[논문 리뷰] Panoptic: the perpetual, oracle-free options protocol

G. Lambert, Jesper Kristensen|arXiv (Cornell University)|2022. 04. 27.

Blockchain Technology Applications and Security인용 수 4

한 줄 요약

Panoptic은 Uniswap v3 기반으로 구축된 신뢰할 수 없고 오라클이 없는 영구 옵션 프로토콜로, 집중된 유동성 포지션을 파생상품 기초자산으로 활용함으로써 허가 없이도 자본 효율적인 옵션 거래를 가능하게 한다. Uni v3 LP 포지션을 합성 옵션으로 간주하고 경로에 따라 달라지는 프리미엄 수납 모델을 사용함으로써 오라클이 없이도 블랙-숄즈 유사 가격 책정을 달성하며, 온체인 정산과 다중 레그 전략을 지원하는 영구적이고 조합 가능한, 동적으로 헤지 가능한 옵션을 제공한다.

ABSTRACT

Panoptic is the perpetual, oracle-free, instant-settlement options trading protocol on the Ethereum blockchain. Panoptic enables the permissionless trading of options on top of any asset pool in the Uniswap v3 ecosystem and seeks to develop a trustless, permissionless, and composable options product, i.e., do for decentralized options markets what x*y=k automated market maker protocols did for spot trading.

연구 동기 및 목표

• 고정 만기일과 행사가 기반 옵션 프로토콜 및 외부 오라클에 의존하는 온체인 옵션 프로토콜의 한계를 해결하기 위해.
• 만기나 시간 감가 없이 영구 옵션 거래를 가능하게 하기 위해 Uniswap v3의 집중 유동성 포지션을 기본 원천으로 사용하기 위해.
• 온체인 트레이딩 활동과 유동성 다이내믹스에서 유도된 가격 책정을 통해 오라클 의존도를 제거하기 위해.
• 다중 레그 전략과 ERC1155 토큰화를 지원하는 조합 가능하고 허가 없이도 사용 가능한 옵션 프로토콜을 설계하기 위해.
• 저담보 옵션과 동적 감마 노출을 통해 자본 효율성과 리스크 관리를 달성하기 위해.

제안 방법

• Uniswap v3 유동성 제공자(LP) 포지션을 합성 옵션으로 활용: 스트록 가격에 가까이 유동성을 이동시키면 숏 옵션 포지션을, 멀리 이동시키면 롱 포지션을 생성한다.
• 프리미엄이 초기에는 0에서 시작하여 시간이 지남에 따라 증가하는 스트리밍 프리미엄 모델을 적용하며, 경로에 따라 누적되는 방식으로 블랙-숄즈 가격 책정에 점점 수렴한다.
• 임의의 원하는 수익 프로파일을 구성하기 위해 이산 가격 틱 단위의 유동성 조합을 활용하는 새로운 $\Gamma$ 변환을 사용한다. 이는 펄스의 푸리에 변환과 유사하다.
• 목표 리스크 노출(예: 델타 중립성 또는 특정 감마 프로파일)을 달성하기 위해 역 문제 해결을 통해 유동성 배치를 최적화하는 그리스 컴파일러를 도입한다.
• 다중 유동성 범위를 동시에 배치함으로써 다중 레그 옵션을 가능하게 하며, 한 번의 거래로 스프레드나 스트래들 전략을 지원한다.
• 복잡한 옵션 포지션을 ERC1155 토큰으로 토큰화하여 DeFi 프로토콜과의 조합 가능성을 높이고, 2차 시장 거래를 가능하게 한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 외부 오라클이나 고정 만기일에 의존하지 않고 온체인에서 영구 옵션을 어떻게 구성할 수 있는가?
• RQ2 온체인 유동성 다이내믹스에서 유도된 스트리밍 프리미엄 모델이 외부 가격 피드 없이도 블랙-숄즈 가격 책정에 수렴할 수 있는가?
• RQ3 Uniswap v3 LP 포지션을 얼마나 정확한 수익 프로파일을 가진 합성 옵션으로 재사용할 수 있는가?
• RQ4 복잡한 다중 레그 옵션 전략을 어떻게 조합하고 온체인에서 토큰화할 수 있는가?
• RQ5 저담보 옵션 시장에서 자본 효율성과 리스크 관리를 가능하게 하는 메커니즘은 무엇인가?

주요 결과

• Panoptic은 Uniswap v3의 집중 유동성 포지션을 합성 옵션으로 간주함으로써 고정 만기나 시간 감가 없이 영구 옵션 거래를 가능하게 한다.
• 경로에 따라 달라지는 스트리밍 프리미엄을 통해 외부 데이터 피드 없이도 블랙-숄즈 평가에 점점 수렴하는 오라클 없이도 가격 책정을 달성한다.
• 가격 틱 단위의 유동성 분포는 $\Gamma$ 변환으로 모델링할 수 있으며, 이는 펄스 조합을 통해 원하는 수익 프로파일을 정밀하게 컴파일할 수 있도록 한다.
• 그리스 컴파일러를 통해 목표 리스크 노출(예: 델타 중립성 또는 특정 감마 프로파일)을 달성하기 위해 유동성 배치를 최적화할 수 있다.
• 한 번의 거래로 최대 4개의 풋 또는 콜을 포함한 다중 레그 옵션을 배포할 수 있으며, 동적 헤징과 함께 스프레드나 스트래들 전략을 지원한다.
• 톆kening된 옵션 포지션은 ERC1155 자산으로 발행되어 다른 DeFi 프로토콜과의 조합 가능성을 높이고 2차 시장 거래를 가능하게 한다.