Какой блокчейн действительно нужен финансам, когда пропускная способность больше не является узким местом?

Сегодня скорость транзакций стала отраслевым стандартом, и на горизонте появляются более строгие испытания: как блокчейн может соответствовать зрелым стандартам транзакционной инфраструктуры, требуемым финансовыми учреждениями?

Автор: a16z Crypto

Скомпилировано: Luffy, Foresight News

Финансы — это самый интуитивно понятный сценарий применения блокчейна, и он также является одним из самых требовательных. В контексте финансовых приложений основным преимуществом блокчейна часто упоминается то, что он включает активы, записи о праве собственности и правила исполнения в общую систему, не контролируемую одной стороной сделки. Однако это не означает, что блокчейн может естественным образом адаптироваться к масштабам и ограничениям глобального финансового рынка.

На протяжении многих лет обсуждения возможностей реализации блокчейна сосредоточены на стоимости и пропускной способности, в частности, на количестве транзакций, которые одна публичная цепочка может обрабатывать в секунду. Без достаточных ограничений по производительности финансовые приложения не могут достичь масштабируемой реализации. Однако, поскольку разрыв в пропускной способности между многими коммерческими системами продолжает сокращаться, фокус отраслевых обсуждений смещается.

Когда финансовые учреждения начинают выполнять транзакции в цепочке, выпускать стейблкоины и токенизировать активы, им необходимо подтвердить, могут ли эти сети действительно удовлетворить бизнес-потребности и ожидания реальных финансовых рынков. Это включает в себя стабильные и надежные возможности доступа, предсказуемые правила выполнения транзакций и контролируемые разрешения относительно того, когда раскрывается чувствительная информация. Даже в экстремальных ситуациях сетевой перегрузки, перерывов в обслуживании или атак эти меры предосторожности должны продолжать функционировать.

Разработчики блокчейна работают над этими проблемами уже много лет. В этой статье будут изложены технические трудности, которые были преодолены, нерешенные наследственные проблемы и почему сегодняшний блокчейн на шаг ближе к поддержке финансового рынка.

Предсказуемость: Обеспечение уверенности в принятии и упорядочивании транзакций

На протяжении долгого времени ограничения производительности были самым интуитивным узким местом в развитии. Недостаточная пропускная способность обработки транзакций, частые сетевые перегрузки и высокие сборы затрудняли реализацию многих реальных финансовых сценариев. Когда рыночная активность увеличивается, рутинные операции, такие как размещение и отмена заказов, становятся дорогостоящими, или результаты выполнения становятся ненадежными.

В последние годы, особенно во время последнего цикла обновления инфраструктуры, это ограничение улучшилось. В отрасли общая пропускная способность блокчейна значительно увеличилась за пять лет, и некоторые коммерческие сети теперь способны обрабатывать десятки тысяч транзакций в секунду. Однако это только начало; текущие стресс-тесты и новые архитектурные проекты поднимут показатели производительности на еще более высокий уровень.

Но возникают новые проблемы: полагаться исключительно на пропускную способность не определяет, когда транзакция в конечном итоге завершена в цепочке. Предсказуемость выполнения транзакций стала новой ключевой проблемой.

Транзакции необходимо подтверждать в заранее определенное время и соблюдать правила, которые участники рынка могут знать заранее. Ценность многих операций в финансовых сценариях существует только в очень узком временном интервале. Для повседневных платежей задержка выполнения в одну секунду может быть несущественной; но для торговых рынков разница в миллисекунду может определить, доверяют ли участники этой транзакционной инфраструктуре. Например, в книге заказов на цепочке, если инструкция трейдера об отмене подтверждается слишком поздно, другие участники рынка могут завершить транзакции по устаревшим ценам. Маркет-мейкеры учтут этот риск в ценообразовании, увеличивая спред между покупкой и продажей, в конечном итоге приводя всех трейдеров к худшим ценам исполнения.

Проще говоря, предсказуемость требует двух уровней гарантии: во-первых, гарантии допуска транзакций, которая заключается в способности противостоять цензуре; во-вторых, гарантии упорядочивания транзакций.

Устойчивость: Стабильные и надежные каналы выполнения транзакций

Даже с полным правилом упорядочивания, если одно лицо все еще может контролировать разрешения на выполнение транзакций, риски остаются. Представьте, если каждую секунду на Нью-Йоркской фондовой бирже случайно выбранный узел решает о допуске транзакций. Очевидно, что такие узлы будут иметь сильную способность манипулировать рынком по отношению к трейдерам внутри биржи.

Механизм упорядочивания определяет последовательность транзакции в цепочке относительно других заказов; в то время как устойчивость к вмешательству должна решать предшествующую связь: могут ли участники успешно подавать заказы, не полагаясь на единого контролера или оператора — решения последнего могут повлиять на ценообразование, торговые риски и даже на окончательные результаты выполнения.

По этой причине разработчики блокчейна стремятся создать более сильные гарантии уверенности, стремясь к немедленному подтверждению транзакций, а не к «окончательному подтверждению». Цель состоит в том, чтобы если соответствующая транзакция поступает в сеть вовремя, она может быть немедленно упакована в цепочку. Этот стандарт гораздо строже, чем «ваша транзакция в конечном итоге будет подтверждена», и именно эта способность необходима финансовым рынкам.

Наши исследователи предложили и определили концепцию и стандарт измерения «сильного качества цепи», обеспечивая, чтобы разрешения на выполнение следующего раунда транзакций не были монополизированы очередью одного оператора. Основная логика заключается в том, что блокчейн может зарезервировать часть пространства в каждом блоке для принятия транзакций, поданных другими узлами в сети, предоставляя несколько путей на цепочке для соответствующих транзакций. В конечном итоге это снижает контроль одного оператора над порядком упаковки транзакций.

Наша цель — сделать пространство блока общественной инфраструктурой с несколькими каналами допуска, а не единственной очередью. Достижение этого требует более сложной основной логики, чем текущие коммерческие протоколы, но преимущества достаточно велики, чтобы оправдать инвестиции в НИОКР. Даже под давлением рынка участники могут быть уверены, что их транзакции будут выполнены гладко.

Упорядочивание: Четкие правила, понятные участникам рынка

Предсказуемость также зависит от того, как торговая платформа определяет порядок транзакций. Когда несколько транзакций готовы к выполнению, рынку нужны четкие правила упорядочивания.

Подавляющее большинство блокчейнов не завершают окончательное подтверждение транзакций по одной, а упаковывают транзакции в «блоки», которые записываются в реестр строителями блоков или предложителями. Во многих современных системах этот субъект имеет значительную автономию в отношении списка выбора и упорядочивания транзакций. Этот дизайн направлен на упрощение логики протокола и приемлем для некоторых сценариев применения. Однако на финансовых рынках упорядочивание транзакций напрямую определяет приоритет выполнения, окончательную цену исполнения и справедливость всего торгового процесса.

Более того, если одно лицо контролирует разрешения на упаковку следующего блока, оно может увидеть информацию о транзакциях раньше других, захватывая рыночные возможности. В криптоиндустрии это явление часто называют Максимально Извлекаемой Ценностью (MEV): операторы извлекают дополнительные прибыли сверх базовых вознаграждений за блок, выбирая, исключая или переупорядочивая транзакции внутри блоков. Атака сэндвичем — самый типичный случай, когда трейдер отслеживает ожидающие транзакции и размещает заказы, чтобы подвинуть цены, прежде чем завершить обратную транзакцию для получения прибыли. В институциональных торговых сценариях логика еще более проста; сторона, контролирующая поток транзакций, может принимать торговые решения на основе информации о заказах раньше всех остальных.

Этот механизм имеет серьезные недостатки, аналогичные существующим проблемам на традиционных финансовых рынках, где централизованные посредники получают прибыль от привилегированной информации о потоке заказов и торговых намерениях. Если рынки на цепочке не могут предоставить сильные гарантии по упорядочиванию транзакций и правилам исполнения, они в конечном итоге воспроизведут те же проблемы с асимметрией информации.

Дизайнеры протоколов блокчейна разрабатывают более четкие механизмы упорядочивания, в основном включая детерминированные правила, основанные на приоритетных сборах, и бизнес-правила, настроенные торговыми платформами. Точные планы реализации все еще находятся на стадии академических исследований, но их основная логика согласуется с традиционными финансами: участники рынка имеют четкие ожидания по упорядочиванию и исполнению транзакций, что соответствует механизму исполнения по приоритету цены и времени, используемому традиционными биржами.

Гарантия допуска транзакций и механизмы упорядочивания должны работать в тандеме. Если заказы на ставки и инструкции по клированию могут быть искусственно задержаны до вступления в силу правил упорядочивания, то даже самая справедливая логика упорядочивания не имеет смысла. Аналогично, если пользователи не могут предсказать правила обработки после того, как транзакция попадает в цепочку, ценность немедленного подтверждения также будет значительно уменьшена.

Высокая пропускная способность — это всего лишь основное условие для финансов на цепочке; только в сочетании с предсказуемыми механизмами допуска транзакций и четкими правилами упорядочивания финансовые приложения на цепочке могут быть развернуты в условиях временного давления реального рынка.

Конфиденциальность: Блокировка намерений транзакции до выполнения

Информация о заказах трейдеров раскрывает их торговые суждения и операционные намерения. Например, размер и направление заказа могут отражать, строит ли фонд позицию или выходит из нее. Если заказ раскрывается публично до его полного выполнения, другие трейдеры получают возможность манипулировать ценами для получения прибыли.

Это особенно заметно в сценариях на цепочке. Многие блокчейны напрямую раскрывают данные о пулах ожидающих транзакций до окончательного подтверждения транзакций. Для финансовых бизнесов, даже если защиту конфиденциальности нельзя обеспечить после завершения транзакции, защита конфиденциальности до выполнения является необходимостью.

Рынок может оставаться прозрачным и открытым, но нет необходимости, чтобы все участники в реальном времени видели незавершенные заказы других.

Текущие дизайнеры протоколов сосредоточены на защите конфиденциальности данных в период, когда информация о транзакциях все еще может быть использована для арбитража, поддерживая при этом разнообразные режимы раскрытия конфиденциальности после выполнения. После завершения транзакции правила раскрытия могут быть гибко настроены: рынок может публично отображать полные записи транзакций; межбанковские транзакции могут открывать разрешения только для контрагентов и регулирующих органов. Третьи стороны, которые не могут видеть все детали, все равно могут проверить, что вся транзакция соответствует бизнес-правилам.

С этой целью дизайнеры протоколов исследуют различные решения шифрования, такие как полностью гомоморфное шифрование и зашифрованные пулы транзакций. Эти решения могут скрывать содержание транзакции до тех пор, пока не истечет срок или комитет не подтвердит окончательную позицию упорядочивания транзакции в блоке. К тому времени, когда рынок сможет увидеть эту транзакцию, окно для арбитража уже закрылось.

Рынок может сбалансировать прозрачность, не открывая незавершенные заказы всем в реальном времени. Финансы на цепочке также должны реализовать эту дифференцированную логику, поддерживая аудит и проверку после выполнения, одновременно строго защищая конфиденциальность транзакций до выполнения.

Если блокчейн хочет стать основной инфраструктурой финансового рынка, он должен построить систему транзакций, которой участники рынка могут достаточно доверять.

Пропускная способность — это всего лишь первый тест. Когда производительности недостаточно, финансовые приложения на цепочке всегда будут ограничены нишевыми сценариями. Сегодня скорость транзакций стала отраслевым стандартом, и на горизонте появляются более строгие испытания: как блокчейн может соответствовать зрелым стандартам транзакционной инфраструктуры, требуемым финансовыми учреждениями? Эти стандарты включают предсказуемые механизмы исполнения, недвусмысленные правила приоритета исполнения, устойчивые к вмешательству каналы доступа к транзакциям и защиту конфиденциальности до выполнения, сохраняя при этом прозрачность аудита после выполнения.