REY:從紙上到鏈上：拍賣理論如何為實現提供信息

轉自：老雅痞

拍賣在加密貨幣中無處不在。從 Maker 抵押品拍賣到 Flashbots 的密封投標區塊空間拍賣和 OpenSea 上的 NFT 拍賣，拍賣適用于需要價格發現、流動性或稀缺資源分配的各種情況，無論是鏈上還是鏈下。

然而，與關于拍賣的大量（且不斷增長的）學術研究并列，很明顯，我們只是觸及了這些機制可能在鏈上提供的功能的皮毛——例如，優化隱私、效率、買家盈余和其他關鍵設計目標。鑒于 2020 年 Curve 和 Sushiswap 之后自動做市商 (AMM) 設計的“大爆發”——以及第三代區塊鏈的同時爆發——鏈上拍賣似乎已經成熟，可以出現類似的進化高潮。

盡管拍賣形式曾經被松散地采用（并受制于）區塊鏈的技術限制，但我們現在開始看到更多特別適合區塊鏈的新穎設計。遵循市場的傳統，這篇文章是主要是想彌合拍賣理論與實踐之間的差距：理論原則如何為決策實施提供信息？反過來，鏈上實現又如何為理論研究提供新的方向？盡管理論可以引導我們走向某種拍賣設計，但從理論角度分析實施細節本身可能會很有趣。

我們首先沿著三個軸比較四種典型的拍賣類型：信息披露、競價策略和鏈上實施考慮。然后，我們將特別關注密封投標格式，深入研究使它們在鏈上相對未被探索的實施細節，并介紹我們的 Vickrey 拍賣的開源 Solidity 實施——我們希望其他人可以將其用作參考和為進一步實驗奠定基礎。

我們之前已經在與 a16z 加密研究合作伙伴（和哈佛商學院教授）Scott Kominers 和 a16z 加密研究負責人（和教授在哥倫比亞大學）Tim Roughgarden 討論過。利用他們為加密協議提供建議的專業知識，他們在理論和實踐中概述了拍賣類型和激勵設計——包括市場清算價格和 Gas War 的細微差別。

但是為下面的實現設置一些背景材料：拍賣理論在歷史上一直圍繞著四種典型的拍賣類型，由 William Vickrey 于 1961 年首次分類，并在此處以單一商品拍賣的背景進行描述。

孫宇晨地址從AAVE提取了100枚WBTC，約合280萬美元:3月22日消息，據PeckShieldAlert預警監測，鏈上標記為“Justin Sun”（孫宇晨）的地址于40分鐘前從AAVE提取了100枚WBTC，約合280萬美元。[2023/3/22 13:19:19]

鏈下可用拍賣設計的快照。資料來源：維基百科

英式拍賣（升價）：在英式或升價拍賣中，拍賣師以保留（最低）價格開標，投標人逐漸提高出價，直到只剩下一個愿意支付當前價格的投標人，此時點最后一個投標人獲勝。這是流行文化和媒體中最常見的拍賣形式，通常是在出售古董、藝術品或未切割寶石的背景下。

荷蘭式拍賣（降價）：在荷蘭式或降價拍賣中，開盤價按照規定的時間表遞減。在荷蘭式拍賣中，第一個出價的是獲勝者，拍賣會立即結束。從歷史上看，荷蘭式拍賣的多單位版本經常用于出售大量保質期有限的商品，例如切花、魚或煙草。最近，美國財政部引入了荷蘭式證券拍賣（1974 年），2004 年谷歌首次公開募股時候，就是通過荷蘭式拍賣出售了其股票。

密封投標第一價：每個投標人向拍賣師提交密封投標（例如在密封信封中）。提交所有出價后，拍賣師會私下閱讀它們并宣布獲勝者（出價最高的人）。然后獲勝者支付他們出價的金額。當房產引起多個買家的興趣時， 密封投標的第一價格拍賣通常用于房地產。

封標二價 （ “維克里 Vickrey 拍賣”）：維克里的同名拍賣與封標一價拍賣相同，只是這種拍賣類型中的獲勝者支付第二高出價的價值。盡管具有有趣的理論特性，但 Vickrey 拍賣很少出現在鏈上（部分原因是難以實施密封投標）。

這四種拍賣類型具有不同的屬性和動態，當轉換為智能合約實現時會更加復雜（稍后我們將詳細介紹）。

比較每種拍賣類型的一種更自然的方法是通過投標可見性（公開投標與密封投標）。即使在所有其他條件相同的情況下，不斷變化的出價可見度也會對拍賣的動態和結果產生深遠影響。

美聯儲博斯蒂克：我傾向于將利率升至5%-5.25%，然后保持不變:1月6日消息，美國亞特蘭大聯儲主席博斯蒂克(Raphael Bostic)表示，我們仍然需要堅持到底，目前的通貨膨脹太高了。我傾向于將利率升至5%-5.25%，然后保持不變。我預計利率將在2023年升至5%以上。我對利率上調50個基點或25個基點均會感到滿意。我們在降低通脹方面還有更多工作要做。目前最困難的通脹壓力出現在服務業。我們不想過早地宣布勝利，我們不會重蹈1970年代的覆轍。當我們采取更多限制性措施時，我們希望保持謹慎，并有效校準，以免導致裁員激增。數據將指引我們下一次加息的規模。[2023/1/7 10:59:12]

英式和荷蘭式拍賣是公開叫價拍賣，這意味著價格在上升或下降時以口頭方式宣布，并且出價（包括其金額）對所有潛在買家都是公開的。然而，密封投標拍賣可能會采用幾種不同的隱私方式：

最終公開：所有投標在拍賣結束后公開

公開價格：只公開中標價，不公開其他標價

完全保密：沒有公開披露投標或中標價格

這些關于投標可見性的假設意味著拍賣在信息披露方面也有所不同。不同的拍賣形式在過程的不同階段揭示了關于投標人估值（上限或下限）的不同數量的信息。在英式拍賣中，出價有效地確定了該投標人估值的下限。另一方面，在荷蘭式拍賣中，當前價格可以解釋為所有投標人估值的上限。密封投標拍賣只有在拍賣結束后才會披露信息。

值得注意的是，荷蘭式拍賣可以兼具公開拍賣和密封拍賣的品質。單項荷蘭式拍賣具有與公開價格密封投標拍賣類似的隱私屬性（因為第一個投標獲勝，所有其他較低的投標都被保密）。但正如我們稍后將看到的，當荷蘭式拍賣在鏈上運行時，這些屬性會發生顯著變化。

檢查公開投標和密封投標拍賣中私人和共同價值商品的銷售情況 可以為比較這些格式提供另一個視角。在出售共同價值商品的拍賣中，該物品具有一些在所有投標人之間共享的內在價值，但投標人可能擁有關于該價值的不同或不完整的信息。在諾貝爾獎獲得者行為經濟學家Richard Thaler 的共同價值的典型例子，一罐硬幣正在拍賣；沒有一個投標人知道罐子里物品的確切價值，但每個人都有自己的估計。在出售私人價值商品的拍賣中，每個投標人對拍賣的物品都有單獨的價值，獨立于他們的同行。以 Web3 為例，純粹為了個人享受（無意 轉售或期望未來效用）購買的 NFT 是一種私人價值商品，而來自清算 Maker 保險庫的抵押品是一種共同價值商品。

標普：全球經濟增長疲軟 通脹料放緩:8月24日消息，標普全球經濟研究主管Sara Johnson認為，今明兩年，全球經濟增長仍然疲弱，通脹料將在未來兩年放緩。預計全球實際GDP增速將從2021年的5.8%放緩至2022年的2.7%和2023年的2.3%。一旦通脹回落，金融狀況改善，2024年全球經濟增長有望恢復到3%。將2022年亞太地區實際GDP增速預期從3.8%調升至4.2%，2023年進一步升至4.5%（2021年增速為6.2%）。美國實際GDP增速預計將從2021年的5.7%放緩至2022年的1.5%，2023年進一步放緩至1.0%，隨后在2024年回升至1.7%。隨著增速低于潛在水平，美國的失業率可能會從7月份的3.5%上升到2024年中期的4.8%。(金十)[2022/8/24 12:45:46]

同時，另一篇研究木材拍賣數據的論文的作者發現，與公開投標相比，密封投標拍賣“吸引了更多的小型投標人，將分配給這些投標人，并且還可以“產生更高的收入”。值得注意的是，作者發現這些結果可以通過私人價值模型來解釋（私人價值根據木材拍賣的特性而變化，例如“投標人成本和合同安排的差異”），完全忽略了他們模型中的共同價值。這表明，在投標人動機、背景或拍品用途不同的情況下，賣方可能會從選擇密封投標拍賣。

英式拍賣在共同價值占主導地位且價格發現是目標的情況下很有用——如前所述，投標人在投標進入時了解其他人如何評估該項目，就可以相應地調整自己的策略。在一項關于在線勞動力市場反向拍賣的研究中，作者發現，雖然密封投標拍賣吸引了更多投標，但公開投標拍賣的結果，導致這些買家獲得更好的價格（或更多的買家盈余）。分析表明，這些差異“很大程度上取決于拍賣 IT 服務的共同價值（相對于私人價值）部分的相對重要性。” 換句話說，公開投標格式允許投標人動態地重新校準他們對服務價值的理解，這在拍賣開始時通常不清楚。（競爭）

在實踐中，拍賣通常表現出共同價值和私人價值特征的結合。這些商品的特性之間的相互作用，以及拍賣形式如何（以及何時）顯示信息對投標策略具有復雜的下游影響。這就引出了一個問題：我們能否將“簡單”出價策略的概念正式化（我不需要過多考慮客戶可能會如何出價）；是否存在此類策略最佳的拍賣？

安全團隊：ANCHStakePool項目遭受價格操縱攻擊:8月5日，來自成都鏈安社區成員情報顯示，ANCHStakePool項目遭受價格操縱攻擊。成都鏈安安全團隊分析發現：攻擊者先通過閃電貸從LP池中貸出大量USDT，提高了USDT價格。由于獎勵代幣數量與USDT價格正相關，導致獎勵代幣的發放數量遠遠超過正常值，攻擊者能夠獲取到更多的ANCH獎勵代幣。本次攻擊者共獲利106,931個USDT，截至目前，攻擊者將獲利的37,872.53個USDT轉換為120個BNB并轉入Tornado.Cash，剩下的69,058.47個USDT仍存于攻擊者地址（0x1fb3572e71c48b7c5c9dcb656d545bc29bb92dda）上。后續成都鏈安鏈必追-虛擬貨幣案件智能研判平臺將持續對此地址進行監控和追蹤。[2022/8/5 12:05:18]

迄今為止，在四種典型的拍賣類型中，明顯缺少對 Vickrey 拍賣的分析。細心的讀者可能會對 Vickrey 拍賣的付款規則感到驚訝：獲勝者支付第二 高的出價，而不是他們自己的出價。這似乎違反直覺。對比來說，英式拍賣以沒有其他投標人愿意滿足的最低出價結束；獲勝者沒有理由進一步出價，即使他們自己的估值要高得多。事實上，英式拍賣和 Vickrey 拍賣與荷蘭拍賣和密封投標第一價格拍賣相比，具有很好的理論優勢：主導策略激勵相容性(DSIC)。

粗略地說，這意味著每個投標人的效用最大化策略只是按照他們實際認為拍賣物品的價值來出價（在共同價值拍賣中，這只是物品的預期價值，以投標人的信息為條件）。為了更深入地了解，這些講義可作為出色的入門讀物。

在第一價拍賣中，沒有這種優勢競價策略。投標人需要降低他們的出價以低于他們的估值，才能獲得正效用。確切地說，他們需要考慮的是，在出價高于其他參與者的情況下，可以省下多少錢，這就是貝葉斯博弈。荷蘭式拍賣在戰略上是相似的。為了獲得正效用，投標人必須等到價格低于其估值，但在該閾值之后等待多長時間是另一個貝葉斯博弈。也許更令人驚訝的是，所有四種拍賣類型的預期收入都是相同的（在某些假設下；參見定理 1）。

盡管 Vickrey 拍賣在理論上具有優勢，但在實踐中卻并不常見。為什么會出現這種情況？在The Lovely but Lonely Vickrey Auction 中，經濟學家 Lawrence Ausubel 和 Paul Milgrom 提供了幾種解釋。作者指出，盡管在戰略上是等效的，但英國拍賣在直覺上比 Vickrey 拍賣更容易讓投標人推理。這種直覺在明顯的策略證明機制中被形式化，這表明英國拍賣不僅是 DSIC，而且如實出價是“明顯占優勢”。

報告：大多數持有加密貨幣的美國人為高收入人群:金色財經報道，美國聯邦儲備委員會在其新的2021年美國家庭經濟福祉報告中納入了加密貨幣的數據。美聯儲的第九份年度報告研究了2021年10月和11月對1.1萬人的調查結果。

該報告首次研究了加密貨幣的使用情況。報告發現，在2020年，12%的美國成年人持有或使用加密貨幣，11%將其作為投資持有，2%將其用于購買或支付，1%將其發送給朋友或家人。持有加密貨幣的投資者“收入高得不成比例，幾乎都有傳統的銀行業務關系，通常還有其他退休儲蓄。”46%的人年收入在10萬美元或以上，89%未退休的人有退休儲蓄。29%的人年收入低于5萬美元。（cointelegraph）[2022/6/6 4:04:01]

為了提供一個真實的例子，谷歌去年宣布，一個廣告商競標內容廣告空間的項目AdSense——將從第二價格拍賣轉向第一價格拍賣，理由是簡單并與其他數字廣告保持一致生態系統。除了這些可用性考慮之外，像 AdSense 這樣的平臺在進行次價拍賣時，也采取了信任的立場：通過高估次高的出價，不誠實的拍賣師可能會從獲勝者那里獲得更多的報酬。

盡管這些擔憂影響了采用，但 Vickrey 拍賣可以在擴展到新環境時找到新的用例。特別是公共區塊鏈提供了一個可信的中立平臺，可以幫助規避諸如不誠實的拍賣師等問題。這一點，再加上潛在鏈上應用的多樣性，表明智能合約可以為 Vickrey 拍賣機制提供一個獨特有效的測試平臺。

相對于鏈下同行，將拍賣帶到鏈上有時會帶來新的挑戰。在以下部分中，我們將探討鏈上拍賣的當前格局以及每種拍賣類型的實施注意事項。

鏈上英式拍賣

今天，大多數鏈上拍賣都屬于公開投標類別（即英式拍賣或荷蘭拍賣）。這其中包括價格上漲的 OpenSea 拍賣、Maker 抵押品拍賣和 Zora Auction House 智能合約。

在 OpenSea 的底層，投標是對投標值進行編碼的鏈下消息，由投標人簽名。當潛在買家出價時，OpenSea UI 會向賣家和潛在投標人顯示出價。然而，在 Maker 抵押品和 Zora 拍賣中，投標人提交交易以表明他們的投標；然后，投標交易在拍賣合同中托管投標人的抵押品。由于是一個未混淆的鏈上交易，投標本質上是公開的——任何人都可以通過查看拍賣合約的傳入交易（無論是在公共內存池中，還是在它們被包含在鏈中時）來查看他們的投標人提供了什么）。

總體而言，當轉化為智能合約時，英式拍賣動態仍然相對完整。一個顯著的區別是，鏈上投標會產生 Gas 成本，該成本被計入實際的投標價值。由于汽油價格在拍賣的競標期間波動，否則可能會獲得最高報價的競標者可能會因昂貴的 Gas 費而暫時被淘汰。

鏈上荷蘭式拍賣

從促進 NFT 銷售到重新平衡 TokenSet（以及各種衍生變體，如 Gradual Duction Auctions 和 Variable Rate GDA），鏈上荷蘭式拍賣已經獲得了巨大的牽引力。這種受歡迎程度是有充分理由的——簡單的荷蘭式拍賣作為智能合約相對容易實施，并且只需要兩次鏈上交易（一次用于創建拍賣，一次用于第一次也是唯一一次出價）。最重要的是，它不會鎖定投標人的資金，這與其他具有鏈上投標的拍賣不同。

鏈下荷蘭式拍賣的動態取決于有效的即時競價。荷蘭式拍賣在出價一經宣布即告結束，不得再進行其他出價。然而，在鏈上進行時，在廣播出價和將其包含在鏈中之間存在時間間隔，這可能會產生一些意想不到的后果。如果第一個出價被廣播到公共內存池（而不是像Flashbots這樣的私人交易池），它可能會引發一場 Gas War，其他潛在買家會廣播出越來越高的Gas 價格的出價。因此，當交易訂單的鏈下升價拍賣超過荷蘭式拍賣本身時，Gas 調整后的價格可能會突然上漲。

價格下降機制的時間依賴性也帶來了其他缺點。假設一個連續的價格衰減函數，投標人必須在需要時準確地在線以特定價格投標，或者設置一個機器人（例如使用Gelato Network）來投標。偶然（或惡意）與第一個投標的廣播同時發生的網絡擁塞可能會降低最終結算價格，從而損害賣方的收入。更糟糕的是，DoS 攻擊可能會使合法的獲勝者失去拍賣。

利用鏈下投標（例如 OpenSea）的平臺可以輕松實施密封投標拍賣，但他們需要信任拍賣師（a）不透露任何投標，（b）不審查任何投標，以及（c）正確確定拍賣的結果。理想情況下，智能合約將不信任地促進拍賣，同時保留一定程度的投標隱私。

為了演示，我們在github.com/a16z/auction-zoo 上開源了一個超抵押密封投標拍賣的Solidity 實現， 作為以 ETH 計價的單項 (ERC721) Vickrey 拍賣。我們在實施時考慮了密封投標拍賣智能合約的三個要求：

隱私：投標值應保持私密，這意味著觀察者無法在投標進行時推斷值。我們允許一些信息泄露（例如，揭示出價位于某個大區間內），但應該有合理程度的模糊。

審查阻力：這通常可以通過在鏈上發布投標來實現。

投標承諾：潛在買家不應退出投標。中標者應被鎖定以支付結算價格，同樣，賣方應被鎖定以將物品出售給出價最高的人（可能受底價限制）。

首先，根據前兩個要求，我們需要解決在鏈上發布私人投標的問題。承諾披露方案適用于“最終公開”的投標（當投標值在拍賣結束后公布時）。潛在買家可以在指定的投標期內向拍賣合同提供其投標的哈希承諾，而不是公開投標。稍后，在投標期結束后，每個潛在買家都會透露他們承諾的投標。當出價公布時，智能合約可以確定獲勝者。在我們的實現中，哈希承諾被計算keccak256(abi.encode(nonce, bidValue))并傳遞給函數。為了 Gas 效率，我們只存儲這個散列的前 20 個字節。投標期結束后，用戶調用和合同 commitBidrevealBid 檢查提供的 nonce 并 bidValue 匹配存儲的承諾。

當轉向第三個要求時，我們發現了更多的復雜性。為確保獲勝者付款，智能合約必須鎖定投標。我們可以要求投標人發送 ETH 來擔保他們的投標——注意該 commitBid 功能是支付的，并記錄用戶鎖定了多少 ETH——但附加到這些交易的 ETH 是公開的，不可能被混淆；在“鎖定”出價中，我們失去了隱私。

幸運的是，有一種簡單的方法可以支持我們的想法：允許（并鼓勵）投標人對其投標進行超額抵押，即鎖定比投標價值本身所需的更多的 ETH。由于投標可能被超額抵押，觀察者只能了解投標價值的上限。請注意，我們的功能允許用戶在 commitBid 他們的交易中鎖定任意數量的 ETH；拍賣結束時，任何超出部分都會退還給獲勝者（如果抵押不足，則出價將被忽略）。

不幸的是，這種快速解決方案有一個缺點：過度抵押在隱私和資本效率之間產生了直接的權衡。鎖定大量資金的機會成本可能超過邊際，資金受限的投標人處于劣勢。

也就是說，當我們繼續探索不同的方法時，超額抵押是一個有用的基準。這種實現的演進在用戶可能在大量拍賣中出價并且可以為每個拍賣重復使用抵押品的設置中可能特別有用。在這種情況下，抵押品自然會比任何特定拍賣中的出價大得多。

我們能找到更好的鏈上解決方案嗎？盡管在某些情況下超額抵押可能是合適的，但資本效率和投標隱私之間的權衡可能會給投標人帶來一個艱難的決定：鎖定更多資金以獲得更強的隱私，或者犧牲一些隱私來釋放資金以供其他地方使用。但隨著鏈上拍賣繼續激增并建立在以前的工作之上，我們預計拍賣設計師將根據他們愿意做出的權衡來選擇更多的格式和實現。

在本系列的下一部分中，我們將進一步深入并考慮以下問題：我們能否在不過度抵押的情況下保證強大的隱私？該存儲庫將繼續作為我們在整個系列中討論的想法的實用參考，并為進一步探索提供基礎。我們希望您能跟隨、分叉并嘗試更多的實現，因為它們已被添加。

致謝：感謝 Joe Bonneau、Scott Kominers、Sonal Choksi 和 Tim Roughgarden 對本文提供的寶貴反饋；和 Noah Citron、Sam Ragsdale 和 Matt Gleason 審查代碼。

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