MEVと仮想通貨取引所の進化:パートI

上級1/17/2024, 8:02:03 PM
この記事では、暗号通貨取引所の設計パスを探り、市場の微細構造と分散型システムの交差点を掘り下げて、現在の機会、課題、および将来の暗号通貨取引所を作成するための今後の道筋を探ります。

取引所の展望を再考する

発見と同時に、MEVはパブリックブロックチェーンの揺るぎない部分としての地位を固めました。 これにより、暗号資産の交換プロセスの一部としてMEVが受け入れられ、その悪影響を最小限に抑え、軽減することに焦点を当てた新しい製品やプロトコルが爆発的に増加しました。 これらの取り組みは、祀られているか、連携しているか、オフチェーンであるか、オンチェーンであるかにかかわらず、「MEVスタック」を改善するために、優秀な人材のチームと大規模な資本注入を結集しました。 しかし、イーサリアムの暗い森の木々に無心に登る前に、林床に戻って、私たちが構築している地面を再検討したいと思います。

暗号資産の交換の未来を垣間見るには、今日私たちが直面している重要な設計上の課題を再検討する必要があります。 本稿は、仮想通貨における取引所設計の道筋を探る2つの記事の第1回であり、市場の微細構造と分散システムの交差点に触れ、将来の暗号資産取引所を創造する上での現在の機会、課題、および今後の道筋を探ります。

現在の状況

執行の質、つまりトレーダーが「真の市場価格」を反映した価格で資産をどれだけ忠実に売買するかは、一般的にマーケットメーカーが提供する流動性の関数です。 これらのマーケットメーカーは、取引所の仲介者として重要な役割を果たしており、時間の経過とともに双方をマッチングさせるリスクを負うことで報酬を得ています。 マーケットメーカーやトレーダーとのインターフェースを担当する取引所の構成要素は、オーダーマッチングエンジンであり、特定のルールに従って売買注文をペアにするデジタルシステムです。

アーキテクチャ的には、ユーザーの取引をマッチングする際の注文マッチングシステムの有効性は、マッチングエンジンに注文を発注するマーケットメーカーに課す自由度と制約のバランスの関数です。 マーケットメーカーが効率的かつ確実に相場を更新し、最も競合するマーケットメーカーと流動性を引き付け、トレーダーに最高の執行品質をもたらすように注文マッチングシステムを設計する取引所。

パーミッションレスで信頼を最小化した交換への道を開いたにもかかわらず、AMMを通じて得られる実行品質は、オフチェーンの代替手段にまだ追いついていません。 フロントランニングリスクを組み込む前でさえ、 今日のDeFiのユーザー手数料は、従来の金融(tradfi)よりも大幅に高くなっています。 最も深いUniswapプールは、ガスを差し引く前は平均で約0.05%(5ベーシスポイント(bps)ですが、従来の取引所の小売注文の平均マークアウトは平均で約0.007%(0.7bp)です。 これは、パフォーマンスの点でほぼ10倍です。

AMMの執行の質の低さは、AMMが作り出す環境が、そもそも買い手と売り手の間の取引を促進するのに十分な質の高いマーケットメーカーを効果的に引き付けていないという事実に起因しています。

特にこの1年間で、Uniswapのような取引所からMetaMaskのようなウォレットまで、注文フローアグリゲーターは、執行品質を向上させる注文マッチングシステムの設計において、より独断的になりました。 これらのアグリゲーターの中には、執行品質を向上させるための内部ソリューションを構築しているところもあります。 同時に、多くの出張商店が、Account Abstraction SDKからOFAのインテントソリューションまで、問題を解決することを約束するソフトウェアを販売しようとしています。 この傾向を後押しする主な要因は、AMMがユーザーに高品質の取引執行を提供できないことです。

AMM問題の概要

従来のAMMのこれらの課題については、すでに長々と説明してきたので、ここでは短くしておきます。 AMMでは、流動性リスクを引き受けるマーケットメーカー(流動性プロバイダー)は、マーケットメイキング戦略をオープンに宣言する必要があります。 ブロックチェーンに記録されたこれらの戦略は、各取引が資産に提供する価格にどのように影響するかを指定します。 しかし、ブロックチェーンは更新が遅いため、これらのマーケットメーカーは、裁定取引業者に狙撃されるのを避けるのに十分な速さで価格を調整することができません。 その結果、マーケットメーカーはAMMに参加する意欲を失い、オンチェーンの注文執行に支障をきたします。

AMMを支持する議論の1つは、パッシブマーケットメイキングは、プロのマーケットメイキングと比較して、ユーザーに良い価格を提供するという点で競争できるはずであり、プロのtradfiマーケットメイキング間の競争は、執行の優先順位をめぐってキューのトップに立つためのレイテンシー戦争に起因しているというものです。 したがって、プロのマーケットメイカーがこの競争に勝つために行った努力は、必ずしもトレーダーの執行品質の向上につながるとは限りません。

ETHのマーケットメーカーが、流動性プロバイダーからお金を受け取るAMMだけであれば、プロのマーケットメーカーが独占しているのとほぼ同じ価格が提示されても不思議ではありません。 それにもかかわらず、今日のマーケットメイキングの現実に関するこの正しい観察は、プロのマーケットメーカーにとってより速く、より表現力豊かな取引所の存在が、AMMのパッシブ流動性プロバイダーがいずれにせよ負け戦略にコミットすることにつながるため、真空状態での有効活用にのみ適用できます(AMM問題の簡単な概要で前述した手段を通じて)。

フック&ティー – 未来的なAMMの限界

ダイナミックな手数料を通じてフックを削減するLVR(損失対リバランス)などの革新的な設計は、マーケットメーカーが将来の取引を予測し、在庫の価格を再設定するのを支援することで、逆選択に対処するために登場しています。それにもかかわらず、マーケットメーカーによるAMMの採用には、マーケットメーカーが戦略に公にコミットすることを強制し、フロントランニングの問題につながるという重大な障壁が残っています。

一般的に、フロントランニングが発生するのは、敵対者がマーケットメーカーの注文が執行される前にそれを知っているからです。 しかし、マーケットメーカーがマーケットメイキング戦略に公にコミットする場合、マーケットメーカーは一連のインプットに基づいて行う取引の順序を市場に伝えます。 これにより、敵対者は注文を出す前にマーケットメーカーを先取りすることができます。 マーケットメイキング戦略が洗練されればされるほど、攻撃ベクトルの領域は大きくなります。

ポーカーをプレイしながら、何に入札するかをみんなに伝えるのは最悪なのと同じ理由で、シタデルのようなトラディファイのマーケットメーカーは、マーケットメイキング戦略を非公開にするために、従業員にNDAに署名させます。 これらの戦略を秘密にしておくことは、これらの企業にとって非常に重要であり、元従業員が退職してから1〜2年間、競合他社で働かせることはありません。 彼らは、この間ずっと家に座っているために、フルタイムの給与と福利厚生を支払うことさえあります。

TEE( SGXなど)のようなプライバシーソリューションとUniswapのフックなどのツールを組み合わせることで、AMMは、洗練された高頻度取引のマーケットメーカーが使用しているものと同様の高度な戦略を組み込む方法を提供し、これらの戦略を一般の人々から隠すことができます。 これらの潜在的な改善にもかかわらず、このアプローチの課題は、競争力を維持するために、洗練されたマーケットメーカーがマーケットメイキングアルゴリズムを絶えず更新する必要があることです。

例えば、UniswapV4の流動性プール作成者がSGXベースのフックを使用してマーケットメイキング戦略を実施している場合、市場の状況の変化に応じて競争力を維持するために、SGX内で実行されるアルゴリズムを定期的に変更する必要があります。 さらに、これらのアルゴリズムの機密性は、敵対者がそれらを推測して悪用することに対する保護を保証するものではないため、流動性マネージャーがSGX内で実行されるアルゴリズムを更新するよう促す別の要因になります。

これはトレードオフを生み出します:流動性プロバイダーが資金を投入する前に戦略を公に検証できる取引所を持つか、変化する市場の状況に適応するためのカスタマイズ性を持つことができます。 したがって、資産管理に関する厳格なルールを定義する、信頼を最小化した手段としてのAMMの価値提案は再考する必要があります。

オーダーマッチャーは、知っている情報が多すぎるか、少なすぎるか、それとも十分か?

これらの課題により、AMMモデルから部分的に離れ、マーケットメーカー、流動性、それに伴う高品質の執行の好循環を呼び込もうと、暗号資産におけるオーダーブックや見積依頼書(RFQ)システムが再登場しています。

ウォレットからDApps、取引所まで、ユーザー向けの注文フローアグリゲーターは、その役割、インセンティブ、責任が異なります。 彼らは、1)トレーダーの注意と信頼を引くフロントエンドを提供するか、2)取引を容易にする取引所を作成することによってお金を稼ぎます。 後者に焦点を当てると、さまざまな市場や資産のシステムと注文マッチングのために異なるアーキテクチャを組み合わせる際のトレードオフと課題を理解する必要があります。 取引所の長期的な競争力は、当事者AとBがどれだけ効果的にマッチングできるかにかかっており、主に、これらの会場のマーケットメイキング仲介業者に課せられた制約(またはその欠如)の下流にあります。 この点で取引所が異なる主な方法の1つは、RFQまたはオーダーブックの選択です。

RFQ とオーダーブックの情報の非対称性

ブロックチェーンの文脈から離れて、これらのシステムを単独で見ると、学界や産業界全体の証拠は、 優れた注文執行のためにRFQシステムよりもオーダーブックを圧倒的に支持しています。 オーダーブックは、需要と供給のより動的な均衡を生み出すことで、効率的な価格発見とユーザーのスプレッドの縮小を可能にします。

これは、取引をマッチングする際の利害関係者を分類することで確認できます。

  1. 購入者 (当事者 A)
  2. 売り手(当事者B)
  3. マーケットメーカー – 相互作用を促進する仲介者

オーダーブックシステムでは、価格の意図は関係するすべての当事者によって公に宣言されます。 ユーザーは注文を直接発注し、マーケットメーカーは注文を執行するために競い合います。 当事者Aが1ETHを最大10,000ドルで購入し、当事者Bが1ETHを11,000ドル以上で売却したい場合、これら2つの価格のスプレッドは明らかに1,000ドルになります。 この情報を公開することで、参加者はリアルタイムの注文の深さと流動性に基づいて意思決定を行うことができます。 マーケットメーカーや他の参加者が現在の市況に合わないクォートを発注した場合、調整するまで注文は未約定のままになります。

逆に、RFQ システムでは、当事者 A と B は、制限価格を指定できない状態で、注目している資産の金額に基づいて見積もりを要求します。 マーケットメーカーは、この要求を受け取ると、当事者AとBがある程度のスリッページを許容する可能性があると予想して、価格を広げるインセンティブが与えられます。

状況によっては、RFQにより、トレーダーは情報の拡散をより適切に制御できます:何を表示するか、誰に見せるか、いつ表示するか、流動性の低い市場での大規模なブロック取引中の市場の不利な反応を制限します。 このような状況では、RFQは、トレーダーが注文執行を失敗させないようにする見返りにカットを受けるプロのマーケットメーカーに注文執行をアウトソーシングできるため、ダークプールよりも効果的です。

一般的に、RFQのマーケットメイカーは、当事者AとBが希望する資産の量を指定するまで流動性をコミットする必要がないため、オーダーブックよりも多くの利益を上げることができます。 透明性の高いオーダーブックによる価格圧力がなければ、当事者AとBはRFQシステムでより高いコストを負担する可能性が高く、トレーダーを犠牲にしてマーケットメーカーに利益をもたらします。

これらの違いに照らして、オーダーブックとRFQの違いは、RFQを仮想通貨取引所の進むべき道として受け入れるほど重要ではないという物語を受け入れることには注意が必要です。 仮想通貨業界の多くの参加者は、ロビンフッドのRFQシステムにゼロ手数料が存在することや、債券市場におけるRFQの現在の優位性を、その正当性の証拠としてほのめかしています。 しかし、これらの市場は、暗号の目的とは正反対の非競争的な行動を特徴としていることを忘れてはなりません。

例えば、ロビンフッドを見ると、シタデルのようなマーケットメーカーは、株式が取引される多数のオーダーブック会場でNBBO(National Best Bid and Offer)を改善している場合にのみ、リテールオーダーフローを獲得できるのは事実です。 しかし、ロビンフッドのユーザーがまとめてNASDAQで取引を行った場合、シタデルは他の企業と競争しなければならないため、支払うスプレッドは減少します。

寡占産業の証拠に頼って、彼らが利用している秩序マッチングシステムの存在を正当化すべきではありません。 債券市場(JPM、シティ、BofAが支配)などの不透明な市場構造は、より多くの情報を持つ人々に利益をもたらします。 言うまでもなく、集中した事業体が市場のかなりの部分を支配している場合、彼らはその支配に影響を与える可能性のあるその市場構造の変化に抵抗するための情報、レバレッジ、およびインセンティブを持っています。

それにもかかわらず、業界としての RFQ の仕組みの改善に向けて前進したことは明らかです。 例えば、従来の市場におけるRFQシステムは、プロセスが多く、非効率であるという特徴があります。 コモディティのデリバティブ取引のカウンターパーティ間の典型的なRFQベースのやり取りでは、当事者A、当事者B、およびそれらのマーケットメーカーは、初期証拠金と変動証拠金を設定することを余儀なくされます。 金融契約は、従来の企業チケットシステムに関する法的な契約と、満期時のエラーが発生しやすい手動の通信とのやり取りを通じて概説されます。 この複雑なプロセスは、T+2 の決済期間によって複雑になり、効果的な検証、調整、リスク管理に課題が生じ、その否定的な結果はすべてエンドユーザーに転嫁されます。 ここには、暗号が役割を果たすことができる改善の余地がたくさんあります。

暗号RFQの開発においても、ペースの速い改善が見られました。 多くの仮想通貨RFQシステムでは、マーケットメーカーは事前に流動性に見合うようにコミットする必要はなく、前のブロックのAMM価格に対して改善するだけで済みます。

表面的には、マーケットメーカーがその価格を改善しないことを決定した場合、トレーダーにとって最悪の価格は、AMMを直接通過した場合と同じであるように思われるかもしれません。 しかし、買い注文の例を見ると、 物事はそれほど単純ではないことがわかります。

RFQ プロバイダーが注文を (自分で約定させるのではなく) AMM にルーティングする可能性が高い市場シナリオは、AMM 価格がオフチェーン価格よりも低い場合です。 アービトラージャーは、Binanceでより多くのお金で売却できるのに、なぜこのRFQトレーダーに最後のブロックの価格で資産を売却するのでしょうか? その結果、スワッパーはAMMにルーティングされ、そこでブロックの一番上に到達するために専門のアービトラージャーと競争しなければなりません。 ブロックの一番上に到達できれば、スワッパーは最初に提示された価格を得ることができますが、スワッパーはその戦いに勝つことはできません。

UniswapXのRFQ実装では、ユーザー注文が約定する価格は、オン/オフチェーンのデータ取り込み、分析、注文送信の速度に基づいて競争できるだけでなく、競争を余儀なくされるフィラー間の競争の関数です。 フィラーが、このオフチェーンコンペティションの後に獲得した取引を満たさないことを決定した場合、以前にコミットした価格を使用して、オンチェーンのオランダオークションをパラメータ化します。 フィラーにとって魅力的ではない(オフチェーンでより多く売ることができる)という理由でオンチェーンにルーティングされた買い注文の例に戻ると、スワッパーの価格は、ブロックのトップに到達する可能性がほとんどないRFQよりも、適切にパラメータ化されたオランダのオークションの方が優れている可能性があります。

マフィアEVかモナークEVか? オンチェーンオーダーブックにおける情報の非対称性のトレードオフ

ですから、オーダーブックがRFQよりも優れているのであれば、それをオンチェーンにして、一日で終わらせましょう。 理論的にも実践的にも、それはそれほど単純ではありません。

オンチェーンオーダーブックは、次のようなプラットフォームとして定義されます。

  1. ユーザーはオンチェーンで注文を投稿します
  2. 注文の実行は、最良の価格と最も早い送信時間の注文に従って優先順位が付けられます
  3. コンセンサスまたはリーダー選択アルゴリズムは、検閲耐性のために利用されます

オフチェーンのオーダーブックと競争力を持つように設計された、パフォーマンスの高いオンチェーンのオーダーブックを作成する素晴らしい試みがいくつかあります。 これは、多くの場合、安価なコンピューティング環境で運用することで、オンチェーンでの注文コストを削減し、ブロックタイムを短縮することで実現され、どちらもLVRを低下させます。 オンチェーンのオーダーブックがオンチェーンのAMMと競合できるような特性を得ることができたとしても、オンチェーンのオーダーブックがオフチェーンの利用可能なオーダーブックから流動性とボリュームを奪い合うという固有のブロックチェーンの制約から、重要な課題が浮上しています。

オンチェーンのオーダーブックには統一されたアーキテクチャがなく、構築されているチェーンによって外観が異なります。 しかし、いずれの場合も、基本的な流れは似ており、小売ユーザーが注文を送信し、注文がコンセンサスメカニズムを通過し、注文の順序が決定され、注文がオンチェーンに表示されます。

「コンセンサスメカニズムを経由する」とは、オフチェーンのオーダーブックを使用する競合するオーダーフローアグリゲーターに対して、オンチェーンのオーダーブックを構造的に不利な立場に置くすべてのゲームがプレイできる場所です。

オンチェーンオーダーブックは、オーダーブックの状態を判断するために、2つのシステムのいずれかを選択することができます。

  1. 複数のリーダーが注文の順序に入力を提供します
  2. 1人のリーダーが命令の順序を決定します

いずれにせよ、オンチェーンのオーダーブックは、複数のリーダーから生じるLVRと、単一のリーダーから生じるtxリオーダーという1つのタイプのMEVに遭遇します。 これらの異なるタイプのMEVは、MafiaEVとMonarchEVを3つの異なるタイプのMEVのうちの2つとして分類したこの講演の<a href="https://www.youtube.com/watch?v=8qPpiMDz_hw "">@sxysun1の枠組みに適しています。MafiaEVは、情報の非対称性を利用したネットワーク参加者間の協調戦略によって達成される抽出可能な価値を示します。 対照的に、MonarchEVは、ブロックチェーンプロトコル内の集中化された権威ある制御、特にブロックビルダーなどのトランザクションシーケンスと状態のファイナライズに対して決定的な力を持つエンティティによって抽出可能な価値をカプセル化します。

MafiaEV:複数のリーダーによるデザイン

マルチリーダーコンセンサスを使用するブロックチェーンベースのオーダーブックシステムでは、遅延は、競合解決、ネットワーク遅延、トランザクション処理という3つの主要な技術的側面から発生します。 複数のリーダーが同時にトランザクションを処理すると、競合が発生し、時間のかかるコンセンサスラウンドが必要になります。 地理的に分散したノードでは、ネットワーク遅延が大きくなります。 さらに、各ノードの独立した検証と台帳の状態のレプリケーションにより、処理時間が長くなります。

コンセンサスメカニズムの正確な詳細にかかわらず、複数のリーダーが更新するオンチェーンオーダーブックは、マーケットメーカーがオーダーブック全体に流動性を迅速に分配する方法を更新できないことを敵対者が利用することから生じるこのMafiaEVに対処する必要があります。 マーケットメーカーがオーダーブックを操作する際に経験する絶対的なレイテンシーは重要ですが、取引所の存続は、他の取引所と比較したレイテンシーに大きく依存することを強調することが重要です。

最速のオンチェーンオーダーマッチングエンジンYは取引に10秒かかるが、オフチェーンオーダーブックXは半秒かかるとします。 その場合、価格発見はオフチェーンで行われ、すべてのアービトラージはオフチェーンのオーダーブックから他の取引所へのものになります。 オンチェーンのオーダーブックYがレイテンシーを半秒に下げるのに対し、Coinbaseは10ミリ秒かかるとします。 その場合、オンチェーンオーダーブックYの価格は古くなっており、その流動性やユーザーの取り込みも古くなります。

ブロック時間、コスト、見積もりの提出とキャンセルのレイテンシーを確実に削減し、コンセンサスレイヤーとネットワークレイヤーを革新し、オンチェーンのオーダーブック間の相対的なレイテンシーがオフチェーンのオーダーブックに近づくように境界を押し広げることができます。

それでも、時間と注文タイプをまたいでレイテンシーの保証も考慮する必要があります。 どのオーダーブックでも、注文のキャンセルが注文の発注よりも遅い場合(またはその逆)、マーケットメーカーはさまざまな市況にどのように対処できるかについての保証がありません。 注文を発注する際に発生するレイテンシーは適切かもしれませんが、マーケットメーカーは、その情報に頼って、将来、それらのクォートが古くなった場合に、どれだけ早くキャンセルできるかを推測することはできません。 オンチェーンのオーダーブックでは、コンセンサスメカニズムの予測不可能なレイテンシーがこの問題を拡大しています。

その上、参加者は、ある時点で自分にとって非常に有益な方法で取引リクエストを注文しないように、ブロックビルダーに依存しています。 実際、オンチェーンのオーダーブックに大量の注文が集まる場合、ブロックプロデューサーは生成されたMEVの捕捉に特化します。 これは、基盤となるブロックチェーンに中央集権的な力を持ち、信頼できる中立的な決済レイヤーとしての価値提案を損なう可能性があります。

MonarchEV:単一のリーダーによる設計

オンチェーン取引所は、このレイテンシーの問題に対処するために、注文マッチングプロセスのできるだけ多くの部分からコンセンサスを取り除く可能性があります。 この問題に対する最も簡単な解決策の 1 つは、1 人のリーダーに順序を決定する権限を与えることです。

これらのシングルリーダー会場は 、MonarchEVを体験します。 この文脈では、MonarchEVは、パーミッションレス環境で単一のマーケットメーカーに付与された一時的な独占に由来し、トランザクションを並べ替えることができます。

dYdXのようなチームは、マーケットメーカーにこれらの独占を認める前に担保を差し出すことを要求し、彼らを抑制することで、これに対抗することを目指しています。 しかし、この要件は、マーケットメーカーの必要な資本コストを増加させ、さらに重要なことに、ブロックプロデューサーを抑制するために必要な担保の価格を誤って設定する会場のリスクを高めます。 これにより、資産の多様性、量、ボラティリティが高まるにつれて、会場のスケーラビリティの問題が最終的に生じます。

取引所がコスト削減をどのように設定するかも大きな課題になります。 斬り込みが少なすぎると、斬られた賭け金を考慮しても、操作が儲かるようになります。 スカットしすぎると、より多くの資本がリスクにさらされ、良性の障害(つまり、設定ミス)のコストが高くなります。 取引所がスラッシュする「適切な」金額を見つけたい場合は、オークションのようなものを行う必要があり、その後、レイテンシーの問題に戻ります。

SGXまたはしきい値暗号化を実装すると、独占者がトランザクションの順序付けに対して保持する力を制限することもできます。 それでも、これらの実装は、特定のトランザクションのセットに対して、リーダーがそれらを並べ替えたり、独自のトランザクションを挿入したりしないことを約束することしか保証できません。 ただし、すべてのトランザクションが公平に含まれることを保証することはできないため、問題を軽減することはできず、攻撃のサブセットを無効にするだけです。

Exchange のロールアップ

フロントランニングがもたらす困難を回避する方法の 1 つは、順序マッチング システムの 1 人のオペレーターをチェックするシステムを設計することです。 これは、取引の発注時にユーザーに注文受領書を発行し、取引履歴をデータ可用性(DA)レイヤーに投稿することに関するルールをオペレーターに強制的にコミットさせることで実現できます。

ここで強調する価値のあるエキサイティングなアプローチは、LayerNが行ったように、取引所をロールアップに変えることです。 取引所をロールアップすることで、注文照合システムは、DAレイヤー上の検証可能な証明を通じてオペレーターをチェックしながら、オフチェーンで実行することができます。 大まかに言うと、このシステムは、シーケンサーがマッチングエンジンのルールに違反するような方法で取引を注文した場合、トレーダーが不正防止を提出し、取引履歴で満たされたDAレイヤーに頼ることができることを市場参加者に保証することができます。 これは、取引所のスループットが基盤となるDAレイヤーのパフォーマンスに制限されることも意味します。

この取引所モデルは、打ち切りシーケンサーに取って代わることができるリーダー選択アルゴリズム(自動またはガバナンスベース)と組み合わせることで、コンセンサスベースのオーダーブックの制約から解放されながら、パーミッションレスな市場創造に必要な検閲耐性を維持することができます。 さらに、取引所のロールアップは、検閲を軽減し、詐欺や妥当性の証明を通じて、正直な多数派の仮定から正直な少数派の仮定に前倒しするためのセキュリティモデルを改善する可能性があります。

ただし、取引所運営者による軽微な遅延操作は、詐欺の証拠では検出されません。 その結果、影響を受けるマーケットメーカーは、発生しているレイテンシーの問題が、均一に分散されたネットワークの問題によるものなのか、それともミスアライメントされたシーケンサー側のターゲットを絞ったアクションによるものなのかを見極めることができません。 すべての参加者がレイテンシーに多少のばらつきを経験しますが、数ミリ秒の一貫した不利は、マーケットメーカーの生存に重大な影響を与える可能性があります。 このため、これらのシングルシーケンサーのオーダーマッチングシステムに支えられた取引所は、規制や評判がこれらのリスクに対する保証を与えることを期待するマーケットメーカーからの採用を得るのに苦労する可能性があります。

残念ながら、SGXはこれを解決しないことに注意することが重要です。 確かに、注文を含む情報の一部をSGX内で動作する注文マッチングエンジンに直接送信できれば、市場参加者はレイテンシーが公平に適用されるという保証を得ることができます。 ただし、取引注文を含むこれらの情報パケットは、ユーザーからエンクレーブに直接送信されることはありません。 彼らは、ルーターなどの信頼できないコンピューターに依存して、それらの間の通信を処理します。 このため、シーケンサーは、SGX エンクレーブで実行されている注文照合エンジンによって注文が認識されるタイミングを常に操作できます。

オークションはどうですか?

オンチェーンのオーダーブックで発生するMafiaEVとMonarchEVのトレードオフに対するエキサイティングな解決策の1つは、バッチオークションと十分に低いレイテンシーを組み合わせて、暗号化を使用するMafiaEVを解決し、MonarchEVを解決することです。

取引が発生するとすぐに順番に処理されるオーダーブックのような継続的な取引システムとは対照的に、バッチオークションは、所定の時間枠内で一連の売買注文を蓄積することによって運営されます。 この間隔の終了時に、収集された注文は同じ清算価格で同時に実行されます。

プライバシーによるバッチオークションの効率化については、注目すべき進展が見られました。 例えば、Penumbraの封緘された入札バッチオークションの実装では、注文は最初に暗号化され、ブロックビルダーはこれらの暗号化された注文をブロック内に含めることを約束します。 その後、これらの注文は復号化され、バッチオークションを通じて実行されます。

しかし、バッチオークションは、主に新しい市場情報を統合するのに時間がかかるため、リアルタイムの価格発見に苦労しています。 この遅延は、インターバルベースの実行に内在しており、オンチェーンオーダーブックの継続的かつ即時の処理とは対照的であり、高頻度トレーダーの迅速な流動性注入のニーズにより適しています。

資産の価値に関する市場のコンセンサスが急速に変化すると、バッチオークションが追いつかず、次の間隔が始まる前にリアルタイムの市場評価とバッチオークション価格の間にミスマッチが生じます。 短期的な価格差を部分的に利用する高頻度トレーダー(HFT)は、この遅延を魅力的ではないと感じています。 その結果、これらのプラットフォームを敬遠し、流動性の低下につながり、新しい価格情報の市場への統合が遅れる可能性があります。 レイテンシーアービトラージの収益性が低くなるというポジティブな結果もありますが、より即時の価格を求めるトレーダーは、これらのバッチオークションで注文を出すことを躊躇します。

この現象は、台湾証券取引所で実施されたバッチ取引から連続取引への移行に関する実証研究によって裏付けられています。 この調査では 、中小型株の継続的な取引が価格効率を大幅に向上させ、新しい情報を迅速に統合する市場の能力の重要性を示しています。 注目すべきは、この取引活動の増加はレイテンシーアービトラージに起因するものではなく、価格効率の向上は継続的な取引の組み込みによるものであることを示唆しています。

それにもかかわらず、バッチオークションの相対的な長所と短所をめぐる問題は、少なくとも学界では、解決にはほど遠いようです。 バッチオークションは、HFTに対する規制圧力という形でサポートを受けた場合にのみ、取引市場を席巻する可能性がありますが、サンドイッチ攻撃を排除し、ガスコストを削減するという魅力的な特性により、オンチェーン取引所のソリューションの不可欠な部分になる可能性があります。

温パートII?

本稿では、AMMの欠点、仮想通貨におけるオーダーブックやRFQの登場、オフチェーンとオンチェーンでの実装のための設計空間など、現在私たちが直面している仮想通貨取引所とMEVに関する課題と機会を明らかにすることを目的としています。 オンチェーンのオーダーブックを見ると、これらのトレードオフはMafiaEVとMonarchEVのレンズを通して組み立てることができます。 より高いレベルでは、オンチェーン交換のシステムをより洗練させようとする試みは、効率性と完全性の間の戦いにつながるようです。

第II部では、インテントからOFA、純新規の金融商品まで、暗号技術やシステム設計において急速に出現するプリミティブの機会、課題、影響についてさらに探ります。 この時点から、将来のオンチェーン価値のパイプラインがどのように形成されるかについて、より明確な絵を描くことができるようになることを願っています。

私たちは、チームがこれらの困難な設計上の課題に取り組むのを見るのを楽しみにしています。 これらの未解決の質問の最前線で働いている場合は、ぜひご連絡ください。

<a href="https://twitter.com/soumyab8""> @soumyab8,<a href="https://twitter.com/Autoparallel""> @Autoparallel,<a href="https://twitter.com/0xjepsen""> @0xjepsen,<a href="https://twitter.com/tylerinternet""> @tylerinternet,<a href="https://twitter.com/katiewav""> @katiewav、<a href="https://twitter.com/mountainwaterpi""> @mountainwaterpi,<a href="https://twitter.com/willkantaros""> @willkantaros,<a href="https://twitter.com/AshAEgan""> @AshAEgan、<a href="https://twitter.com/DannySursock""> @DannySursock パート I に関するフィードバックと洞察、およびパート II (近日公開予定) に協力してくれた多くの方々に感謝します。

また、<a href="https://twitter.com/thebellcurvepod""> @thebellcurvepod と <a href="https://twitter.com/MikeIppolito_""> @MikeIppolito_,<a href="https://twitter.com/danrobinson""> @danrobinson, and <a href="https://twitter.com/hasufl""> @hasufl も叫びたいと思います。シーズンを通して、ポッドキャストで素晴らしいホストとゲストの思慮深い会話から学ぶ最前線に立つことができて感謝しています。

免責事項:

  1. この記事は[アーキタイプ]からの転載です。 すべての著作権は原作者[Benjamin Funk]に帰属します。 この転載に異議がある場合は、 Gate Learn チームに連絡していただければ、迅速に対応いたします。
  2. 免責事項:この記事で表明された見解や意見は、著者のものであり、投資アドバイスを構成するものではありません。
  3. 記事の他言語への翻訳は、Gate Learnチームによって行われます。 特に明記されていない限り、翻訳された記事を複製、配布、盗用することは禁止されています。

MEVと仮想通貨取引所の進化:パートI

上級1/17/2024, 8:02:03 PM
この記事では、暗号通貨取引所の設計パスを探り、市場の微細構造と分散型システムの交差点を掘り下げて、現在の機会、課題、および将来の暗号通貨取引所を作成するための今後の道筋を探ります。

取引所の展望を再考する

発見と同時に、MEVはパブリックブロックチェーンの揺るぎない部分としての地位を固めました。 これにより、暗号資産の交換プロセスの一部としてMEVが受け入れられ、その悪影響を最小限に抑え、軽減することに焦点を当てた新しい製品やプロトコルが爆発的に増加しました。 これらの取り組みは、祀られているか、連携しているか、オフチェーンであるか、オンチェーンであるかにかかわらず、「MEVスタック」を改善するために、優秀な人材のチームと大規模な資本注入を結集しました。 しかし、イーサリアムの暗い森の木々に無心に登る前に、林床に戻って、私たちが構築している地面を再検討したいと思います。

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現在の状況

執行の質、つまりトレーダーが「真の市場価格」を反映した価格で資産をどれだけ忠実に売買するかは、一般的にマーケットメーカーが提供する流動性の関数です。 これらのマーケットメーカーは、取引所の仲介者として重要な役割を果たしており、時間の経過とともに双方をマッチングさせるリスクを負うことで報酬を得ています。 マーケットメーカーやトレーダーとのインターフェースを担当する取引所の構成要素は、オーダーマッチングエンジンであり、特定のルールに従って売買注文をペアにするデジタルシステムです。

アーキテクチャ的には、ユーザーの取引をマッチングする際の注文マッチングシステムの有効性は、マッチングエンジンに注文を発注するマーケットメーカーに課す自由度と制約のバランスの関数です。 マーケットメーカーが効率的かつ確実に相場を更新し、最も競合するマーケットメーカーと流動性を引き付け、トレーダーに最高の執行品質をもたらすように注文マッチングシステムを設計する取引所。

パーミッションレスで信頼を最小化した交換への道を開いたにもかかわらず、AMMを通じて得られる実行品質は、オフチェーンの代替手段にまだ追いついていません。 フロントランニングリスクを組み込む前でさえ、 今日のDeFiのユーザー手数料は、従来の金融(tradfi)よりも大幅に高くなっています。 最も深いUniswapプールは、ガスを差し引く前は平均で約0.05%(5ベーシスポイント(bps)ですが、従来の取引所の小売注文の平均マークアウトは平均で約0.007%(0.7bp)です。 これは、パフォーマンスの点でほぼ10倍です。

AMMの執行の質の低さは、AMMが作り出す環境が、そもそも買い手と売り手の間の取引を促進するのに十分な質の高いマーケットメーカーを効果的に引き付けていないという事実に起因しています。

特にこの1年間で、Uniswapのような取引所からMetaMaskのようなウォレットまで、注文フローアグリゲーターは、執行品質を向上させる注文マッチングシステムの設計において、より独断的になりました。 これらのアグリゲーターの中には、執行品質を向上させるための内部ソリューションを構築しているところもあります。 同時に、多くの出張商店が、Account Abstraction SDKからOFAのインテントソリューションまで、問題を解決することを約束するソフトウェアを販売しようとしています。 この傾向を後押しする主な要因は、AMMがユーザーに高品質の取引執行を提供できないことです。

AMM問題の概要

従来のAMMのこれらの課題については、すでに長々と説明してきたので、ここでは短くしておきます。 AMMでは、流動性リスクを引き受けるマーケットメーカー(流動性プロバイダー)は、マーケットメイキング戦略をオープンに宣言する必要があります。 ブロックチェーンに記録されたこれらの戦略は、各取引が資産に提供する価格にどのように影響するかを指定します。 しかし、ブロックチェーンは更新が遅いため、これらのマーケットメーカーは、裁定取引業者に狙撃されるのを避けるのに十分な速さで価格を調整することができません。 その結果、マーケットメーカーはAMMに参加する意欲を失い、オンチェーンの注文執行に支障をきたします。

AMMを支持する議論の1つは、パッシブマーケットメイキングは、プロのマーケットメイキングと比較して、ユーザーに良い価格を提供するという点で競争できるはずであり、プロのtradfiマーケットメイキング間の競争は、執行の優先順位をめぐってキューのトップに立つためのレイテンシー戦争に起因しているというものです。 したがって、プロのマーケットメイカーがこの競争に勝つために行った努力は、必ずしもトレーダーの執行品質の向上につながるとは限りません。

ETHのマーケットメーカーが、流動性プロバイダーからお金を受け取るAMMだけであれば、プロのマーケットメーカーが独占しているのとほぼ同じ価格が提示されても不思議ではありません。 それにもかかわらず、今日のマーケットメイキングの現実に関するこの正しい観察は、プロのマーケットメーカーにとってより速く、より表現力豊かな取引所の存在が、AMMのパッシブ流動性プロバイダーがいずれにせよ負け戦略にコミットすることにつながるため、真空状態での有効活用にのみ適用できます(AMM問題の簡単な概要で前述した手段を通じて)。

フック&ティー – 未来的なAMMの限界

ダイナミックな手数料を通じてフックを削減するLVR(損失対リバランス)などの革新的な設計は、マーケットメーカーが将来の取引を予測し、在庫の価格を再設定するのを支援することで、逆選択に対処するために登場しています。それにもかかわらず、マーケットメーカーによるAMMの採用には、マーケットメーカーが戦略に公にコミットすることを強制し、フロントランニングの問題につながるという重大な障壁が残っています。

一般的に、フロントランニングが発生するのは、敵対者がマーケットメーカーの注文が執行される前にそれを知っているからです。 しかし、マーケットメーカーがマーケットメイキング戦略に公にコミットする場合、マーケットメーカーは一連のインプットに基づいて行う取引の順序を市場に伝えます。 これにより、敵対者は注文を出す前にマーケットメーカーを先取りすることができます。 マーケットメイキング戦略が洗練されればされるほど、攻撃ベクトルの領域は大きくなります。

ポーカーをプレイしながら、何に入札するかをみんなに伝えるのは最悪なのと同じ理由で、シタデルのようなトラディファイのマーケットメーカーは、マーケットメイキング戦略を非公開にするために、従業員にNDAに署名させます。 これらの戦略を秘密にしておくことは、これらの企業にとって非常に重要であり、元従業員が退職してから1〜2年間、競合他社で働かせることはありません。 彼らは、この間ずっと家に座っているために、フルタイムの給与と福利厚生を支払うことさえあります。

TEE( SGXなど)のようなプライバシーソリューションとUniswapのフックなどのツールを組み合わせることで、AMMは、洗練された高頻度取引のマーケットメーカーが使用しているものと同様の高度な戦略を組み込む方法を提供し、これらの戦略を一般の人々から隠すことができます。 これらの潜在的な改善にもかかわらず、このアプローチの課題は、競争力を維持するために、洗練されたマーケットメーカーがマーケットメイキングアルゴリズムを絶えず更新する必要があることです。

例えば、UniswapV4の流動性プール作成者がSGXベースのフックを使用してマーケットメイキング戦略を実施している場合、市場の状況の変化に応じて競争力を維持するために、SGX内で実行されるアルゴリズムを定期的に変更する必要があります。 さらに、これらのアルゴリズムの機密性は、敵対者がそれらを推測して悪用することに対する保護を保証するものではないため、流動性マネージャーがSGX内で実行されるアルゴリズムを更新するよう促す別の要因になります。

これはトレードオフを生み出します:流動性プロバイダーが資金を投入する前に戦略を公に検証できる取引所を持つか、変化する市場の状況に適応するためのカスタマイズ性を持つことができます。 したがって、資産管理に関する厳格なルールを定義する、信頼を最小化した手段としてのAMMの価値提案は再考する必要があります。

オーダーマッチャーは、知っている情報が多すぎるか、少なすぎるか、それとも十分か?

これらの課題により、AMMモデルから部分的に離れ、マーケットメーカー、流動性、それに伴う高品質の執行の好循環を呼び込もうと、暗号資産におけるオーダーブックや見積依頼書(RFQ)システムが再登場しています。

ウォレットからDApps、取引所まで、ユーザー向けの注文フローアグリゲーターは、その役割、インセンティブ、責任が異なります。 彼らは、1)トレーダーの注意と信頼を引くフロントエンドを提供するか、2)取引を容易にする取引所を作成することによってお金を稼ぎます。 後者に焦点を当てると、さまざまな市場や資産のシステムと注文マッチングのために異なるアーキテクチャを組み合わせる際のトレードオフと課題を理解する必要があります。 取引所の長期的な競争力は、当事者AとBがどれだけ効果的にマッチングできるかにかかっており、主に、これらの会場のマーケットメイキング仲介業者に課せられた制約(またはその欠如)の下流にあります。 この点で取引所が異なる主な方法の1つは、RFQまたはオーダーブックの選択です。

RFQ とオーダーブックの情報の非対称性

ブロックチェーンの文脈から離れて、これらのシステムを単独で見ると、学界や産業界全体の証拠は、 優れた注文執行のためにRFQシステムよりもオーダーブックを圧倒的に支持しています。 オーダーブックは、需要と供給のより動的な均衡を生み出すことで、効率的な価格発見とユーザーのスプレッドの縮小を可能にします。

これは、取引をマッチングする際の利害関係者を分類することで確認できます。

  1. 購入者 (当事者 A)
  2. 売り手(当事者B)
  3. マーケットメーカー – 相互作用を促進する仲介者

オーダーブックシステムでは、価格の意図は関係するすべての当事者によって公に宣言されます。 ユーザーは注文を直接発注し、マーケットメーカーは注文を執行するために競い合います。 当事者Aが1ETHを最大10,000ドルで購入し、当事者Bが1ETHを11,000ドル以上で売却したい場合、これら2つの価格のスプレッドは明らかに1,000ドルになります。 この情報を公開することで、参加者はリアルタイムの注文の深さと流動性に基づいて意思決定を行うことができます。 マーケットメーカーや他の参加者が現在の市況に合わないクォートを発注した場合、調整するまで注文は未約定のままになります。

逆に、RFQ システムでは、当事者 A と B は、制限価格を指定できない状態で、注目している資産の金額に基づいて見積もりを要求します。 マーケットメーカーは、この要求を受け取ると、当事者AとBがある程度のスリッページを許容する可能性があると予想して、価格を広げるインセンティブが与えられます。

状況によっては、RFQにより、トレーダーは情報の拡散をより適切に制御できます:何を表示するか、誰に見せるか、いつ表示するか、流動性の低い市場での大規模なブロック取引中の市場の不利な反応を制限します。 このような状況では、RFQは、トレーダーが注文執行を失敗させないようにする見返りにカットを受けるプロのマーケットメーカーに注文執行をアウトソーシングできるため、ダークプールよりも効果的です。

一般的に、RFQのマーケットメイカーは、当事者AとBが希望する資産の量を指定するまで流動性をコミットする必要がないため、オーダーブックよりも多くの利益を上げることができます。 透明性の高いオーダーブックによる価格圧力がなければ、当事者AとBはRFQシステムでより高いコストを負担する可能性が高く、トレーダーを犠牲にしてマーケットメーカーに利益をもたらします。

これらの違いに照らして、オーダーブックとRFQの違いは、RFQを仮想通貨取引所の進むべき道として受け入れるほど重要ではないという物語を受け入れることには注意が必要です。 仮想通貨業界の多くの参加者は、ロビンフッドのRFQシステムにゼロ手数料が存在することや、債券市場におけるRFQの現在の優位性を、その正当性の証拠としてほのめかしています。 しかし、これらの市場は、暗号の目的とは正反対の非競争的な行動を特徴としていることを忘れてはなりません。

例えば、ロビンフッドを見ると、シタデルのようなマーケットメーカーは、株式が取引される多数のオーダーブック会場でNBBO(National Best Bid and Offer)を改善している場合にのみ、リテールオーダーフローを獲得できるのは事実です。 しかし、ロビンフッドのユーザーがまとめてNASDAQで取引を行った場合、シタデルは他の企業と競争しなければならないため、支払うスプレッドは減少します。

寡占産業の証拠に頼って、彼らが利用している秩序マッチングシステムの存在を正当化すべきではありません。 債券市場(JPM、シティ、BofAが支配)などの不透明な市場構造は、より多くの情報を持つ人々に利益をもたらします。 言うまでもなく、集中した事業体が市場のかなりの部分を支配している場合、彼らはその支配に影響を与える可能性のあるその市場構造の変化に抵抗するための情報、レバレッジ、およびインセンティブを持っています。

それにもかかわらず、業界としての RFQ の仕組みの改善に向けて前進したことは明らかです。 例えば、従来の市場におけるRFQシステムは、プロセスが多く、非効率であるという特徴があります。 コモディティのデリバティブ取引のカウンターパーティ間の典型的なRFQベースのやり取りでは、当事者A、当事者B、およびそれらのマーケットメーカーは、初期証拠金と変動証拠金を設定することを余儀なくされます。 金融契約は、従来の企業チケットシステムに関する法的な契約と、満期時のエラーが発生しやすい手動の通信とのやり取りを通じて概説されます。 この複雑なプロセスは、T+2 の決済期間によって複雑になり、効果的な検証、調整、リスク管理に課題が生じ、その否定的な結果はすべてエンドユーザーに転嫁されます。 ここには、暗号が役割を果たすことができる改善の余地がたくさんあります。

暗号RFQの開発においても、ペースの速い改善が見られました。 多くの仮想通貨RFQシステムでは、マーケットメーカーは事前に流動性に見合うようにコミットする必要はなく、前のブロックのAMM価格に対して改善するだけで済みます。

表面的には、マーケットメーカーがその価格を改善しないことを決定した場合、トレーダーにとって最悪の価格は、AMMを直接通過した場合と同じであるように思われるかもしれません。 しかし、買い注文の例を見ると、 物事はそれほど単純ではないことがわかります。

RFQ プロバイダーが注文を (自分で約定させるのではなく) AMM にルーティングする可能性が高い市場シナリオは、AMM 価格がオフチェーン価格よりも低い場合です。 アービトラージャーは、Binanceでより多くのお金で売却できるのに、なぜこのRFQトレーダーに最後のブロックの価格で資産を売却するのでしょうか? その結果、スワッパーはAMMにルーティングされ、そこでブロックの一番上に到達するために専門のアービトラージャーと競争しなければなりません。 ブロックの一番上に到達できれば、スワッパーは最初に提示された価格を得ることができますが、スワッパーはその戦いに勝つことはできません。

UniswapXのRFQ実装では、ユーザー注文が約定する価格は、オン/オフチェーンのデータ取り込み、分析、注文送信の速度に基づいて競争できるだけでなく、競争を余儀なくされるフィラー間の競争の関数です。 フィラーが、このオフチェーンコンペティションの後に獲得した取引を満たさないことを決定した場合、以前にコミットした価格を使用して、オンチェーンのオランダオークションをパラメータ化します。 フィラーにとって魅力的ではない(オフチェーンでより多く売ることができる)という理由でオンチェーンにルーティングされた買い注文の例に戻ると、スワッパーの価格は、ブロックのトップに到達する可能性がほとんどないRFQよりも、適切にパラメータ化されたオランダのオークションの方が優れている可能性があります。

マフィアEVかモナークEVか? オンチェーンオーダーブックにおける情報の非対称性のトレードオフ

ですから、オーダーブックがRFQよりも優れているのであれば、それをオンチェーンにして、一日で終わらせましょう。 理論的にも実践的にも、それはそれほど単純ではありません。

オンチェーンオーダーブックは、次のようなプラットフォームとして定義されます。

  1. ユーザーはオンチェーンで注文を投稿します
  2. 注文の実行は、最良の価格と最も早い送信時間の注文に従って優先順位が付けられます
  3. コンセンサスまたはリーダー選択アルゴリズムは、検閲耐性のために利用されます

オフチェーンのオーダーブックと競争力を持つように設計された、パフォーマンスの高いオンチェーンのオーダーブックを作成する素晴らしい試みがいくつかあります。 これは、多くの場合、安価なコンピューティング環境で運用することで、オンチェーンでの注文コストを削減し、ブロックタイムを短縮することで実現され、どちらもLVRを低下させます。 オンチェーンのオーダーブックがオンチェーンのAMMと競合できるような特性を得ることができたとしても、オンチェーンのオーダーブックがオフチェーンの利用可能なオーダーブックから流動性とボリュームを奪い合うという固有のブロックチェーンの制約から、重要な課題が浮上しています。

オンチェーンのオーダーブックには統一されたアーキテクチャがなく、構築されているチェーンによって外観が異なります。 しかし、いずれの場合も、基本的な流れは似ており、小売ユーザーが注文を送信し、注文がコンセンサスメカニズムを通過し、注文の順序が決定され、注文がオンチェーンに表示されます。

「コンセンサスメカニズムを経由する」とは、オフチェーンのオーダーブックを使用する競合するオーダーフローアグリゲーターに対して、オンチェーンのオーダーブックを構造的に不利な立場に置くすべてのゲームがプレイできる場所です。

オンチェーンオーダーブックは、オーダーブックの状態を判断するために、2つのシステムのいずれかを選択することができます。

  1. 複数のリーダーが注文の順序に入力を提供します
  2. 1人のリーダーが命令の順序を決定します

いずれにせよ、オンチェーンのオーダーブックは、複数のリーダーから生じるLVRと、単一のリーダーから生じるtxリオーダーという1つのタイプのMEVに遭遇します。 これらの異なるタイプのMEVは、MafiaEVとMonarchEVを3つの異なるタイプのMEVのうちの2つとして分類したこの講演の<a href="https://www.youtube.com/watch?v=8qPpiMDz_hw "">@sxysun1の枠組みに適しています。MafiaEVは、情報の非対称性を利用したネットワーク参加者間の協調戦略によって達成される抽出可能な価値を示します。 対照的に、MonarchEVは、ブロックチェーンプロトコル内の集中化された権威ある制御、特にブロックビルダーなどのトランザクションシーケンスと状態のファイナライズに対して決定的な力を持つエンティティによって抽出可能な価値をカプセル化します。

MafiaEV:複数のリーダーによるデザイン

マルチリーダーコンセンサスを使用するブロックチェーンベースのオーダーブックシステムでは、遅延は、競合解決、ネットワーク遅延、トランザクション処理という3つの主要な技術的側面から発生します。 複数のリーダーが同時にトランザクションを処理すると、競合が発生し、時間のかかるコンセンサスラウンドが必要になります。 地理的に分散したノードでは、ネットワーク遅延が大きくなります。 さらに、各ノードの独立した検証と台帳の状態のレプリケーションにより、処理時間が長くなります。

コンセンサスメカニズムの正確な詳細にかかわらず、複数のリーダーが更新するオンチェーンオーダーブックは、マーケットメーカーがオーダーブック全体に流動性を迅速に分配する方法を更新できないことを敵対者が利用することから生じるこのMafiaEVに対処する必要があります。 マーケットメーカーがオーダーブックを操作する際に経験する絶対的なレイテンシーは重要ですが、取引所の存続は、他の取引所と比較したレイテンシーに大きく依存することを強調することが重要です。

最速のオンチェーンオーダーマッチングエンジンYは取引に10秒かかるが、オフチェーンオーダーブックXは半秒かかるとします。 その場合、価格発見はオフチェーンで行われ、すべてのアービトラージはオフチェーンのオーダーブックから他の取引所へのものになります。 オンチェーンのオーダーブックYがレイテンシーを半秒に下げるのに対し、Coinbaseは10ミリ秒かかるとします。 その場合、オンチェーンオーダーブックYの価格は古くなっており、その流動性やユーザーの取り込みも古くなります。

ブロック時間、コスト、見積もりの提出とキャンセルのレイテンシーを確実に削減し、コンセンサスレイヤーとネットワークレイヤーを革新し、オンチェーンのオーダーブック間の相対的なレイテンシーがオフチェーンのオーダーブックに近づくように境界を押し広げることができます。

それでも、時間と注文タイプをまたいでレイテンシーの保証も考慮する必要があります。 どのオーダーブックでも、注文のキャンセルが注文の発注よりも遅い場合(またはその逆)、マーケットメーカーはさまざまな市況にどのように対処できるかについての保証がありません。 注文を発注する際に発生するレイテンシーは適切かもしれませんが、マーケットメーカーは、その情報に頼って、将来、それらのクォートが古くなった場合に、どれだけ早くキャンセルできるかを推測することはできません。 オンチェーンのオーダーブックでは、コンセンサスメカニズムの予測不可能なレイテンシーがこの問題を拡大しています。

その上、参加者は、ある時点で自分にとって非常に有益な方法で取引リクエストを注文しないように、ブロックビルダーに依存しています。 実際、オンチェーンのオーダーブックに大量の注文が集まる場合、ブロックプロデューサーは生成されたMEVの捕捉に特化します。 これは、基盤となるブロックチェーンに中央集権的な力を持ち、信頼できる中立的な決済レイヤーとしての価値提案を損なう可能性があります。

MonarchEV:単一のリーダーによる設計

オンチェーン取引所は、このレイテンシーの問題に対処するために、注文マッチングプロセスのできるだけ多くの部分からコンセンサスを取り除く可能性があります。 この問題に対する最も簡単な解決策の 1 つは、1 人のリーダーに順序を決定する権限を与えることです。

これらのシングルリーダー会場は 、MonarchEVを体験します。 この文脈では、MonarchEVは、パーミッションレス環境で単一のマーケットメーカーに付与された一時的な独占に由来し、トランザクションを並べ替えることができます。

dYdXのようなチームは、マーケットメーカーにこれらの独占を認める前に担保を差し出すことを要求し、彼らを抑制することで、これに対抗することを目指しています。 しかし、この要件は、マーケットメーカーの必要な資本コストを増加させ、さらに重要なことに、ブロックプロデューサーを抑制するために必要な担保の価格を誤って設定する会場のリスクを高めます。 これにより、資産の多様性、量、ボラティリティが高まるにつれて、会場のスケーラビリティの問題が最終的に生じます。

取引所がコスト削減をどのように設定するかも大きな課題になります。 斬り込みが少なすぎると、斬られた賭け金を考慮しても、操作が儲かるようになります。 スカットしすぎると、より多くの資本がリスクにさらされ、良性の障害(つまり、設定ミス)のコストが高くなります。 取引所がスラッシュする「適切な」金額を見つけたい場合は、オークションのようなものを行う必要があり、その後、レイテンシーの問題に戻ります。

SGXまたはしきい値暗号化を実装すると、独占者がトランザクションの順序付けに対して保持する力を制限することもできます。 それでも、これらの実装は、特定のトランザクションのセットに対して、リーダーがそれらを並べ替えたり、独自のトランザクションを挿入したりしないことを約束することしか保証できません。 ただし、すべてのトランザクションが公平に含まれることを保証することはできないため、問題を軽減することはできず、攻撃のサブセットを無効にするだけです。

Exchange のロールアップ

フロントランニングがもたらす困難を回避する方法の 1 つは、順序マッチング システムの 1 人のオペレーターをチェックするシステムを設計することです。 これは、取引の発注時にユーザーに注文受領書を発行し、取引履歴をデータ可用性(DA)レイヤーに投稿することに関するルールをオペレーターに強制的にコミットさせることで実現できます。

ここで強調する価値のあるエキサイティングなアプローチは、LayerNが行ったように、取引所をロールアップに変えることです。 取引所をロールアップすることで、注文照合システムは、DAレイヤー上の検証可能な証明を通じてオペレーターをチェックしながら、オフチェーンで実行することができます。 大まかに言うと、このシステムは、シーケンサーがマッチングエンジンのルールに違反するような方法で取引を注文した場合、トレーダーが不正防止を提出し、取引履歴で満たされたDAレイヤーに頼ることができることを市場参加者に保証することができます。 これは、取引所のスループットが基盤となるDAレイヤーのパフォーマンスに制限されることも意味します。

この取引所モデルは、打ち切りシーケンサーに取って代わることができるリーダー選択アルゴリズム(自動またはガバナンスベース)と組み合わせることで、コンセンサスベースのオーダーブックの制約から解放されながら、パーミッションレスな市場創造に必要な検閲耐性を維持することができます。 さらに、取引所のロールアップは、検閲を軽減し、詐欺や妥当性の証明を通じて、正直な多数派の仮定から正直な少数派の仮定に前倒しするためのセキュリティモデルを改善する可能性があります。

ただし、取引所運営者による軽微な遅延操作は、詐欺の証拠では検出されません。 その結果、影響を受けるマーケットメーカーは、発生しているレイテンシーの問題が、均一に分散されたネットワークの問題によるものなのか、それともミスアライメントされたシーケンサー側のターゲットを絞ったアクションによるものなのかを見極めることができません。 すべての参加者がレイテンシーに多少のばらつきを経験しますが、数ミリ秒の一貫した不利は、マーケットメーカーの生存に重大な影響を与える可能性があります。 このため、これらのシングルシーケンサーのオーダーマッチングシステムに支えられた取引所は、規制や評判がこれらのリスクに対する保証を与えることを期待するマーケットメーカーからの採用を得るのに苦労する可能性があります。

残念ながら、SGXはこれを解決しないことに注意することが重要です。 確かに、注文を含む情報の一部をSGX内で動作する注文マッチングエンジンに直接送信できれば、市場参加者はレイテンシーが公平に適用されるという保証を得ることができます。 ただし、取引注文を含むこれらの情報パケットは、ユーザーからエンクレーブに直接送信されることはありません。 彼らは、ルーターなどの信頼できないコンピューターに依存して、それらの間の通信を処理します。 このため、シーケンサーは、SGX エンクレーブで実行されている注文照合エンジンによって注文が認識されるタイミングを常に操作できます。

オークションはどうですか?

オンチェーンのオーダーブックで発生するMafiaEVとMonarchEVのトレードオフに対するエキサイティングな解決策の1つは、バッチオークションと十分に低いレイテンシーを組み合わせて、暗号化を使用するMafiaEVを解決し、MonarchEVを解決することです。

取引が発生するとすぐに順番に処理されるオーダーブックのような継続的な取引システムとは対照的に、バッチオークションは、所定の時間枠内で一連の売買注文を蓄積することによって運営されます。 この間隔の終了時に、収集された注文は同じ清算価格で同時に実行されます。

プライバシーによるバッチオークションの効率化については、注目すべき進展が見られました。 例えば、Penumbraの封緘された入札バッチオークションの実装では、注文は最初に暗号化され、ブロックビルダーはこれらの暗号化された注文をブロック内に含めることを約束します。 その後、これらの注文は復号化され、バッチオークションを通じて実行されます。

しかし、バッチオークションは、主に新しい市場情報を統合するのに時間がかかるため、リアルタイムの価格発見に苦労しています。 この遅延は、インターバルベースの実行に内在しており、オンチェーンオーダーブックの継続的かつ即時の処理とは対照的であり、高頻度トレーダーの迅速な流動性注入のニーズにより適しています。

資産の価値に関する市場のコンセンサスが急速に変化すると、バッチオークションが追いつかず、次の間隔が始まる前にリアルタイムの市場評価とバッチオークション価格の間にミスマッチが生じます。 短期的な価格差を部分的に利用する高頻度トレーダー(HFT)は、この遅延を魅力的ではないと感じています。 その結果、これらのプラットフォームを敬遠し、流動性の低下につながり、新しい価格情報の市場への統合が遅れる可能性があります。 レイテンシーアービトラージの収益性が低くなるというポジティブな結果もありますが、より即時の価格を求めるトレーダーは、これらのバッチオークションで注文を出すことを躊躇します。

この現象は、台湾証券取引所で実施されたバッチ取引から連続取引への移行に関する実証研究によって裏付けられています。 この調査では 、中小型株の継続的な取引が価格効率を大幅に向上させ、新しい情報を迅速に統合する市場の能力の重要性を示しています。 注目すべきは、この取引活動の増加はレイテンシーアービトラージに起因するものではなく、価格効率の向上は継続的な取引の組み込みによるものであることを示唆しています。

それにもかかわらず、バッチオークションの相対的な長所と短所をめぐる問題は、少なくとも学界では、解決にはほど遠いようです。 バッチオークションは、HFTに対する規制圧力という形でサポートを受けた場合にのみ、取引市場を席巻する可能性がありますが、サンドイッチ攻撃を排除し、ガスコストを削減するという魅力的な特性により、オンチェーン取引所のソリューションの不可欠な部分になる可能性があります。

温パートII?

本稿では、AMMの欠点、仮想通貨におけるオーダーブックやRFQの登場、オフチェーンとオンチェーンでの実装のための設計空間など、現在私たちが直面している仮想通貨取引所とMEVに関する課題と機会を明らかにすることを目的としています。 オンチェーンのオーダーブックを見ると、これらのトレードオフはMafiaEVとMonarchEVのレンズを通して組み立てることができます。 より高いレベルでは、オンチェーン交換のシステムをより洗練させようとする試みは、効率性と完全性の間の戦いにつながるようです。

第II部では、インテントからOFA、純新規の金融商品まで、暗号技術やシステム設計において急速に出現するプリミティブの機会、課題、影響についてさらに探ります。 この時点から、将来のオンチェーン価値のパイプラインがどのように形成されるかについて、より明確な絵を描くことができるようになることを願っています。

私たちは、チームがこれらの困難な設計上の課題に取り組むのを見るのを楽しみにしています。 これらの未解決の質問の最前線で働いている場合は、ぜひご連絡ください。

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また、<a href="https://twitter.com/thebellcurvepod""> @thebellcurvepod と <a href="https://twitter.com/MikeIppolito_""> @MikeIppolito_,<a href="https://twitter.com/danrobinson""> @danrobinson, and <a href="https://twitter.com/hasufl""> @hasufl も叫びたいと思います。シーズンを通して、ポッドキャストで素晴らしいホストとゲストの思慮深い会話から学ぶ最前線に立つことができて感謝しています。

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