[논문 리뷰] Do Bitcoins make the world go round? On the dynamics of competing crypto-currencies

Stefan Bornholdt, Kim Sneppen|arXiv (Cornell University)|2014. 03. 24.

Complex Systems and Time Series Analysis참고 문헌 10인용 수 16

한 줄 요약

이 논문은 비트코인을 포함한 암호화폐의 가치가 내재된 특성에서 비롯되지 않고, 패션 수용과 유사한 사회적 동향에서 유래된다고 제안한다. 이는 에이전트가 상호 선호도를 복제하는 투표/모란 과정을 통해 모델링된다. 주요 발견은 실제 암호화폐 시장에서 관찰되는 시가총액과 거래량의 힘의 법칙 분포가 이 간단한 모델을 통해 재현될 수 있으며, 이는 비트코인의 지배력이 일시적이고 사회적 조건에 따라 달라지는 것이지 근본적인 것이 아니라는 것을 시사한다.

ABSTRACT

Bitcoins have emerged as a possible competitor to usual currencies, but other crypto-currencies have likewise appeared as competitors to the Bitcoin currency. The expanding market of crypto-currencies now involves capital equivalent to $10^{10}$ US Dollars, providing academia with an unusual opportunity to study the emergence of value. Here we show that the Bitcoin currency in itself is not special, but may rather be understood as the contemporary dominating crypto-currency that may well be replaced by other currencies. We suggest that perception of value in a social system is generated by a voter-like dynamics, where fashions form and disperse even in the case where information is only exchanged on a pairwise basis between agents.

연구 동기 및 목표

• 암호화폐 간의 경쟁에서 가치가 경제적 또는 기술적 요인이 아닌 사회현상으로서 어떻게 유래되는지 이해하는 것.
• 비트코인이 지속 가능한 시장 지배력을 유지하는지, 아니면 역사적 우선성과 사회적 수용 동향의 결과인지 조사하는 것.
• 쌍방향 소통 기반의 최소한의 에이전트 기반 프레임워크를 사용하여 암호화폐 시장의 시가총액 및 거래량 분포를 모델링하는 것.
• 실제 암호화폐에서 관찰된 힘의 법칙 스케일링이 간단한 투표 유사 동역학과 새로운 통화의 지속적 도입을 통합한 모델로 재현될 수 있는지 테스트하는 것.

제안 방법

• 이 모델은 이산 시간 기반의 에이전트 기반 모델을 사용하며, 각 에이전트는 다양한 암호화폐에 대한 인지를 나타내는 고정된 메모리 슬롯을 가진다.
• 각 시간 단계에서 두 에이전트가 무작위로 선택되며, 한 에이전트가 다른 에이전트의 통화 선호도를 복제함으로써 이중 소통을 통한 사회적 영향을 시뮬레이션한다.
• 어느 통화도 에이전트에 의해 보유되지 않게 되면, 해당 통화는 제거되고 무작위로 새로운 통화가 도입되어 통화의 다양성이 일정하게 유지된다.
• N=10,000명의 에이전트를 사용하여 D=10, 100, 또는 1,000개의 활성 통화를 유지하며, 시간에 따라 인기도, 주목도, 시가총액을 추적한다.
• 모델은 통화 인기의 확률적 진화를 시뮬레이션하기 위해 생식-죽음 동역학을 갖춘 모란 과정을 사용한다.
• 모델은 2014년 3월의 실제 데이터와 비교하여 안정 상태에서의 주목도 및 시가총액 분포를 분석한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 비트코인이 다른 암호화폐와 근본적으로 다를 바가 없음에도 불구하고 왜 암호화폐 시장에서 지배적인가?
• RQ2 실제 암호화폐의 시가총액과 거래량에서 관찰된 힘의 법칙 스케일링이 단순한 사회적 동역학 모델로 설명될 수 있는가?
• RQ3 비트코인의 지배력은 안정적인가, 아니면 사회적 수용 변화에 의해 다른 통화에 의해 대체될 수 있는가?
• RQ4 신규 통화의 도입이 기존 통화의 장기적 인기도 및 시가총액에 어떤 영향을 미치는가?
• RQ5 관찰된 암호화폐 가치 분포가 어느 정도 투표 유사 또는 선호도 첨부 과정에 의해 결정되는가?

주요 결과

• 모델은 실질적인 암호화폐 시가총액 분포의 정성적 형태와 일치하는 ∝1/x 스케일링을 보이는 안정 상태의 인기도 분포를 재현한다.
• 실제 데이터보다 더 넓은 분포를 예측함으로써, 실제 시장은 추가적인 안정화 메커니즘 또는 선호도 기반 성장 역학에 기인할 수 있음을 시사한다.
• 비트코인의 지배력은 본질적 우월성 때문이 아니라 역사적 우선성과 초기 수용에서 비롯되며, 다른 통화에 의해 대체될 수 있음을 시사한다.
• 각 통화의 총 시가총액은 ∝1/x로 스케일링되며, 실제 암호화폐 시장에서 관찰된 힘의 법칙 스케일링과 일치한다.
• 거래량 역시 유사한 힘의 법칙 스케일링을 따르며, 더 큰 규모의 거래는 더 인기 있는 통화에 집중되어 있다.
• 에이전트 간의 자산 분포는 로그정규분포를 따르며, 이는 시장에서의 성공이 수익과 손실의 곱셈적 과정의 결과임을 나타낸다.