Về độc lập đường đi

• tác giả: Vitalik Buterin *

• tiêu đề gốc: 《On Path Independence》 *

• thời gian phát hành: 22 tháng 7 năm 2017 *

Giả sử có ai đó đi đến trước mặt bạn và bắt đầu hét lên rằng anh ta đã nghĩ ra cách tạo ra nguồn năng lượng tự do vô hạn. Kế hoạch của anh ta như sau. Đầu tiên, bạn nhận được một con tàu vũ trụ đến quỹ đạo gần Trái Đất. Tại đó, trọng lực của Trái Đất khá cao, vì vậy con tàu vũ trụ sẽ bắt đầu tăng tốc mạnh mẽ về phía Trái Đất. Con tàu vũ trụ sẽ tự đặt mình vào một quỹ đạo sao cho nó gần như không lướt qua tầng khí quyển của Trái Đất, sau đó tiếp tục bay vào không gian xa xôi. Trong không gian, trọng lực thấp hơn, vì vậy con tàu vũ trụ có thể bay cao hơn trước khi bắt đầu hạ cánh trở lại. Khi nó hạ cánh, nó sẽ đi theo một con đường cong hướng về phía Trái Đất để tối đa hóa thời gian ở quỹ đạo thấp, tối đa hóa gia tốc mà nó nhận được từ trọng lực cao ở đó, để sau khi đi qua Trái Đất, nó sẽ bay cao hơn. Sau khi lên đủ cao, nó bay qua tầng khí quyển của Trái Đất, làm chậm lại nhưng sử dụng nhiệt thải để cung cấp năng lượng cho lò phản ứng nhiệt. Sau đó, nó sẽ quay lại bước đầu tiên và tiếp tục.

Như thế này:

Bây giờ, nếu bạn có hiểu biết về động lực học Newton, bạn có thể ngay lập tức nhận ra rằng kế hoạch này hoàn toàn là vô lý. Nhưng làm thế nào bạn biết? Bạn có thể viện dẫn đối xứng, nói rằng "Nhìn này, đối với mỗi đoạn quỹ đạo mà bạn nói trọng lực cung cấp cho bạn gia tốc cao, có một đoạn quỹ đạo tương ứng mà trọng lực cung cấp cho bạn gia tốc giảm tương tự, vì vậy tôi không thấy lợi ích ròng đến từ đâu". Nhưng giả sử người đàn ông đó ép bạn. "À," anh ta nói, "nhưng trong đoạn có gia tốc cao đó, vận tốc ban đầu của bạn rất thấp, vì vậy bạn đã ở trong đó rất lâu, trong khi trong đoạn tương ứng, vận tốc của bạn rất cao, vì vậy bạn có ít thời gian giảm tốc hơn". Làm thế nào bạn thực sự, cuối cùng, chứng minh rằng anh ta sai?

Một cách là đi sâu vào toán học, tính toán tích phân và chứng minh rằng lợi ích ròng giả định thực sự hoàn toàn bằng không. Nhưng cũng có một cách đơn giản: nhận ra rằng năng lượng là độc lập với con đường. Nói cách khác, khi tàu vũ trụ di chuyển từ điểm này đến điểm khác, nơi điểm gần Trái Đất hơn, động năng của nó chắc chắn sẽ tăng lên vì vận tốc của nó tăng. Nhưng vì tổng năng lượng (động năng cộng thế năng) là bảo toàn, và thế năng chỉ phụ thuộc vào vị trí của tàu vũ trụ, không phải cách nó đến đó, nên chúng ta biết rằng bất kể con đường nào mà tàu vũ trụ cần đi từ bất kỳ điểm nào, một khi nó đi đến đó, tổng thay đổi động năng sẽ hoàn toàn giống nhau.

• Các con đường khác nhau, sự thay đổi năng lượng giống nhau *

Hơn nữa, chúng ta biết rằng sự gia tăng động năng từ điểm xuất phát cũng không liên quan đến con đường mà bạn đã đi: trong mọi trường hợp, nó hoàn toàn bằng không. Đôi khi có một mối quan tâm về các nhà tạo lập thị trường trên chuỗi (tức là cơ chế hoàn toàn tự động trên chuỗi, luôn có sẵn cho những người muốn giao dịch một loại token với một loại token khác).

Một mối quan tâm là chúng luôn dễ bị lợi dụng.

Ví dụ, hãy để tôi trích dẫn một bài viết gần đây thảo luận về vấn đề này trong bối cảnh Bancor:

• Giá mà Bancor cung cấp cho token không liên quan đến sự cân bằng thị trường thực tế. Bancor sẽ luôn tụt lại phía sau thị trường, và việc này sẽ làm cạn kiệt dự trữ của nó. Một thí nghiệm tư duy đơn giản là đủ để minh họa vấn đề. Giả sử có sự hoảng loạn trên thị trường xung quanh X. Những tin đồn vô căn cứ về hệ thống của bạn lan truyền trên mạng xã hội. Giả sử mọi người tin rằng CEO của bạn đã trốn sang một hòn đảo xa xôi không có hiệp ước dẫn độ, CFO của bạn đã biển thủ tiền, và CTO của bạn đang mua ma túy từ thị trường dark web và vận chuyển chúng đến địa chỉ làm việc của mình để sản xuất một bức ảnh Scarface------giống như một đống bột trắng trên bàn của anh ta. Tệ hơn nữa, giả sử bạn biết rằng những cáo buộc này là sai. Chúng được lan truyền bởi một đội quân troll của một công ty không có sản phẩm, có kế hoạch kinh doanh là ngăn chặn dòng tiền của mọi người. Bancor sẽ cung cấp giá liên tục giảm cho token X trong thời gian hoảng loạn ngân hàng, cho đến khi nó không còn dự trữ. Bạn sẽ đứng nhìn thị trường hoảng loạn chiếm ưu thế, nuốt chửng dự trữ của bạn. Hãy nhớ rằng, mọi người tin rằng trong tình huống này giá trị thực của X là 0, và công thức Bancor đảm bảo cung cấp giá cao hơn giá trị đó. Vì vậy, toàn bộ dự trữ của bạn sẽ biến mất.*

Bài viết này thảo luận về nhiều vấn đề xung quanh giao thức Bancor, bao gồm chất lượng mã và các chi tiết khác mà tôi sẽ không đề cập đến; ngược lại, tôi sẽ hoàn toàn tập trung vào chủ đề hiệu quả và khả năng bị lợi dụng của các nhà tạo lập thị trường trên chuỗi, chỉ sử dụng Bancor (cũng như MKR) làm ví dụ, mà không đưa ra bất kỳ phán xét nào về chất lượng của toàn bộ dự án.

Đối với nhiều nhà tạo lập thị trường trên chuỗi có thiết kế ngây thơ, những nhận xét trên về khả năng bị lợi dụng và theo dõi thị trường hoàn toàn đúng và rất nghiêm túc. Tuy nhiên, cũng có một số nhà tạo lập thị trường trên chuỗi tuyệt đối không nghi ngờ rằng toàn bộ dự trữ của họ sẽ bị cạn kiệt do một cuộc tấn công rút tiền nào đó. Lấy một ví dụ đơn giản, hãy xem xét một nhà tạo lập thị trường bán MKR cho ETH, với trạng thái nội bộ của nó được cấu thành từ giá hiện tại, và sẵn sàng mua hoặc bán một lượng MKR không giới hạn ở mỗi mức giá. Ví dụ, giả sử bạn muốn mua 2 MKR. Thị trường sẽ bán cho bạn:

0.00…01 MKR, giá 5 ETH/MKR
0.00…01 MKR, giá 5.00…01 ETH/MKR
0.00…01 MKR, giá 5.00…02 ETH/MKR
….
0.00…01 MKR, giá 6.99…98 ETH/MKR
0.00…01 MKR, giá 6.99…99 ETH/MKR

Tóm lại, nó bán cho bạn 2 MKR với giá trung bình 6 ETH/MKR (tức là tổng chi phí 12 ETH), và vào cuối giao dịch đã tăng lên 7. Nếu ai đó muốn bán 1 MKR, họ sẽ phải chi 6.5 ETH, và vào cuối giao dịch đó sẽ giảm xuống 6.

Bây giờ, giả sử tôi đã nói với bạn rằng giá của nhà tạo lập thị trường như vậy ban đầu là, sau một loạt sự kiện không xác định, giờ là 4. Hai câu hỏi:

1. Nhà tạo lập thị trường đã kiếm được hoặc mất bao nhiêu MKR?
2. Nhà tạo lập thị trường đã kiếm được hoặc mất bao nhiêu ETH?

Câu trả lời là: nó đã kiếm được 1 MKR và mất 4.5 ETH. Xin lưu ý rằng kết quả này hoàn toàn độc lập với con đường. Nếu những câu trả lời này là đúng khi một người mua từ 5 đến 4, nếu có người mua đầu tiên chấp nhận, họ đúng từ 5 đến 4.7 và người mua thứ hai còn lại đến 4, họ thậm chí đúng nếu trước tiên giảm xuống 2, sau đó tăng lên 9.818, rồi lại giảm xuống 0.53, cuối cùng lại tăng lên 4.

Tại sao lại như vậy? Cách đơn giản nhất để thấy điều này là xem xét nếu giảm xuống dưới 4 rồi phục hồi lên 4, quá trình bán trong khi giảm sẽ chính xác được bù đắp bởi quá trình mua trong khi tăng; mỗi lần bán đều có một lượng mua tương ứng, với giá hoàn toàn giống nhau. Nhưng chúng ta cũng có thể nhìn từ một góc độ khác về cơ chế cốt lõi của nhà tạo lập thị trường để thấy điều này. Định nghĩa nhà tạo lập thị trường là có trạng thái nội bộ một chiều, và có số dư MKR và ETH được định nghĩa bởi công thức sau:

Bất kỳ ai cũng có quyền "chỉnh sửa" (mặc dù chỉ giới hạn trong giá trị từ 0 đến 10), nhưng họ chỉ có thể làm điều đó bằng cách cung cấp một lượng MKR hoặc ETH thích hợp và lấy lại một lượng MKR và ETH tương ứng, để số dư vẫn khớp; tức là số lượng MKR và ETH mà nhà tạo lập thị trường nắm giữ sau khi hoạt động sẽ là số lượng mà theo công thức trên nên nắm giữ, với giá trị mới được thiết lập. Bất kỳ chỉnh sửa nào không làm cho số dư tự động khớp sẽ thất bại trong giao dịch MKR và ETH.

Bây giờ, bất kỳ chuỗi sự kiện nào giảm từ 5 xuống 4 cũng sẽ làm tăng số dư MKR của nhà tạo lập thị trường lên 1 và giảm số dư ETH của nó xuống 4.5, bất kể đó là chuỗi sự kiện nào, nên trông có vẻ rất đơn giản:

Điều này có nghĩa là việc thực hiện một cuộc tấn công "rút dự trữ" vào nhà tạo lập thị trường giữ thuộc tính độc lập với con đường này là không thể. Ngay cả khi một số troll thành công trong việc tạo ra sự hoảng loạn trên thị trường, làm giảm giá xuống gần mức bằng không, khi sự hoảng loạn lắng xuống và giá phục hồi về mức ban đầu, vị thế của nhà tạo lập thị trường sẽ giữ nguyên------ngay cả khi giá và số dư của nhà tạo lập thị trường đã có một loạt hành động điên rồ trong thời gian đó.

Bây giờ, so với các chiến lược nắm giữ khác, điều này không có nghĩa là nhà tạo lập thị trường sẽ không thua lỗ. Nếu, khi bạn bắt đầu, 1 MKR = 5 ETH, sau đó giá MKR biến động, chúng ta sẽ so sánh hiệu suất của nhà tạo lập thị trường nắm giữ 5 MKR và 12.5 ETH với hiệu suất của việc chỉ nắm giữ tài sản, kết quả như sau:

Việc nắm giữ một danh mục đầu tư cân bằng luôn thắng, trừ khi giá giữ hoàn toàn giống nhau, trong trường hợp đó, lợi nhuận của nhà tạo lập thị trường và danh mục đầu tư cân bằng là bằng nhau. Do đó, mục tiêu của các nhà tạo lập thị trường như vậy là trợ cấp tính thanh khoản được đảm bảo, như một hàng hóa công cộng cho người dùng, đóng vai trò là người giao dịch cuối cùng, thay vì kiếm thu nhập. Tuy nhiên, chúng ta chắc chắn có thể điều chỉnh nhà tạo lập thị trường để kiếm thu nhập, và điều đó rất đơn giản: chúng ta để nó thu phí chênh lệch. Nói cách khác, nhà tạo lập thị trường có thể thu phí chỉ để mua và báo giá bán. Bây giờ, việc trở thành người hưởng lợi từ nhà tạo lập thị trường trở thành một cuộc cược: nếu về lâu dài, giá có xu hướng di chuyển theo một hướng, thì nhà tạo lập thị trường sẽ thua lỗ, ít nhất là so với lợi nhuận mà họ có thể đạt được từ việc nắm giữ danh mục đầu tư cân bằng. Mặt khác, nếu giá có xu hướng phục hồi mạnh mẽ nhưng cuối cùng quay trở lại cùng một điểm, thì nhà tạo lập thị trường có thể thu được lợi nhuận đáng kể. Điều này hy sinh thuộc tính "độc lập với con đường", nhưng bất kỳ cách nào lệch khỏi tính độc lập với con đường luôn có lợi cho nhà tạo lập thị trường.

Các nhà tạo lập thị trường độc lập với con đường có thể có nhiều thiết kế; nếu bạn muốn tạo ra một token có thể phát hành số lượng đơn vị vô hạn, thì cơ chế "tỷ lệ dự trữ không đổi" (trong đó đối với một tỷ lệ không đổi nào đó, cung cấp token là và kích thước dự trữ cũng được tính là một, miễn là nó được thực hiện đúng và tính độc lập với con đường không bị ảnh hưởng bởi các lỗi biên và làm tròn.

Nếu bạn muốn tạo một nhà tạo lập thị trường cho token hiện có mà không có giới hạn giá, cơ chế tôi thích nhất (nhờ Martin Koppelmann) là giữ nguyên cơ chế cho một số hằng số. Vì vậy, công thức là:

Nơi mà là giá ở. Nói chung, bạn có thể tạo ra nhà tạo lập thị trường độc lập với con đường bằng cách định nghĩa bất kỳ mối quan hệ (đơn điệu) nào và tính toán đạo hàm của nó vào bất kỳ thời điểm nào để đưa ra giá.

Trên đây chỉ thảo luận về vai trò của tính độc lập với con đường trong việc ngăn chặn một loại vấn đề cụ thể: kẻ tấn công thực hiện một loạt giao dịch trong bối cảnh một loạt biến động giá để liên tục rút tiền từ nhà tạo lập thị trường. Đối với các nhà tạo lập thị trường độc lập với con đường, lỗ hổng "bơm tiền" này là không thể. Tuy nhiên, tất nhiên cũng có thể có những loại kém hiệu quả khác. Nếu giá MKR giảm từ 5 ETH xuống 1 ETH, thì nhà tạo lập thị trường được sử dụng trong ví dụ trên sẽ mất giá trị 28 ETH, trong khi danh mục đầu tư cân bằng chỉ mất 20 ETH. Vậy 8 ETH đó đi đâu?

Trong trường hợp tốt nhất, giá (tức là "giá thực", mức giá mà tất cả người dùng và nhà giao dịch khớp cung cầu) giảm nhanh chóng, một số nhà giao dịch may mắn tranh thủ giao dịch, thu được lợi nhuận 8 ETH trừ đi phí giao dịch không đáng kể. Nhưng nếu có nhiều nhà giao dịch thì sao? Vậy thì, nếu giá giữa các khối và ngăn chặn khác nhau, các nhà giao dịch có thể đấu giá lẫn nhau bằng cách thiết lập phí giao dịch, thực tế này tạo ra một cuộc đấu giá toàn bộ phí, và doanh thu thuộc về thợ mỏ. Do định lý tương đương doanh thu, chúng ta có thể suy luận rằng chúng ta có thể mong đợi phí giao dịch mà các nhà giao dịch gửi đến cơ chế đó sẽ tiếp tục tăng cho đến khi chúng gần bằng kích thước lợi nhuận kiếm được (ít nhất là ban đầu; sự cân bằng thực sự là để thợ mỏ tự kiếm tiền). Do đó, dù bằng cách nào, những kế hoạch như vậy cuối cùng đều là món quà cho thợ mỏ.

Một cách để tăng phúc lợi xã hội trong thiết kế này là cho phép tạo ra các giao dịch mua mà chỉ có giá trị bao gồm khi thợ mỏ thực sự thực hiện giao dịch mua. Nói cách khác, nếu giá "thực" của MKR giảm từ 5 xuống 4.9, và có 50 nhà giao dịch cạnh tranh để kiếm lợi từ nhà tạo lập thị trường, và chỉ có người đầu tiên trong số 50 nhà giao dịch đó thực hiện giao dịch, thì chỉ người đó nên trả phí giao dịch cho thợ mỏ. Bằng cách này, 49 giao dịch thất bại khác sẽ không làm tắc nghẽn blockchain. EIP dự kiến cho Metropolis 86 đã mở đường cho việc chuẩn hóa cơ chế phí giao dịch có điều kiện này (một tác dụng phụ tốt khác là điều này cũng có thể làm cho việc bán token ít gây chú ý hơn, vì cơ chế đấu giá toàn bộ phí tương tự áp dụng cho nhiều bán token).

Hơn nữa, nếu nhà tạo lập thị trường là nơi giao dịch duy nhất có sẵn cho token, thì còn có những kém hiệu quả khác. Ví dụ, nếu hai nhà giao dịch muốn thực hiện giao dịch lớn, thì họ sẽ cần thực hiện một loạt giao dịch mua bán nhỏ, gây tắc nghẽn không cần thiết cho blockchain. Để giảm thiểu hiệu quả này, nhà tạo lập thị trường trên chuỗi nên chỉ là một trong những nơi giao dịch có sẵn, chứ không phải là nơi duy nhất. Tuy nhiên, đối với các nhà phát triển giao thức, đây có thể không phải là một vấn đề lớn. Nếu cuối cùng cần một nơi để thúc đẩy giao dịch quy mô lớn, thì những người khác có thể cung cấp nó.

Hơn nữa, lập luận ở đây chỉ thảo luận về tính độc lập với con đường của nhà tạo lập thị trường, giả định giá khởi điểm và giá kết thúc đã cho. Tuy nhiên, do các hiệu ứng tâm lý khác nhau cũng như hiệu ứng cân bằng đa dạng, giá đóng cửa dường như không chỉ là hàm của giá khởi điểm và các sự kiện gần đây ảnh hưởng đến "giá trị cơ bản" của tài sản, mà còn là hàm của mô hình giao dịch xảy ra để phản ứng với những sự kiện này. Nếu có một sự kiện giảm giá và do tính thanh khoản kém, giá tài sản giảm nhanh chóng, cuối cùng nó có thể phục hồi về một điểm thấp hơn so với khi có nhiều tính thanh khoản hơn ban đầu. Nói cách khác, điều này thực sự có thể là lý do ủng hộ việc trợ cấp cho các nhà tạo lập thị trường: nếu có hiệu ứng nhân này, thì chúng sẽ có tác động tích cực đến sự ổn định giá, vượt xa hiệu ứng bậc nhất mà nhà tạo lập thị trường tự cung cấp tính thanh khoản.

Việc xác định nhà tạo lập thị trường độc lập với con đường nào là tối ưu có thể cần phải thực hiện nhiều nghiên cứu. Cũng có thể rằng các nhà tạo lập thị trường bán tự động có cùng thuộc tính đảm bảo tính thanh khoản, nhưng bao gồm một số yếu tố không đồng bộ, cũng như khả năng của các nhà điều hành "chen ngang" và thu lợi nhuận trong trường hợp không thì thợ mỏ sẽ mất một khoản tiền lớn. Đối với nhiều mục tiêu khác nhau, mức độ tự động hóa trên chuỗi để đảm bảo tính thanh khoản là bao nhiêu (nếu có) là tối ưu, và mức độ mà các nhà tạo lập thị trường này nên được trợ cấp và bởi ai, hiện tại vẫn chưa có lý thuyết mạch lạc nào. Tóm lại, không gian thiết kế cơ chế trên chuỗi vẫn đang ở giai đoạn đầu, và chắc chắn xứng đáng được nghiên cứu và khám phá rộng rãi hơn về các lựa chọn khác nhau.