[论文解读] Jack The Rippler: Arbitrage on the Decentralized Exchange of the XRP Ledger

Gaspard Peduzzi, Jason James+1 more|arXiv (Cornell University)|Jun 29, 2021

Peer-to-Peer Network Technologies参考文献 4被引用 7

一句话总结

本文提出 JACK THE RIPPLER，一种机器人，通过使用修改版的 Bellman-Ford 算法在 XRP Ledger 的去中心化交易所（DEX）的订单簿图中检测并利用跨币种套利机会，以识别负环。该系统在 3.5 秒的账本间隔内自动化执行套利，利用实时 WebSocket 数据和信任线路管理，从 IOU 发行资产与 XRP 之间的价格差异中获利。

ABSTRACT

The XRP Ledger (XRPL) is a peer-to-peer cryptographic ledger. It features a decentralized exchange (DEX) where network participants can issue and trade user-defined digital assets and currencies. We present Jack the Rippler, a bot that identifies and exploits arbitrage opportunities on the XRPL DEX. We describe Jack's arbitrage process and discuss risks associated with using arbitrage bots.

研究动机与目标

• 在 XRP Ledger 的去中心化交易所中识别并利用跨币种套利机会。
• 设计一种能够实时检测有利可图的套利环路的自动化机器人。
• 解决在 3.5 秒账本间隔内实现低延迟执行的技术挑战。
• 通过信任线路选择和算法保障措施，减轻不完整环路和交易对手违约等风险。
• 评估在无许可、高速度 DEX 上部署套利机器人之可行性与风险。

提出的方法

• 使用 XRPL WebSocket API 流式传输新区块，并实时更新本地订单簿。
• 利用每种货币对的最佳买入和卖出订单构建交易图，仅在边权重发生变化时进行更新。
• 应用修改版的 Bellman-Ford 算法检测负环，以识别套利机会。
• 运行 |V|−1 次迭代以计算最短路径，再执行一次额外迭代以检测负环。
• 在检测到环路后，使用识别出的路径和选定的信任线路构建并签署多步支付交易。
• 通过私有验证节点广播交易，以确保在单个账本间隔内实现低延迟执行。

实验结果

研究问题

• RQ1 自动化套利机器人能否有效利用 XRP Ledger 去中心化交易所中的价格无效性？
• RQ2 如何在低延迟下检测订单簿图中的负环，以实现在 3.5 秒窗口内的有利执行？
• RQ3 在无许可 DEX（如 XRPL）上部署套利机器人所面临的主要技术与金融风险是什么？
• RQ4 使用信任线路来控制 IOU 资产如何影响套利执行的可靠性和安全性？
• RQ5 网络延迟和竞争参与者是否会在执行前使套利机会失效？

主要发现

• JACK THE RIPPLER 成功在 XRP Ledger 的单个 3.5 秒账本间隔内检测并执行套利环路。
• 修改版的 Bellman-Ford 算法通过仅在订单簿发生变化时放松边，高效识别负环，从而降低计算开销。
• 套利机会具有高度时效性，许多环路因其他参与者提前执行而失效。
• 即使在失败尝试中也会产生交易费用，导致在环路不完整时出现纯粹的财务损失。
• 使用 Ripple 的指定发行方作为信任线路可降低交易对手风险，但 IOU 的偿付能力仍是系统中的固有风险。
• 该系统表明，尽管存在市场摩擦，由于费用低廉且吞吐量高，XRPL DEX 上的有利套利仍具可行性。