Migliorare l'Efficienza nei Market Makers Automatici
Un nuovo approccio che usa sidechain per migliorare le performance degli AMM e ridurre i costi.
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Indice
I Market Maker Automatici (AMMs) sono un tipo di exchange nel mondo delle criptovalute che permettono agli utenti di scambiare token senza bisogno di un libro ordini tradizionale. Hanno guadagnato molta popolarità, diventando una parte significativa delle finanze decentralizzate (DeFi). Di solito, gli AMMs funzionano creando pool di Liquidità. Questi pool contengono coppie di token e permettono agli utenti di scambiarsi tra di loro.
Tuttavia, l'uso crescente degli AMMs ha portato a qualche problema. Con l'aumento degli utenti, il numero delle transazioni cresce, portando a problemi legati allo spazio di archiviazione e ai costi delle transazioni. Questo documento discute una nuova soluzione per rendere gli AMMs più efficienti riducendo la quantità di dati on-chain che generano.
La Sfida degli AMMs
AMMs come Uniswap, Curve e altri hanno visto enormi volumi di trading. Ad esempio, durante la prima metà del 2023, l'industria degli AMM ha visto volumi di trading raggiungere trilioni di dollari, rendendo chiaro che gli AMMs sono qui per restare. Ma con la grande popolarità arrivano anche i problemi. Più transazioni significano maggiori necessità di archiviazione sulla blockchain e costi del gas aumentati, che sono i costi associati all'elaborazione delle transazioni.
Una percentuale significativa di questi problemi deriva dal fatto che gli AMMs generano milioni di transazioni on-chain. Per esempio, Uniswap V3 da solo ha rappresentato circa 20 milioni di transazioni nel 2023. Con così tante transazioni, la blockchain accumula grandi quantità di dati, il che può rallentare i tempi di elaborazione e aumentare i costi.
Limitazioni delle Soluzioni Attuali
Per affrontare il problema della scalabilità degli AMMs, sono emerse diverse soluzioni. Alcune si concentrano sul migliorare la blockchain stessa, mentre altre guardano a layer secondari che elaborano alcune attività fuori dalla catena principale. Tuttavia, queste soluzioni spesso hanno le loro debolezze.
Ad esempio, mentre metodi come lo sharding mirano a dividere il carico di lavoro per migliorare l'efficienza, possono ancora risultare insufficienti per gli AMMs. Questi metodi spesso non riducono efficacemente le necessità di archiviazione e possono influenzare le prestazioni e la sicurezza degli AMMs.
Allo stesso modo, le tecniche che coinvolgono il trasferimento di transazioni dalla blockchain principale a Sidechains affrontano anche difficoltà. A volte hanno lunghi tempi di attesa e possono introdurre rischi per la sicurezza. Potrebbe essere necessario un approccio migliore per affrontare efficacemente queste sfide.
Un Nuovo Approccio con Sidechain
I ricercatori hanno proposto nuovi modi di utilizzare le sidechain come soluzione ai problemi che affrontano gli AMMs. Una sidechain è una blockchain separata che funziona in parallelo con la blockchain principale. L'idea è spostare gran parte dell'elaborazione dei dati degli AMM su questa sidechain, mentre la blockchain principale gestisce i compiti essenziali.
Un framework proposto per questo si chiama chainBoost. Permette di condividere il carico di lavoro tra la mainchain e la sidechain, il che aiuta a ridurre la dimensione dei dati e migliorare l'efficienza complessiva.
Introduzione al Sistema Proposto
Il nuovo sistema, che verrà esaminato, sfrutta il framework chainBoost per migliorare gli AMMs. Fa questo suddividendo le operazioni AMM in due parti. La blockchain principale gestirà ancora le funzioni core, come i depositi degli utenti e il monitoraggio dei saldi dei token, mentre la sidechain gestirà la maggior parte dell'elaborazione delle transazioni.
Questo sistema duale permette alla sidechain di gestire attività come swap e gestione della liquidità, riducendo la quantità di dati inviati alla blockchain principale. L'obiettivo è diminuire le richieste di archiviazione, ridurre i costi delle transazioni e creare un'esperienza più fluida per gli utenti.
Vantaggi del Sistema Proposto
I vantaggi di utilizzare questo approccio duale negli AMMs sono notevoli. Il sistema punta a:
- Ridurre i Costi del Gas: Elaborando la maggior parte delle transazioni sulla sidechain, i costi totali del gas per gli utenti possono diminuire significativamente.
- Abbattere i Requisiti di Archiviazione: La blockchain principale non dovrà memorizzare tutti i dettagli delle transazioni, riducendo la crescita complessiva della blockchain stessa.
- Aumentare la Velocità delle Transazioni: Poiché la sidechain può elaborare le transazioni più rapidamente, gli utenti sperimenteranno meno ritardi nelle loro operazioni.
- Mantenere la Sicurezza: Il protocollo di sicurezza per l'AMM sarà comunque mantenuto, assicurando che le transazioni rimangano sicure e valide.
Come Funziona il Sistema
Il sistema proposto organizza il carico di lavoro dell'AMM in modo efficiente. Ecco come funziona:
Struttura a Due Parti: L'AMM è diviso in due sezioni – il contratto intelligente di base sulla blockchain principale e la sidechain che elabora le transazioni.
Gestione delle Transazioni: Quando un utente vuole scambiare token, prima effettua un deposito sulla blockchain principale. Dopodiché, la maggior parte della sua attività di trading è gestita sulla sidechain, che si occupa di swap, aggiunte di liquidità e raccolta delle commissioni.
Sincronizzazione: Alla fine di ogni periodo di trading, la sidechain invierà un riepilogo di tutte le sue attività alla blockchain principale. Questo riepilogo aggiornerà lo stato dell'AMM, riflettendo tutte le modifiche avvenute durante quel periodo.
Potatura dei Dati Obsoleti: Una volta confermato il riepilogo sulla blockchain principale, i dettagli delle transazioni non necessari possono essere rimossi dalla sidechain, il che aiuta a gestire l'archiviazione in modo efficiente.
Misure di Sicurezza
Mentre il sistema mira a migliorare l'efficienza, dà anche priorità alla sicurezza. La sidechain si basa su un meccanismo di consenso per garantire che tutte le transazioni siano valide e che solo le parti autorizzate elaborino le transazioni.
Il protocollo di consenso utilizzato aiuta a prevenire che attori malevoli interferiscano con le transazioni. Se sorgono problemi, il sistema può tornare a uno stato precedente per garantire che l'integrità dell'AMM non venga compromessa.
Valutazione delle Prestazioni
Il sistema proposto è stato testato in vari ambienti simulati, concentrandosi sulle sue prestazioni in termini di costi del gas, velocità delle transazioni e efficienza complessiva.
Gli esperimenti mostrano che il nuovo sistema può ottenere una considerevole riduzione delle spese di gas rispetto ai sistemi AMM standard. Gli utenti hanno riportato tempi di transazione più rapidi e esperienze migliorate nel trading dei token.
Futuro degli AMMs
Con l'evoluzione del mondo delle criptovalute, crescerà anche la necessità di soluzioni più efficienti e scalabili come l'approccio proposto con le sidechain per gli AMMs. Adottando nuove tecnologie e metodi, gli AMMs possono mantenere la loro popolarità continuando a servire bene gli utenti.
In conclusione, gli AMMs sono una parte vitale delle finanze decentralizzate, e ottimizzare la loro efficienza attraverso le sidechain può fornire vantaggi significativi. Riducendo le richieste di archiviazione e i costi del gas mantenendo la sicurezza, il sistema proposto mira a migliorare l'esperienza di trading per gli utenti in tutto il mondo.
Conclusione
Il mondo delle finanze decentralizzate sta cambiando rapidamente, e con esso i metodi con cui commerciamo e gestiamo gli asset digitali. Con la crescente popolarità degli AMMs, anche le sfide che affrontano aumentano. Questo nuovo approccio che utilizza le sidechain potrebbe essere la soluzione a molte di queste sfide, segnando un passo significativo nell'evoluzione delle piattaforme di trading decentralizzate.
Titolo: ammBoost: State Growth Control for AMMs
Estratto: Automated market makers (AMMs) are a form of decentralized cryptocurrency exchanges that have attracted huge interest lately. They are considered a prime example of Decentralized Finance (DeFi) applications, a large category under Web 3.0. Their popularity and high trading activity have resulted in millions of on-chain transactions leading to serious scalability issues in terms of throughput and on-chain state size. Existing scalability solutions, when employed in the context of AMMs, are either ineffective due to their large overhead, or suffer from security and centralization issues. In this paper, we address these challenges by utilizing a new sidechain architecture as a layer 2 solution, building a system called ammBoost. Our system reduces the amount of on-chain transactions, boosts throughput, and supports blockchain pruning. We devise several techniques to enable layer 2 processing while preserving the correct and secure operation of AMMs. These include a functionality-split and layer 2 traffic summarization paradigm, an epoch-based deposit mechanism, and pool snapshot-based and delayed token-payout trading. We also build a proof-of-concept of ammBoost for a Uniswap-inspired use case to empirically evaluate performance. Our experiments show that ammBoost decreases the gas cost by 96.05% and the chain growth by at least 93.42%, and that it can support up to 500x of the daily traffic volume observed for Uniswap in practice.
Autori: Nicholas Michel, Mohamed E. Najd, Ghada Almashaqbeh
Ultimo aggiornamento: 2024-09-28 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://arxiv.org/abs/2406.17094
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2406.17094
Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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