BitMEX 研究團隊對閃電網絡路由費的市場動態以及爲閃電節點運行者提供流動性的財務激勵進行了研究。我們發現了通道流動性提供者的閃電路由費和投資回報之間的相互關係和平衡，這是網絡面臨的一個主要挑戰，而不是路由問題的計算機科學方面。我們總結，如果閃電網絡擴展（至少在理論上）、更大範圍金融市場的環境（例如利率變化和投資者氣氛）有機會影響閃電網絡費的市場。但是，無論現時的經濟環境如何，我們認爲從長期來看，競爭將是價格的主要推動因素。進入市場的低壁壘，可能意味着平衡點將有利於用戶和低手續費，而不是流動性提供者的投資回報。
原文標題：《閃電網絡之路由費經濟學》
作者 : BitMEX 研究團隊
我們首次寫關於閃電網絡的文章是在 2018 年 1 月，當時主要是理論性的。現在，隨着閃電網絡從抽象的概念轉入試驗，我們認爲是時候再次進行審視了。本報告的主要重點是從金融和投資角度分析閃電網絡，尤其是閃電網絡提供者的收費和激勵。 我們不會對技術的其它方面進行研究。
路由問題
閃電網絡的批評者通常指出路由是個主要問題，通常被稱爲 “一個尚未解決的計算機科學問題”。總的來說，我們並不完全同意對路由問題的這種定性，並且不認爲路由的計算機科學將會是一個主要挑戰，在從不同通道中找到路徑進行支付可能相對簡單直接，並且跟其它 P2P 網絡相似，比如比特幣。
不過，我們確實認爲流動性提供與支付路由的財務和經濟方面之間的互動或平衡是它的一個主要挑戰。閃電網絡運行者需要通過路由費獲得激勵才能提供充分的流動性，從而讓支付順利地進行。流動性需要明確地分配至有需求的通道，而識別這些通道可能具有挑戰性，尤其是有新的商家進入網絡時。在確保網絡對於用戶來說手續費較低，以及確保手續費足夠高能夠對流動性提供者產生激勵之間的這種平衡，可能將會是一個主要問題。正如我們在本文中將會進一步說明，此問題的重要性以及市場進行清算的費率，可能取決於經濟環境。
閃電網絡手續費市場動態
對於鏈上比特幣交易，用戶（或他們的錢包）確定進行支付時每筆交易的手續費，然後礦工試圖通過選擇每單位區塊重量手續費較高的交易生成區塊，以最大程度提高手續費收入。相反，閃電網絡目前似乎是以另外一種方式運行，路由節點運行者設定手續費，然後用戶爲他們的支付選擇路徑，選擇通道以最大程度降低手續費。對於閃電網絡，最初是由供應商設定手續費，而不是用戶。因此閃電網絡可以提供一種優越的收費架構，因爲供應商提供的是專門化服務，並且供應商之間（而不是普通用戶）就費率展開競爭是更加適當的，其中優先考慮的是簡單性。
在閃電網絡中，有兩種路由費節點運行者是必須註明，即基礎費和費率。
兩種閃電網絡費
投資資金
爲了爲路由支付提供流動性以及賺取手續費收入，閃電節點運行者需要在支付通道內鎖定資金（比特幣）。
兩種通道容量
通道入站和出站容量的圖示說明
_注：橙色餘額是入站容量，藍色餘額是出站容量。資料來源：比特幣閃電錢包
閃電手續費市場的運行
要成爲一個成功的路由節點比想象的要難。截至編寫本文時，根據 1ml.com 的數據，目前有 7,615 個公共閃電節點。但是，在管理節點、重新平衡通道和以合適的方式設定手續費方面，其中只有幾百個節點在提供流動性方面做得不錯。
節點運行者可能需要：
- 調整費率和基礎費，監測調整的影響，以及針對最優收入最大化設置進行校準
- 分析網絡並且尋找有較高支付需求、連接不佳的閃電節點，例如新的商戶
- 分析手續費市場，不僅僅是針對整體網絡，還有正在瞄準的高需求低容量路徑
- 持續監測和再平衡自己的通道，以確保有充足的雙向流動性
- 針對最新的通道狀態實施定製的備份解決方案，以便在節點計算機崩潰時爲資金提供保護
目前，沒有能夠實施上述功能的自動化系統。如果這一點不改變，可能需要成立專門的企業，爲閃電網絡提供流動性。但是，與流動性一樣，克服這些技術問題面臨的挑戰並不一定意味着支付將變得非常困難或昂貴。這些技術挑戰可能只會調整均衡市場費率。克服這些問題的難度越高，通道運行者將會獲得的潛在投資回報就越高，同時解決這些問題的激勵也越大。推動閃電網絡成功的將會是需求，而不是節點運行者面臨的挑戰。
爲了讓閃電手續費市場有效運行，節點運行者可能需要根據競爭格局調整手續費，這可能以算法爲基礎或者是一個手動過程，目標是手續費收入最大化。爲了模擬最終可能形成的標準做法，BitMEX 研究團隊對此進行了試驗，在爲期三個月的時間內對我們其中一個節點的費率進行了修改，具體情況如下文所述。
費率試驗
BitMEX 研究團隊決定進行一次基礎試驗，以測試和評估手續費市場的狀態，儘管閃電網絡目前仍處於新生狀態。我們搭建了一個閃電節點，並且定期修改費率，試圖判斷哪些費率將會使手續費收入最大化，正如隨着閃電網絡規模化節點運行者最終預期將會採取的做法那樣。
我們採用下文的散佈圖對我們通過一個節點進行的基礎非科學分析進行了說明。它似乎顯示目前費率確實對閃電節點的手續費收入存在影響。當費率從 0 一直提高至大約萬分之 0.1 個時，每日手續費收入呈現出快速加速的現象。一旦手續費提升至此費率上方，平均每日手續費收入呈現出逐漸下滑的趨勢。因此，根據本次試驗，似乎收入最大化的費率大約是萬分之 0.1 ，與其它支付系統相比較，該費率無疑是非常低的。不過，當然這只是一箇中繼段的手續費，一筆支付可能有多箇中繼段。與此同時，目前閃電手續費市場幾乎不存在，實際上 BitMEX 研究團隊可能已經是通過改變手續費對經濟收入最大化的行爲進行了有意義的試驗的爲數不多的閃電節點之一。一旦該網絡規模化並且其他參與者也嘗試最大化收入，手續費市場的情況可能會很不同。因此本次操作只能視爲是一次說明性試驗，而不是對閃電手續費市場進行的具體揭示。
閃電節點每日手續費收入與費率對比
資料來源：BitMEX 研究團隊
閃電手續費收入數據圖——備註和說明：
- 從 2018 年 12 月 31 日至 2019 年 3 月 24 日的每日數據
- 數據來自一個閃電節點
- 整個期間的基礎費爲 0
- 投資回報數據不包括鏈上比特幣交易手續費，當包括手續費影響時，除最優費率外所有組別都將顯示負的投資回報
- 數據包括工作日和週末，一般來說閃電網絡流量在週末要低很多
- 費率每天在 UTC 時間 21:00 左右變更。每天降低費率，在經過幾天下調後跳升至費率區間頂部，然後開始下一個費率下調週期。這樣操作是因爲有些錢包（例如移動錢包）不是每次嘗試通過節點爲支付提供路徑時都會查詢費率，因此在上調費率時，很多支付都會失敗。例如，當開放從一個移動錢包到閃電節點的一個通道，然後上調費率並且立即嘗試進行支付時，該支付通常會失敗，因爲錢包嘗試按照之前很低的手續費進行支付。我們認爲，爲了讓閃電網絡手續費市場有效運行，節點運行者可能需要定期變更手續費，因此錢包可能需要更頻繁地查詢費率。
- 手動進行通道再平衡，每兩週一次。每次花費時間大約 30 分鐘
- 閃電節點運行的是 LND，軟件每兩週連接主機更新一次
- 大約 30% 的通道（按價值）是用 Autopilot 開放，其餘 70% 是手動開放
- 投資回報的計算是採用網絡每天的出站通道容量，根據每日手續費收入對投資回報進行年化處理，然後根據特定區間內某個費率的所有天數計算一個簡單的平均值
- 數據只是基於一個節點以及該節點特定的通道集，其它節點運行者的體驗可能會有很大不同
- 我們曾嘗試用我們的公共節點進行此試驗，但是手續費收入過於分散，一些網絡參與者定期支付明顯高於公佈的費率的手續費金額，使得數據不可靠
- 遺憾的是我們兩個軸都需要採用對數刻度。在費率方面，我們不確定收取什麼樣的費率，甚至設定哪個數量級，因此我們嘗試了很大範圍的手續費率，從 0.0001% 到 0.5% ，並且對數刻度比較合適。與此同時，每日手續費收入波動很大，範圍從 0 Satoshis 一直到超過 3,000 Satoshis 。因此對數刻度似乎最爲合適。隨着網絡的發展並且變得更加可靠，以及手續費市場消息的更加流通，線性刻度可能會變得更加合適。）
手續費收入和投資回報
除了每日手續費收入外，還可以考慮與運行一個閃電節點和各種費率相關的年化投資回報。此投資回報的計算，是對每日手續費收入進行年化，然後除以每日出站流動性。
試驗中實現的最高年化投資回報是 2.75% ，而最高手續費組別投資回報大約是 1%。對於理論上應屬於相對低風險的投資論而言，這似乎是一個具有合理吸引力的回報，至少實時備份閃電通道的能力得到了實施。現有的比特幣投資者可能會被這些回報吸引並且爲閃電網絡提供流動性，或者，美元本位的投資者也可能買入比特幣，利用槓桿對沖比特幣價格風險，然後嘗試賺取閃電網絡手續費收入。
不同手續費組別的閃電節點年化投資回報
資料來源：BitMEX 研究團隊
當然，這些投資回報可能無法激勵目前閃電網絡中的流動性提供者。目前的節點運行者可能是業餘的，當考慮到開放和再平衡閃電通道所需要的鏈上手續費時，絕大部分節點運行者都在虧損。雖然這種以業餘者爲基礎的流動性可以維持網絡一段時間，但是爲了滿足很多人對於閃電網絡的龐大規模要求，需要有潛在的投資回報吸引投資者。
閃電網絡手續費和經濟環境
在目前的低收益環境下 1% 的投資收益率可能看起來具有吸引力，但閃電網絡最初可能很難吸引合適的商業流動性提供者。此領域的投資者一般都尋求高風險高回報的投資，爲閃電流動性提供者提供的這種相對低風險低迴報似乎是處於另外一個極端。因此可能需要一個新的投資者類別，即與這種情況相匹配的投資者類別。
如果閃電網絡達到一個較大的規模，可能這種具有穩定低風險回報、高度流動的投資產品，對於經濟環境會比較敏感。
考慮以下情景：
1. 美聯儲基礎利率爲 1.0%。
2. 閃電節點運行者對於他們的出站餘額一般賺取 1.5% 的年化投資收益率。
3. 由於強大的經濟環境和通脹壓力，美聯儲公開市場委員會將利率從 1% 上調至 3% 。
4. 由於投資回報更具吸引力，閃電網絡節點運行者從閃電網絡撤回資金，並且買入政府債券。
5. 由於閃電網絡中的流動性減少，用戶進行支付需要支付更高的手續費，並且閃電網絡變得更加昂貴。
不過，如果閃電網絡流動性具有足夠大的規模，可以適用於上述邏輯，閃電網絡就已經是一個了不起的成功。
無風險回報率
在一定程度上，如果閃電網絡成熟後，投資者甚至可以將運行閃電節點的投資回報視爲比特幣的無風險回報率，或者至少是沒有信用風險的回報率。在傳統金融中，這通常是投資者持有政府債所賺取的回報率，其中政府有支付本金和票息的法定義務以及創造新資金以償付債券持有人的手段，因此風險接近於零。理論上，經濟體中的所有其它投資項目或貸款都有着比此無風險回報率更高的回報。相同的理論也適用於比特幣，將閃電節點流動性提供者的回報率視爲比特幣生態系統內的基礎利率。
在未來，如果運行節點中涉及的多數挑戰都已經克服，並且存在具有競爭力的手續費設定算法，此閃電網絡無風險回報率可能最終由以下方面決定：
- 宏觀金融市場環境——利率越高，可能意味着閃電網絡無風險回報率就越高
- 對閃電網絡交易的需求——需求增加或者資金流動速度加快，應該會提升閃電網絡無風險回報率
結論
專業對沖基金和風險資本投資者是否將會像他們在 2018 年中對待權益證明（PoS）系統的 “抵押即服務”（staking as a service）商業模式那樣，對成爲閃電網絡流動性提供者擁有同樣的熱情，依然有待觀察。雖然閃電網絡流動性提供者的投資回報看起來還沒有吸引力，但由於該網絡正處於它的形成階段，我們確實看到了這種商業模式中的潛在優點。
我們認爲，閃電網絡可以輕鬆達到比特幣目前鏈上交易量的數倍規模，而不會遭遇任何經濟手續費市場週期或問題，一切都只是單純地以業餘流動性提供者爲基礎。但是，如果該網絡要達到很多閃電網絡擁護者所希望的規模，就需要吸引來自追求風險調整後收益投資收益最大化的渴望收益的投資者的流動性。如果這樣，遺憾的是，隨着投資環境隨時間推移而改變，該網絡的手續費市場情況可能會發生顯著變化。
但是，建立節點、提供流動性、以及通過減少同行的收入來賺取手續費收入是相對容易。運行節點的經營性通道、流動性提供的程度以及投資回報之間，將會最終在哪裏達到平衡，很明顯我們不得而知。但是，如果一定要做出猜測，根據閃電網絡的架構和設計，我們認爲該系統會更傾向用戶和低手續費，而不是流動性提供者。
來源鏈接：blog.bitmex.com
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