TL;DR

• 随着 gas 市场的到来和购买整个区块的能力，我们将探讨如何在考虑市场波动性、代币价格、交易费用和流动性等因素的情况下对这些区块进行定价。
• 将区块链或网络视为一种金融工具，区块购买实际上相当于对该网络的期权。如果能够在 1 分钟内购买 5 个以太坊区块，就可以在这段时间内观察集中交易所（CEX）的价格，并选择将 CEX 和去中心化交易所（DEX）之间的价格差异进行套利（例如，延迟套利交易）。
• 购买一个区块类似于在网络及其所有 DEX 上购买一个跨式期权（Straddle），但考虑到交易费用、流动性和滑点，这更像是一个勒式期权（Strangle）。
• 接下来，我们采用一种套利策略，在集中交易所（如 Deribit、Binance、OKX）做空欧洲勒式期权，同时购买以太坊的区块或预确认。这意味着可以确定一个或多个连续区块的最低价格。
• 我们可以直接在当前以太坊（ETH）、比特币（BTC）、索拉纳（SOL）等的隐含波动率与预确认价格之间建立实时联系。
• 我们得出结论，如果以太坊的波动率为 75%，且交易费用为 0.10%，那么购买 5 个连续的以太坊区块的价格不应低于 6.9 Gwei。
• 历史数据显示，极短期的波动率往往远高于 75%，平均为 273%，而过去两年的中位数保持在 75%。
• 在当前 PBS 流动和区块空间承诺合约之前，这种策略是可行的，但仅限于当前或下一个区块。随着购买两个或更多区块的能力增强，执行变得更加容易，从而可以更自信地定价预确认。
• 因此，波动性和宏观交易者可以在某些情况下交易预确认市场，而不太关注这些工具如何被使用或在基础物理 gas 市场中的价值（例如，典型的订单流和 MEV）。
• 为了提高可读性，“预确认”和“区块”这两个术语可以互换使用。

背景

以太坊的区块值多少钱？

套利，通常简称为“arb”交易，主要是利用定量策略来捕捉紧密相关金融工具之间的定价差异或小的失衡。这些金融工具可能在性质上相似，或者预计在一段时间内会有类似的表现——它们可以通过模型进行定价，或者通过动态复制（例如，通过动态对冲的方式复制期权）来定价。

其中一种套利方式是统计套利（“stat arb”），它常常使用均值回归模型来抓住短期的定价不效率。另一种是延迟套利，利用不同交易场所之间的微小价格波动。在加密货币领域，常见的一种套利形式是 CEX/DEX 套利，这是一种延迟套利，因去中心化交易所（DEX）对市场变化的反应通常比集中交易所（CEX）慢，主要是由于区块或结算时间的差异。在这种情况下，交易者会在集中交易所（如 Binance 和 OKX）与去中心化交易所（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，我们将探讨并量化两种表面上不同的工具之间的套利交易：集中交易所（CEX）上的波动率市场与以太坊区块链本身（即网络，而非去中心化交易所（DEX））。本文的目的是提出一种封闭形式的解决方案，为以太坊区块确定一个底价，直接将波动率市场与以太坊区块的最低价格联系起来。具体来说，我们将分析在集中交易所（CEX）上出售 ETH（及其他代币）的勒式期权（Strangles），同时在以太坊上购买区块空间承诺（或预确认）所产生的影响。

尽管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领域的快速发展，这种关系将能够持续更长时间，从而将今天的理论研究转变为明天的实际应用。

通过这个过程，我们将区块链或网络本身视为一种金融工具，可以用于宏观对冲或相对价值交易。

什么是勒式期权（Strangle）？

期权市场或“波动率”市场的基础是被称为看涨期权（calls）和看跌期权（puts）的“香草”期权。当相同的行权价的这些香草期权组合在一起时，会形成一种称为“跨式期权（Straddle）”的“V形”收益结构。跨式期权始终具有正的内在价值或收益，使得买方能够从基础资产的任何价格变动中获利。

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图 1：跨式期权（Straddles）与勒式期权（Strangles）

当行权价之间存在差距时，例如上述例子中的距离“z”，这种组合就称为“勒式期权（Strangle）”。例如：

• 行权价均为 100 的看跌期权和看涨期权（即 X）统称为跨式期权。
• 行权价分别为 90（即 X - z）和 110（即 X + z）的看跌期权和看涨期权统称为勒式期权。

勒式期权的收益或内在价值仅在基础现货价格移动到足够的距离（即“z”）时才会产生。

什么是预确认？

预确认和区块空间承诺是以太坊研究与开发的新领域，旨在增强验证者（即提议者，他们负责提出下一个区块）的能力，使他们能够以更灵活的方式出售区块空间，这种方式比目前的提议者-构建者分离流程更加自由。

这个计划的目的是在协议内部提供更多的控制权，而不是依赖外部的区块构建者，同时简化基于 Rollups 的新技术的扩展。

区块空间承诺有多种形式，但通常提议者会向买方提供承诺，买方可能是搜索者、市场做市商、区块构建者或其他希望使用区块空间进行交易的人。主要有以下几种类型的预确认：

• 包含预确认：提议者承诺在指定的区块中包含交易，且可以放在区块的任何位置。
• 执行预确认：提议者承诺在特定区块中包含交易，并确保交易达到特定的状态或结果。
• 整体区块销售，也称为整体区块或执行票：提议者将整个区块出售给中介，中介会进行一种伪区块构建，可能会混合自己的交易、包含预确认、执行预确认、私人订单流和公共订单流。

在本文中，我们将重点讨论提议者的整体区块销售，但出于阅读方便和与现有术语的一致性，我们也可能称之为预确认或预确认票。

当前的预确认和区块空间定价

以太坊区块的价值通常与最大可提取价值（MEV）相关，MEV指的是在12秒内能够提取或变现的最大价值。这包括公众对交易的支付意愿（无论是金融交易还是非金融交易）、私人订单流，以及其他MEV交易形式，例如夹击攻击、原子套利、中心化交易所与去中心化交易所之间的套利等。

在多区块MEV（MMEV）或连续区块估值方面，MMEV的估值通常是在TWAP（时间加权平均价格）预言机操控攻击的背景下进行的，这种攻击通过操控价格导致强制平仓。虽然在单区块定价讨论中，长期的中心化交易所与去中心化交易所套利和相对价值波动市场之间存在某种关联，但为了方便我们的定价分析，我们更倾向于使用波动市场的简单性和前瞻性。

综合这些因素，我们可以用多种方法来评估单个或多个以太坊区块的价值。根据我们的分析，我们提出了一个基于非套利定价和中心化金融（CeFi）波动市场的以太坊区块的最低价格。在这个最低价格的基础上，进一步考虑其他形式的价值捕获，可以帮助我们得出以太坊区块的真实中间市场价格。

贸易

历史背景

购买一个或多个以太坊区块可以让交易者对订单执行和状态有更大的控制权。简单来说，如果能够购买12.8分钟的以太坊（也就是64个区块或两个时代），那么在这段时间内，交易者可以观察中心化交易所（CEX）的价格变化，并在这12分钟内随时进行相对价值交易，捕捉CEX与去中心化交易所（DEX）之间的价格差异。例如，如果CEX的价格在这段时间内上涨了5%，交易者可以在CEX出售资产，同时在DEX中以未变价格购买相同的资产，从而赚取5%的利润。虽然这种操作目前可能不可行，但它为讨论提供了一个起点。

从历史角度看，我们可以通过分析12秒、1分钟或更长时间内的最大价格波动来理解这些动态。接着，我们可以考虑DEX的流动性，并计算特定时间段内交易盈利能力与区块数量之间的历史盈亏平衡。想了解更多信息，请参见这篇文章：| Greenfield 4。

虽然这些计算是可行的，但我们更关注未来的趋势，而不是过去的情况。这就是波动市场的意义所在。

波动市场与跨式期权

要执行上述交易，交易者需要跨越买卖价差，支付中心化交易所（CEX）和去中心化交易所（DEX）两边的交易费用，同时还需“把握时机”以最大化套利。此外，还必须考虑市场的流动性或深度。换句话说，为了使策略获利，价格必须超越某个最低阈值，或在我们的案例中，行使价格（Strike price）需要与当前现货价格（Spot price）有所不同。

假设“CEX与DEX之间的交易费用和滑点之和”——我们的“阈值”或行使价格为0.10%。如果我们知道资产的波动率和时间范围，就可以使用布莱克-肖尔斯模型将其定价为一个简单的跨式期权（Strangle）。

假设如下：

• 交易规模：$1千万
• 代币：ETH
• 现货价格：100 || 为了简化计算
• 利率：4.00%
• 股息收益率：0.00%
• 波动率：75%
• 到期时间：32个区块（12.8分钟）
• 费用：0.10，具体体现在以下行使价格中：
  • 行使价格1：100 + 0.10 = 100.10 - 对应看涨期权
  • 行使价格2：100 - 0.10 = 99.90 - 对应看跌期权

结果如下：

• 看涨期权价格：0.0620%
• 看跌期权价格：0.0619%
• 跨式期权价格：0.0620% + 0.0619% = 0.1239%
• 以美元计价：$12,388

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图2：以太坊及其所有去中心化交易所的跨式期权

根据上面的图示，如果能在中心化交易所（CEX）以$12,388的价格交易这个跨式期权（具体计算见表格2），那么在以太坊上也应该能够以同样的价格交易预确认（Preconfs）。如果CEX的现货市场价格波动超过0.10，而DEX的价格保持不变，那么这些期权将会变为实值期权（in-the-money）。

将CEX和DEX结合在一起，交易者将在CEX上出售以太坊的跨式期权，同时在以太坊上购买预确认，这样可以获得几乎相同的收益，其中z表示预期的交易费用和行使价格之间的距离，用于定价目的：

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图3：短期CEX跨式期权 + 长期以太坊预确认

如果波动市场显示12.8分钟（即32个区块）的价格为$12,399，那么这就是交易者愿意支付的金额（减去一美元），以购买32个连续的以太坊区块（即12.8分钟）。根据上述假设，预期值始终为正，因此我们能够为预确认的底价定价提供一个封闭形式的解决方案。

套利有两种情况：

• 当价格在99.90和100.10之间时：跨式期权和预确认都将以“虚值”到期，没有现金结算。
• 当价格超过99.90和100.10时，期权将以“实值”到期。交易者在CEX的跨式期权上可能会遭受损失，但可以通过进行一个离市场的现货交易（相对于CEX）来实现DeFi中的收益，从而兑现期权的实值。

波动交易者每天以这种方式进行数千次交易，依靠自动化系统和极高的精确度。交易波动率与预确认为他们开启了一个全新的相对价值资产类别，使他们能够以更低的价格购买波动率或伽马。

场景分析与敏感度

在Gas市场术语中，$12,399的价格相当于165 Gwei（计算方式为$12,399 / 2,500 * 1e9 / 30e6），假设在本例中ETH的价格为2,500。通过跨式期权定价方法，我们可以从以太坊的波动市场（此案例中为75%的波动率）推导出单个区块的价格，甚至可以计算出最多32个连续区块或槽的价格，如下所示：

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图4：以太坊N个连续区块的价格

通过比较N(0,1)期间的跨式期权价格与长度为N(0,2)的跨式期权价格，我们可以为第二个槽N(1,2)定价整个曲线。此外，我们还可以计算N个槽的“平均预确认价格”。

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图5：槽N价格与N个槽的平均价格

下表展示了验证者在特定区块/槽中获得的费用，平均为5.16 Gwei。这可以与通过MEV-Boost获得的历史优先费用进行比较，后者的平均费用为4.04 Gwei：

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图6：来自MEV-Boost的历史优先费用。优先费用的时间范围为2024年1月24日至2024年9月9日。

交易成本对定价的影响

行使价格与现货价格之间的差异或上述交易成本被假定为均匀的，设定为0.10%。然而，在实际情况中，交易成本包括 i) 实际交易费用，以及 ii) 执行过程中的流动性和滑点。下面的分析显示，交易成本对预确认定价具有显著影响，尤其是在到期时间较短的情况下。

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图7：不同交易成本水平下的预确认定价

波动性对定价的影响

最后，由于交易的CEX部分将波动率作为主要市场输入，我们现在考虑波动率对预确认定价的影响。在第4个槽时，Vega接近0.1 Gwei，而在第32个槽时约为0.06 Gwei。这意味着，在第4个槽，波动率变动10%会导致区块价格变动1 Gwei。

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图8：不同波动率水平下的预确认价格

细化与市场规模

在市场规模分析中，我们专注于以太坊L1上的CEX跨式期权与预确认。

连续区块

本分析考虑购买多个区块，可能多达32或64个，具体取决于前瞻窗口。然而，实际上，由于验证者的多样性，这一过程非常复杂。

有一部分验证者出于意识形态或其他原因不采用MEV-Boost，因此不太可能接受能够捕捉更多MEV的框架。从经济学的角度来看，他们的行为并不理性。这可能是因为他们不“相信”MEV，或者他们可能是没有升级到MEV-Boost的家庭质押者。无论如何，这些普通或自建的区块占总区块的略少于10%（并且这个比例还在下降）（可以通过ETHGas的 GasExplorer进行实时查看，并通过Blocknative进行研究）。

假设其他90%的验证者是理性的（即他们受到经济动机驱动），并且能够通过某种统一的媒介相互协调以销售连续区块。在这种情况下，我们可以建模单个区块与连续区块的频率，其中大约一半的时间少于7个连续区块，另一半的时间在8到32个连续区块之间。

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图9：连续区块的频率

历史波动率分析

通过分析从2022年9月10日到2024年9月10日的近两年Deribit交易数据，我们发现了短期交易的一些有趣动态。

到期前1小时

对于到期前少于1小时的交易，我们在这段时间内记录了大约13,500笔交易，平均波动率为107.52%，中位数为63%，第75百分位为102%。需要注意的是，Deribit的波动率上限为999，这可能意味着实际的平均波动率更高。

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图10：到期前少于1小时的ETH期权隐含波动率分布

到期前12分钟

对于到期前少于12分钟（约64个区块）的交易，我们发现近1,400笔交易，平均波动率为273%，中位数为75%，第75百分位为395%。

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图11：到期前12分钟的ETH期权隐含波动率分布

距离到期 <12 分钟

在这1,400笔交易中，我们将其分为1分钟的时间段，以更详细地观察与预确认区块时间框架相关的分布情况。

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图13：到期前最后12分钟的ETH隐含波动率分布

这些波动率数字远高于我们的预期，值得进一步研究。虽然流动性需要分析，但为了方便起见，我们提供了一些在波动率极高情况下的预确认隐含定价供参考：

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图14：极高波动率水平下的预确认隐含价格

波动率微笑

如您所知，我们并不是在寻找平值波动率（用于跨式期权），而是关注波动率与跨式期权的关系。一般来说，虚值期权的波动率几乎总是高于平值期权的波动率。为此，我们提供了下面的热图，以展示波动率微笑的情况。

图15：0到12分钟的波动率微笑

市场规模

将上述信息结合在一起，我们决定采用组合的成交量集并将其用作勒跨定价的代理。为了解决流动性不足的问题，我们提供了波动率较低的不同情景，假设随着我们出售更多的勒跨期权，波动率会相应下降。

我们现在可以考虑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
• 隐含预确认底价定价：基于波动率的Black-Scholes模型
• 流动性调整：将波动率降低最多200%

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图16：基于连续区块频率、历史波动率和流动性调整的预确认定价

根据历史数据，区块空间的年市场规模大约为419,938 ETH（约合10亿美元），而目前约有3300万ETH被质押，这意味着每个区块可获得5.33 Gwei的额外收益，或作为基础费用的1.25%的额外验证者收益。

其他考虑因素

流动性

在中心化交易所（CEX）方面，虽然我们希望假设流动性是无限的，但这显然不现实。在前面的例子中，我们将波动率下调以适应流动性问题，但实际上我们需要更多的订单簿数据来支持分析。展望未来，由于没有其他市场可供交易（例如预确认市场），这个市场可能会出现流动性不足的情况。此外，我们还需要考虑其他代币，而不仅仅是ETH。

每天都有一个12分钟的时间段，期间BTC、ETH、SOL和XRP的期权到期时间与预确认的时间大致重叠，这使得交易者可以更准确地调整和对比日内的波动率头寸与实际的预确认市场。在其余时间里，交易者需要在他们的波动率头寸和预确认头寸之间管理基础风险。因此，波动率市场的交易和直接的一对一配对交易可能会受到限制，通常只在偶尔情况下才能进行。

作为直接用长期预确认来抵消短期跨式期权头寸的替代方法，交易者可以从组合的角度进行希腊字母（greeks）交易。在这种情况下，预确认的买家可能会考虑出售更长期、流动性更强的跨式期权，然后在最多12分钟后或预确认被执行时再买回。这种情况下的伽马曲线变化更加平缓，意味着现货价格的波动对期权价格的影响较小。此外，还需要考虑额外的波动率和维加（Vol/Vega），虽然对短期期权的影响较小，以及时间衰减（这对套利者有利，因为他们是做空期权，theta在临近到期时衰减更快）。如果通过预确认的方式，交易者能以比正常情况便宜5-10%的价格购买波动率，那么这对期权交易者来说将非常有吸引力。

在去中心化交易所（DEX）方面，截至本文撰写时，ETH及其他代币的流动性大约在400-500万美元。考虑到主要DEX的总体交易量，我们预计每个区块会有约20万美元的额外需求来自订单流。尽管大部分订单流通常不会在公共内存池中显示，但在32个区块内，这将累积到640万美元，交易者可以利用这些资金来估算期权到期的流动性，或者通过其他传统的MEV方法（如前跑和后跑）来捕获收益。

因此，对流动性和交易执行的进一步研究是必要的。

库存

为了在两个不同的交易平台上进行交易，交易者需要在这两个地方保持足够的库存。因此，在本次分析中不考虑额外的资本成本。

• 举个例子，如果跨式期权的看涨部分在到期时处于实值（ITM），当预确认被执行时，用户将在去中心化交易所（DEX）购买ETH，并在中心化交易所（CEX）出售。这意味着用户需要在链上持有USDT/C的库存，并在CEX中持有ETH的库存，以避免转账延迟。

大型做市商通常会在两个市场中保持足够的流动性，因此这类问题对他们影响较小。

欧洲期权与美国期权

CEX的跨式期权（套利者“做空”的部分）属于欧洲期权，而预确认（套利者“做多”的部分）则更像是美国期权。这使得套利者能够获得正的基差，因为他们“做多”的工具具有更多的选择性和上行潜力。如果预确认被提前行使，交易者将获得其内在价值，而跨式期权仍然保留一定的时间价值（尽管较少），因此，损益将等于净溢价减去时间价值的差额。

其他MEV和MMEV的情况

虽然传统的MEV与前面提到的跨式期权策略有一定的交集，但日常交易流的价值以及其他许多未被捕获的MEV形式依然非常重要。这些交易流的货币化将与地板价格的货币化分开，并且是额外的收益。

前面的跨式期权示例表明，某些单区块的MEV可能受到交易成本的限制，这意味着在多区块购买的情况下，MMEV可能呈现非线性（至少在最初的几个区块内）。

结论

本文旨在开启讨论，并展示一种新的预确认定价方法，这种方法能够实时响应当前市场状况。尽管实施这种策略具有挑战性，但对于经验丰富的参与者来说，自动化并不是不可能的。

最重要的一点是，预确认的价格与市场规模密切相关。如果Deribit的期权市场和DEX的流动性都比现在大10倍，那么预确认的价格底线将是上述价格的10倍。金融市场通常会寻找转折点，在这些转折点上，原本几乎可能的交易突然变得主流。随着gas市场的开放，宏观交易者现在能够用预确认对冲波动率，基础Rollup增强了流动性，同时交易费用趋于降低，这确实是一个值得研究的领域。

我们相信，强调代币波动率与以太坊区块链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，我们期待与任何感兴趣的方讨论和探索这一点及其他方法。

参考

[ 1 ] Pascal Stichler, Does multi-block MEV exist? Analysis of 2 years of MEV Data 1

[ 2 ] Öz B, Sui D, Thiery T, Matthes F. Who Wins Ethereum Block Building Auctions and Why?. arXiv preprint arXiv:2407.13931. 2024 Jul 18.

[ 3 ] Jensen JR, von Wachter V, Ross O. Multi-block MEV. arXiv preprint arXiv:2303.04430. 2023 Mar 8.

[ 4 ] Christoph Rosenmayr, Mateusz Dominiak - Statistical Arbitrage on AMMs and Block Building On Ethereum - Part 1 4

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