VIC:a16z：從紙上到鏈上，拍賣理論是如何實踐的？

原文標題：《OnPapertoOn-Chain:HowAuctionTheoryInformsImplementations》

作者：MichaelZhu，a16z

編譯：老雅痞

拍賣在加密貨幣中無處不在。從Maker抵押品拍賣到Flashbots的密封投標區塊空間拍賣和?OpenSea??上的?NFT??拍賣，拍賣適用于需要價格發現、流動性或稀缺資源分配的各種情況，無論是鏈上還是鏈下。

然而，與關于拍賣的大量學術研究并列，很明顯，我們只是觸及了這些機制可能在鏈上提供的功能的皮毛——例如，優化隱私、效率、買家盈余和其他關鍵設計目標。鑒于2020年?Curve??和?Sushiswap??之后自動做市商(AMM)設計的「大爆發」——以及第三代區塊鏈的同時爆發——鏈上拍賣似乎已經成熟，可以出現類似的進化高潮。

盡管拍賣形式曾經被松散地采用區塊鏈的技術限制，但我們現在開始看到更多特別適合區塊鏈的新穎設計。遵循市場的傳統，這篇文章是主要是想彌合拍賣理論與實踐之間的差距：理論原則如何為決策實施提供信息？反過來，鏈上實現又如何為理論研究提供新的方向？盡管理論可以引導我們走向某種拍賣設計，但從理論角度分析實施細節本身可能會很有趣。

我們首先沿著三個軸比較四種典型的拍賣類型：信息披露、競價策略和鏈上實施考慮。然后，我們將特別關注密封投標格式，深入研究使它們在鏈上相對未被探索的實施細節，并介紹我們的Vickrey拍賣的開源Solidity實施——我們希望其他人可以將其用作參考和為進一步實驗奠定基礎。

簡要介紹一下拍賣形式

我們之前已經在與a16z加密研究合作伙伴ScottKominers和a16z加密研究負責人TimRoughgarden討論過。利用他們為加密協議提供建議的專業知識，他們在理論和實踐中概述了拍賣類型和激勵設計——包括市場清算價格和GasWar的細微差別。

數據：a16z將6432枚MKR轉入Coinbase:7月11日消息，據余燼發推稱，5小時前a16z將6432枚MKR轉入Coinbase，價值約590萬美元。[2023/7/11 10:47:31]

但是為下面的實現設置一些背景材料：拍賣理論在歷史上一直圍繞著四種典型的拍賣類型，由WilliamVickrey于1961年首次分類，并在此處以單一商品拍賣的背景進行描述。

?鏈下可用拍賣設計的快照。資料來源：維基百科

英式拍賣：在英式或升價拍賣中，拍賣師以保留價格開標，投標人逐漸提高出價，直到只剩下一個愿意支付當前價格的投標人，此時點最后一個投標人獲勝。這是流行文化和媒體中最常見的拍賣形式，通常是在出售古董、藝術品或未切割寶石的背景下。

荷蘭式拍賣：在荷蘭式或降價拍賣中，開盤價按照規定的時間表遞減。在荷蘭式拍賣中，第一個出價的是獲勝者，拍賣會立即結束。從歷史上看，荷蘭式拍賣的多單位版本經常用于出售大量保質期有限的商品，例如切花、魚或煙草。最近，美國財政部引入了荷蘭式證券拍賣，2004年谷歌首次公開募股時候，就是通過荷蘭式拍賣出售了其股票。

密封投標第一價：每個投標人向拍賣師提交密封投標。提交所有出價后，拍賣師會私下閱讀它們并宣布獲勝者。然后獲勝者支付他們出價的金額。當房產引起多個買家的興趣時，密封投標的第一價格拍賣通常用于房地產。

封標二價：維克里的同名拍賣與封標一價拍賣相同，只是這種拍賣類型中的獲勝者支付第二高出價的價值。盡管具有有趣的理論特性，但Vickrey拍賣很少出現在鏈上。

這四種拍賣類型具有不同的屬性和動態，當轉換為智能合約實現時會更加復雜。

a16z生物+健康基金與Bassett合作利用數字醫療技術:金色財經報道，Andreessen Horowitz(a16z)生物+健康基金今天宣布與紐約州中部的綜合醫療保健系統Bassett Healthcare Network建立戰略合作伙伴關系。這項合作旨在利用a16z投資組合公司的數字醫療技術，通過Bassett Healthcare Network解決向農村患者群體提供高質量醫療服務的不平等和系統性挑戰。Bassett醫療集團和a16z已經為這種合作關系成立了一個執行委員會，以探索創新技術和平臺，調整優先事項，并監督相關技術改造的實施。（businesswire）[2022/11/8 12:30:19]

通過信息披露比較拍賣類型

比較每種拍賣類型的一種更自然的方法是通過投標可見性。即使在所有其他條件相同的情況下，不斷變化的出價可見度也會對拍賣的動態和結果產生深遠影響。

英式和荷蘭式拍賣是公開叫價拍賣，這意味著價格在上升或下降時以口頭方式宣布，并且出價對所有潛在買家都是公開的。然而，密封投標拍賣可能會采用幾種不同的隱私方式：

最終公開：所有投標在拍賣結束后公開

公開價格：只公開中標價，不公開其他標價

完全保密：沒有公開披露投標或中標價格

這些關于投標可見性的假設意味著拍賣在信息披露方面也有所不同。不同的拍賣形式在過程的不同階段揭示了關于投標人估值的不同數量的信息。在英式拍賣中，出價有效地確定了該投標人估值的下限。另一方面，在荷蘭式拍賣中，當前價格可以解釋為所有投標人估值的上限。密封投標拍賣只有在拍賣結束后才會披露信息。

值得注意的是，荷蘭式拍賣可以兼具公開拍賣和密封拍賣的品質。單項荷蘭式拍賣具有與公開價格密封投標拍賣類似的隱私屬性。但正如我們稍后將看到的，當荷蘭式拍賣在鏈上運行時，這些屬性會發生顯著變化。

A16z首席法務官：分布式系統上的結算層不僅僅是一個信息通信層:金色財經報道，A16z首席法務官Jai Ramaswamy在第一天的會議“理性監管 Web3：千載難逢的機會”上發言稱，比特幣論文的原始見解指出，分布式系統上的結算層不僅僅是一個信息通信層，而是一個新穎的計算機科學概念。然而，它的含義遠不止金融，因為它允許在互聯網上創建可編程的分布式層。目前所遇到的問題是，當人們思考監管時，他們會以靜態的方式思考，而事實上，這是一個動態的概念。如果我們考慮一下今天的世界是如何被監管的。互聯網的協議層實際上是被監管的，但它們一般是由自我監管組織（SRO）監管的。而在一些自律組織之外，還有包括SEC、CFTC、FinCen等在內的監管機構，這兩類監管機構通常監管應用層。

我們今天遇到的部分問題是金融監管機構開始監管或認為他們正在監管這些基礎層或協議層，這是一個錯誤。因為監管機構和金融監管機構最沒有能力做出設計決策。行業需要仔細考慮如何通過標準制定機構的自我監管通過最佳實踐來監管基礎層。[2022/10/24 16:37:10]

共同價值和私人價值

檢查公開投標和密封投標拍賣中私人和共同價值商品的銷售情況可以為比較這些格式提供另一個視角。在出售共同價值商品的拍賣中，該物品具有一些在所有投標人之間共享的內在價值，但投標人可能擁有關于該價值的不同或不完整的信息。在諾貝爾獎獲得者行為經濟學家RichardThaler的共同價值的典型例子，一罐硬幣正在拍賣；沒有一個投標人知道罐子里物品的確切價值，但每個人都有自己的估計。在出售私人價值商品的拍賣中，每個投標人對拍賣的物品都有單獨的價值，獨立于他們的同行。以Web3為例，純粹為了個人享受購買的NFT是一種私人價值商品，而來自清算Maker保險庫的抵押品是一種共同價值商品。

同時，另一篇研究木材拍賣數據的論文的作者發現，與公開投標相比，密封投標拍賣「吸引了更多的小型投標人，將分配給這些投標人，并且還可以「產生更高的收入」。值得注意的是，作者發現這些結果可以通過私人價值模型來解釋，完全忽略了他們模型中的共同價值。這表明，在投標人動機、背景或拍品用途不同的情況下，賣方可能會從選擇密封投標拍賣。

Meta數字貨幣工程師離職加入a16z:12月10日消息，Meta 數字貨幣項目的兩位負責人 Riyaz Faizullabhoy 和 Nassim Eddequiouaq 離開公司加入了Andreessen Horowitz的加密團隊。 Faizullabhoy 和 Eddequiouaq將分別擔任Andreessen名為a16z Crypto的加密團隊的首席技術官和首席信息安全官。[2021/12/10 7:30:50]

英式拍賣在共同價值占主導地位且價格發現是目標的情況下很有用——如前所述，投標人在投標進入時了解其他人如何評估該項目，就可以相應地調整自己的策略。在一項關于在線勞動力市場反向拍賣的研究中，作者發現，雖然密封投標拍賣吸引了更多投標，但公開投標拍賣的結果，導致這些買家獲得更好的價格。分析表明，這些差異「很大程度上取決于拍賣IT服務的共同價值部分的相對重要性。」換句話說，公開投標格式允許投標人動態地重新校準他們對服務價值的理解，這在拍賣開始時通常不清楚。

在實踐中，拍賣通常表現出共同價值和私人價值特征的結合。這些商品的特性之間的相互作用，以及拍賣形式如何顯示信息對投標策略具有復雜的下游影響。這就引出了一個問題：我們能否將「簡單」出價策略的概念正式化；是否存在此類策略最佳的拍賣？

按出價策略比較拍賣類型

迄今為止，在四種典型的拍賣類型中，明顯缺少對Vickrey拍賣的分析。細心的讀者可能會對Vickrey拍賣的付款規則感到驚訝：獲勝者支付第二高的出價，而不是他們自己的出價。這似乎違反直覺。對比來說，英式拍賣以沒有其他投標人愿意滿足的最低出價結束；獲勝者沒有理由進一步出價，即使他們自己的估值要高得多。事實上，英式拍賣和Vickrey拍賣與荷蘭拍賣和密封投標第一價格拍賣相比，具有很好的理論優勢：主導策略激勵相容性(DSIC)。

a16z合伙人：NFT用戶群即將爆發:11月15日消息，a16z合伙人Katie Haun接受TechCrunch采訪時表示，NFT目前較為集中的用戶群即將迎來爆發，這將極大地改變消費者和內容創作者的互聯網商業模式。NFT能讓消費者擺脫對平臺的依賴，即便平臺（比如游戲）關閉，用戶仍能將相關益處轉移至其他平臺。內容創作者可對數字商品進行編程，以便在未來的交易中持續獲得財務收益，同時消除中間商抽成。目前該技術還處于早期階段，有很多NFT被用于炫富目的，她認為未來會有更多現實世界中的基本商品以數字方式開發。（TechCrunch）[2021/11/15 6:52:09]

粗略地說，這意味著每個投標人的效用最大化策略只是按照他們實際認為拍賣物品的價值來出價。為了更深入地了解，這些講義可作為出色的入門讀物。

在第一價拍賣中，沒有這種優勢競價策略。投標人需要降低他們的出價以低于他們的估值，才能獲得正效用。確切地說，他們需要考慮的是，在出價高于其他參與者的情況下，可以省下多少錢，這就是貝葉斯博弈。荷蘭式拍賣在戰略上是相似的。為了獲得正效用，投標人必須等到價格低于其估值，但在該閾值之后等待多長時間是另一個貝葉斯博弈。也許更令人驚訝的是，所有四種拍賣類型的預期收入都是相同的。

盡管Vickrey拍賣在理論上具有優勢，但在實踐中卻并不常見。為什么會出現這種情況？在TheLovelybutLonelyVickreyAuction中，經濟學家LawrenceAusubel和PaulMilgrom提供了幾種解釋。作者指出，盡管在戰略上是等效的，但英國拍賣在直覺上比Vickrey拍賣更容易讓投標人推理。這種直覺在明顯的策略證明機制中被形式化，這表明英國拍賣不僅是DSIC，而且如實出價是「明顯占優勢」。

為了提供一個真實的例子，谷歌去年宣布，一個廣告商競標內容廣告空間的項目AdSense——將從第二價格拍賣轉向第一價格拍賣，理由是簡單并與其他數字廣告保持一致生態系統。除了這些可用性考慮之外，像AdSense這樣的平臺在進行次價拍賣時，也采取了信任的立場：通過高估次高的出價，不誠實的拍賣師可能會從獲勝者那里獲得更多的報酬。

盡管這些擔憂影響了采用，但Vickrey拍賣可以在擴展到新環境時找到新的用例。特別是公共區塊鏈提供了一個可信的中立平臺，可以幫助規避諸如不誠實的拍賣師等問題。這一點，再加上潛在鏈上應用的多樣性，表明智能合約可以為Vickrey拍賣機制提供一個獨特有效的測試平臺。

通過實施考慮比較拍賣類型

相對于鏈下同行，將拍賣帶到鏈上有時會帶來新的挑戰。在以下部分中，我們將探討鏈上拍賣的當前格局以及每種拍賣類型的實施注意事項。

鏈上英式拍賣

今天，大多數鏈上拍賣都屬于公開投標類別。這其中包括價格上漲的OpenSea拍賣、Maker抵押品拍賣和ZoraAuctionHouse智能合約。

在OpenSea的底層，投標是對投標值進行編碼的鏈下消息，由投標人簽名。當潛在買家出價時，OpenSeaUI會向賣家和潛在投標人顯示出價。然而，在Maker抵押品和Zora拍賣中，投標人提交交易以表明他們的投標；然后，投標交易在拍賣合同中托管投標人的抵押品。由于是一個未混淆的鏈上交易，投標本質上是公開的——任何人都可以通過查看拍賣合約的傳入交易來查看他們的投標人提供了什么）。

總體而言，當轉化為智能合約時，英式拍賣動態仍然相對完整。一個顯著的區別是，鏈上投標會產生Gas成本，該成本被計入實際的投標價值。由于汽油價格在拍賣的競標期間波動，否則可能會獲得最高報價的競標者可能會因昂貴的Gas費而暫時被淘汰。

鏈上荷蘭式拍賣

從促進NFT銷售到重新平衡TokenSet，鏈上荷蘭式拍賣已經獲得了巨大的牽引力。這種受歡迎程度是有充分理由的——簡單的荷蘭式拍賣作為智能合約相對容易實施，并且只需要兩次鏈上交易。最重要的是，它不會鎖定投標人的資金，這與其他具有鏈上投標的拍賣不同。

鏈下荷蘭式拍賣的動態取決于有效的即時競價。荷蘭式拍賣在出價一經宣布即告結束，不得再進行其他出價。然而，在鏈上進行時，在廣播出價和將其包含在鏈中之間存在時間間隔，這可能會產生一些意想不到的后果。如果第一個出價被廣播到公共內存池，它可能會引發一場GasWar，其他潛在買家會廣播出越來越高的Gas價格的出價。因此，當交易訂單的鏈下升價拍賣超過荷蘭式拍賣本身時，Gas調整后的價格可能會突然上漲。

價格下降機制的時間依賴性也帶來了其他缺點。假設一個連續的價格衰減函數，投標人必須在需要時準確地在線以特定價格投標，或者設置一個機器人來投標。偶然與第一個投標的廣播同時發生的網絡擁塞可能會降低最終結算價格，從而損害賣方的收入。更糟糕的是，DoS攻擊可能會使合法的獲勝者失去拍賣。

鏈上密封投標拍賣，由新的開源實施證明

利用鏈下投標的平臺可以輕松實施密封投標拍賣，但他們需要信任拍賣師不透露任何投標，不審查任何投標，以及正確確定拍賣的結果。理想情況下，智能合約將不信任地促進拍賣，同時保留一定程度的投標隱私。

為了演示，我們在github.com/a16z/auction-zoo上開源了一個超抵押密封投標拍賣的Solidity實現，作為以?ETH??計價的單項(ERC721)Vickrey拍賣。我們在實施時考慮了密封投標拍賣智能合約的三個要求：

隱私：投標值應保持私密，這意味著觀察者無法在投標進行時推斷值。我們允許一些信息泄露，但應該有合理程度的模糊。

審查阻力：這通常可以通過在鏈上發布投標來實現。

投標承諾：潛在買家不應退出投標。中標者應被鎖定以支付結算價格，同樣，賣方應被鎖定以將物品出售給出價最高的人。

首先，根據前兩個要求，我們需要解決在鏈上發布私人投標的問題。承諾披露方案適用于「最終公開」的投標。潛在買家可以在指定的投標期內向拍賣合同提供其投標的哈希承諾，而不是公開投標。稍后，在投標期結束后，每個潛在買家都會透露他們承諾的投標。當出價公布時，智能合約可以確定獲勝者。在我們的實現中，哈希承諾被計算keccak256(abi.encode(nonce,bidValue))并傳遞給函數。為了Gas效率，我們只存儲這個散列的前20個字節。投標期結束后，用戶調用和合同commitBidrevealBid檢查提供的nonce并bidValue匹配存儲的承諾。

當轉向第三個要求時，我們發現了更多的復雜性。為確保獲勝者付款，智能合約必須鎖定投標。我們可以要求投標人發送ETH來擔保他們的投標——注意該commitBid功能是支付的，并記錄用戶鎖定了多少ETH——但附加到這些交易的ETH是公開的，不可能被混淆；在「鎖定」出價中，我們失去了隱私。

幸運的是，有一種簡單的方法可以支持我們的想法：允許投標人對其投標進行超額抵押，即鎖定比投標價值本身所需的更多的ETH。由于投標可能被超額抵押，觀察者只能了解投標價值的上限。請注意，我們的功能允許用戶在commitBid他們的交易中鎖定任意數量的ETH；拍賣結束時，任何超出部分都會退還給獲勝者。

不幸的是，這種快速解決方案有一個缺點：過度抵押在隱私和資本效率之間產生了直接的權衡。鎖定大量資金的機會成本可能超過邊際，資金受限的投標人處于劣勢。

也就是說，當我們繼續探索不同的方法時，超額抵押是一個有用的基準。這種實現的演進在用戶可能在大量拍賣中出價并且可以為每個拍賣重復使用抵押品的設置中可能特別有用。在這種情況下，抵押品自然會比任何特定拍賣中的出價大得多。

我們能找到更好的鏈上解決方案嗎？盡管在某些情況下超額抵押可能是合適的，但資本效率和投標隱私之間的權衡可能會給投標人帶來一個艱難的決定：鎖定更多資金以獲得更強的隱私，或者犧牲一些隱私來釋放資金以供其他地方使用。但隨著鏈上拍賣繼續激增并建立在以前的工作之上，我們預計拍賣設計師將根據他們愿意做出的權衡來選擇更多的格式和實現。

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