[論文レビュー] Atomic Loans: Cryptocurrency Debt Instruments

Matthew Black, TingWei Liu+1 more|arXiv (Cornell University)|Jan 16, 2019

Blockchain Technology Applications and Security参考文献 1被引用数 12

ひとこと要約

本論文は、原子的スワップ技術を用いて、仲介者を介さずに、信頼できない環境でもクロスチェーンで暗号資産の債務証券化を実現する「アトミックローン」を提案する。HTLCおよび秘密共有メカニズムを活用することで、ブロックチェーン間で分散型かつ中立的な貸付が可能となり、デフォルト時の抵当権回収においても公平な入札プロセスを実現する。

ABSTRACT

Atomic swaps enable the transfer of value between the cryptocurrencies of various blockchains without the need to trust an intermediary. In this paper, we propose the concept of atomic loans, which utilize atomic swap technology to allow market participants to create overcollateralized debt instruments in a trustless and disintermediated manner. The primary use cases for atomic loans include enabling fiat/stablecoin access for cryptocurrency holders to participate within legacy systems, as well as enabling leverage for margin trading. We also introduce a bidding process for liquidating collateral in the case of default which provides the ability for a more fair distribution of collateral.

研究の動機と目的

• 信頼できない、分散型でクロスチェーンな暗号資産担保ローンメカニズムの不足を解消すること。
• 暗号資産貸付において中央集権的ローン業者やガバナンス制御のスマートコントラクトに依存しない仕組みを実現すること。
• 中立的でプロトコルレベルのソリューションにより、暗号資産保有者にフィアット通貨およびステーブルコインへのアクセスを提供すること。
• 第三者の入札者を用いて、デフォルト時の抵当権回収を公平でオークションベースのメカニズムで実現すること。
• 異なるブロックチェーン間でHTLCおよびタイムロックコントラクトを用いて、クロスチェーン相互運用性を確保すること。

提案手法

• プロトコルは、ハッシュドタイムロックコントラクト（HTLC）を用いて、ブロックチェーン間での信頼できない資産交換を可能にし、ローン契約の基盤を形成する。
• 貸し手（アリス）と借り手（ボブ）の両者に対して、それぞれ2つの秘密（A1, A2 および B1, B2）を用いて、ローン受諾、返済、デフォルト行動を表現する。
• アリスがローンを受諾すると、秘密A1が公開され、その後の行動がなければデフォルトとみなされる。秘密B1により、ボブはデフォルト時に抵当権を取得できる。
• 第三者（チャーリー）が抵当権を入札できる入札プロセスを導入し、マルチシグネチャ承認および秘密Cの公開を条件に抵当権の返還が可能になる。
• クロスチェーン同期を保証するため、タイムロックにLinuxエポックタイムスタンプを用いることで、ブロック高予測の問題を回避する。
• プロトコルは、入札受諾の検出にスマートコントラクトをサポートする1つのブロックチェーンを想定しているが、両方のブロックチェーンが同じハッシュ関数を用いたHTLCをサポートする必要がある。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 過剰担保型の暗号資産ローンを、信頼できない環境で分散型かつクロスチェーンでどのように構築できるか？
• RQ2 中央集権的管理なしで、デフォルト時の抵当権回収をどのように公平かつ透明に保証できるか？
• RQ3 原子的スワッププリミティブをどのように拡張して、債務契約のような複雑な金融商品をサポートできるか？
• RQ4 ブロックチェーンのフォークが、アトミックローンのセキュリティおよび機能に与える影響は何か？
• RQ5 分散型化やセキュリティを損なわずに、アトミックローンのユーザーエクスペリエンスをどのように改善できるか？

主な発見

• アトミックローンは、HTLCおよび秘密共有を用いて、仲介者なしでブロックチェーン間で過剰担保型の債務証券化を実現する信頼できない環境での実行を可能にする。
• プロトコルは、早期キャンセルおよびデフォルト時の抵当権回収の公平な入札メカニズムをサポートしており、相手リスクを低減する。
• ボブは、アリスが返済に失敗し、秘密A2を公開しない場合にのみ抵当権を取得でき、プロトコルが強制するタイミングに従ってデフォルトを検出する。
• 一部のブロックチェーンフォークに対しても、アリスが非協力的である間は返金期間中に抵当を返金できるため、システムはその影響に強く、耐性を示す。
• プロトコルは、入札受諾の検出にスマートコントラクトを必要とするが、チューリング完全な実行やガバナンストークンを必要としない。
• ステーブルコインで denominate されたローンは、ペッグの不安定性にさらされ、参加者は基盤となるステーブルコインメカニズムを信頼する必要がある。