自動マーケットメーカーの革新
新しい戦略が、分散型取引システムの流動性を改善することを目指してるよ。
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目次
自動マーケットメイカー(AMM)は、分散型金融(DeFi)でデジタル資産を取引するためのツールだよ。これは、資産の供給とトレーダーの需要をマッチングさせることで機能するんだ。簡単に言うと、取引している人が少なくても、常に買ったり売ったりする方法が確保されるようにしてる。
AMMは、流動性提供者(LP)が資産を共有プールに入れることで成り立っている。このプールは、取引に使われるんだけど、プールの価格が、より活発な中央集権型取引所の価格に遅れを取ることもあるんだ。これが、LPが価格差によって損をするアービトラージ損失を引き起こすことがある。
この問題を解決するために、トレーダーの行動に基づいてAMMの価格曲線を調整する新しい方法が提案されてる。目的は、市場メイカーが損をせずに、競争力のある取引体験を提供すること。
AMMの仕組み
AMMは、スマートコントラクトのシステムを使って誰でも取引できるようにしているんだ。これらのスマートコントラクトは、自動的に価格を調整したり、買い手と売り手をマッチさせたりするよ。従来の中央集権型取引所のような注文帳に頼らず、AMMはプール内の資産の量に基づいて数学的な公式を使って価格を決定するんだ。
誰かが取引をしたいとき、その人はこれらの公式によって決められた価格を支払うことになる。このシステムは流動性を維持するのに役立つから、常に取引可能な資産が存在するんだ。
市場の深さとボラティリティの重要性
市場には、流動性や価格の安定性が異なるレベルがある。高い流動性は、取引可能な資産がたくさんあることを意味し、取引の際に価格が大きく変動する可能性を減らす。例えば、ステーブルコインは人気があり、取引量も多いため、あまり取引されないトークンに比べてボラティリティが低いんだ。流動性が低い市場で取引する場合、価格が急に変わることがあり、高いボラティリティをもたらす。
この論文は、流動性が不足している市場のマーケットメイキング戦略を改善することに焦点を当てている。これらの市場は、LPにとって厳しい価格変動に直面することが多いんだ。
流動性提供者の動機づけ
AMMにとっての課題の一つは、LPが資産を提供してくれるようにすること。LPが参加するためには、AMMが潜在的な損失を最小限に抑える必要があるんだ。大きな取引所は高い取引量と流動性から利益を得るけど、AMMのLPは価格変動から損を被ることが多い。
損失は、トレーダーが価格差を利用して利益を得るアービトラージ戦略を使うときに発生するんだ。競争力を維持するために、AMMはLPが損失を被らないようにしながら、流動性を提供するように促す必要がある。
アービトラージ損失の測定
アービトラージ損失は、AMMが提示する価格が実際の市場価格と大きく異なるときに発生するんだ。トレーダーは、この差を利用してAMMの負担で利益を得る。損失は、AMMが提供する価格と実際の市場価格の差に基づいて計算されるよ。
伝統的な市場では、これらの損失は、他の場所でのより良い価格を知っている情報通のトレーダーによって引き起こされることが多い。その情報の違いが、市場メイカーにとって悪影響をもたらす選択コストにつながる。
分散型金融では、トレーダーは市場価格について知っている人と知らない人に分かれる。より細かいアプローチでは、トレーダーを単純に二つのカテゴリーでなく、異なる情報レベルに基づいて分析することが行われる。
CFMMと予測市場
定常関数マーケットメイカー(CFMM)は、供給と需要に効率的に応じた価格を提供して取引を促進する人気のあるタイプのAMMだ。だけど、これらのマーケットメイカーは、トレーダーが資産価格を正確に把握することが必要で、損失を最小限に抑えるために、見積もりを知らせる必要があるんだ。これは、参加者のインサイトを頼りにして正確な価格を設定する予測市場に似ている。
損失を効果的に対処するためには、市場メーカーはその価格設定を外部市場価格に合わせる必要がある。ただし、リアルタイムデータにアクセスできないと、これは難しい。目標は、操作される可能性のある外部価格オラクルに頼ることを避けることだ。
マーケットメイキングのフレームワーク
マーケットメイキングのフレームワークは、トレーダーの行動モデルと外部価格プロセスを含む。マーケットメイカーは、自分の在庫にアクセスできるという仮定の下で運営され、価格が利用可能な資産に基づいてどう変化するかを示す需要曲線を発表できる。
リスキーな資産の外部価格は、定義されたパラメータに基づいて変動するものとされる。トレーダーはこの価格を観察し、自分の情報に基づいて取引の決定を行う。
市場メーカーが価格を設定する仕組みを慎重に設計することで、損失を最小限に抑えつつ、トレーダーにとって魅力的なものにできるんだ。
異なる市場条件に対する解決策
市場の条件が変わることに適応するために、市場メーカーはトレーダーの行動の統計パターンを特定する必要がある。もし市場の行動が分かっていれば、カルマンフィルタリングのような技術を使って解決策を見つけられ、AMMが価格曲線を適切に調整できる。
市場パラメータが不明な場合、修正したカルマンフィルターを使用した適応的アプローチが、市場メーカーが過去の取引から学び、価格を動的に調整できるのを助ける。
不規則なトレーダー行動の処理
マーケットメイキングプロトコルは、非合理的に行動するトレーダーからのリスクに直面する。これらのトレーダーは、価格設定プロセスを妨げる可能性があるため、AMMが正常に機能することが難しくなるんだ。
過去の取引データを分析することで、市場メーカーは信頼性に基づいて取引に異なる重みを割り当てることができる。これにより、合理的なトレーダーと市場を操作しようとしているトレーダーを区別できるようになる。
動的価格設定の利点
動的価格曲線は静的なものに比べて大幅な改善を提供する。リアルタイムで適応することで、市場メーカーは真の市場条件をより良く反映でき、損失を減らし、競争力を維持できるんだ。
動的アプローチは、取引によって引き起こされる恣意的な変動の影響を最小限に抑える利点もある。データが増えるほど、市場メーカーは価格をより正確に推定できるようになる。
敵対的な取引に対する強靭性
潜在的な操作的トレーダーが存在する場合、市場メーカーはそのような攻撃に耐えられるように設計されるべきだ。敵対的な取引の割合が一定の閾値を下回っている限り、市場メーカーは価格の安定性と正確性を維持できる。
敵対的な行動を考慮したアルゴリズムの修正により、市場メーカーは潜在的な損失から自分を守りつつ、価格設定戦略を最適化し続けることができるんだ。
静的マーケットメイカーへの影響
適応型AMMと比較すると、静的マーケットメイカーはパフォーマンスが悪いことが多い。静的な曲線は現在の市場条件に基づいて調整されないため、重要なアービトラージ損失を被るリスクが高まるんだ。
静的マーケットメイカーがどのように運営されているかのダイナミクスを理解することで、価格の不一致を防ぐ上での限界が明らかになる。条件が変わるにつれて、適応性が成功の鍵となるんだ。
効果の実証的証拠
実証的研究は、適応型マーケットメイキングのために開発されたアルゴリズムが静的曲線に比べて著しく低い金銭的損失を達成することを示してるよ。多くのテストが、適応価格戦略を使うことで、ノイズやボラティリティの変化を含むさまざまなシナリオでより良い結果を生むことを示しているんだ。
適応型アルゴリズムの成功は、変動する市場に静的なものよりも適していることを示している。継続的に学び、調整することで、これらのアルゴリズムはより正確な価格推定を提供できるんだ。
オンチェーンでのアルゴリズムの実装
最近の技術の進展により、追加のバリデーターなしでブロックチェーンプラットフォーム上に適応型マーケットメイカーを実装できるようになったよ。Layer 2やゼロ知識証明のような革新が、より効率的な取引プロセスを可能にしているんだ。
オンチェーンアーキテクチャには、トレーダーとやりとりする流動性プール契約が含まれている。この契約は、取引活動に基づいて価格曲線を柔軟に調整できるようにしている。
オフチェーンの計算システムが複雑なアルゴリズムを実行し、その結果をオンチェーン契約にフィードバックすることができる。この統合により、市場メーカーがスムーズに運営され、変化に迅速に応じることができるようになるんだ。
マーケットメイキングの今後の方向性
今後、市場メーカーは標準的な仮定外の予測不可能なトレーダー行動を考慮するためにモデルを拡張することで利益を得られるんだ。非ガウスモデルや学習ベースの手法を探ることで、より強靭な解決策が開発されるよ。
トレードにおける有害なフローと無害なフローを管理する能力を高めることも、市場効率を改善するのに役立つ。この努力は、AMMに参加するLPにとってより公正な環境を作ることができる。
AMMを超えた他のDeFiアプリケーションにも適応型プロトコルを拡張することで、これらの市場を安定させることもできる。全体的に、マーケットメイキング戦略を改善し、より効果的な取引環境を実現する可能性が今後の展望に満ちているんだ。
結論
静的曲線から適応型アルゴリズムへのマーケットメイカーの進化は、分散型金融における革新の力を示しているよ。トレーダーの行動をよりよく理解し、価格戦略を最適化し、反応に優れたシステムを実装することで、AMMは取引エコシステムの重要な要素になってきてる。
技術が進歩し続ける中で、取引戦略や結果を改善する可能性は広がり、より深い流動性と効率的な市場につながるだろう。適応性に焦点を当てることで、AMMは常に変化する金融環境の課題に対応できるようになるんだ。
タイトル: Adaptive Curves for Optimally Efficient Market Making
概要: Automated Market Makers (AMMs) are essential in Decentralized Finance (DeFi) as they match liquidity supply with demand. They function through liquidity providers (LPs) who deposit assets into liquidity pools. However, the asset trading prices in these pools often trail behind those in more dynamic, centralized exchanges, leading to potential arbitrage losses for LPs. This issue is tackled by adapting market maker bonding curves to trader behavior, based on the classical market microstructure model of Glosten and Milgrom. Our approach ensures a zero-profit condition for the market maker's prices. We derive the differential equation that an optimal adaptive curve should follow to minimize arbitrage losses while remaining competitive. Solutions to this optimality equation are obtained for standard Gaussian and Lognormal price models using Kalman filtering. A key feature of our method is its ability to estimate the external market price without relying on price or loss oracles. We also provide an equivalent differential equation for the implied dynamics of canonical static bonding curves and establish conditions for their optimality. Our algorithms demonstrate robustness to changing market conditions and adversarial perturbations, and we offer an on-chain implementation using Uniswap v4 alongside off-chain AI co-processors.
著者: Viraj Nadkarni, Sanjeev Kulkarni, Pramod Viswanath
最終更新: 2024-06-19 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://arxiv.org/abs/2406.13794
ソースPDF: https://arxiv.org/pdf/2406.13794
ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。
オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた arxiv に感謝します。
参照リンク
- https://sites.google.com/view/virajnadkarni/home
- https://orcid.org/0000-0003-2637-3676
- https://www.princeton.edu/~kulkarni/
- https://orcid.org/0000-0002-5308-5250
- https://ece.princeton.edu/people/pramod-viswanath
- https://orcid.org/0000-0003-3171-8667
- https://creativecommons.org/licenses/by/3.0/
- https://dl.acm.org/ccs/ccs_flat.cfm
- https://anonymous.4open.science/r/AdaptiveCurves-AFT24/