交易量市场背景下的以太坊区块定价

作者： Lepsoe （ @ETHGas ）

感谢Commit Boost和Titan团队使 Preconfs 成为近期开放且可扩展的可能性，以及Drew推动市场规模探索

总结

• 随着即将到来的 gas 市场和购买整个区块的能力，我们将研究如何根据现行市场波动性、代币价格、交易费用和流动性对其进行定价
• 如果将区块链/网络视为金融工具，那么区块购买实际上是该网络上的期权。如果一个人可以购买 5 个以太坊区块（例如 1 分钟），那么他可以观察这段时间内 CEX 中的价格，并可以选择将 CEX 和 DEX 价格之间的差异货币化（例如延迟套利交易）
• 购买区块类似于在网络上及其所有 DEX 上购买跨式期权。然而，考虑到交易费用、流动性和滑点，这更类似于跨式期权。
• 然后，我们进行套利交易，包括在 CEX（例如 Deribit、Binance、OKX）中做空欧式勒式期权，并购买以太坊的区块或预配置。这意味着一个或多个连续区块的最低价格或底价
• 然后，我们可以在 ETH、BTC、SOL 等的当前隐含波动率与 Preconfs 价格之间建立直接、实时的联系
• 我们得出的结论是，如果 ETH Vol 为 75%，交易费为 0.10%，那么购买 5 个连续的以太坊区块的成本不应低于 6.9 Gwei
• 从历史上看，短期波动率似乎大幅上升至 75% 以上，平均值为 273%，尽管过去 2 年中值仍保持在 75%
• 在当前的 PBS 流程和区块空间承诺合约之前，此策略是可行的，但仅限于当前/下一个区块。有了购买两个或更多区块的能力，执行起来就变得更容易，因此可以放心地为 Preconfs 定价
• 因此，在连接两个市场的情况下，波动率和宏观交易者可能会在 Preconf 市场中进行交易，但在某些情况下，他们并不太关心这些工具相对于基础实物天然气市场本身（例如典型的订单流、MEV）的使用和估值方式。
• 为了便于阅读，术语 Preconfs 和 Blocks 可以互换使用

背景

以太坊的区块价值多少钱？

套利，通常称为“arb”交易，通常涉及利用密切相关的金融工具之间的定价差异或轻微不平衡的量化策略。这些工具可能性质相似或预计会随着时间的推移表现出类似的行为 - 它们可以用模型定价或使用动态复制定价（例如通过动态对冲复制的期权）。

一种这样的套利是统计套利（“stat arb”），它经常采用均值回归模型来利用短期定价低效。另一种是延迟套利，它利用不同交易场所之间的微小价格变化。在加密货币中，一种常见的套利形式被称为 CEX/DEX 套利，这是一种延迟套利，其中去中心化交易所（DEX）对市场变化的响应比中心化交易所（CEX）更慢，这主要是由于区块或结算时间不同。在这种情况下，交易者在中心化交易所（如币安和 OKX）和去中心化交易所（如 Uniswap 和 Curve）之间进行相对价值或配对交易。

网络作为金融工具

在本文中，我们试图描述并量化两种看似不同的工具之间的套利交易：CEX 上的波动率市场与以太坊区块链本身（即网络，而非 DEX）。

本文的目的是介绍一种封闭形式的解决方案，为以太坊区块定价底价，从而在波动率市场和以太坊区块最低价格之间建立直接关系。更具体地说，我们将研究在 CEX 上出售 ETH（和其他代币）的 Strangles，同时在以太坊上购买区块空间承诺（或预确认）的影响。

虽然这种类型的关系目前可能只存在 12 秒且效果有限，但预先确认和验证者承诺的蓬勃发展将使这种关系存在更长时间，从而将今天的理论练习变成明天的实际练习。

通过这种练习，我们将区块链或网络本身定位为可用于宏观对冲或相对价值交易目的的金融工具。

什么是 Strangle？

期权市场或“波动率”市场的基石是“普通”期权，即看涨期权和看跌期权。将这些普通期权以相同的执行价组合在一起可产生“V 形”收益，即“跨式期权”。跨式期权始终具有正的内在价值或收益，使买方能够将基础工具的任何变动货币化。

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当两次打击相隔较远时，如上例中相隔“z”的距离，则称为“勒颈”。例如：

• 看跌期权和看涨期权的执行价格均为 100（即 X），统称为跨式期权
• 执行价格分别为 90（即 X - z）和 110（即 X + z）的看跌期权和看涨期权将合称为宽跨式期权

仅当标的现货价格变动足够远（在本例中为“z”）时，勒式期权才会产生收益或具有内在价值。

什么是预先确认？

预先确认和区块空间承诺是以太坊研究和开发新领域的一部分，该领域侧重于为验证者（称为提议者，即提出下一个区块时代的人）提供扩展的能力，使他们能够以比当前 PBS（提议者-构建者-分离）流程中提供的更大的灵活性的方式出售区块空间。

此类举措的主要目的是在协议内带来更多控制（而不是通过区块建造者在外部进行控制），并简化基于汇总的新领域的扩展技术。

虽然区块空间承诺有多种形式，但一般形式是提议者向买家提供承诺 - 通常是搜索者、做市商、区块建造者以及其他希望使用区块空间进行交易等目的的人。例如：

• 纳入预先确认：提议者保证将交易纳入指定区块内的任何位置
• 执行预确认：提议者保证将交易包含在特定区块中，具有特定的状态或结果
• 整个区块销售可以称为整个区块或执行票：提议者将其区块整体出售给中介，然后中介以某种形式参与伪区块构建，其中可能包含他们自己的交易、纳入预确认、执行预确认、私人订单流和公共订单流的混合。

出于本文的目的，我们将参考提议者的整块销售，但为了便于阅读并与某些当前术语保持一致，也可能将其统称为预先确认或预先确认。

当前的 Preconf 和 Blockspace 定价

以太坊区块的价值通常与最大可提取价值 (MEV) 相关，即在 12 秒内可以提取或货币化的最大价值。这可能包括公众对交易（金融和非金融）的支付意愿、私人订单流以及其他 MEV 交易（包括三明治攻击、原子套利、CEX/DEX 套利或其他）。

延伸到多区块 MEV (MMEV) 或连续区块估值，MMEV 估值通常在 TWAP 预言机操纵攻击的背景下进行，通过价格操纵产生强制清算。虽然单区块定价讨论中捕捉到的长期 CEX/DEX 套利与相对价值波动率市场之间存在交集，但出于定价目的，我们更喜欢波动率市场的简单性和前瞻性。

综上所述，有多种方法可以对单个或多个以太坊区块进行估值。根据我们的分析，我们提出了由非套利定价和 CeFi 中的波动率市场驱动的以太坊区块的底价。从这个底价开始，人们还可以考虑纳入其他形式的价值获取，以得出以太坊区块的真正中间市场价格。

交易

历史背景

购买一个或多个以太坊区块可以让你更好地控制订单执行和状态。简单来说，如果可以购买 12.8 分钟的以太坊（即 64 个区块或两个纪元），那么你就可以观察这段时间内 CEX 中的价格变动，并且在这 12 分钟期间的任何时间，你都可以进行相对价值交易，以捕捉 CEX 和 DEX 之间的价格差异。例如，如果在此期间 CEX 的价格上涨了 5%，那么你就可以出售 CEX 中的资产，并在 DEX（价格没有变动）中购买相同的资产，从而获得 5% 的收益。虽然目前这可能不可行，但这是讨论的起点。

从历史上看，我们可以通过测量 12 秒、1 分钟或更长时间内的最大价格波动来观察这些动态。然后，我们可以考虑 DEX 上的流动性，并计算此类交易的盈利能力与给定时间段内的区块数量之间的历史盈亏平衡。有关更多信息，请参阅本文： | Greenfield

虽然可以计算，但我们更感兴趣的是展望未来，而不是回顾过去。进入波动率市场。

波动率市场和宽跨式期权

要执行上述交易，必须交叉买卖，在 CEX 和 DEX 两边支付交易费，并相应地“把握”市场时机，以最大化套利。此外，还必须考虑市场的流动性或深度。也就是说，要使该策略获得回报，价格需要超过某个最低门槛，或者在我们的例子中，是与当前现货价格不同的执行价格。

让我们假设“CEX/DEX 之间的交易费和滑点之和”——我们的“阈值”或执行价为 0.10%。如果我们有资产的波动率和时间范围，我们现在可以使用 Black-Scholes 作为简单的 Strangle 来定价。

假设以下情况：

• 交易规模：1000万美元
• 代币：ETH
• 现货价格：100 || 为简单起见
• 利率：4.00％
• 股息收益率：0.00%
• 成交量：75%
• 到期时间：32 个区块（12.8 分钟）
• 费用：0.10，按以下罢工计算：
  • 执行价 1：100 + 0.10 = 100.10 - 看涨期权
  • 执行价 2：100 - 0.10 = 99.90 - 看跌期权

结果：

• 赎回价：0.0620%
• 看跌价格：0.0619%
• 勒式价格：0.0620% + 0.0619% = 0.1239%
• 美元价格：12,388 美元

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根据上图，如果一个人可以在 CEX 上以 12,388 美元的价格交易这个 Strangle（计算见电子表格），那么他应该能够以相同的价格在以太坊上交易 Preconfs。如果 CEX 中的基础现货市场上涨或下跌超过 0.10，而 DEX 价格保持不变，那么这些期权就会变成价内期权……

将 CEX 和 DEX 放在一起，人们会在 CEX 上以 ETH 卖出 Strangle，但在以太坊上购买 Preconfs，从而获得几乎相同的收益，其中 z 代表预期交易费用和与定价目的的执行价格的距离：

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如果 Vol 市场暗示 12.8 分钟（即 32 个区块）的价格为 12,399 美元，那么这就是人们愿意支付的金额（减去一美元）来购买 32 个连续的以太坊区块（即 12.8 分钟）。鉴于上述假设，预期值始终为正，因此我们有一个 Preconfs 底价的闭式解。

套利有两种情况：

• 价格在 99.90 至 100.10 之间：Strangle 和 Preconf 均在“价外”到期，无需任何现金结算
• 价格超过 99.90 和 100.10，期权到期时为“价内”。交易者在 CEX Strangle 上蒙受损失，但随后通过进行场外现货交易（相对于 CEX）将期权的价内价值具体化，从而将收益在 DeFi 中货币化

波动率交易者每天使用自动化系统和极高的精确度进行数千次此类交易。交易波动率与预置值为他们开辟了一个全新的相对价值资产类别，使他们有可能以更低的成本购买波动率或伽马。

情景分析和敏感性

谈到 Gas 市场术语，假设 ETH 价格为 2,500，则 12,399 美元的价格转换为 165 Gwei 的 Gwei 价格（12,399 美元/2,500 * 1e9/30e6）。使用 Strangle 定价方法，我们可以从 ETH 交易量市场（本例中为 75% 交易量）推断出 1 个区块的价格，一直到 32 个连续区块或时隙的价格，如下所示：

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通过比较 N(0,1) 周期与 N(0,2) 周期之间的 Strangle 价格差异，我们可以为整个曲线的 2 号时段 N(1,2) Strangle 定价，如下所示。此外，我们还可以采用 N 个时段的“平均预置价格”。

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图 5：N 号槽价格与 N 号槽平均价格

下表列出了验证者在特定区块/时隙中获得的费用（以 Gwei 为单位），平均值为 5.16 Gwei。例如，可以将其与通过 MEV-Boost 获得的历史优先费进行比较，其中平均值为 4.04 Gwei：

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交易成本对定价的影响

上述执行价格与现货价格或交易成本之间的差异统一为 0.10%。然而，在实践中，交易成本包括 i) 实际交易费用，以及 ii) 执行中的流动性/滑点。下面，我们可以看到交易成本对 Preconf 定价有显著影响，尤其是在到期时间较短的情况下。

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波动对定价的影响

最后，由于 CEX 交易使用波动率作为主要市场输入，我们现在考虑波动率对 Preconf 定价的影响，Vega 在第 4 个时隙接近 0.1 Gwei，在第 32 个时隙接近 0.06 Gwei。也就是说，在第 4 个时隙，波动率的 10% 变化将对区块价格产生 1 Gwei 的影响。

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改进和市场规模

对于市场规模，我们专门关注以太坊 L1 上的 CEX Strangle 与 Preconf。

连续块

这项练习考虑购买多个区块，根据前瞻窗口，可能最多购买 32 个或 64 个区块。但实际上，由于验证者的多样性，这非常困难。

有一部分验证者出于意识形态或其他原因不采用 MEV-Boost，也不太可能采用捕获更多 MEV 的框架。从经济角度来看，他们并不理性。可能是他们不“相信”MEV，也可能只是没有升级到 MEV-Boost 的居家质押者。无论哪种情况，这些 Vanilla 或自建区块占区块的比例略低于 10%（并且还在减少）（查看 ETHGas 的GasExplorer实时数据和Blocknative的研究数据）。

我们假设其余 90% 的人是理性的（即他们受经济动机驱使），并且他们能够通过某种统一媒介相互协调以出售连续区块。在这种情况下，我们可以对单个区块与连续区块的频率进行建模，其中大约一半的时间连续区块少于 7 个，而另一半的时间连续区块介于 8 到 32 个之间。

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历史波动率分析

通过查看 Deribit 上从 2022 年 9 月 10 日到 2024 年 9 月 10 日近两年的交易，我们发现了一些有趣的短期交易动态。

1 小时后到期

对于距离到期时间不到 1 小时的交易，我们发现这段时间内大约有 13,500 笔交易，平均交易量为 107.52%，中位数为 63%，第 75 百分位数为 102%。请注意，Deribit 的交易量上限为 999，这意味着平均值可能高于所示值。

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12 分钟后到期

对于距离到期时间少于 12 分钟（或约 64 个区块）的交易，我们发现此期间内有近 1,400 笔交易，平均交易量为 273%，中位数为 75%，第 75 百分位数为 395%。

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距到期还有 12 分钟

然后，我们将这 1,400 笔交易分成 1 分钟的时间段，以查看与 Preconf Block 时间范围更紧密相关的时间分布。

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交易量数字远超我们的预期，值得进一步研究。虽然需要分析流动性，但为了方便起见，我们提供了一些预先设定的隐含定价，考虑到交易量要大得多：

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沃尔微笑

您可能还记得，我们寻找的不是平价波动率（用于跨式期权），而是波动率，因为它可能与宽跨式期权有关。价外期权的波动率几乎总是高于平价期权。为此，我们在下面提供了一张热图，并相应地为微笑提供了一些颜色。

图 15：0 至 12 分钟内的音量微笑

市场规模

综合以上信息，我们决定采用组合波动率集并将其用作 Strangle 定价的代理。为了考虑流动性不足，我们随后提供了波动率较低的不同情景，假设随着我们出售更多 Strangle，波动率将相应下降。

我们现在可以根据以下因素来评估市场规模：

• 历史平均波动率：275%
• 连续区块的频率：如上所述
• 隐含的预置底价作为交易量的函数：Black-Scholes
• 并对流动性进行一些调整：将交易量降低高达 200%

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从历史上看，Blockspace 的年度市场规模可能相当于大约 419,938 ETH（约合 10 亿美元），并且大约有 3300 万个 ETH 质押，这相当于每个区块 5.33 Gwei，或者验证者收益率额外增加 1.25%，作为基本费用的下限。

其他考虑因素

流动性

在 CEX 方面，我们想假设有无限的流动性，但这并不现实。在上面的例子中，我们将波动率下调以适应这一点，但实际上，我们需要更多的订单簿信息。展望未来，这个市场也可能缺乏流动性，因为从来没有其他市场可以与之交易，例如 Preconfs。此外，我们还需要考虑 ETH 以外的代币来运行分析。

每天都有 12 分钟的直接重叠，其中 Deribit（和其他交易所）上的 BTC、ETH、SOL、XRP 的一组期权到期日大致与预置的时间范围相匹配，使人们能够更准确地重新校准和协调任何日内波动率头寸与实际预置市场。在当天的剩余时间里，交易者需要在其账簿上的波动率头寸与预置头寸之间运行基差风险。因此，波动率市场的执行和一对一的直接交易可能会定期受到限制，并且只能偶尔进行。

作为直接用多头预置期权抵消空头宽跨式期权头寸的替代方案，交易者可以基于投资组合进行交易，并交易希腊字母。在这种情况下，预置期权买家可能会考虑出售期限较长、流动性更强的跨式期权，并在 12 分钟后或预置期权行使时买回。那里的伽马曲线不那么尖锐，这意味着现货的任何变动对期权价格的影响都会较小。还有额外的 Vol/Vega 需要考虑（尽管对短期期权的影响较小）和时间衰减（这对套利者有利，因为他们会做空期权，而 theta 衰减得越快，到期日就越快）。如果人们似乎可以通过预置期权以 5-10% 的低价购买 Vol，那么这对期权交易者来说确实很有吸引力。

在 DEX 方面，截至本文撰写时，ETH 和其他代币的流动性限制在约 400-500 万美元。考虑到主要 DEX 的总交易量，我们预计每个区块的一般订单流将产生约 20 万美元的额外需求。虽然其中大部分通常可能不会出现在公共内存池中，但在 32 个区块中，这将是 640 万美元，人们可以使用这笔资金来估计期权到期流动性和/或通过其他传统 MEV 方法（即前端/后端交易）获取。

有必要对流动性和执行力进行更多的研究。

存货

要在两个不同的场所执行交易，交易者需要在两个地点都持有足够的库存。因此，本练习不考虑额外的资本成本。

例如，如果 Strangle 期权的看涨部分最终为价内 (ITM)，则在行使 Preconf 时，用户将：

• 比如说，在 DEX 上购买 ETH，然后在 CEX 上出售。也就是说，用户需要链上有 USDT/C 库存，在 CEX 上有 ETH 库存，以避免任何转账延迟。

较大的做市商应该在双方都拥有足够的流动性，从而使这个问题变得更小。

欧式期权与美式期权

CEX 勒式期权（即套利者“做空”）是一种欧式期权，不同于预确认期权（即套利者“做多”），后者更像是美式期权。这为套利者提供了积极的基础，使他们“做多”的工具具有更多的可选性或上行潜力。如果提前行使预确认期权，交易者将获得内在价值，而勒式期权仍具有一些时间价值（尽管微不足道），因此，盈亏等于净溢价减去时间价值差。

其他 MEV 和 MMEV 怎么样？

尽管传统 MEV 与上述 Strangle 策略之间存在一些交集，但日常交易流以及未被捕获的其他重要 MEV 形式仍然具有价值。此类流量的货币化将与底价的货币化分开，并且是底价的补充。

上述 Strangle 练习表明，某些类型的单块 MEV 目前可能受到交易成本的限制，这表明当可以进行多块购买时（至少在前几个块内），MMEV 是非线性的。

结论

本文旨在展开讨论，并说明一种新颖的预置定价方法 - 重要的是，这种方法可以实时响应当前的市场状况。虽然执行这样的策略很困难，但对于经验丰富的参与者来说，实现自动化并非不可逾越。

也许最重要的考虑因素是，预置合约的价格取决于市场规模。如果 Deribit 上的期权市场和 DEX 流动性都比现在大 10 倍，那么预置合约价格下限将是上述价格的 10 倍。金融市场经常寻找拐点，在这些拐点上，几乎可能的交易突然成为主流。随着 Gas 市场的开放，宏观交易者现在能够使用预置合约对冲波动率，基于汇总的流动性增加，以及交易费用降低的趋势，这确实是一个有趣的研究领域。

我们相信，强调代币交易量和以太坊区块链本身之间看似奇怪的关系将有助于进一步研究风险中性区块定价，并很高兴与任何可能感兴趣的其他各方讨论和探索这种方法和其他方法。

参考

[ 1 ] Pascal Stichler， 多块 MEV 存在吗？对 2 年 MEV 数据的分析

[ 2 ] Öz B、Sui D、Thiery T、Matthes F。谁赢得了以太坊区块建设拍卖以及原因是什么？arXiv 预印本 arXiv:2407.13931。2024 年 7 月 18 日。

[ 3 ] Jensen JR、von Wachter V、Ross O. 多块 MEV。arXiv 预印本 arXiv:2303.04430。2023 年 3 月 8 日。

[ 4 ] Christoph Rosenmayr、Mateusz Dominiak - AMM 上的统计套利和以太坊上的区块构建 - 第 1 部分