[論文レビュー] DeFi Protocols for Loanable Funds: Interest Rates, Liquidity and Market Efficiency

Lewis Gudgeon, Sam M. Werner+2 more|arXiv (Cornell University)|Jun 11, 2020

Banking stability, regulation, efficiency被引用数 28

ひとこと要約

本稿は、コールドファンドプロトコル（Compound、Aave、dYdXなど）を分析し、金利メカニズム、流動性ダイナミクス、市場効率性を検討する。金利は主にkinkedモデルの閾値周辺に集中しており、未覆い金利平価（UIP）は成立せず、プロトコル間の借り入れ金利は相互に依存的であり、Compoundが市場に大きな影響を与えていることが判明した。

ABSTRACT

We coin the term *Protocols for Loanable Funds (PLFs)* to refer to protocols which establish distributed ledger-based markets for loanable funds. PLFs are emerging as one of the main applications within Decentralized Finance (DeFi), and use smart contract code to facilitate the intermediation of loanable funds. In doing so, these protocols allow agents to borrow and save programmatically. Within these protocols, interest rate mechanisms seek to equilibrate the supply and demand for funds. In this paper, we review the methodologies used to set interest rates on three prominent DeFi PLFs, namely Compound, Aave and dYdX. We provide an empirical examination of how these interest rate rules have behaved since their inception in response to differing degrees of liquidity. We then investigate the market efficiency and inter-connectedness between multiple protocols, examining first whether Uncovered Interest Parity holds within a particular protocol and second whether the interest rates for a particular token market show dependence across protocols, developing a Vector Error Correction Model for the dynamics.

研究の動機と目的

• コールドファンドプロトコル（Compound、Aave、dYdXなど）における金利モデルの設計および実際の動作様式を理解すること。
• DAI、USDC、ETHの市場において、PLFにおける流動性欠如イベントの頻度と影響を調査すること。
• 個々のPLF内で未覆い金利平価（UIP）が成立するかをテストすることで、市場効率性を評価すること。
• ベクトル誤差修正モデル（VECM）を用いて、複数のプロトコル間の借り入れ金利ダイナミクスをモデル化し、PLF間の相互依存性を検証すること。

提案手法

• 観察されたプロトコル設計に基づき、金利モデルを線形、非線形、kinkedの3つのカテゴリに分類する。
• Compound、Aave、dYdXの金利、利用率、ロックされた資金総額の履歴データを実証的に分析する。
• 上位の保有口座を特定し、それらが全プロトコル預け入れのうち占める割合を測定することで、流動性の集中度を定量化する。
• ベクトル誤差修正モデル（VECM）を適用し、Compound、Aave、dYdXの借り入れ金利間の長期的均衡関係と短期的ダイナミクスをテストする。
• 金利差と為替レートの変化を比較することで、個々のプロトコル内で未覆い金利平価（UIP）の妥当性をテストする。
• 研究者が収集・公開したパブリックデータセットを用い、プロトコル行動および市場構造の実証的分析を支援する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 主要なDeFi PLF（Compound、Aave、dYdX）が使用する金利モデルは、構造的・行動的側面でどのように異なるか？
• RQ2 PLFはどの程度共通の流動性欠如期間を経験しており、流動性保有は口座ごとにどれほど集中しているか？
• RQ3 個々のPLF内で未覆い金利平価（UIP）条件が成立するか、すなわち市場効率性が保証されるか？
• RQ4 異なるPLF間の借り入れ金利は相互に依存的か。もしそうなら、どのプロトコルが金利リーダーの役割を果たしているか？
• RQ5 実現金利は、利用率および流動性状況の変化にどのように反応するか？

主な発見

• PLFの金利メカニズムは主にkinkedモデルが占めており、実現金利はkink点周辺に集中する傾向にあり、戦略的価格設定行動を示している。
• 高利用率および流動性欠如の期間は一般的に共通しており、一部のプロトコルでは大規模な引き出しにより準流動性状態に陥っている。
• 流動性は極めて集中しており、一部の市場ではわずか3つの口座が全流動性の約50％を占めており、システミックリスクが高まっている。
• 未覆い金利平価（UIP）は個々のPLF内で一貫して成立せず、市場が相対的に非効率的であり、参加者が金利インcentiveに完全に反応していない可能性を示唆している。
• PLF間の借り入れ金利には顕著な相互依存性があり、Compoundの金利がAaveおよびdYdXの金利に影響を与えている。これは、Compoundが金利発見において市場力を持っていることを示している。
• ベクトル誤差修正モデル（VECM）は、借り入れ金利間に共鳴関係（cointegrating relationships）が存在することを確認しており、プロトコル間で長期的均衡ダイナミクスが成立していることを示している。