Bitmex研究院报告：闪电网络节点年收益约1%, 网络规模可轻易扩展到比特币的多倍

译者注：关于闪电网络的经济激励问题，Bitmex研究院进行了深入研究分析，研究发现，当前闪电网络节点运营商的年化收益约为1%，因此其得出闪电网络很难吸引流动性提供商，但其认为，闪电网络可以很容易地扩展到比特币当前链上交易量的很多倍，而不会遇到任何经济费用市场周期或问题，所有这些都完全基于业余流动性提供者。

以下为报告译文：

摘要：Bitmex研究院考察了闪电网络路由费用的市场动态，以及闪电网络节点运营商提供流动性的经济激励。我们将闪电网络路由费用与通道流动性提供者投资回报之间的相互关系与平衡，确定为LN网络的主要挑战，而不是路由问题的计算机科学方面。

我们得出结论，如果闪电网络规模扩大，至少在理论上，更广泛金融市场的条件（如利率变化和投资者情绪）可能会影响闪电网络的费用市场。然而，无论当前的经济状况如何，我们都认为，从长远来看竞争将是价格的主要驱动力。进入市场的低障碍，可能意味着这种平衡有利于用户和低收费，而非流动性提供者的投资回报。

（图片：闪电袭击新加坡城，来自Pexels）

概述

早在2018年1月份，我们就开始撰写关于闪电网络的文章，当时的文章还主要是在理论层面的。今天，随着闪电网络从抽象到实验阶段的转变，我们觉得是时候重新审视一下它了。本报告的主要重点，是从金融和投资的角度分析闪电网络，特别是在费用和闪电网络提供商的激励方面。我们不会研究闪电网技术的其他方面。

路由问题

闪电网络的批评者们，经常会把路由问题归结为LN的主要问题，他们通常称之为“计算机科学中尚未解决的问题”。总的来说，我们并不认同路由问题的这一特征，也不认为路由的计算机科学是一个重大挑战，寻找通道之间的路径进行支付可能相对简单，其与比特币等其他P2P网络类似。

而我们认为它的一个主要挑战，在于流动性准备金和支付路径的金融和经济方面的相互作用或平衡。闪电网络节点运营商需要通过路由费来实现激励，以提供足够的流动性，这样才能让支付能够顺利进行。流动性需要专门分配给有需求的通道，识别这些通道可能具有挑战性（特别是当新的商家进入网络时）。确保网络对用户收费较低，同时确保收费足够高以激励流动性提供者，这两者之间的平衡，可能会是一个重大问题。正如我们在本文中进一步解释的，这一问题的严重性和市场清算的费率，可能取决于经济条件。

闪电网络费用市场动态

对于链上的比特币交易，用户（或他们的钱包）在付款时指定每笔交易的费用，然后矿工试图通过选择那些更高交易费的交易，以最大化挖矿收入。与此相反的是，闪电网络似乎是以另一种方式工作的，其中路由节点运营商设置费用，然后用户选择支付路径，选择通道以最小化费用。因此，由于供应商提供专业服务，闪电网络可能会提供一种更优的收费体系结构，而且供应商在收费率上比普通用户竞争更为合适，因为在这种情况下，优先考虑的是简单性。

在闪电网络中，节点运营者必须指定两种类型的路由费用：基本费用（base fee）和费率（ fee rate）。

两种类型的闪电网络费用

投资资本

为了为支付业务提供流动性并赚取费用收入，闪电网络节点运营商需要将资金（比特币）锁定在支付通道内。

两种类型的通道容量

通道入站和出战容量的图示

（来源：Bitcoin Lightning Wallet）

（注：橙色余额为入站容量，蓝色余额为出战容量）

闪电网络费用市场的运作

想要成为一个成功的闪电网络路由节点，实际要比人们想象的要更困难。在撰写该报告时，1ml.com的统计数据显示，当前共有7615个闪电网络节点。然而，通过管理节点、重新平衡通道以及以适当的方式设置费用，在这数千个节点当中，可能只有几百个节点在提供流动性方面做得很好。

节点运营者可能需要：

1. 调整费率和基本费用，监控调整的影响，并校准以实现最佳收入设置；
2. 分析网络，寻找连接数少、高支付需求的闪电网络节点（例如新商户）；
3. 分析费用市场，这不仅仅是整个网络，而且还有你所瞄准的高需求低容量路线；
4. 不断监控和调整通道，确保双向流动性充足；
5. 为最新的通道状态实施自定义的备份解决方案，以在节点计算机崩溃时保护资金安全；

目前，市场上还没有能完成上述功能的自动化系统。如果这种情况没有改变，可能需要建立专门的业务来为闪电网络提供流动性。然而，正如流动性问题一样，克服这些技术问题的挑战，并不一定意味着支付将变得困难或昂贵。这些技术挑战可能只是调整均衡市场费率。这些问题越难克服，通道运营商的潜在投资回报就越高，解决问题的激励也就越大。这将是推动闪电网络走向成功的需求，而不是节点运营商面临的挑战。

为了使闪电网络费用市场发挥作用，节点运营商可能需根据竞争形势调整费用，这可以是基于算法，也可以是一个手动过程（旨在最大化费用收入）。

费率实验

Bitmex研究院决定进行一项基本实验，尝试评估费用市场的状态（即使目前闪电网络处于萌芽状态）。我们建立了一个闪电网络节点，并定期更改费率，以尝试确定哪种费率将使费用收入最大化，正如节点运营商最终可能随网络规模变大而做的那样。

我们对一个节点的基本非科学分析，如下面的散点图所示。这似乎表明，费率目前确实对闪电网络节点的费用收入有影响。随着费率从0提高到大约0.1个基点，日费用收入似乎迅速增加，而一旦费用超过这个比率，平均每日费用收入似乎会逐渐下降。因此，基于这一实验，似乎闪电网络节点的收入最大化费率应该是约为0.1个基点，与其他支付系统相比，这无疑是非常低的。当然，这只是支付给一个跃点（hop）的费用，一次LN支付可能会涉及多个跃点（hop）。同时，目前的闪电网络费用市场几乎不存在，事实上，Bitmex研究院可能是少数几个通过改变费用实现经济收入最大化行为的LN节点之一。一旦网络规模变大，并且其他各方试图最大限度地增加收入，费用市场条件可能会变得非常不同。因此，这种做法只应被视为一个说明性的实验，而不是任何关于闪电网络费用市场的特别揭示。

闪电网络节点日费用收入与费率的关系

（来源：BitMEX Research）

（闪电网络费用收入数据表——注释和注意事项：

*其中的每日数据取自2018年12月31日至2019年3月24日期间；

*数据来自一个闪电网络节点；

*整个期间的基本费用设为了0；

*投资回报数据不包括链上比特币交易费用；

*这些数据包括工作日和周末的数据，一般来说，闪电网络在周末的流量是明显较低的；

*费率每天在大约21:00 UTC时更改。每天都会降低费率，然后在几次降价后跳到费率范围的顶部，接着开始下一个费率下调周期。这是因为有些钱包（例如移动钱包）并不总是在每次尝试通过节点路由付款时查询费率，因此当费率增加时，很多付款将会失败。例如，当打开从移动钱包到闪电网络节点的通道，然后提高费率并立即尝试付款时，由于钱包尝试支付的费用太低，付款经常会失败。在我们看来，为了让闪电网络费用市场运作，节点运营商可能需要定期更改费用，因此钱包可能需要更频繁地查询费率；

*每两周手动进行一次通道再平衡，每次约30分钟；

*闪电网络节点运行的是LND软件，该软件每两周进行更新一次；

*大约30%的通道（按值）是使用autopilot打开的，其余70%是手动打开的；

*投资回报率的计算方法是：取网络每天的出站信道容量，按日费用收入计算，然后根据特定范围内的费率，按所有天数计算简单平均值；

*数据仅基于一个节点及其特定的通道集，其他节点运营者的情况可能会是非常不同的；

*我们尝试使用我们的公共节点进行这项实验，但是费用收入太零散了，一些网络参与者经常支付比广告费用高出很多的费用，这使得数据不可靠。

*不幸的是，我们需要对两个轴都使用log scale。关于费率，我们不确定要收取的费率，甚至不确定要设定的数量级，因此，我们尝试了广泛的费率范围，从0.0001%到0.5%，以及合适的log scale。同时，每天的费用收入也非常不稳定，从0 聪到3000聪都会有。因此，log scale被认为是最合适的。而随着网络的发展及可靠性的提高，线性scale可能会更合适）

费用收入和投资回报

除了日常费用收入外，还可以考虑与运行闪电网络节点相关的年投资回报和各种费率。这是通过按年计算每日费用收入并除以每日出战（outbound）流动性来计算的。

实验中实现的最高年化投资回报率约为2.75%，而最高的费用工具（fee bucket）投资回报率几乎为1%。这似乎是一个相当有吸引力的回报，因为理论上它应该是一个风险相对较低的投资（至少在实现实时备份闪电网络通道的能力之后）。现有比特币投资者可能会受这些回报的诱惑，并向闪电网络提供流动性，或者美元投资者也可以购买比特币，利用杠杆对冲比特币价格风险，然后尝试赚取闪电网络费用收入。

按fee bucket划分的闪电网络节点年化投资回报率

（来源：Bitmex Research）

当然，当前闪电网络中的流动性提供者，不太可能是受投资回报的推动。当前的节点运营商很可能只是爱好者，在考虑开通和重新平衡闪电网络通道所需的费用时，绝大多数节点运营商都会蒙受损失。虽然这种基于业余爱好者的流动性可能会维持一段时间，但为了实现大规模的闪电网络应用，投资者需要被潜在的投资回报所吸引。

闪电网络费用及经济条件

在目前的低收益环境中，1%的投资收益率，似乎很有吸引力，但闪电网络最初可能难以吸引合适的商业流动性提供者。这一领域的投资者，通常都在寻找高风险高回报的投资，而闪电网络显然不太符合。

因此，闪电网络可能需要一种新类型的投资者，一种符合这种情况的投资者。

如果闪电网络实现较大规模，则这种高流动性投资产品会具有稳定的低风险回报，并可能敏感于经济条件。

请考虑以下情况：

1. 美联储基准利率为1.0% ；
2. 闪电网络节点运营商通常在其outbound余额上获得1.5%的年化投资收益率；
3. 由于强劲的经济条件和通胀压力，美联储公开市场委员会将利率从1%提高到3%；
4. 由于投资回报变得更具吸引力，闪电网络节点运营商可能会从闪电网络中提取资金，然后用于购买政府债券；
5. 由于闪电网络的流动性水平变低，用户需支付更高的路由费用，闪电网络变得更昂贵；

然而，如果闪电网络的流动性足够大（尽管存在着上面的逻辑），那么无论如何，闪电网络已经取得了巨大的成功。

无风险回报率

在某些方面，如果闪电网络成熟，人们甚至可将运行闪电网络节点的投资回报，视为比特币的无风险回报率，或者至少是无信用风险的回报率。在传统金融中，这通常是投资者通过持有政府债券而获得的利率，在这种情况下，政府有支付本金和息票的法定义务，以及创造新的资金来支付债券持有人，从而使风险接近于零。理论上，经济中所有其他投资项目或贷款的回报率，都应该高于无风险利率。这同样适用于比特币，闪电网络节点流动性提供商的回报率，被视为比特币生态系统中的基础利率。

在未来，如果运行节点所涉及的大部分技术挑战都被克服，并且有竞争性的费用设置算法，那么这个闪电网络的无风险回报率，最终可通过以下方式确定：

1. 更广泛金融市场的情况，更高的利率，可能意味着更高的闪电网络无风险利率；
2. 对闪电网络交易的需求，更多的需求或更高的资金周转率，应该会提高闪电网络的无风险利率；

结论

专业对冲基金和风险投资投资者，是否会愿意成为闪电网络流动性提供商，这一点仍有待观察。虽然闪电网络流动性提供商的投资回报，看起来还不引入注目，但随着网络处于其形成阶段，我们确实看到了这种业务模式的潜在优点。

在我们看来，闪电网络可以很容易地扩展到比特币当前链上交易量的很多倍，而不会遇到任何经济费用市场周期或问题，所有这些都完全基于业余流动性提供者。然而，如果想要让闪电网络达到很多LN倡导者所希望的规模，它将需要吸引渴望收益的投资者。如果发生这种情况，不幸的是，随着投资环境的变化，网络可能会经历费用市场条件的重大变化。

而建立一个节点，提供流动性，并试图通过削弱你的对等节点来赚取费用收入，是相对容易的。运行节点的运营通道、流动性供给的程度以及投资回报之间，最终会在哪里达到平衡，我们显然还不清楚。然而，如果我们被迫猜测，基于闪电网络的架构和设计，我们会说，该系统对用户和低费用更有利，而非流动性提供者。