MiniSwap – 一种基于可持续性激励机制的新型分布式自动化交易平台

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n Kim.《区块链调查:从博弈论的观点出发》IEEE Access, 2019年。

现今加密货币交易所每天处理的交易额超过200亿美元。大多数交易均通过中心化交易所进行,用户需完全信任该等交易所对其资产和交易进行管理的能力。然而,信任这些中心化交易所带来的风险也日益显露。例如,加拿大最大的加密货币交易所-QuadrigaCX,就损失了约1900万美元的客户资产[1]。

为解决此问题,去中心化交易所(DEX)应运而生,其允许交易者通过点对点的方式进行加密货币交易,因此无需任何受信任方的介入。原子交换(Atomic Swap)是能够实现DEX布局的其中一项技术,具有广阔的发展前景。虽其能够实现真正意义上的点对点交易,但同时也带来了不公正和确认延迟时间长等问题。虽然现有体系[2]提供了一个公平原子交换协议的解决方案,但确认延迟时间长这一弊端却是与生俱来的问题。

另一个颇具前景方向是流动资产矿池(liquidity pool)的运用。有了流动资产矿池(liquidity pool),保留性的合成资产便可被用于交易。对于流动资产矿池(liquidity pool)所支持的任何一笔合成资产,交易者均可在无需任何第三方的情况下对其资产进行交易。由于交易者只有在具备储备资产的情况下才能进行交易,则如何通过资产储备吸引流动资产供应者提供流动资产将是一个核心问题。不难看出,奖励机制[3,4]是所有无许可区块链的关键组成部分,可用以奖励流动资产供应者。然而,存在缺陷的奖励机制设计会引致遭受攻击,并会引发其他担忧[5-13]。

奖励机制的设计主要有两种类型,即“交易费用挖矿”(“trans-fee mining”)额外奖励计划和“流动性挖矿”(“liquidity mining”)。这两种类型不同于区块链中为达成一致而进行的基于X证明(Proof-of-X)的挖矿模式(详细分析请参考调查[14])。相反,其被用来奖励用户加入这一生态系统。

FCoin于2018年提出“交易费用挖矿”(“trans-fee mining”)[15]。在FCoin中,每创建一笔交易,交易费用的100%将以FCoin代币的形式作为奖励返还给付款人。这是一种激励交易者加入系统的奖励机制的设计。然而,FCoin可能对于交易者而言不具价值,于是FCoin也会给所有代币持有者带去额外奖励,即80%的交易费用将以其本国货币(如ETH)的形式分发给所有代币持有者。交易者由此受到激励并加入该系统,成为FCoin代币的持有者,并在FCoin生态系统中分享每笔交易的交易费用。

尽管这种做法成功地吸引了交易者,但也不具可持续性。FCoin不向交易者收取交易费用,而是对其进行奖励。以盈利为目的的交易者将以最快速度创造交易量,以赚取FCoin代币以及作为代币持有人的股票。FCoin的交易量实际是所有交易所服务中最高的,每日奖励额可高达6000比特币[16]。然而,一旦所有的代币都被铸造完成,系统便会失去活力,因为没有充分的供给用以分发。

“流动性挖矿”(“liquidity mining”)旨在奖励流动资产供应者,而非交易者。实施“流动性挖矿”(“liquidity mining”)有多种方法。Compound[17]便是部署“流动性挖矿”(“liquidity mining”)协议的一个著名范例。通过Compound,用户可通过向资产池中供应资产并从中获取利息(类似于将钱存入银行)而成为流动资产供应者。流动资产供应者首先在资产池中储备一些资产,便可获得Compound的“cToken”,授权所有者增加标的资产的数量。用户可利用其“cToken”来借入Compound中可用的不同资产,并相应支付给Compund一些利息。借款人可通过金融游戏(financial games)[18]获取一些快速收益。借款人和流动资产供应者均可通过与“cToken”进行交易来收回资产。“cToken”的用户还可通过加权表决的方式对Compound的业务方向及决策进行管理。此处的潜在问题便是,对系统的控制权可能会被富有用户攫取。

Uniswap[19]是另一个部署了流动性挖矿且颇受欢迎的DEX。Uniswap通过给予流动资产供应者其应得的部分交易费用来对其进行奖励。特别方面,Uniswap对每笔交易收取0.3%的费用,其中0.25%将分配给流动资产供应者,0.05%将进入Uniswap账户。其中一个问题还在于如何激励交易者。通过Uniswap及其他交易所之间的价差,交易者可获得潜在利润。Uniswap价格oracle基于常数函数做市商[20,21],其中保留代币数量的乘积为一个常数。举例来说,若Uniswap有一对X代币a和Y代币B,则当用户使用X'代币a购买Y’代币B时,所保留代币数量的乘积应保持不变,即XY = (X+X')(Y-Y')。Uniswap (V1)的价格同样由此定义。由于Uniswap的资产价格与其他交易所不同,是动态变化的,因此交易者可在交易所市场上进行投机。另一方面,这也会带来安全风险,因为价格极为容易被操控。Uniswap (V2)通过将一段时间内的价格进行累计解决了这一问题[22]。然而,随着投机/价格操控的难度加大,交易量可能会出现滑坡。

为解决上述难题,MiniSwap[23]引入一种混合模型(将“交易费用挖矿”和“流动性挖矿”进行混合)。MiniSwap提供了三种类型的奖励机制。MiniSwap中,每笔交易的交易费用为f以太币,则会铸成价值为2f以太币的MiniSwap代币。代币的一部分(参数化部分)提供给交易者,而将其余部分分发给流动资产供应者。交易费用(f以太币)是流动资产矿池中用于交换迷你币的费用。所获得迷你币的50%将分发给所有迷你币持有者,其余50%将被销毁。通过这种方式,交易者和流动资产供应者均能受到激励,以加入这一生态系统。

回想一下,在FCoin中,当所有代币被挖空殆尽时,问题便会出现。对于每天可以铸造的代币数量,MiniSwap规定了一个上限(500,000个代币),且这一上限每月都会减小,直至降至 18,000个代币后保持不变。这一措施保证了该系统的可持续性,因为挖矿过程可持续100年。作为对交易者及流动资产供应者的奖励,代币参数化比率的可持续性也将得到增强。其使得系统能够对其中各方的奖励进行动态化平衡,使其更具可持续性。

总体而言,MiniSwap混合模型对“交易费用挖矿”(“trans-fee mining”)额外奖励计划和“流动性挖矿”(“liquidity mining”)加以组合利用,同时消除了潜在担忧。正式定义以及对这些模型的分析(例如通过博弈论方法)[24],将成为一个颇为有趣的研究方向。

参考文献

[1]《卫报》,2019年,交易所创始人去世后,加密货币投资者1.9亿美元遭冻结。

[2] Runchao Han、Haoyu Lin、Jiangshan Yu。《论原子交易的可选择性与公平性》,ACM金融技术进步大会,2019年。

[3] 中本聪。2008年。《比特币:点对点式的电子现金系统》

[4] Jiangshan Yu、David Kozhaya、Jeremie Decouchant 和 Paulo Verissimo。《Repucoin: 信誉就是力量》IEEE计算机汇刊,2019年。

[5] Joseph Bonneau。《既然可以租借,为什么还要购买?》- 比特币式共识的贿赂攻击《金融密码学与数据安全》 - 比特币、表决与WAHC国际研讨会,2016年。

[6] Yujin Kwon、Hyoungshick Kim、Jinwoo Shin 和 Yongdae Kim。《比特币 VS. 比特币现金:比特币现金的共存或衰落》,IEEE安全与隐私研讨会,2019年。

[7] Kevin Liao 和 Jonathan Katz。《通过鲸鱼交易激励区块链分叉》金融密码学与数据安全国际会议,2017年。

[8] Ayelet Sapirshtein、Yonatan Sompolinsky 和 Aviv Zohar。《比特币中最为理想的自私挖矿策略》金融密码学与数据安全,2016年。

[9] Ittay Eyal 和 Emin Gün Sirer。《顾及多数是不够的:比特币挖矿易受攻击》金融密码学与数据安全,2014年。

[10] Ittay Eyal。《挖矿者的困境》IEEE安全与隐私研讨会,2015年。

[11] Miles Carlsten、Harry A. Kalodner、S. Matthew Weinberg 和 Arvind Narayanan。《论无区块奖励比特币的不稳定性》ACM SIGSAC计算机与通信安全大会,2016年。

[12] Kartik Nayak、rijan Kumar、Andrew Miller 和 Elaine Shi。《顽固挖掘:概括自私挖掘并结合eclipse攻击》IEEE欧洲安全与隐私研讨会,2016年。

[13] Runchao Han、Zhimei Sui、Jiangshan Yu、Joseph K. Liu 和 Shiping Chen。Sucker punch 让你更为富有:重新考量工作量证明安全模型、IACR加密。ePrint Arch,2019年。

[14] Christopher Natoli、Jiangshan Yu、Vincent Gramoli 和 Paulo Jorge Esteves Veríssimo。

《解构区块链:关于共识、成员及结构的全面调查。CoRR abs/1908.08316, 2019。

[15] FCoin, https://www.fcoin.pro

[16] 区块加密。2020年,加密货币交易所Fcoin预计将拖欠其用户高达1.25亿美元的比特币。

[17] Compound, https://compound.finance

[18] Philip Daian、Steven Goldfeder、Tyler Kell、Yunqi Li、Xueyuan Zhao、Iddo Bentov、Lorenz Breidenbach 和 Ari Juels。Flash Boys 2.0:去中心化交易所中抢先交易、交易重组和共识的不稳定性。IEEE安全与隐私研讨会,2020年。

[19] Uniswap. https://uniswap.org

[20] Bowen Liu, Pawel Szalachowski。《首度解读DeFi神话》CoRR abs/2005.04377, 2020.

[21] Guillermo Angeris、Tarun Chitra。《价格改善的神话:常数函数做市商》,CoRR abs/ 2003.10001, 2020年。

[22] Uniswap V2.0 白皮书。https://uniswap.org/whitepaper.pdf

[23] MiniSwap. https://www.miniswap.org

[24] Ziyao Liu、Nguyen Cong Luong、Wenbo Wang、Dusit Niyato、Ping Wang、Ying-Chang Liang 和 Dong In Kim.《区块链调查:从博弈论的观点出发》IEEE Access, 2019年。

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