блок создаётся с определенной периодичностью, например, каждые 100 мс. Тогда гарантия такова: если транзакция поступает на честный узел в t=250 мс, она будет включена в блок, созданный в t=300 мс. Злоумышленник не должен иметь возможность избирательно включать или не включать определённые транзакции. Суть этого определения — пользователи и приложения должны иметь крайне надежный способ отправлять транзакции в любой момент времени. Не должно быть ситуации, когда отдельный узел из-за злонамеренности или технических проблем не включает сделку.
Хотя данное определение требует гарантии включения для транзакций, поступающих на любой честный узел, на практике это может быть слишком ресурсоёмко. Главное — протокол должен быть настолько надёжным, чтобы точки входа для ончейн транзакций работали предсказуемо и прозрачно. Разрешенный протокол с одним лидером явно не соответствует этому свойству, поскольку если лидер в любой момент времени ведет себя по-византийски, других способов отправить транзакцию нет. Однако даже набор из четырех узлов, обеспечивающих включение транзакций в каждом слоте, существенно расширяет возможности пользователей и приложений. Стоит пожертвовать частью производительности ради протокола, который позволяет приложениям развиваться. Необходимо найти правильный баланс между надёжностью и производительностью, но существующие протоколы не обеспечивают достаточных гарантий.
Если протокол гарантирует включение транзакций, упорядочивание становится менее проблемным. Протоколы могут использовать любые детерминированные правила для последовательного упорядочивания. Самое простое решение — сортировка по приоритетной комиссии или предоставление приложениям гибкости в порядке транзакций, взаимодействующих с их состоянием. Оптимальный способ упорядочивания — предмет текущих исследований, но в любом случае порядок важен только если транзакции действительно включаются.
Требование №2: Сокрытие информации
После краткосрочного сопротивления цензуре следующий важнейший параметр — приватность, которую мы называем сокрытием.
Сокрытие: Ни одна сторона, кроме узла, которому отправлена транзакция, не узнаёт никакой информации о транзакции до момента её окончательного включения протоколом.
Протокол, обеспечивающий сокрытие, позволяет узлам видеть все отправленные им транзакции в открытом виде, но требует, чтобы остальная часть протокола была «слепой» до завершения консенсуса и определения порядка транзакций в финальном журнале. Например, протокол может использовать таймлок-шифрование, чтобы содержимое блока было скрыто до определенного момента; или использовать пороговое шифрование, чтобы блок расшифровывался после того, как комитет подтвердил его необратимость.
Это означает, что узел может злоупотреблять информацией о любой отправленной ему транзакции, но остальные участники протокола не знают содержимого до финализации консенсуса. К моменту раскрытия информации о транзакции остальной сети, она уже упорядочена и подтверждена, поэтому никто не может фронтранить её. Для практической реализации этого свойства необходимо, чтобы в каждом слоте пользователь имел хотя бы один честный узел в качестве точки входа для транзакции.
Причина, по которой мы не используем более сильную модель, где только пользователь знает о своей транзакции до подтверждения (например, в зашифрованных мемпулах), заключается в необходимости фильтрации спам-транзакций. Если содержимое транзакций полностью скрыто для всей сети, невозможно отличить мусорные транзакции от значимых. Единственный вариант — раскрывать часть метаданных, например, адрес плательщика комиссии, который будет списан независимо от валидности транзакции. Однако такие метаданные могут дать злоумышленнику достаточно информации для манипуляций. Поэтому предпочтительнее, чтобы только один узел имел полный доступ к транзакции, а остальные — нет. Для практической реализации этого свойства важно, чтобы пользователь имел хотя бы один честный узел для отправки транзакции в каждом слоте.
Протокол, обладающий одновременно краткосрочным сопротивлением цензуре и сокрытием, обеспечивает идеальную основу для создания финансовых приложений. Возвращаясь к примеру аукциона ончейн, эти два свойства напрямую решают проблемы, которые мог бы создать Боб: он не может ни заблокировать ставку Алисы, ни использовать её для своей собственной — таким образом устраняются проблемы 1) и 2) из предыдущего примера. (Подробнее см. этот препринт.)
С краткосрочным сопротивлением цензуре любой, кто отправляет транзакцию — будь то сделка или ставка на аукционе — получает мгновенную гарантию включения. Маркетмейкеры могут оперативно менять ордера; участники аукциона быстро размещать ставки; ликвидации происходят эффективно. Пользователь может быть уверен, что любое действие будет немедленно исполнено. Это позволит создать новое поколение низколатентных финансовых приложений полностью ончейн. Чтобы блокчейны действительно конкурировали с существующей финансовой инфраструктурой — и превзошли её производительность — нужно решить гораздо больше задач, чем просто повысить пропускную способность.
Мнения, выраженные в этом материале, принадлежат исключительно отдельным сотрудникам AH Capital Management, L.L.C. («a16z»), на которых есть ссылки, и не отражают позицию a16z или её аффилированных лиц. Часть информации получена из сторонних источников, включая портфельные компании фондов, управляемых a16z. Хотя эти данные взяты из источников, считающихся надёжными, a16z не проводила независимую проверку и не гарантирует точность или актуальность информации, а также её пригодность для конкретной ситуации. Кроме того, данный материал может содержать стороннюю рекламу; a16z не проверяла такие объявления и не поддерживает рекламный контент, содержащийся в них.
Рекомендуется проконсультироваться с собственными советниками по этим вопросам. Упоминания ценных бумаг или цифровых активов приведены исключительно в иллюстративных целях и не являются инвестиционной рекомендацией или предложением по предоставлению инвестиционных консультаций. Кроме того, данный материал не предназначен для инвесторов или потенциальных инвесторов и не может использоваться для принятия решения о вложении средств в какой-либо фонд, управляемый a16z. (Предложение инвестировать в фонд a16z будет сделано только посредством меморандума о частном размещении, подписного соглашения и других соответствующих документов данного фонда, которые должны быть прочитаны полностью.) Любые инвестиции или портфельные компании, упомянутые или описанные здесь, не являются представлением всех инвестиций в фонды, управляемые a16z, и нет гарантий, что инвестиции будут прибыльными или что будущие инвестиции будут иметь аналогичные характеристики или результаты. Список инвестиций фондов a16z (за исключением тех, для которых эмитент не дал разрешения на публичное раскрытие, а также неанонсированных инвестиций в публичные цифровые активы) доступен по адресу https://a16z.com/investment-list/.
Содержимое актуально только на дату публикации. Любые прогнозы, оценки, цели, перспективы и/или мнения, выраженные в этом материале, могут измениться без предупреждения и отличаться от мнений других лиц. Дополнительная важная информация доступна по адресу https://a16z.com/disclosures/.
Дисклеймер:
-
Данная статья перепечатана с [a16zcrypto]. Все авторские права принадлежат оригинальным авторам [@PGarimidi,@jneu_net, и @MaxResnick]. Если есть возражения против перепечатки, пожалуйста, свяжитесь с командой Gate Learn, и они оперативно рассмотрят вопрос.
-
Дисклеймер ответственности: Мнения и взгляды, выраженные в статье, принадлежат только автору и не являются инвестиционной рекомендацией.
-
Переводы статьи на другие языки выполняются командой Gate Learn. Если не указано иное, копирование, распространение или плагиат переводов запрещены.
