[论文解读] The Adoption of Blockchain-based Decentralized Exchanges

Agostino Capponi, Ruizhe Jia|arXiv (Cornell University)|Mar 16, 2021

Financial Markets and Investment Strategies被引用 83

一句话总结

本文建立了一个DeFi中自动做市商（AMM）的博弈论模型，显示当代币价格背离时，流动性提供者面临套利和流动性冻结风险，并利用 Uniswap V2 和 Sushiswap 数据提供实证支持。

ABSTRACT

We investigate the market microstructure of Automated Market Makers (AMMs), the most prominent type of blockchain-based decentralized exchanges. We show that the order execution mechanism yields token value loss for liquidity providers if token exchange rates are volatile. AMMs are adopted only if their token pairs are of high personal use for investors, or the token price movements of the pair are highly correlated. A pricing curve with higher curvature reduces the arbitrage problem but also investors' surplus. Pooling multiple tokens exacerbates the arbitrage problem. We provide statistical support for our main model implications using transaction-level data of AMMs.

研究动机与目标

• 推动研究区块链基础的去中心化交易所中的市场微观结构。
• 描述流动性提供者的激励以及在价格波动和套利情形下流动性冻结的发生。
• 建立一个理论模型，将定价曲率、代币相关性与流动性投入联系到福利与流动性提供。
• 利用主要 AMMs 的交易级数据，对模型进行经验验证。

提出的方法

• 构建一个包含流动性提供者、投资者和套利者的两期、三个子时期博弈。
• 采用对 x,y 的二次连续可微、齐次的定价函数 F(x,y)，具有指定的曲率性质。
• 将代币价格冲击建模为共有冲击和特异冲击，并将其与套利机会和 gas 费动态联系起来。
• 推导子博弈完美均衡，以识别发生流动性冻结和代币被提现的条件。
• 分析 AMM 的设计选择，包括定价曲率和多代币池化，是对福利和存款效率的影响。
• 使用 80 个 AMMs，结合 Uniswap V2 和 Sushiswap 的数据，覆盖 2020-12-22 到 2021-06-20 进行实证检验。

实验结果

研究问题

• RQ1 在 AMMs 中，考虑价格波动和套利机会，流动性提供者存入代币的激励是什么？
• RQ2 代币价格波动性和相关性如何影响流动性存款、套利利润以及流动性提现行为？
• RQ3 AMM 定价函数曲率如何影响套利的严重性以及交易者/投资者剩余？
• RQ4 在 AMM 中对更多代币进行池化的福利和流动性效率意味着什么？
• RQ5 现实 AMMs（如 Uniswap V2、Sushiswap）的实证模式是否支持该模型关于存款、提现和 gas 费动态的预测？

主要发现

• 代币汇率波动性对流动性存款流动有负面影响；更高的波动性减少存款。
• 更高的交易量使每周存款流量增加，约等于交易量标准差的一大部分。
• 曲率更大的定价曲线减少套利问题，但也降低投资者剩余。
• 池化更多代币增加套利机会，使套利者能够提取更多代币；池化并不会像分散投资那样降低代币价值损失。
• 稳定对（低波动）AMM 相较于非稳定对，gas 费用降低约 8%，每周 gas 费波动降低约 40%，暗示较小的外部性。
• 实证支持显示，周度现货汇率波动的对数增加 0.04 会使周度存款流量减少约 0.06，而交易量上升一个标准差则使存款增加约等于标准差的 35%。