Когда пропускная способность перестаёт быть узким местом, какие именно блокчейны на самом деле нужны финансовому сектору?

Автор: a16z Crypto

Перевод и адаптация: Luffy, Foresight News

Финансовая сфера — это наиболее наглядная область применения блокчейна, а также одна из самых требовательных к нему отраслей. В контексте финансовых приложений одним из часто упоминаемых преимуществ блокчейна является то, что он объединяет активы, записи о правах собственности и правила исполнения в единую систему общего доступа, не контролируемую единым контрагентом. Однако это не означает, что блокчейн от природы способен в полной мере соответствовать масштабу операций и ограничительным условиям глобальных финансовых рынков.

На протяжении многих лет дискуссии о возможностях практического внедрения блокчейна сосредотачивались вокруг затрат и пропускной способности, то есть количества транзакций, которое может обрабатывать одна публичная сеть в секунду. Без достаточного предела производительности финансовые приложения не могут масштабироваться. Тем не менее по мере сокращения разницы в пропускной способности между множеством коммерческих систем акцент в отраслевых обсуждениях смещается.

По мере того как финансовые институты начинают исполнять сделки, выпускать стейблкоины и токенизированные активы непосредственно в блокчейне, им необходимо убедиться, способны ли эти сети действительно удовлетворять реальные бизнес-требования и ожидания финансового рынка. Сюда входят стабильные и надежные возможности подключения, предсказуемые правила исполнения сделок и контролируемый доступ к моментам раскрытия конфиденциальной информации. Даже в экстремальных условиях, таких как перегрузка сети, перебои в обслуживании или кибератаки, эти защитные механизмы должны продолжать функционировать бесперебойно.

Разработчики блокчейна годами трудились над решением этих сложных задач. В данной статье мы рассмотрим технические проблемы, успешно решенные на сегодняшний день, нерешенные вопросы, а также объясним, почему современные блокчейны приблизились к полноценной поддержке финансовых рынков.

Предсказуемость: гарантия определенности включения транзакций в цепочку и их упорядочивания

Долгое время предел производительности оставался самым очевидным барьером для развития. Недостаточная пропускная способность для обработки транзакций, частые перегрузки сети и высокие комиссии делают сложной реальную реализацию множества финансовых сценариев. Как только активность рынка возрастает, такие рутинные операции, как размещение и отмена ордеров, становятся дорогостоящими, а результаты их исполнения — ненадежными.

За последние несколько лет, особенно в период прошлого цикла модернизации инфраструктуры, эта проблема была существенно смягчена. Если смотреть на отрасль в целом, общая пропускная способность блокчейнов значительно возросла за пять лет; некоторые коммерческие сети сегодня способны обрабатывать десятки тысяч транзакций в секунду. Но это лишь начало: текущие стресс-тесты и совершенно новые архитектурные решения позволят довести показатели производительности до еще более высоких уровней.

Вместе с этим возникла новая проблема: одного лишь показателя пропускной способности недостаточно, чтобы точно определить, когда именно транзакция будет окончательно включена в блокчейн. Предсказуемость исполнения сделок стала новой ключевой задачей.

Транзакции должны подтверждаться в рамках заданного временного окна и следовать правилам, заранее известным участникам рынка. Ценность большинства операций в финансовых сценариях существует лишь в крайне узком временном интервале. Для повседневных платежей задержка в одну секунду, возможно, незаметна; однако для торговых рынков разница в миллисекунды способна определить, будут ли участники доверять этой торговой инфраструктуре. Возьмем для примера on-chain книгу ордеров: если команда отмены ордера трейдера подтверждается слишком поздно, другие участники рынка смогут совершить сделки по устаревшим ценам. Маркетмейкеры заложат этот риск в ценообразование, расширят спред между покупкой и продажей, что в конечном итоге приведет к тому, что все трейдеры будут сталкиваться с худшими условиями исполнения.

Проще говоря, предсказуемость требует двух уровней гарантий: первый — гарантия доступа к транзакциям, то есть устойчивость к цензуре; второй — гарантия упорядочивания транзакций.

Устойчивость: стабильный и надежный канал исполнения сделок

Даже при наличии идеальных правил упорядочивания, если какой-либо отдельный субъект сохраняет контроль над правом исполнения сделок, риски остаются. Представьте ситуацию, где каждую секунду доступ к сделкам на Нью-Йоркской фондовой бирже определял бы один случайный валидаторный нод. Очевидно, такие ноды приобрели бы колоссальную способность манипулировать рынком для участников торговли внутри биржи.

Механизм упорядочивания определяет порядок транзакции после ее включения в блокчейн относительно других ордеров; а устойчивость к вмешательству должна решать этап предварительной подачи: смогут ли участники успешно разместить свои ордера без опоры на единственного «контролера» или оператора, чьи решения могут влиять на ценообразование, риски сделок и даже конечные результаты исполнения.

Именно поэтому разработчики блокчейнов прилагают усилия для создания более мощных гарантий определенности, стремясь к мгновенному подтверждению сделок, а не к «окончательному подтверждению». Цель состоит в том, чтобы легитимная сделка, доставленная в сеть вовремя, могла быть немедленно упакована в блок и добавлена в цепочку. Этот стандарт гораздо строже фразы «ваша транзакция рано или поздно будет подтверждена», и именно такая возможность необходима финансовому рынку.

Наши исследователи ввели понятие и критерий «высокого качества сети» (strong chain quality), гарантирующий отсутствие монополии единого оператора на предоставление очереди для следующей раунда исполнения транзакций. Базовая логика заключается в том, что блокчейн может резервировать часть места в каждом блоке для приема транзакций, предложенных другими нодами сети, предоставляя легитимным транзакциям несколько путей включения в цепочку. Что в конечном счете снижает степень контроля единого оператора над порядком упаковки транзакций.

Наша цель — сделать пространство блоков публичной инфраструктурой с множеством каналов доступа, а не единой очередью. Для достижения этого потребуется более сложная базовая логика, чем в текущих коммерческих протоколах, но отдача полностью оправдает инвестиционные затраты в исследования и разработки. Даже в периоды высокой нагрузки на сеть участники рынка смогут быть уверены, что их транзакции будут успешно исполнены.

Упорядочивание: четкие правила, понятные участникам рынка

Предсказуемость также зависит от того, как торговая площадка определяет последовательность исполнения сделок. Когда несколько транзакций готовы к выполнению, рынку требуется четкий механизм их сортировки.

Большинство блокчейнов не подтверждают транзакции по одной; вместо этого они группируют их в «блоки», которые вносятся в реестр создателями или авторами блоков. Во многих современных системах данный субъект обладает значительной самостоятельностью в выборе списка транзакций и определении их порядка. Изначально эта архитектура была направлена на упрощение логики протокола, что допустимо для некоторых сценариев использования. Однако на финансовых рынках порядок транзакций напрямую определяет приоритет исполнения, окончательную цену сделки и справедливость всего торгового процесса.

Более того, если единственный субъект контролирует право упаковки следующего блока, он может получить доступ к информации о сделках раньше других, захватывая рыночное преимущество. В криптоиндустрии это явление обычно называется максимальной извлекаемой стоимостью (MEV): операторы получают дополнительную прибыль за пределами базового вознаграждения за блок, выбирая, исключая или переставляя транзакции внутри него. Атака типа «сэндвич» служит наиболее ярким примером: трейдеры отслеживают ожидающие упаковки транзакции, размещают собственные заявки для искусственного изменения цены, а затем закрывают обратные позиции, получая прибыль. В институциональном трейдинге логика становится еще очевиднее: сторона, контролирующая поток транзакций, может принимать торговые решения на основе данных об ордерах раньше всех остальных.

Этот недостаток механизма глубоко схож с существующими проблемами традиционных финансовых рынков, где централизованные посредники извлекают выгоду из привилегированной информации о потоке ордеров и намерениях по сделкам. Если рынки в блокчейне не смогут обеспечить надежные гарантии в вопросах упорядочивания сделок и правил их исполнения, в конечном итоге они просто воспроизведут ту же проблему информационной асимметрии.

Разработчики блокчейн-протоколов создают более прозрачные механизмы упорядочивания, включающие детерминированные правила на основе комиссий за приоритет и пользовательские правила бизнеса от торговых площадок. Точные варианты реализации пока находятся на стадии академических исследований, но их базовая логика преемственна с традиционными финансами: участники рынка имеют четкие ожидания относительно порядка и исполнения сделок, что соответствует принципу приоритета цены и времени, применяемому на традиционных биржах.

Гарантии доступа к транзакциям и механизмы упорядочивания должны работать согласованно. Если заявки на торги или команды клиринга и закрытия позиций можно искусственно задержать до вступления правил сортировки в силу, то самая справедливая логика упорядочивания потеряет всякий смысл. Аналогичным образом, если пользователи не могут предвидеть правила обработки транзакции после ее включения в блокчейн, ценность мгновенного подтверждения существенно снизится.

Высокая пропускная способность является лишь базовым условием для внедрения финансовых услуг в блокчейне. Только в сочетании с предсказуемым механизмом допуска транзакций и четкими правилами их упорядочивания on-chain финансы могут быть задействованы в условиях жесткой зависимости от времени и реального давления рынка.

Конфиденциальность: фиксация намерений сделки до ее исполнения

Информация о развешенных ордерах трейдера раскрывает его торговые оценки и операционные намерения. Например, объем ордера и направление сделки указывают на то, формирует ли фонд позицию или закрывает ее. Если ордер станет доступен широкой публике до полного исполнения, другие трейдеры получат возможность заранее манипулировать ценой для получения прибыли.

Это особенно ярко проявляется в on-chain сценариях. Огромное количество блокчейнов публикует данные пула ожидающих транзакций непосредственно до окончательного подтверждения сделки. Для финансового бизнеса, даже если защита конфиденциальности невозможна после завершения сделки, обеспечение конфиденциальности до момента исполнения остается строгой необходимостью.

Рынок может оставаться прозрачным и открытым, но нет необходимости позволять всем участникам в режиме реального времени просматривать неисполненные заявки других игроков.

Текущее направление исследований разработчиков протоколов заключается в защите конфиденциальности данных в тот период, когда информация о сделке еще может быть использована для арбитража, одновременно поддерживая разнообразные режимы раскрытия конфиденциальности после исполнения сделки. После завершения сделки правила раскрытия информации могут гибко регулироваться: на открытых рынках демонстрируются полные записи о исполнении; в межбанковских сделках доступ предоставляют исключительно контрагентам и регуляторам. Сторонние наблюдатели, не видящие всех деталей, по-прежнему могут верифицировать, что сделка на всех этапах соответствовала бизнес-правилам.

Для этого разработчики протоколов изучают различные криптографические решения, такие как полностью гомоморфное шифрование и зашифрованные пулы транзакций. Подобные подходы позволяют скрывать содержание транзакций до наступления дедлайна или подтверждения комиссией окончательного места транзакции в порядке сортировки внутри блока. К моменту, когда рынок сможет увидеть данную транзакцию, окно для фрраннинг-арбитража будет уже закрыто.

Рынок может обеспечивать прозрачность, не открывая для всех в реальном времени неисполненные ордера. On-chain финансы также должны реализовать эту дифференцированную логику: поддержка аудита и проверки после исполнения и строгая защита коммерческой тайны сделки до ее совершения.

Если блокчейн стремится стать ключевой инфраструктурой финансовых рынков, ему необходимо построить систему торговли, которой участники рынка будут в достаточной степени доверять.

Пропускная способность — это лишь первое испытание. При недостаточной производительности приложения on-chain финансов всегда будут ограничены узкоспециализированными сценариями. Сегодня скорость выполнения сделок стала отраслевым стандартом, за ней следуют более строгие испытания: как блокчейну достичь зрелых стандартов, предъявляемых финансовыми институтами к торговой инфраструктуре. Эти стандарты включают предсказуемый механизм исполнения, недвусмысленные правила приоритета исполнения, защищенный от вмешательства канал доступа к сделкам и конфиденциальность до момента заключения сделки, сохраняя при этом прозрачность, пригодную для аудита, после завершения исполнения.