[논문 리뷰] Atomic Swaptions: Cryptocurrency Derivatives

James A. Liu|arXiv (Cornell University)|2018. 07. 20.

Blockchain Technology Applications and Security참고 문헌 2인용 수 3

한 줄 요약

이 논문은 오라클이나 중앙집중식 거래소를 사용하지 않고도 서로 다른 블록체인 간에 암호화자산 옵션을 신뢰할 수 없이 거래할 수 있는 원자적 스왑션(atomic swaptions)을 소개한다. HTLC(해시 타임락 계약)와 마진 메커니즘을 확장하여 레버리지 및 숏 포지션을 가능하게 하며, 사이클릭 리밸런싱을 통해 동일한 스왑션을 취소할 수 있도록 한다. 특히 라이트닝 네트워크에서 효과적으로 작동한다.

ABSTRACT

The atomic swap protocol allows for the exchange of cryptocurrencies on different blockchains without the need to trust a third-party. However, market participants who desire to hold derivative assets such as options or futures would also benefit from trustless exchange. In this paper I propose the atomic swaption, which extends the atomic swap to allow for such exchanges. Crucially, atomic swaptions do not require the use of oracles. I also introduce the margin contract, which provides the ability to create leveraged and short positions. Lastly, I discuss how atomic swaptions may be routed on the Lightning Network.

연구 동기 및 목표

• 다양한 블록체인 간에 암호화자산 파생상품(예: 옵션 및 선물)을 신뢰할 수 없고 탈중앙화된 방식으로 거래할 수 있도록 하는 것.
• 중앙집중식 거래소와 오라클에 대한 의존도를 제거하여 기말대상자 및 체계적 리스크를 줄이는 것.
• 마진 계약 메커니즘을 통해 레버리지 및 숏 포지션을 구현하는 것.
• 사이클릭 리밸런싱을 활용하여 라이트닝 네트워크에서 스왑션 포지션의 효율적 라우팅과 취소를 가능하게 하는 것.
• HTLC와 시간 잠금 거래 외에 추가적인 암호화 기능이 없는 최소한의 솔루션을 제공하여 블록체인 간 파생상품를 실현하는 것.

제안 방법

• HTLC를 활용해 원자적 스왑을 확장하여 서로 다른 블록체인 간에 옵션 유사 정산을 지원한다.
• 사용자가 원금의 일부만 예치할 수 있도록 허용하는 마진 계약을 도입하여, 레버리지 및 숏 포지션을 가능하게 한다.
• 동일한 비밀번호와 타임락을 사용해 순환적 자금 흐름을 통해 짝을 이룬 스왑션의 취소를 가능하게 하며, 자금 잠금 및 정산 비용을 최소화한다.
• 원자적 스왑션 메커니즘을 라이트닝 네트워크에 적용하여 장기 파생상품 계약의 오프체인 라우팅을 가능하게 한다.
• 블록 높이가 아닌 타임스탬프 기반 타임락을 사용하여 이질적인 블록체인 간에 예측 가능한 만기 순서를 확보한다.
• 튜링 완전하지 않은 블록체인과도 호환되도록 설계하여, 단지 HTLC 지원과 공통 해시 함수만 필요로 한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 오라클에 의존하지 않고도 서로 다른 블록체인 간에 신뢰할 수 없는 방식으로 옵션 계약을 생성할 수 있는가?
• RQ2 신뢰할 수 없고 대기자 리스크를 최소화하면서도 블록체인 간 파생상품에서 마진과 레버리지를 어떻게 구현할 수 있는가?
• RQ3 라이트닝 네트워크와 같은 지ay채널 네트워크에서 스왑션 포지션의 효율적 취소 및 재라우팅을 가능하게 하는 메커니즘은 무엇인가?
• RQ4 장기 블록체인 간 계약은 네트워크 유동성, 정산 순서 및 경제적 인cent라이브에 어떤 영향을 미치는가?
• RQ5 특히 프로토콜 규칙 변경이나 시장 조작 상황에서 원자적 스왑션을 실현할 때의 리스크와 제약은 무엇인가?

주요 결과

• 원자적 스왑션은 튜링 완전한 블록체인이나 오라클이 필요 없이 단지 HTLC와 시간 잠금 거래만으로도 구현 가능하다.
• 동일한 비밀번호와 타임락을 사용함으로써 순환적 리밸런싱을 통해 짝을 이룬 스왑션의 취소가 가능해져 자금 잠금 및 정산 비용이 감소한다.
• 마진 계약을 통해 원금의 일부 예치만으로도 레버리지 및 숏 포지션을 가능하게 하여 선물 유사 노출을 제공한다.
• 라이트닝 네트워크에서 원자적 스왑션을 라우팅하는 것은 가능하지만, 장거리 경로는 누적된 시간 가치와 유동성 제약로 인해 기말대상자 리스크와 거래 비용을 증가시킨다.
• 큰 수의 마진 만료 스왑션들이 시간에 집중되어 있을 경우 조작 가능한 중개자들이 협력하여 숏 셰이크를 유도할 수 있어 위험에 노출된다.
• 블록 높이보다 타임스탬프 기반 타임락이 만기 순서를 더 예측 가능하게 하므로, 이질적인 블록체인 간에 더 바람직하다.