波动市场下以太坊区块定价策略与交易预确认机制的影响分析

TL;DR

随着gas市场的成熟和区块购买能力的提升，我们需要综合考虑市场波动性、代币价格、交易费用和流动性等多重因素来为区块定价。将区块链网络视为金融工具时，区块购买实际上相当于对该网络的一种期权操作。举例来说，如果能在1分钟内购买5个以太坊区块，交易者就能利用这段时间观察中心化交易所（CEX）的价格波动，并通过CEX与去中心化交易所（DEX）之间的价差进行套利交易。

从金融衍生品的角度来看，购买一个区块类似于在网络及其所有DEX上购买跨式期权（Straddle），但考虑到交易费用、流动性和滑点等因素，这更接近勒式期权（Strangle）的特性。我们提出了一种套利策略：在Deribit、Binance等中心化交易所做空欧洲勒式期权的同时，购买以太坊的区块或预确认。这种方法能够确定一个或多个连续区块的最低价格。

通过建立以太坊、比特币等资产的隐含波动率与预确认价格之间的实时联系，我们发现当以太坊波动率为75%、交易费用为0.10%时，购买5个连续以太坊区块的价格不应低于6.9 Gwei。值得注意的是，历史数据显示极短期波动率往往远高于75%，平均值达到273%，而过去两年的中位数维持在75%左右。

在当前PBS（提议者-构建者分离）机制和区块空间承诺合约实施之前，这种策略主要适用于当前或下一个区块。但随着多区块购买能力的增强，执行变得更加容易，预确认的定价也更具确定性。这使得波动性和宏观交易者可以在特定情况下交易预确认市场，而不必过度关注这些工具的具体使用方式或在基础gas市场中的价值。

背景

以太坊区块的真正价值是什么？套利交易，通常简称为”arb”交易，主要通过量化策略捕捉紧密相关金融工具之间的定价差异。这些工具可能具有相似特性，或预期在一段时间内表现类似——它们可以通过模型定价，或通过动态对冲等方式复制。

统计套利（”stat arb”）是其中一种常见形式，它利用均值回归模型捕捉短期定价效率不足。另一种是延迟套利，利用不同交易场所之间的微小价格差异。在加密货币领域，CEX/DEX套利尤为普遍，这种延迟套利源于DEX对市场变化的反应通常比CEX慢，主要由于区块确认时间的差异。

网络作为金融工具

本文将探讨并量化两种看似不同的工具之间的套利关系：中心化交易所的波动率市场与以太坊区块链本身。我们旨在提出一个封闭式解决方案，为以太坊区块确定底价，直接建立波动率市场与区块最低价格的联系。具体而言，我们将分析在CEX出售ETH勒式期权（Strangles）同时在以太坊购买区块空间承诺（预确认）的影响。

虽然这种关系目前可能仅在12秒内有效，但随着预确认和验证者承诺技术的发展，其持续时间将延长，使今天的理论研究转化为明天的实际应用。在这个过程中，我们将区块链网络本身视为可用于宏观对冲或相对价值交易的金融工具。

期权市场基础

期权市场的核心是看涨期权（calls）和看跌期权（puts）这些”香草”期权。当相同行权价的这两种期权组合时，就形成了”跨式期权（Straddle）”——一种始终具有正收益的结构，使买方能从标的资产任何方向的价格变动中获利。

图1：跨式期权与勒式期权对比

当行权价之间存在差距时（如图中的”z”距离），这种组合称为”勒式期权（Strangle）”。例如：行权价均为100的看跌和看涨期权构成跨式期权；而行权价分别为90和110的则构成勒式期权。勒式期权仅在标的现货价格移动足够距离（即”z”）时才会产生收益。

预确认机制解析

预确认和区块空间承诺是以太坊研发的新领域，旨在增强验证者（区块提议者）以更灵活方式出售区块空间的能力，超越当前提议者-构建者分离流程的限制。这一发展旨在协议内部提供更多控制权，减少对外部区块构建者的依赖，同时简化基于Rollup的新技术扩展。

区块空间承诺有多种形式，主要包括：包含预确认（承诺在指定区块包含交易）、执行预确认（确保交易达到特定状态）和整体区块销售（将整个区块出售给中介进行伪区块构建）。本文将重点讨论整体区块销售，但为保持术语一致性，也可能称之为预确认。

当前定价机制

以太坊区块价值通常与最大可提取价值（MEV）相关——即在12秒内可提取的最大价值。这包括交易支付意愿、私人订单流及其他MEV形式。在多区块MEV（MMEV）估值方面，虽然传统上关注TWAP预言机操控攻击，但为简化定价分析，我们更倾向使用波动市场的简单性和前瞻性。

综合这些因素，我们提出了基于非套利定价和CeFi波动市场的以太坊区块底价。在此基础上考虑其他价值捕获形式，可以得出更准确的市场中间价。

交易策略分析

历史视角

购买以太坊区块赋予交易者对订单执行的更大控制权。例如，购买64个区块（约12.8分钟）的交易者可以在此期间观察CEX价格变化，进行CEX与DEX之间的套利。虽然目前可能不可行，但这为讨论提供了起点。

通过分析12秒至1分钟内的价格波动，结合DEX流动性，可以计算特定时间段内交易盈利与区块数量的历史盈亏平衡。但我们更关注未来趋势，这正是波动市场的意义所在。

波动市场应用

执行这类交易需要考虑买卖价差、双平台交易费用和时机把握。假设”CEX与DEX间交易费用和滑点之和”为0.10%，在已知波动率和时间范围的情况下，可使用布莱克-肖尔斯模型将其定价为勒式期权。

示例参数：交易规模1000万美元，ETH现货价100，利率4%，波动率75%，到期时间32个区块（12.8分钟），费用0.10%（行权价100.10和99.90）。计算结果：跨式期权价格0.1239%，即12,388美元。

图2：以太坊DEX跨式期权示意图

如果CEX跨式期权能以12,388美元交易，那么以太坊预确认也应能以相同价格交易。将CEX和DEX结合，交易者在CEX出售跨式期权同时在以太坊购买预确认，可获得相似收益，其中z代表预期交易费用与行权价距离。

图3：CEX跨式期权与以太坊预确认组合

如果波动市场显示32个区块（12.8分钟）价格为12,399美元，这就是交易者愿意支付的金额（减1美元）购买32个连续区块。根据假设，预期值始终为正，这为预确认底价提供了封闭式解决方案。

情景敏感性分析

在Gas术语中，12,399美元相当于165 Gwei（假设ETH 2,500美元）。通过跨式期权定价方法，可以从以太坊波动市场（75%波动率）推导出单个区块价格，甚至计算最多32个连续区块价格。

图4：连续区块定价曲线

比较不同时间段的跨式期权价格，可以为整个曲线定价。历史数据显示，验证者在特定区块获得的平均费用为5.16 Gwei，而MEV-Boost历史优先费用平均为4.04 Gwei。

图5：MEV-Boost历史优先费用（2024年1月-9月）

交易成本影响

行权价与现货价差异（交易成本）假设为均匀0.10%，但实际上包括交易费用和执行流动性/滑点。分析显示交易成本对预确认定价有显著影响，尤其在短到期时间。

图6：不同交易成本下的预确认定价

波动率影响

由于CEX交易以波动率为主要输入，我们分析其对预确认定价的影响。在第4槽时，Vega约0.1 Gwei（波动率变动10%导致区块价格变动1 Gwei）；第32槽时约0.06 Gwei。

图7：不同波动率下的预确认价格

市场规模与实施考量

连续区块可行性

分析考虑购买最多32或64个区块，但实际因验证者多样性而复杂。约10%验证者不使用MEV-Boost（可能因意识形态或技术原因），其余90%若通过统一媒介协调，可建模单个与连续区块频率：约半数情况少于7个连续区块，另一半8-32个。

图8：连续区块频率分布

历史波动率洞察

分析2022年9月至2024年9月Deribit数据发现：

到期前1小时： 13,500笔交易，平均波动率107.52%，中位数63%，第75百分位102%（注意Deribit波动率上限999可能低估实际平均值）。

图9：到期前1小时ETH期权波动率分布

到期前12分钟： 近1,400笔交易，平均波动率273%，中位数75%，第75百分位395%。

图10：到期前12分钟ETH期权波动率分布

这些远高于预期的波动率数字值得深入研究。虽然需分析流动性，但我们提供极高波动率下的预确认定价供参考：

图11：极高波动率下的预确认价格

综合市场规模

结合连续区块频率、历史波动率和流动性调整（波动率最多下调200%），我们评估市场规模：

图12：基于多因素的预确认定价模型

历史数据显示，区块空间年市场规模约419,938 ETH（10亿美元），当前3,300万ETH质押意味着每区块额外收益5.33 Gwei，或基础费用的1.25%额外验证者收益。

实施挑战与展望

流动性考量

CEX方面，虽然希望假设流动性无限，但实际需要更多订单簿数据支持。预确认市场可能出现流动性不足，还需考虑ETH外的其他代币。每天有12分钟时段BTC、ETH等期权到期与预确认时间重叠，便于交易者调整头寸，其余时间需管理基差风险。

替代直接对冲的方法是进行希腊字母交易：预确认买家可出售更长期、流动性更强的跨式期权，待预确认执行时回购。DEX方面，当前ETH流动性约400-500万美元，预计每区块20万美元额外需求，32个区块累积640万美元，可用于估算期权到期流动性或通过传统MEV方法捕获价值。

库存管理

跨平台交易需要在两地保持足够库存。例如，当跨式期权看涨部分实值时，需在DEX购买ETH并在CEX出售，要求链上持有稳定币同时在CEX持有ETH。大型做市商通常已满足这些条件。

期权类型差异

CEX跨