[論文レビュー] Building Trust Takes Time: Limits to Arbitrage for Blockchain-Based Assets

Nikolaus Hautsch, Christoph Scheuch+1 more|arXiv (Cornell University)|Dec 3, 2018

Blockchain Technology Applications and Security被引用数 4

ひとこと要約

この論文は、ブロックチェーン決済遅延が暗号資産市場における套利活動に顕著な制限をもたらすことを示している。これは、遅延による決済中の価格リスクが套利者に及ぼされるものであり、結果として交換間の価格差が持続的に生じることを意味する。2018年から2019年のビットコイン市場データを用いて、ボラティリティが高く、検証時間が長いと套利活動が減少することが示され、流動性が低い状況では遅延が低い場合にのみ価格差に流動性が集中することが判明した。これは、分散化と価格効率性の間の根本的なトレードオフを示している。

ABSTRACT

A blockchain replaces central counterparties with time-consuming consensus protocols to record the transfer of ownership. This settlement latency slows cross-exchange trading, exposing arbitrageurs to price risk. Off-chain settlement, instead, exposes arbitrageurs to costly default risk. We show with Bitcoin network and order book data that cross-exchange price differences coincide with periods of high settlement latency, asset flows chase arbitrage opportunities, and price differences across exchanges with low default risk are smaller. Blockchain-based trading thus faces a dilemma: Reliable consensus protocols require time-consuming settlement latency, leading to arbitrage limits. Circumventing such arbitrage costs is possible only by reinstalling trusted intermediation, which mitigates default risk.

研究の動機と目的

• ブロックチェーン決済遅延が分散型暗号資産市場における交換間套利をいかに妨げるかを分析すること。
• 遅延に起因する取引摩擦が価格発見および市場効率性に与える経済的コストを定量化すること。
• 中央集権的取引所（例：中央相手方）によるオフエクスチェンジ中間機関化が、デフォルトリスク低減によってこれらの摩擦を緩和できるかどうかを検討すること。
• ブロックチェーンシステムに信頼できる中間機関が存在しないことにより、一括価格法則からの持続的逸脱が生じるかどうかを評価すること。
• 決済遅延と相手方リスクのどちらが、交換間の価格差と取引フローの変動をより強く説明しているかを評価すること。

提案手法

• 著者らは、一般の遅延分布と凹型効用関数の下で、リスク回避的套利者に対する理論的取引なし価格帯を導出する。
• 構造的モデルを用いて、決済遅延とボラティリティが交換間の套利意図に与える影響を推定する。
• 2018年から2019年の複数の取引所における高頻度のビットコインオーダーブックおよび取引データを用いて、実証分析を実施する。
• 内生性を解消するため、理論的套利帯の成分をインストゥルメンタル変数として用い、IV回帰を適用する。
• 在庫保有やレバレッジ取引などの取引所固有要因をモデルに組み込み、遅延の影響を分離する。
• 推論の妥当性を保証するため、24ラグを用いたNewey-Westの異分散性および自己相関ロバスト標準誤差を用いる。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 ブロックチェーンシステムにおける決済遅延は、交換間套利に参加するインcentiveにどのように影響するか？
• RQ2 デフォルトリスクが低い状況でも、遅延のため、暗号資産取引所間の価格差がどれほど持続的に生じるのか？
• RQ3 交換間取引フローは、決済遅延のコストを反映して価格差に応答するのか？
• RQ4 中央集権的取引所（CEXs）は、デフォルトリスクを低減させ、遅延の影響を軽減することで、中央相手方の代替として効果的に機能できるか？
• RQ5 時間的に変動する価格差を説明する要因として、決済遅延と相手方リスクのどちらが相対的に寄与しているか？

主な発見

• 決済遅延が高く、スポットボラティリティが高い時期には、交換間の価格差が顕著に大きくなる。これは、套利者が取引を控えることを示している。
• ネット交換間フローは価格差が大きくなるに従って増加するが、これは遅延が低い場合に限る。これにより、遅延が拘束的摩擦として機能していることが示された。
• 取引所固有の在庫保有やレバレッジ取引を制御しても、決済遅延は価格差の統計的および経済的に有意な要因のまま残っている。
• この研究では、決済が遅いと、価格リスクが待機期間中に増大するため、套利者が価格差を活用する可能性が低くなることが判明した。
• 中央集権的取引所への信頼が高まっている（預託残高の増加で裏付けられる）にもかかわらず、中間機関化は未だに活用されていない。これは、相手方リスクや運用信頼性に関する持続的な懸念があることを示唆している。
• 結果から、ブロックチェーンベースのシステムは市場の摩擦を排除するのではなく、むしろ相手方リスクから決済遅延にそれらを移転させ、価格効率性に顕著な影響を及ぼすことが示された。