Pyth深度研究报告

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Pyth 是一种高效的预言机协议，通过拉模型提供可靠的价格数据。 与推送模型类似，它将数据传递到链下引擎，当链上请求数据时提供价格更新。 Pyth 已被 Synthetix 和 Helium 等多个著名项目采用，并已扩展到服务最多样化的区块链。 其生态系统代币PYTH的最大供应量为100亿，分配给社区、提供商激励、生态系统发展、协议开发和私人销售。 Pyth 的目标是让所有世界金融市场数据均可用于 Web3。

Pyth概述如下：

• Pyth 确保价值 550 亿美元的资产价值，并支持超过 50 个区块链和 162 个协议的加密货币、股票、外汇对、ETF 和商品的价格信息。
• 2024年2月，Pyth预言机交易量平均占Solana总交易量的20%； 与此同时，Solana 上的 Pyth 数据提供商于 2024 年 2 月支付了 225,000 美元的费用。
• Pyth Network 利用第一方数据提供商网络直接将数据发布到 Solana 和 Pythnet（为所有其他区块链提供 Pyth 预言机更新的应用链）。 数据提供商包括机构交易员、知名做市商以及著名的 DeFi 协议，例如 Jane Street、CTC 和 Raydium。
• 到第二季度末，Pyth 计划将其 Solana 推送预言机完全过渡到新的 Solana 拉动预言机。
• 作为 Solana 上领先的预言机，Pyth 将支持扩展到 Eclipse 并在 Eclipse 上启动的许多应用程序，Eclipse 是以太坊上第一个基于 SVM 的第 2 层区块链。

1、背景

区块链应用程序通常依赖于来自外部世界的数据。 然而，这些系统的设计限制了它们在没有帮助的情况下与外部数据的本机交互。 因此，区块链依靠预言机作为中介，聚合外部数据并将其提供给链上应用程序。

通常，预言机网络会激励节点寻求特定信息，就特定数据点的值达成共识，并在设定的时间范围内将这些值发布到区块链。 然而，这种“推动”模式可能是间接的、成本高昂且难以扩展。 Pyth Network 通过培育主要源（第一方）数据提供商网络并协调“推送”模型来解决这些问题。 该模型通过将更新费用转移给数据消费者（应用程序和开发人员）来减少延迟、快速扩展并降低网络成本。

Pyth是一个语言网络，旨在为加密货币、股票、外汇对、ETF 和商品提供准确的价格。 其提供三大核心产品：

• 价格信息、智能合约实时更新
• 基准、历史市场数据
• Pyth Entropy，一个安全的随机数生成器

Pyth 的数据稳健性通过其贡献提供商网络得到了极大增强，该网络由来自全球交易所、交易公司、做市商、机构和 DeFi 的近 100 个数据提供商组成。 一些著名的提供商包括 Jane Street、Chicago Trading Company (CTC)、Binance、Raydium、Osmosis、Galaxy 和 0x。 Pyth 专注于为开发人员提供不断扩大的区块链网络列表中的金融市场数据，截至撰写本文时，目前已有 50 多个区块链。

2、技术

除了在区块链和外界之间架起数据桥梁之外，预言机还努力克服预言机问题。 预言机问题是指确保外部数据的安全性、身份验证和可信性，同时考虑外部来源的潜在故障。

解决预言机问题通常涉及以下步骤：

• 验证器或预言机节点源数据
• 节点对源数据进行加密签名（验证）
• 数据聚合和数据点共识计算
• 数据传输至区块链网络

预言机问题通常通过推或拉模型来解决。 大多数预言机使用第三方推送模型，其中预言机节点充当中介，从第一手来源（例如交易所）或二手来源（例如 CoinGecko 和 Kaiko 等数据聚合器）获取数据。 例如，Chainlink 的主要喂价预言机节点从二手来源获取数据。 推送预言机按设定的时间间隔将价格更新推送到各个区块链，每次链上更新都会产生Gas费。 添加价格反馈或减少链上更新延迟会增加预言机网络的成本，从而阻碍其可扩展性。 此外，获取数据需要多重信任假设：主要来源正确且稳定，次要来源正确且稳定，预言机网络稳定。

Pyth Network 通过其拉模型解决了第三方推模型的缺点。 凭借其第一手数据提供商网络，Pyth 减轻了有关第三方数据可靠性的下游信任假设。 在 Pyth 的拉模型中，数据由网络内的实体直接提供，例如交易所、做市商和 DeFi 协议（例如 Jane Street、Binance 和 Raydium）。 这些实体被激励诚实行事，提供可靠的数据，保持良好的声誉，并避免被协议禁止。

额外的好处来自于将成本转移给最终消费者，其中价格反馈根据需求而不是按照设定的时间间隔进行更新。 因此，消费者发起价格更新，在同一 DeFi 交易（例如资产互换、永续互换结算）中将更新拉入链中。 通过将成本转移给用户（更新是基于需求的），Pyth 有效地重新定向了这些成本，其在 451 个价格源中的频繁更新就证明了这一点。

2.1 核心交互

Pyth 运行其协议的两个实例：一个位于 Solana 主网上，另一个位于 Pythnet 应用链上。 Solana 上的 Pyth 实例专门为 Solana 上的协议提供数据，而 Pythnet 上的 Pyth 实例为所有其他区块链上的协议提供数据。 在这两种情况下，三个核心实体进行交互以促进 Pyth 网络上的预言机更新：

• 数据提供商/发布者（如 Jane Street、CTC、Binance、0x、Raydium 等）
• Pyth Oracle程序（聚合算法）
• 数据消费者（应用程序/开发人员）

数据提供者是 Pythnet 上的验证者。 此前，Pyth 数据协会负责将足够的权益委托给验证者； 然而，随着治理的启动，这一责任现在由 PYTH 代币持有者管理。 截至撰写本文时，还没有提议改变验证者权益的动态，目前所有验证者都具有相同的权重。 作为 Pyth 数据的主要供应商，供应商通过在消费者发起的整个 DeFi 交易中收取少量费用来获得补偿。

Pyth Oracle 程序是一种聚合算法，它结合了提供商提交的数据，并在计算过程中生成相应价格源的聚合价格和置信区间。 它还维护价格反馈，存储来自提供商的单独输入，并执行其他计算，例如移动平均线。 应用程序和开发人员充当消费者，请求更新价格源以读取预言机程序生成的信息。

2.2 Solana 上的 Pyth

价格源由两个 Solana 帐户表示：产品帐户和价格帐户。 产品账户存储有关价格信息的元数据，例如股票代码、资产类型、对应的价格账户等。价格账户包含数据提供者授权的数据，包括每个提供者的名称、每个提供者提交的价格和置信区间。 两个帐户均由预言机程序维护，其中还包括第三个帐户，主要列出产品帐户。 此设置允许应用程序对 Pyth 提供的完整价格源列表进行分类。

提供商每 400 毫秒（Solana 上的时隙长度）提交一次价格更新。 每次更新都会触发价格和置信区间的频繁聚合更新，然后由下游应用程序使用。 由于 Solana 的成本较低，Pyth（或任何预言机）可以运行高效的推送模型，开发人员只需将相关价格源传递到其应用程序、反序列化数据并读取/集成已发布的值。

值得注意的是，通过存储每个提供商提交的单独数据值，预言机可以让提供商对性能不佳或恶意行为负责。 截至第二季度末，Pyth 计划将其 Solana 推送预言机完全迁移到新的 Solana 拉动预言机。 Pyth 团队表示 Pyth pull 预言机已经在开发网络上运行。

2.3 Pyth应用链

Pythnet 的应用链是 Solana 主网的权威权益证明分支，作为计算层来处理和聚合 Pyth 数据提供商网络提供的数据。 Pythnet 上的价格信息可供 50 多个区块链访问，而不仅仅是 Solana，因为其价格信息直接发布到区块链。 由于Pythnet是Solana的一个分支，所以Solana上的Pyth oracle框架和Pythnet上的Pyth oracle框架有些相似，但也有一些区别。

上面提到的 Solana 上的推送模型（包括账户和 oracle 程序）与 Pythnet 类似。 然而，Pythnet 不是目标链，也不向提供商收取提交价格的费用。 因此，数据提供者在将数据推送到Pythnet进行聚合并通过oracle程序序列化到账户的同时，这些数据随后通过Wormhole跨链消息协议广播到其他区块链。 然后，消费者通过依赖预言机数据的常规 DeFi 交易发起数据传输时，会在目标链上产生成本，从而拉动数据更新。

2.4 跨链消息传递

在 Pythnet 上发布和聚合数据后，数据不会立即通过 Wormhole 路由。 相反，Pyth 通过消息缓冲区路由其数据并将其散列到 Merkle 树中。 这确保用户可以选择将哪些更新包含在单个事务中。 它还允许用户保持较低的成本，并使数据更新能够包含任意计算。 每次聚合更新后，聚合程序都会向消息缓冲区添加一条消息。 对于每个时间段，Pythnet 验证器读取消息并创建 Merkle 树，然后将包含所有价格的 Merkle 根的消息发送到 Pythnet 上的 Wormhole 合约。

随后，Wormhole 管理员（Wormhole 节点）读取 Merkle 根消息，创建可验证操作批准（VAA），并将价格更新广播到相关区块链。 VAA保证了数据的可靠、安全传输。 VAA 包含 Wormhole 管理员的签名。 这些签名确认管理员已经见证并验证了 VAA，包括虫洞守护者的签名。 这些签名确认守护者已经见证并验证了消息中包含的信息，即价格的默克尔根。 签名 VAA 是一种可验证且安全的方法，用于确认从 Pythnet 传输到目标区块链的数据的准确性，并已得到可信方（虫洞守护者）的验证。

2.5 Hermes

H‌ermes是一个 Web API，抽象了开发人员更新启动过程。 如果没有像 Hermes 这样的服务，开发人员将不得不手动编译具有所需价格源的更新有效负载，并使用经过虫洞验证的 Merkle 根从 Pythnet 获取相应的数据和 Merkle 证明。 Hermes 使开发人员能够轻松查询 Web 服务以访问预言机价格。 它允许数据消费者从 REST 或 WebSocket API 检索最新价格。

REST（HTTP 的子集）API 功能：

• 最适合需要立即访问最新数据、不规则数据检索间隔或根据特定条件请求数据的应用程序。
• 易于实施和使用。
• 每个请求都是独立的，使得客户端和服务器之间的交互更加简洁。
• 应用场景：投资组合跟踪、贷款发放或还款等。

WebSocket API 特点：

• 最适合需要实时连续数据流的应用。
• 维护成本低：初始设置后，可以来回发送数据，而无需重复 HTTP 标头的开销，这对于频繁的数据传输非常高效。
• 实时更新由于客户端和服务器之间的持续连接，使得数据可以立即更新。
• 场景：套利交易、收益率优化工具、DEX交易等。

Hermes 无需许可，允许任何第三方构建 Pyth 网络的简化接入点。 由于操作复杂性，Pyth 数据协会维护了一个公共版本。 然而，其他公司，例如 Triton、P2P、Liquify 和 EXTR，也提供自己的 Hermes 托管版本。 可以在这里找到越来越多提供 Hermes 的节点提供商。

3、代币经济学

PYTH 上的生态系统代币 PYTH 的最大供应量为 100 亿个 PYTH 代币。 2024年5月首次解锁后，其分配将反映以下分布：

• 社区和启动 (6%)：这部分分配用于初始启动活动、相关活动和举措。
• 提供商奖励（22%）：针对 Pyth 数据提供商网络，此分配用于奖励提供商、资助计划以及激励对最初可能缺乏流动性的新资产的支持。
• 生态系统增长（52%）：分配给 Pyth 网络的贡献者，包括但不限于开发人员、研究人员、教育工作者和早期提供者。 目标是鼓励创始团队和核心贡献者之外的举措并奖励贡献。
• 协议开发（10%）：致力于核心贡献者（即 Douro Labs）构建工具、产品和基础设施。
• 私募（10%）：保留用于两轮筹款。 Pyth 尚未公开披露每个 PYTH 的售价或其估值。 2023 年 12 月，Pyth 发布了有关早期战略回合的最新信息，其中包括 Castle Island Ventures、Wintermute Ventures、Borderless Capital、CMT Digital、Bodhi Ventures、Distributed Global、Multicoin Capital 和 Delphi Digital 等知名投资者。

3.1 治理

PYTH 代币是 Solana 上的 SPL 代币（相当于以太坊上的 ERC-20）。 其核心功用是治理。 PYTH 持有者可以通过质押资产和投票支持 Pyth 改进提案（PIP）来指导协议开发。 截至目前，唯一已经或正在投票的提案包括 Pythian 理事会选举和 Pyth DAO 宪法的批准。 治理涵盖可修改的典型主题，包括：

• 链上软件更新
• 数据提供者的奖励结构
• 创建许可提供商的规则
• 大小、面额以及预言机更新费用的存在
• 添加新的价格源并确定谁支持它们

Pyth DAO 由 Pythian 理事会和价格反馈委员会组成。 每六个月，两个委员会都会举行选举以轮换委员会成员。 此外，参与时间少于三分之一的成员将被排除在连任之外。 该系统确保会员的积极参与并与 Pyth 的目标保持一致。 两个委员会均负责投票并执行某些运营 PIP。

3.2 Pythian委员会

Pythian 7-of-9 多重签名钱包有八名成员和可操作的钱包持有者作为签名者。每次选举都会更换四名成员。

他们有权对与预言机程序更新、验证机制、预言机更新费用和面额调整以及有关 PGAS（分配/委托给 Pythnet 验证者的 Gas 代币）相关的操作 PIP 进行投票。

3.3 Price Feed委员会

Price Feed 5-of-8 多重签名钱包有七名成员和可操作的钱包持有者作为签名者。每次选举都会更换三名成员。

他们可以被授权对涉及所提供的喂价收集管理、发布者选择和喂价要求（即每个来源的最小和最大提供商）的运营 PIP 进行投票。

在 Pyth 的 Discord 论坛上进行讨论后，PYTH 持有者在到达“投票阶段”时可以通过 Realms 上的治理门户对提案进行投票。 目前，提案创建者需要持有 2500 万个 PYTH 才能创建提案。

Pyth DAO 由两种类型的 PIP 组成：宪法性的和运营性的。 宪法 PIP 涉及协议更新、确定结构以及指导 Pyth DAO 的管理。 它们需要超过 67% 的支持才能实施。 运营 PIP 涉及财务、Pythian 委员会和价格反馈委员会的选举和管理。 这些 PIP 的投票可以委托给委员会成员，并需要超过 50% 的支持才能实施。

4、Pyth用法

Pyth 是 Solana 上最常用的协议之一。 2024 年 2 月期间，其预言机交易平均占 Solana 所有交易的 20%。 同一时期，Python 数据提供商在 Solana 上支付了 225,000 美元。 Python 的预言机保护了区块链 95% 的价值。 截至 2024 年 1 月，Pyth 还保护其他 9 个区块链上超过 90% 的价值，以及其他 16 个区块链上超过 50% 的价值。

由于能够扩展 Pythnet 上的源，Pyth 已成为各种区块链中使用最广泛的预言机协议之一。 它不是直接向目标链添加新数据源，而是简单地将新数据源添加到 Pythnet，然后可由每个支持的目标链上的 Pyth 预言机合约使用。 因此，Pyth 可以为其计划扩展到的任何链构建预言机合约。 随着对众多区块链的支持不断增加，一些著名的项目已经采用了 Pyth 的预言机网络。 以下是一些突出的例子。

• Synthetix

Synthetix 是一种去中心化的流动性协议，可以创建合成资产（称为 Synths），跟踪加密货币和货币、商品和股票等现实世界资产的价值。 Synthetix 允许用户在不实际持有的情况下获得各种资产的投资，从而扩大投资机会并增强加密货币市场的流动性。 Synthetix 功能的一个关键组成部分是它与 Pyth 网络预言机的集成。 这些预言机提供高保真、实时的价格反馈，这对于维持 Synths 价值的准确性至关重要。

• Helium

Helium 是一个去中心化的物联网 (IoT) 网络，通过基于代币的经济激励系统激励参与者部署无线设备，为网络提供覆盖。 Helium 利用 Pyth 网络预言机为其原生代币 HNT 提供准确的链上市场价格。 这些价格对于一系列网络活动至关重要，包括将销毁的 HNT 转换为数据信用 (DC) 以及准确衡量资金分配。 虽然 Helium 不是 DeFi，但 Helium 去中心化连接平台中 Pyth 预言机的使用凸显了准确数据在管理协议经济方面的重要性，即使在传统 DeFi 领域之外也是如此。

• Eclipse

Eclipse 最近在 A 轮融资中筹集了 5000 万美元，以推出第一个第二层区块链，使用 Solana 虚拟机 (SVM) 进行执行，使用 Celestia 进行数据可用性，同时利用以太坊作为安全结算层。 Eclipse 的推出预计将吸引以太坊用户的流动性，并将其引导到 Solana 第二层的去中心化应用程序中。 作为 Solana 上的领先预言机，Pyth 将支持扩展到 Eclipse 并在 Eclipse 上启动的许多应用程序。

5、竞争分析

预言机领域是Chainlink主导的竞争激烈的行业。 尽管 Chronicle Protocol 在 2017 年为 MakerDAO 创建了第一个链上预言机，但直到 2023 年底才推出公共预言机网络。目前它仅在两个区块链上提供资源，但计划进行扩展。 Chainlink 在 DeFi 发展多年中占据了市场份额，推出了各种基于预言机的产品并服务于广阔的市场。 截至目前，只有三种协议比 Pyth Network 更安全：Chainlink、Chronicle 和 WINkLink——这四大协议占所有预言机市场价值的 90-95%。 尽管如此，Pyth 在覆盖的区块链数量和安全价值方面处于领先地位。 就覆盖区块链的多样性和安全价值而言，Chainlink 是 Pyth 的主要竞争对手。

由于预言机节点获取数据的方式缺乏透明度，批评者将 Chainlink 称为“黑匣子”。 数据来源未在链上或 Chainlink 预言机节点网站上标识。 相比之下，通过将交易哈希值从 Pyth 的价格信息网页复制到任何 Solana 区块浏览器，Pyth 网络上的每个数据点都可以追溯到各个提供商的公钥。 虽然 Chainlink 上的数据也可以追溯到 Chainlink 预言机节点，但 Pyth 的数据提供者是第一方来源。 与 Chainlink 的数据不同，Pyth 披露的数据来自交易所、贸易公司、做市商等运营机构的内部。然而，提供商的公钥并未与其身份公开关联，这为 Pyth 管理其提供商的方式增加了一层信任 网络，最初由获得许可的提供商组成。

Pyth 专注于传统金融和加密货币价格信息，而 Chainlink 有多种产品。 其中包括互操作性协议 (CCIP)、储备证明信息源和开发人员工具（VRF、API 功能和自动化服务）及其市场数据源。 因此，Pyth 的主要产品挑战了 Chainlink 领先的市场数据馈送产品，尽管 Pyth 还通过 Pyth 熵提供了随机数生成器。

下面是 Pyth 和 Chainlink 在市场数据源方面的比较。

Pyth：

• Pyth 直接聚合来自主要来源的数据，并每 400 毫秒更新一次 Pythnet 应用链和 Solana 上的价格信息。
• 在 Solana 之外，其他链必须启动价格更新才能将其发布到各自的链，这意味着数据新鲜度范围在 400 毫秒到下一次按需更新之间。
• 对于数据提供者（也从事交易）来说，发布可能不利于特定交易的诚实数据点存在利益冲突。 假设大多数提供商都是诚实的，努力保持较高的声誉，并且不协调更新，Pyth 的聚合算法应该通过对异常数据点应用较低的权重来减轻这种风险。
  直接从主要来源获取数据可以快速添加新创建的交易对的价格信息。
  链环

Chainlink：

• Chainlink聚合来自二级来源（数据聚合器）的数据，并根据区块链的频率在链上发布价格信息更新。
• 数据点的新鲜度取决于二级来源的更新和预言机网络的聚合。
• 虽然主要来源可能支持特定的交易对，但价格信息的可用性取决于二级聚合器实现了该数据点的覆盖。 这可能会在添加新信息流时带来摩擦，尽管这对于主要交易对来说不是问题。

在推拉模型的选择方面比较如下。

Pyth：

• 在 Solana 上，Pyth 使用推送模型，每 400 毫秒发布一次更新。
• 在 Pythnet 上，采用拉模型。 用户在目标链上发起更新，Pythnet上发布的更新通过Wormhole路由，然后广播到请求链。 在这种模式下，用户需要付费。
• 由于所有市场价格数据流（Solana 之外）都驻留在 Pythnet 上，Pyth 提供了增强可扩展性的功能，从而减少了在支持的/新的链上直接集成数据流所需的成本和时间。 然而，Pyth 的可扩展性引入了延迟层和对 Wormhole 的额外信任/依赖。

Chainlink：

• Chainlink 的一级市场数据流采用推送模型，通常在目标链上的区块时间发布更新。 这可能会给预言机节点带来成本负担，并且在高波动性环境中偶尔会导致交易失败，尽管这种情况很少见。
• 将价格数据流添加到新的和现有的链中会产生更高的成本，因为必须为每个支持的网络实施新的流。
• Chainlink 的方法不依赖额外的中继器，也不会在 Chainlink 的预言机网络和目标区块链之间引入额外的信任。
• Chainlink还在其数据流产品中提供了拉模型。
• 与推送模型类似，数据会被处理，但会传输到 Chainlink 的链下数据引擎，该引擎会在链上请求时提供价格更新。
• 目前，数据流仅在 Arbitrum 上可用，维护八个价格数据流。

在应用方面的对比如下：

• Pyth 通过 50 多个区块链上的 162 个协议保护 55 亿美元的资金。
• Chainlink 通过 19 个区块链上的 371 个协议保护 387 亿美元的资产。

两种系统在市场数据信息流方面各有优缺点。 Pyth 的模型更适合扩展价格信息流的数量，同时保持高更新频率。 然而，Pyth 维护高保真数据的能力依赖于这样一个假设：声誉和共谋的成本超过了恶意行为给提供商带来的任何潜在利益。 其网络稳定性取决于Wormhole的正常运行。 相比之下，Chainlink 的模型对原始数据源以及预言机网络与支持的区块链的关系的信任度较低，因为它从二级聚合源获取数据并直接发布到目标链。 然而，扩大数据信息流、覆盖更广泛的区块链需要付出更高的成本。 然而，随着加密货币市场的不断增长，新协议在实施不同的预言机价格信息流时需要考虑许多选择和权衡/风险。

6、结束语

Pyth Network 是重塑预言机格局的开创性协议。 它培育了第一方数据提供商网络并实施了基于拉动的预言机，将成本转移给了预言机用户。 通过这样的设计，Pyth降低了预言机网络的成本，提高了价格更新频率，并直接维护基于原始数据源的市场数据。 自推出以来，Pyth 已扩展到为大多数区块链提供服务，并占据总价值第四大份额（截至 2024 年 3 月，为 55 亿美元）。 随着其提供商网络的扩展，Pyth 旨在履行其使命，即为 Web3 提供所有世界金融市场数据。

原文链接：Messari Research Report: In-depth Analysis of Pyth, the Leading Oracle on Solana

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