[论文解读] Panoptic: the perpetual, oracle-free options protocol

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

Blockchain Technology Applications and Security被引用 4

一句话总结

Panoptic 是一个基于 Uniswap v3 构建的无信任、无预言机、永续期权协议，通过利用集中流动性头寸作为基础衍生品，实现无需许可、资本效率高的期权交易。通过将 Uni v3 LP 头寸视为合成期权，并采用路径依赖的流式期权费模型，Panoptic 在无需预言机的情况下实现了类似 Black-Scholes 的定价机制，从而支持永续、可组合且可动态对冲的期权，具备链上结算和多腿策略功能。

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.

研究动机与目标

• 解决依赖固定到期日、基于行权价的链上期权协议以及外部预言机所带来的局限性。
• 通过将 Uniswap v3 集中流动性作为基础原语，实现无需到期日或时间衰减的永续期权交易。
• 通过从链上交易活动和流动性动态中推导期权定价，消除对预言机的依赖。
• 设计一个可组合、无需许可的期权协议，支持多腿策略和 ERC1155 代币化。
• 通过非抵押期权和动态伽马敞口实现资本效率和风险管理。

提出的方法

• 将 Uniswap v3 流动性提供者（LP）头寸作为合成期权：将流动性移近现货价格形成空头期权头寸，反之则形成多头头寸。
• 采用流式期权费模型，初始为零并随时间累积增加，通过路径依赖机制收敛至 Black-Scholes 定价。
• 引入一种新颖的 $\Gamma$ 变换，通过在离散价格刻度上组合流动性，编译出任意期望的收益结构，类似于脉冲的傅里叶变换。
• 引入希腊字母编译器，通过反问题求解优化流动性分布，以实现目标风险敞口（如对冲 delta 或特定 gamma 风险）。
• 通过同时部署多个流动性区间，实现多腿期权，支持单笔交易内完成价差和跨式策略等复杂策略。
• 将复杂期权头寸代币化为 ERC1155 资产，实现与 DeFi 协议的可组合性以及二级市场交易。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何在不依赖预言机或固定到期日的前提下，在链上构建永续期权？
• RQ2 基于链上流动性动态的流式期权费模型，是否能在无外部价格数据输入的情况下收敛至 Black-Scholes 定价？
• RQ3 Uniswap v3 LP 头寸在多大程度上可被重新用作具有可预测收益结构的合成期权？
• RQ4 如何以可组合、链上原生的方式组合和代币化复杂、多腿的期权策略？
• RQ5 在非抵押期权市场中，哪些机制能够实现资本效率和风险管理？

主要发现

• Panoptic 通过将 Uniswap v3 集中流动性头寸视为合成期权，实现了无固定到期日或时间衰减的永续期权交易。
• 协议通过路径依赖的流式期权费实现无预言机定价，该机制在无外部数据输入的情况下，渐近收敛至 Black-Scholes 定价。
• 在价格刻度上的流动性分布可建模为 $\Gamma$ 变换，通过脉冲组合精确编译出任意期望的收益结构。
• 希腊字母编译器可优化流动性配置，以实现目标风险敞口，如对冲 delta 或特定 gamma 风险。
• 可在单笔交易中部署最多四只看跌或看涨期权的多腿期权，支持价差和跨式策略等动态对冲策略。
• 代币化的期权头寸以 ERC1155 资产形式发行，支持与其他 DeFi 协议的可组合性以及二级市场交易。