EST:硬核 | 可計算金融技術：如何讓預言機報價更加精準，為做市商和用戶最小化風險？

原題：《關于可計算金融應用于Defi預言機的分享》

預言機一般被認為是去中心化協議和區塊鏈外部數據之間的橋梁，而預言機在Defi領域主要承擔的是報價功能。那么，目前的Defi預言機真的能實現精準報價嘛？

此次，分布式課堂第二期請來了NEST社區COFI研究員James，為大家講述可計算金融技術：究竟什么樣的公式能讓預言機報價更加精準，為做市商和用戶最小化風險？

James，?堅定的區塊鏈信仰者，專注去中心化原生資產及計算金融的研究，以區塊鏈世界觀看待外部世界，堅信未來人類社會財富將逐漸轉移到去中心化資產上來。

中心化資產跟我們現實世界的資產有什么區別呢？區別是形成的去中心化資產是現實世界的大類資產復制不了的。你不可能用已有的大類資產復制出去中心化資產的風險收益結構。

那么從金融學的角度來講，金融學要干的是什么？總的來說，就是應對人類的各種不確定性。每一個不確定性對應的一種風險收益結構。每當你發現了一種新的風險收益結構，并且把所對應的資產或者是產品做出來，一定會消除全人類在資產配置上面的風險。

最簡單易懂的就是在波動率風險。比如馬科維茨資產組合理論，如果把兩種相互不關聯的資產放在一起，在不改變收益結構情況下，就可以降低他們的波動率，達到改善投資風險的目的。去中心化資產的目標就是消除全人類的不確定性。

可信性和可用性

這里面有兩個變量，一個叫可信性，一個叫可用性。可用性是消除普通人的不確定性。可信性是消除人類的不確定性。BTC沒有在可用性上花錢，而是每年花兩百億的電費在解決可信性問題。那么，可用性誰來解決呢？可能是比特幣持有者來解決的，他們向普通人宣傳比特幣是怎么回事，讓這些不懂比特幣的人懂比特幣。中本聰創造出比特幣的目的就是提出全新的風險收益結構，來消除整個人類的不確定性。

USD Coin市值跌破400億美元 跌至0.938美元:金色財經報道，據Coingecko最新數據顯示，美元穩定幣USD Coin（USDC）市值已跌破400億美元，本文撰寫時為38,675,180,011美元。此外，USDC仍處于脫錨狀態，當前跌至0.938306美元，過去24小時下降6.3%。[2023/3/11 12:56:23]

在整個去中心化的市場里，只要引入了一個中心化機構，你的風險收益結構某種程度上是跟股權差不多了。這相當于復制一個“比特幣+股權”，并沒有創造出全新的東西來。這就是我為什么要將項目做到如此去中心化的原因。這里我們也要提到最近特別火的Defi。

Defi目前的問題：第一，項目的風險是不可量化和不可計算的；第二，Defi很難在鏈上沉淀出去中心化資產。如果不能在鏈上沉淀出去中心化資產，這個Defi項目最終可能就是一張計算合約。計算合約指的是，你不管怎么計算，信息量也不會增加。計算的意義只是讓雜亂的信息編碼成為通俗易懂的東西。這過程中，它并沒有消除人類的不確定性，當然它可能消除了某些特定人群的不確定性。

如果說Defi項目無法沉淀出去中心化資產，指的是大家競爭到極致的時候，都收不到費。比特幣實現了一種transfer函數的可信，實現了轉賬的功能。以太坊把這個transfer函數進行拓展，變成了邏輯函數。目前這個邏輯函數一個特點是，所有的計算是在多項式時間和資源之內完成。因為它要消耗資源，所以必須要在給定時間內終止。

資產定價

類似于我們現實世界里面的很多問題，資產定價也是很難的問題。比如說：紅綠燈怎么設計？最優交通網絡問題？最優社交網絡的問題？最優商業網絡問題？這些涉及到網絡的問題都是復雜問題。

a16z過去24小時向SolidLizard和Solidly V2兩個協議注入資金:金色財經報道，據鏈上分析師@0xsurferboy在社交媒體上發布的數據顯示，a16z在過去24小時內一直在向SolidLizard和Solidly V2兩個協議注入資金。1天前，a16z的投資組合中SolidLizard的鎖定資金為200萬美元，Solidly為0美元，就在約14小時前，a16z買入并在WETH-USDC池中又增加了150萬美元，APR為58%-145%，695枚SLIZ被鎖定，APR約為130%。而在大約4小時前，a16z又向USDC-USDT Solidly V2池中增加了520萬美元，這一系列操作迅速將SolidLizard鎖倉量推升到6030萬美元并躋身Arbitrum鏈上鎖倉量排名前十，而一周前SolidLizard鎖倉量僅為1200萬美元，目前增幅達到400%。[2023/2/20 12:18:00]

資產定價就是一個最優價格的計算問題。這個問題不是P計算能解決的。以太坊不能夠用智能合約就給資產定價。因此沒有預言機，以太坊只能做這三件事：交易、穩定幣以及ETH-wETH互相轉換。這是p函數的局限決定的。

考慮到資產定價這么復雜的計算很難在鏈上完成，那么就要形成一種新的機制，讓它逼近這個結果。于是我們就構建了這樣一種方案：假設沒有外部市場的情況下，如何逼近這個價格；或者有外部市場的情況下，如何把這個鏈下價格傳遞上去。

如果鏈上有個NP問題的計算結果，對于整個生態系統而言，它增加了信息量，提供了全新的信息。重要之處在于它不斷地拓展區塊鏈的邊界，只有邊界得到拓展，才能真正成為實質性的進步。如果整個網絡只是往橫向進步，例如編程速度更快點，區塊再大點，這都稱不上是實質性進步。其實我們對區塊鏈很多認知是需要調整的。

Cardano正在推出新的隱私區塊鏈Midnight和dust代幣:金色財經報道，Cardano背后的公司IOG正在發布一個名為Midnight的新的以隱私為中心的區塊鏈和一個名為dust的代幣。IOG首席執行官Charles Hoskinson周五在蘇格蘭愛丁堡大學舉行的活動表示，Midnight以零知識證明技術為基礎，是目前圍繞Cardano部署的眾多側鏈之一，并將通過提供零知識證明智能合約超越之前的隱私幣項目，該網絡將努力保護隱私，同時允許監管機構和審計員訪問。[2022/11/19 13:23:51]

如果從消除人類的不確定來說，沒有必要人人都要驗證賬本。我們只要開放，讓人人都可以具備驗證賬本的權力就行了。類比到Layer1和Layer2，Layer2是消除普通人的不確定性，而Layer1是創造出新的價值，開發者可以討論如何提升區塊大小、改善打包時間等。

那么，在這個背景之下，NEST要做什么？第一個是NEST要形成更多更新的去中心化風險收益結構。第二個是它要拓展區塊鏈功能，使得原來區塊鏈上不能完成的事情現在可以完成了，當然這一切必須保持去中心化。

在引用NEST的預言機時，就產生了一系列的副產品。第一個非常重要的副產品就是在引用價格時，讓風險變得可計算。在信用風險被剝離后，整個計算結果是相對較為準確的。這里的信用風險主要指的是，在排除項目風險以后的主體風險。主體風險一般是很難通過計算得出。比如說，這個項目最終能夠產生多少現金流，失敗的概率是多少這些都可以計算分析，但問題是主體卷款潛逃了怎么辦？其實這體現了系統的不完備性。

報告：比特幣五年投資回報率超過花旗等五家銀行股票:9月7日消息，Finbold ROI數據顯示，與花旗、富國銀行、高盛、摩根大通以及美國銀行五家銀行股票相比，比特幣五年投資回報率始終占據上風。報告稱，比特幣的表現可以被認為是一個驚喜，因為這種頂級加密貨幣正在挑戰已經存在了幾十年的金融機構，而這種資產只有十年多一點的歷史。（financialmirror）[2022/9/7 13:13:59]

區塊鏈將信用風險剝離掉以后，只剩下流動性風險和波動性風險。由于流動性是區塊鏈所具備的天然有優勢，所以這里暫且不去說它。波動率風險是可以計算的，它有很強的理論依據。實際上在70年代，薩繆爾森、布萊克、默頓、法瑪等人就將相關的金融思想提出來：歷史上的模型對這個風險研究得那么透徹，而這些風險都可以定價。難道不能自動化地管理這些風險嘛？

然后這些思想都被對沖基金學去了，并形成了很多全新的投資模型和風險管理模型。最典型的就是當時的長期資本管理公司。雖然他們建立了很精妙的模型，但最終輸在了主體風險不可計算上面：俄羅斯違約了。

現在我們都談論AlphaGo戰勝圍棋等等人工智能的話題。其實這個夢想在圖靈時代就有了。盡管人工智能的發展斷斷續續，然而夢想卻依然存在。盡管可計算的模型會受制于主體風險，但在去中心化的區塊鏈領域卻不用擔心這種風險。在沒有信用主體風險且不考慮市場無效的情況下，讓風險管理算法化真正變得可能，顯然比長期資比本管理公司所面臨的那個時代要好很多。

風險管理可計算是不是能在鏈上去完成？

其實，Defi簡單的說就是交易、利率、正證券/負證券，就這三個結構非常粗糙地對金融做的一個劃分。

一個學科最重要的東西有兩個：一是基本概念。每一個基本概念的討論可能就要花上百年。且每一個概念的形成都要經過千錘百煉。第二個是這個概念必須推動形成這個領域的理論制高點。如果這個理論等于常識，這個學科就沒有意義了。

Hodlnaut可能因Terra崩盤造成巨大的未披露損失:金色財經報道，Dirty Bubble Media發文稱，加密借貸平臺Hodlnaut在Terra協議崩盤后似乎承受了巨大損失。根據Nansen驗證的區塊鏈數據，該公司于2022年5月11日向FTX發送了1.71億美元的UST，因為穩定幣的脫鉤正在通過以太坊鏈加速。根據消息來源進行整理發現，Hodlnaut通過Terra鏈向FTX發送了額外的1.38億UST。通過交易匹配識別出這個Terra錢包是Hodlnaut 的。在此退出期間，UST的價格從0.69美元跌至0.19美元。由于交易的規模，Hodlnaut離開Terra加速了脫鉤似乎是合理的。Hodlnaut持有的大部分UST似乎是通過Tether和USDC的互換購買的。

我們還發現，這個錢包是UST對Curve上UST與3crv池的最大流動性提供者之一。如此看來，Hodlnaut也是Anchor上最大的存款人之一，他們于2022年1月21日開始在那里部署，在其高峰期存款高達2-3億美元，收益為1110萬美元。而因Terra協議崩盤，我們估計Hodlnaut在這次事件中可能遭受了數千萬美元的損失。然而，該公司似乎沒有披露這一損失。[2022/6/27 1:33:16]

中本聰在設計區塊鏈架構的時候，計算/存儲/通信這些功能及相關技術都有。當時，數字貨幣要解決雙花問題，即“錢用了一次，不能用第二次”。其實，零知識證明/同態加密這些方案都討論過，卻解決不了雙花問題。去中心化不光是分布式，不是說我把活分配給你們，而是讓你們自覺地上傳些東西并自動組合起來。

現在來看，比特幣這個結構有點低效：無論在計算、信息存儲還是通信方面都做得非常冗余。冗余指的是多臺計算機重復執行相同的計算，并重復存儲相同的數據。冗余的架構會導致很難完成撮合交易，因為它很難靠函數或者投票來解決。

從市場的角度來看，撮合交易是現代經濟里信息交互的極致。交易并不適合在鏈上去進行撮合。換而言之，一旦撮合交易在鏈上可行了，那鏈下交易所的優勢會更大。這是一個相對優勢的問題。

撮合交易的微觀市場結構究竟有哪幾類交易者？第一級叫做內幕交易者，二是信息交易者，三是做市商，四是價值交易者，五是噪音交易者。這里著重講一下信息交易者。信息交易者指的是，擁有者所獲取的信息占有優勢，他每時每刻都要基于自己掌握的信息對這個資產的價格進行折現。比如說，他每收到新信息，就會告訴你這個價格變化是多少。這些信息擁有者對于交易的渴望和對計算存儲通信的要求都是最極致的，而且也是交易所成交量和流動性的主要提供者。

比如說，美國交易所的高頻交易者，都精確到納秒級別，而且在交易所閉市封盤的情況下，也要在外面繼續交易。因為他們覺得信息不斷在變化，而自己具備信息優勢，必須每時每刻對資產進行定價。對于這類人，具有計算、存儲、通信優勢的交易所更加適合他們。比如說，有哪種資產在uniswap上具備價值了，也會被移到中心化交易所，因為信息交易者要以此獲利，他們在這里具備更大的優勢，也更愿意提供更多的交易和流動性。

假設鏈下有個價格序列，如何在鏈上形成？

既然定價放在區塊鏈上并沒有什么優勢，我們覺得價格計算應該在鏈下形成。區塊鏈這個系統不是為了讓你更有效率，而是為了讓你更可信。假設鏈下有個價格序列，如何在鏈上生成這個價格序列并保真？

即第一是數據的驗證和生成都要去中心化。

第二是要確保這兩個價格不出現偏差。

第三是生成機制不能被別人影響。

第四是所有價格序列的生成都會有一個延時，除非你每個區塊都有價格，這里延時是指最新的一個生效價格和調用價格并完成交易的區塊間隔。

在你調用鏈下數據去鏈上時，首先會有的就是價格偏差。而這個偏差就是被鏈下可復制交易套利的可能性。同時延時會間接影響著價格偏差，因為不同時間對應的價格必然不同。目前Defi的預言機都未就這兩點作風險管理。其實你在uniswap上操作的時候，做市商就承擔著價格波動的風險以及被其他人套利的風險。問題是這個風險有多大以及做市商收取的費用能不能覆蓋這個風險？目前，這類預言機的模型還停留在較為粗糙的階段。

外部均衡價格的形成是一個NP問題。而Uniswap做的是一個P計算。所以在這種情況下，在市場價格波動的時候，就一定會被別人套利。如果你保證收益能覆蓋損失，就可以形成一個均衡；然后你還需要保證均衡是穩定的，不能因為被擾動就開始偏離，就無法覆蓋損失，否則做市商就撤出了。

當鏈下信息上傳至鏈上時，肯定會有價格偏差，那么如何優化這個價格偏差？因為最小化價格偏差是非常困難的事情，于是我們想到價格偏差肯定小于等于套利成本。因此NEST預言機的機制包括了雙向期權/價格鏈/Beta系數。Beta系數就是為了對抗自成交攻擊，價格鏈是指能夠讓信息流永遠存在，雙向期權是一種報價機制，這其中有一個驗證周期，主要是用來對抗堵塞攻擊，否則理論上可以盡可能短，并收斂到均衡價格。

有兩個成本是預言機一定會包含的，一個是gas費用，二是對沖成本。Chainlink是先使用再驗證，Nest是先驗證再使用。先使用再驗證有有幾個問題？第一個問題是，它到時候一定會出現一個不對等節點。它一定會碰到中心化問題，你抵押資產在這里，一定會有一個中心化對象來做處罰執行者。第二個是下游的風險抵押資產規模不匹配。100萬美金不可能支撐出一個1萬億美金的項目。即便是沒有作惡的動機，下游使用者也會擔心作惡風險。

我們社會是要求完備的，比如說法律是支持先使用再驗證機制。但是區塊鏈無法按照我們傳統的方式來出處理。我們得先驗證再使用，把錯誤風險把控制在你使用之前。在NEST里，驗證機制成本是什么？就是驗證者被套利之后，他要提供一個兩倍的報價，即驗證成本就是Beta系數*雙向期權套利的成本就等于gas費用+對沖成本+Beta系數*雙向期權。

那么，套利的成本是多少？在我們對NEST的價格偏差做的統計以后，發現套利成本大概在千分之4左右。這個統計套利并不是絕對套利，而是市場價格波動下對于價格固定的計算的概率。按照現在以太網的波動率，被套利的概率大概是7%左右。也就是100筆報價，大概有7筆被套利，實際檢測下來大概2-3筆的樣子。

堵塞攻擊是第一個變量。預言機在防止堵塞攻擊時需要驗證25個區塊。整個以太坊礦工社區慢慢都自覺的開始，凡是發起粉塵攻擊和堵塞攻擊，礦工知道你是惡意的會選擇不給你打包。礦工選擇打不打包是對系統不完美的修正，因為這是屬于協議未定義的。

其次，驗證周期和波動率決定了雙向期權的成本。任何驗證機制繞不開的驗證周期和波動率。在這個波動率上升的時候，NEST的價格偏差就會變得很大。比如，3月2日那天達到了千分之三的波動率。千分之三的波動率相當于A股的四五十倍。在這個波動率下，正常投資人不知道如何預測掌控它，往往束手無策，這個時候金融產品的設計應該以鏈上信息流為基礎，而不是盯著鏈下。

其實，雙向期權+價格鏈+Beta系數這套機制可以用到傳統金融，它是把最聰明的信息交易者和套利者放在一起進定價。如果你把最聰明的人集中在一起，就不需要那么多人參與定價。

第二個變量就是延時。延時在NEST系統里是靠激勵機制來降低，如果NEST價格不變，每過一個區塊報價變成過兩個區塊報價的話，那就意味著你的收益翻了一倍。不管如何堵塞，只要NEST價格不怎么跌的話，總會有人報，因為收益率太高了。

在做市商引用NEST的價格進行交易，會有一層風險保護。這個風險保護能夠保證做市商在交易過程中，最終預期收益不虧損。因為這個價格會浮動，不管如何浮動，做市商都可能被別人套利。如果預言機把這個價格補償放進來，然后在雙方進行長期交易的時候自己不虧損，那么雙方就是合適的。如果做市商不用這個風險函數進行保護，交易價格偏差很大，會一直虧錢直到退出。

以上就是我們對可計算金融和Defi預言機的探討。

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