惠必迪实验室：价格预测是一个不可或缺的基础设施

随着DeFi生态的发展，DeFi 1.0已经不能满足市场的需求。我们需要DFI 2.0或WiFi（可计算金融）。

标题：价格预测：一个不可或缺的基础设施，Huobi Dif实验室

总结

随着近一年去中心化金融生态环境的发展和近期市场的积极趋势，我们看到，近三个月来，市场正从中心化金融体制向去中心化金融体系转变。

然而，去中心化金融最终实现传统金融创新、提高效率和透明度的目标还有很长的路要走。

价格预测机：不可或缺的基础设施

dapps不能直接与链外数据交互，进行应用创新，是区块链领域的核心问题之一。价格预测机的出现，可以解决这一问题，推动中心化金融体系的发展。价格预测机是链上世界与世界之间的接口。

如果没有价格预言机，区块链本身就很难与非区块链世界沟通，从而限制了其应用和创新潜力，这是价格预言机存在的重要意义。

现有主流的去中心化金融服务平台（如makerdao、composite、dydx等）对预言机有着很强的依赖性。这些去中心化的金融服务平台需要从预言机获得稳定可靠的数据。因此，预言机是去中心化金融体系中不可或缺的基础设施。

风险

去中心化金融与传统金融有着很大的区别，包括以下几点。

风险管理的难点

在传统金融中，无论是投资、交易还是持有头寸，风险始终是优先考虑的。

可量化的风险指标可以帮助市场参与者做出相对正确的决策。然而，在去中心化金融领域，对特定产品进行风险分析和风险因素定量计算是困难的。换言之，在当前市场环境下，市场参与者无法充分了解去中心化金融的风险，也无法对冲风险。

区块链的时间不是连续的，而是以块形式计时的

在非连锁世界，时间是一个连续的指数，市场有一个基于持续时间的价格发现机制。因此，中心化市场的价格发现比去中心化市场的价格发现效率更高。然而，链上的最小时间单位是块。

由于时间结构的不同，我们认为去中心化金融不应该采用与中心化财政相同的价格发现机制。去中心化金融应充分发挥其独特优势，但当前去中心化金融市场的基础是中心化的理念。

现有的自动市场Maker（AMMS）依靠套利者来维持价格的准确性

传统金融市场经过长期的发展，已经变得相对高效，套利机会非常难得。然而，目前基于自动化市场的去中心化交易所高度依赖套利行为来实现价格的准确性，这使得其基础设施相对不完善。

风险资产的流动性提供者无法获得足够的风险补偿

摩擦成本（如手续费和延误成本）在传统金融中是不可忽视的。这些摩擦成本在去中心化金融中仍然存在，流动性提供者很难获得足够的补偿来弥补这些摩擦成本造成的损失。

考虑到以上因素，我们认为区块链基础设施，尤其是预言机系统，应遵循以下设计原则。

• 能够量化风险；
• 块作为最小时间单位而不是连续时间；
• 它可以不套利地运行；
• 补偿流动性提供者的延迟和手续费等摩擦成本。

预言机

预言机是去中心化世界的重要组成部分。它的功能是连接链上世界和链下世界的数据，并赋予这些数据价值。

如下图所示，2020年5月1日至2020年9月1日，chainlink（预言项目）30天滚动用气量增长了32.2倍，而全网平均用气量仅增长了26.9倍。

链条及全网30天平均滚动用气量，来源：ETH加油站

Chainlink和nest protocol（预言机的另一个项目）在2020年9月1日排在以太坊的前十位，分别排在第五位和第七位。同年5月1日，Chainlink仅排在第11位，而nest协议则不在名单之列。

以太坊用气分布，来源：ETH加油站

用气量分布还显示，nest协议和chainlink是以太坊前十大用气清单中唯一的非去中心化交换（DEX）项目（除tETHer USD和artway forsage外，artway forsage是庞氏骗局）。

与疯狂的流动性挖矿年化收益率不同，预言项目更是脚踏实地，尤其是巢穴协议。根据Google搜索索引，在过去的90天里，预言机关键字的搜索热度为零80%。与近期去中心化金融的发展相比，这种冷漠意味着预言机板块还有很大的发展空间。

谷歌搜索热度比较：DeFi和预言机，来源：谷歌趋势

预言导论

一般来说，预测机有两种类，即预测中心和预测中心。其中，CoinBase预言机是中心化预言机的代表。预言机使用CoinBase Pro事务API作为价格数据源，并排除异常数据。去中心化的金融项目可以使用CoinBase预言机，并使用公钥进行源代码验证。虽然中心化式预言机是一种简单的数据链路解决方案，但出于安全考虑，大多数去中心化金融项目不使用这种预言机。其原因是攻击者可以恶意操纵这些预言机的单个数据源，将其广播到整个网络，然后影响依赖这些预言机的去中心化协议。

去中心化预言机被去中心化金融生态广泛接受。贷款和衍生品平台是去中心化预言机的主要用户。

不同预言机机器的行程，来源：DeFi pulse

本章主要分析了四种去中心化预言机项目，即链环、nest协议、band协议和tellor。这四台预言机机器遵循不同的设计原则，并且具有不同程度的去中心化。

Chainlink为55个交易对提供定价，其中包括30个法国货币交易对。截至2020年9月14日，超过23亿美元的锁定基金依赖于（或部分依赖于）chainlink。

band协议旨在为多个公链提供定价服务，包括以太坊、Polkadot和coos。除了数字资产外，band协议还可以通过API和定制脚本连接天气、彩票和失业率等各种可信数据源。

Tellor将传统的工作负载证明机制与分段概念相结合，以确保数据质量。用户可以使用TRB作为激励请求数据，智能合约将根据激励的数量为矿工分配**的激励数据应用，然后由矿工竞争工作量。第一次计算和提交的五个数据的中间值将记录在链上并用作饲料价格。

一般来说，以上三种方法使用下图所示的数据链路解决方案。

传统去中心化预言机数据上行解决方案

通常，链上身份验证需要通过事务表决。当网络阻塞时（或市场剧烈波动时），这一过程消耗大量天然气，因此存在交易失败的可能性。受链上数据验证需求的限制，在市场不合理的情况下，上述三种预测机可能无法实现预测。

不同的是，nest协议采用了一种新的激励方法来去中心化数据链路连接过程，称为报价挖矿。在报价挖矿中，市场参与者分为Maker和调用者。任何人都可以支付服务费进行报价挖矿并获得巢穴通行证。如果价格与承诺不符，报价者可双倍让利。

目前，每个去中心化金融项目都将传统金融系统的一个模块放在智能合约上，贷款模块的总锁位**。然而，据美国数字设备市场价值预测，约有32亿美元的市场价值尚未被Gecko公司定价。

不同DeFi功能模块总锁量，来源：DeFi pulse

分权金融体系建设的初衷之一就是不歧视。它应该避免只向流动性高的通行证提供服务，而不是向市值较小的通行证提供贷款。然而，在缺乏适当的经济激励措施的情况下，即使是去中心化的预言机也无法同时满足数百对交易对的供给需求。

去中心化的金融生态不应该固定预言机机器引用的资产类，哪些资产可以被引用应该由社区来决定。然而，资产报价往往是脆弱的。对恶意竞买人的处罚仅限于在预言机系统中质押的资产，远远低于依赖预言机的资产总额，从而使恶意竞买人有利可图。Nest协议使得恶意竞价变得困难。如果在nest协议中进行恶意报价，除非竞买人保持双重承诺以维持报价，否则会暴露出很大的套利空间。恶意报价资产的成本将在一小时内超过以太坊的总供应量。因此，nest协议具有抵抗恶意引用的功能。

价格比较

价格是预言机的主要功能之一。下图显示了当前支持数字资产定价的预言机的市场价值。

当前支持数字资产定价的预言机市值，来源：coingecko

链节点需要抵押链接代币才能上传数据。虽然官方说任何组织或个人都可以运行“链”节点，但参考数据馈送系统仍需经过审批，且具有高度的中心化性。目前，链家ETH-usd交易有21个信任节点，馈送频率为价格变动0.5%。

在tellor，用户可以使用TRB奖励申请价格补贴。第一次完成的五个工作量竞赛的中间价将作为中间价，用户可以在一天内对价格提出异议。

nest协议允许矿工通过质押报价交易进行报价。例如，同时认捐10以太和3800美元，意味着矿工对以太的出价为380美元/以太。当报价不正确时，套利者可以在25个区块（目前约5分钟）内买入报价矿工质押双方的代币，从而修正价格。

如果报价在25个区块内未被质疑，则表示该报价无法套利；该报价将被nest协议的下游DeFi应用使用。在其他预言机机器中没有类似的验证过程。因此，其他预言机机器不能保证他们的报价不能套利。

另外，nest协议可以实现对每个块的报价。由于链上的时间是由区块组成的，因此报价效率**。

不同去中心化预言机进料价格比较

独特的风险因素价值主张

价格延迟和价格偏差（波动）是预言机报价时必须面对的风险因素。网络拥塞、定价不足等因素会导致价格延迟，从而导致价格偏差。这两个风险因素极大地影响了dic协议的整体性能，而dic协议的性能取决于预言机机器的价格。

由于链下的连续时间定时和链上离散的块定时，链上报价的延迟和偏差无法得到很好的消除。然而，我们可以尝试量化这两个风险因素，并进一步探索更多的可能性。

作为链上和链外数据之间的桥梁，预言机的重要性不言而喻。然而，由于预言机的设计和区块链自身的问题，预言机的资产价格是从链上传递到链上的，这与链下的价格不同。而且延迟时间越长，波动性越大，价差也就越大。

事实上，在资产价格从链下向链上转移的过程中，会出现三种价差较小的价格：汇兑报价、预测机理论进料价格和链上报价。在这三种价格差异的背后，有两个被忽视的风险因素：延迟和价格波动。

链外价格偏差说明

延迟和波动

所有的预言机都存在时滞，这使得价格波动的风险因素难以忽视。由于链上、链下操作所采用的时间结构（离散块定时和连续定时）不同，容易造成时间延迟，链上与链下的价差自然会出现。而且，当市场波动较大时，价格偏差更容易出现。

数据分析

本报告以ETH/USDT为对象，比较nest协议和chainlink预言机的报价。汇必全球交易所引用了链下数据。数据时间范围为2020年8月30日至9月16日。

左图为ETH/USDT报价及nest协议和chainlink的链下数据。这两台预言机机器的报价几乎与链下数据趋势分布相等，只是略有不同。下图显示了以1440分钟为移动窗口的移动平均价格趋势图，三条曲线基本吻合。

下图显示了预言机报价与链下价格的价差偏差分布。可以看出，nest协议（红点）的价差小于链（蓝点）的价差。另外，统计分析结果显示，链平均价差的**值为0.494美元，是nest协议平均价差**值（$-0.016）的31倍。相比之下，nest协议提供了比链接更精确的信息。

差价偏差分析

上图显示，9月2日至6日期间，两台预言机机器的报价与链下价格存在较大价差。在此期间，市场也经历了剧烈的变化：一是以太坊/美元币价格大幅下跌；二是以太坊网天然气成本9月2日高于正常水平，达到480gwei的高位。因此，预测机报价的准确性在一定程度上受市场表现的影响。

以太坊网络天然气成本趋势图（Gwei），来源：ETHerscan

价格价差移动平均标准差（以每天1440分钟为移动窗口）趋势图显示，nest协议报价与链下价格差的移动平均标准差仅为0.21%-1.3%，而链家的移动平均标准差为0.97%-2.01%，高于nest。

移动平均标准差分析

在前面的分析中，当链外价格波动较大时，不同的预测因子会产生显著的价格差异。本报告进一步比较了预言机报价在不同价格波动市场的准确性。下图显示了9月5日和9月14日的分析结果。其中，9月5日，环比全球交易所ETH/USDT**与***格相差76美元。当日，巢协议与链家网的价差与链下价格达到**偏差。9月14日是链下市场价格波动较小的市场情况。

从下图可以看出，chainlink提供的引用数（red）明显少于nest协议。而在9月14日，也就是市场价格大幅波动时，表现尤为明显。这是由于链预言机的设计，导致其报价频率略低于nest预言机。

ETH/USDT价格，2020年9月5日和14日

Chainlink 预言机仅在两种情况下更新报价单。首先，链下价格的波动幅度大于0.5%；其次，在10800秒内，链下价格的波动幅度始终低于0.5%。nest协议允许任何矿工提供报价以获得nest通行证。

这两天nest协议、链上预言机报价、链下价格的偏离结果如下图所示。在9月5日市场价格大幅波动的情况下，预言机报价偏离超过10美元。9月14日，在市场价格波动较小的情况下，预言机报价偏差小于5美元。可以看出，链下市场的价格波动加剧了预测机报价与链下价格的偏差。

与2020年9月5日、14日价差对比分析

另外，在相同的市场价格波动下，nest可以提供比链家更准确的报价。

通过本报告多角度的分析和比较，由于nest协议能够提供更频繁、更准确的引用，nest协议完全可以胜任链环作为预言机的角色。

那是什么意思？

尽管我们已经看到了社区在分权、创新和冷漠方面的努力，但当前的去中心化金融生态仍然是运行在区块链上的中心化金融系统。我们认为，目前去中心化的金融体系可以称为DeFi1.0。去中心化金融蓝图的某些部分，如贷款、交易和预言机，都是在过去几年中建立起来的。

本文表明，预言机机具有进一步去中心化和提高可靠性的空间。Chainlink和其他一些参与者将区块链世界与现实世界联系起来，但与nest协议相比，它的准确性和去中心化性应该受到质疑。

随着去中心化金融生态的发展，DeFi1.0已经不能满足市场的需求，特别是对于那些经验丰富的市场参与者。因此，我们需要profi2.0，即COFI（computable Finance）。

预言机可以部分解决去中心化金融生态中的风险计算问题。**，去中心化的金融市场将允许参与者量化其风险因素，并获得补偿或适当的对冲方法。

就COFI而言，我们需要从头开始构建这个生态系统，从预言机开始。使市场更具吸引力，提供更准确及时的信息。

披露：Huibi DeFi实验室为cofix提供了资金支持，cofix是一个社区驱动的、基于nest 预言机的DeFio协议。

参考文献：

[1] Uniswap v2核心
https://Uniswap.org/whitepaper.pdf
[2]Bancor协议
https://storage.googleapis.com/website-bancor/2018/04/01ba8253-bancor协议白皮书英语.pdf
[3]PMM
背后的数学https://dodoex.github.io/docs/docs/math
[4]嵌套协议
https://nestprotocol.org/doc/ennestwitepaper.pdf
[5]
的***格有多精确https://nestprotocol.org/doc/NEST普莱斯性能.pdf
[6]CoFiX
交易补偿https://cofix.io/doc/Trading补偿金咖啡盒.pdf
[7]CoFiX产品文档
https://docs.cofix.io/