Can decentralized exchanges shake the status of centralized exchanges?

In the traditional financial world, financial derivatives are divided into the following categories according to product form: forward contracts, futures contracts, options contracts and swap contracts. The corresponding main assets are divided into stocks, interest rates, currencies and commodities. In 2020, the entire derivatives market will have a nominal value of approximately $840 trillion, while the stock market will be $56 trillion and the bond market will be $119 trillion. The derivatives market is 4-5 times larger than its original assets.

We correspond to the digital currency world. Existing digital currency derivatives transactions are mostly conducted on exchanges in the form of delivery contracts, perpetual contracts and options, among which perpetual contracts are also an alternative swap product. According to statistics from Coingecko, the top seven futures exchanges in the world are Binance, okex, Huobi, bybit, FTX, bitget and bitmex. Binance’s spot trading volume in the past 24 hours was US$23 billion, and futures trading volume was US$77.5 billion, which is 3.37 times the spot trading volume; for DEX, the total 24-hour trading volume of Uniswap V2 and V3 was US$1.25 billion, with The 24-hour trading volume of the decentralized contract exchange represented by Perpetual Agreement is US$96 million. In a decentralized world, futures trading volume is only one-fourth of spot trading volume.

Seven major crypto derivatives exchanges Source: Coinchecko

Comparison of derivatives and spot sizes in different markets Source: foresight Ventures

If we take the trading volume of centralized exchanges, decentralization Trading volume on contract exchanges should also be four times that of spot exchanges. On the surface, the trading volume of futures contract exchanges still has room to grow dozens of times. However, judging from the current data, the business development of the decentralized derivatives trading platform is obviously unsatisfactory.

Decentralized exchange trading volume data

Advantages and difficulties of decentralized derivatives

First of all, we define the current derivatives in the decentralized field, which are mainly divided into four categories: futures (perpetual contract). At present, there are mainly permanent protocols, dydx, futureswap, ** protocols, mcdex, derivative protocols, etc.; options include opyn, hegic, charm, **, etc.; synthetic assets include synthetix, UMA, mirror, duet, etc.; prediction markets include August , aggregation market, etc.; interest rate swaps include maturity, yield, barnbridge, etc. This article mainly analyzes decentralized derivatives from the perspective of futures and synthetic assets.

Compared with centralized institutions in the digital currency field, decentralized derivatives have the following advantages:

1. Asset custody: The assets of decentralized derivatives projects are hosted on the chain, which is transparent and trustworthy. Traceability can avoid illegal operations and default risks of centralized institutions;

2. Fairness: transaction rules are formulated in advance by smart contracts and are not easy to be tampered with through the backend, making it more fair to both parties;

3. Autonomy: decentralized derivatives The charging model, currency type and development policy of the tool platform can be decided independently by the community, and participants can share the benefits brought by project development.

At the same time, decentralized derivatives platforms are facing many problems that need to be solved:

1. Performance: Derivatives transactions have extremely high timeliness requirements, and it is difficult to meet the real-time transactions of on-chain solutions;

2. Price Acquisition: Derivatives trading is highly price-sensitive, and the definition of mark prices and transaction prices needs to be solved through oracles;

3. Risk control: The clearing mechanism is the main problem faced by decentralized and centralized exchanges. Decentralized platforms also need to deal with supply chain congestion caused by wild price fluctuations. How to carry out reasonable and timely liquidation is an important condition to ensure the continued existence of the derivatives platform;

4. Cost and liquidity: High-leverage margin trading and securities lending transactions have higher liquidity requirements for transaction objects, and the platform needs to avoid the impact cost of the transaction. Establish reasonable handling fee standards;

5. Capital efficiency: The core needs of traders involved in derivatives transactions are to be able to conduct margin transactions and increase leverage, but the over-collateralization mechanism introduced by some synthetic asset projects once again limits the effective use of funds. ;

6. Anonymity: Decentralized projects are one aspect and two aspects. On-chain data is unambiguous and verifiable, but large institutional traders will need to hide their positions and contract addresses.

School of Decentralized Futures Products

Decentralized futures derivatives are the derivatives with the largest variety of projects and solutions on the market. The product model is mainly perpetual contracts. At present, they are mainly divided into three categories: AMM, order book and synthetic assets;

AMM category represented by permanent agreement

AMM School mainly converts AMM modules in Uniswap (such as vamm, Samm, etc.) into fund pools or Virtual fund pool model. Traders can go long or short by interacting with the assets in the pool.

Mainstream decentralized derivatives platform Gmv data source: Token terminal

This category is represented by permanent protocols. According to MESARI statistics, Perpetual Agreement’s market share on the perpetual contract track has reached 76%, and its revenue scale in July ranked seventh among all DeFi projects, second only to sushiswap. However, due to the difficulty in calculating the contribution of the wash behavior caused by transaction mining that was opened in February this year, its trading volume and revenue cannot accurately reflect its true market share.

The model adopted by the permanent protocol is to establish a virtual liquidity pool vamm. Its essence is to simulate pricing according to the formula of X*y=K. Traders inject funds into capital pools (vaults) by providing margin USDC in the absence of external liquidity providers. This method is also a casting path for synthetic assets and will not produce an actual token exchange of the two currencies. Because there is only USDC in the fund pool, the amount and income of funds in and out are calculated through mathematical formulas based on the price of the trading pair at the time of entry and exit. of.

Here, we quote the project party’s documents, for example:

X*y=k, the price of ETH and usdc is y/X=100;

There are 10000usdc in the vault pool, x=100, k=100 *10000, Alice uses 100u to inject double-open ETH;

Since Alice injects 100u and opens the market more than twice, the pool will include position Y into 10000+100*2=10200u, and the exchange rate between ETH and usdc is 100*10000/10200= 98.04; Alice’s actual ETH position becomes 100-98.04=1.96;

Subsequently, Bob continues to inject 100u and uses double leverage to open multiple orders. According to the same method as above, the multiple orders actually held by Bob are 98.03-96.15=1.89 (note that due to Alice’s opening, the price of ETH has increased, so Bob’s average holding cost is higher than Alice)

After Bob opened the position, the exchange rate price of ETH rose again. Alice closed the position and realized a profit of 7.84u=10400-96.15*10400/(96.15+1.96)-200

Bob then closed the position and closed the position again Then suffered a loss: -7.84 u=10192.15-98.11*10192.15/(98.11+1.88)-200.

Through the above example, we can find that for participants in the same pool, one trader's profit is equal to another trader's loss. All traders in the pool act as each other's opponents, and everyone's income is calculated through the virtual AMM model. The features of this module are as follows:

1. The AMM number does not require an external oracle to obtain the price. Prices are set uniformly by arbitrageurs inside and outside the market. Although the oracle risk is avoided, in the absence of arbitrageurs, the asset price in the market may deviate greatly from the asset price outside the market, which will prompt margin traders to break out of their positions;

2.K value is floating. In permanent projects, the K value is set by the team. If the K value is too small, it will affect the pool depth. If the K value is too large, the on-site price fluctuation is too small to match the off-site price; therefore, the setting of the K value will greatly affect the operation of the AMM mode;

3. In the AMM mode, large orders have a negative impact on the capital pool The cost has a great impact, especially for price-sensitive contract traders, the size and order of orders have a great impact on income;

In order to solve the above problems, Permanent Agreement once again proposed the Curie V2 version. The main changes are as follows:

1. Put the original vamm liquidity pool into Uniswap V3 and create a liquidity pool in the form of v-token (such as VETH/vusdc). After the trader deposits the position into usdc, the leveraged LP generates funds equal to the opening position and injects them into the v-token pool. The v-token pool is essentially the casting path of the combined assets. It just changes the original formula calculation method to that of the actual token. path to form a liquidity pool.

2. Introducing the role of market maker to provide liquidity management for uni V3’s liquidity pool will improve the provision of liquidity to a certain extent, but the liquidity of the pool depends on the amount of funds and market making capabilities of the market maker .

3. 異常補償を保証する決済機能に加え、複数のショートポジションが不均衡な場合には、プール内の流動性を補充しながら保険基金をカウンターパーティとしてプールに追加します。

一般に、Perpetual V1 で使用される AMM ソリューションは無制限の流動性を提供するように見えますが、資本金額が大きくなると、ポジションをオープンすることはできますが、V2 モードのアップグレード後も実際の影響コストは避けられません。マーケットメーキング機関も受け入れられます。 uni V3 の積極的なマーケットメイク戦略を適用すると、流動性プロバイダーも対応する無償損失を被ることになります。 AMM モデルはデリバティブ市場のロングテール問題を解決するために使用されますが、多額の資本と価格感度の高いトレーダーにとって、AMM モデルの影響コストは依然として非常に高くなります。

dydxで表されるオーダーブックフロー

dydxのロックボリュームと収益統計のソース:トークンターミナル

分散型デリバティブ取引に参加する最も早いプラットフォームとして、dydxは昨年5月に最初にbtc usdcを開始しました永久契約。今年4月にはStarkware社と協力し、Starkexエンジンのフルポジションマージン永久契約のレイヤー2プロトコルを共同構築した。最近では通貨発行やエアドロップにより取引量が大幅に増加しています。 dydxでは、無期限取引に加えて、ローン取引、現物取引、信用取引の機能も提供しています。その契約は分散型永久契約取引市場の 12% を占め、第 2 位にランクされています。

Dydxは、流動性を提供するメインマーケットメーカーとしてWintermuteを使用したオーダーブックモデルを採用し、オフラインマッチング+オンライン決済を採用しています。したがって、取引方法は基本的に集中取引と同じです。現在の契約の取引価格は、マーケットメーカーが決定する開始契約の価格によって決まります。 Wintermute が開示したデータによると、dydx の現在の取引の 95% 以上がマーケットメーカーによって引用されています。したがって、マーケットメーカーはオーダーブック型取引プラットフォームの重要な中核となっており、dydx の高度な集中化もほとんどの批評家の批判となっています。

第二に、オーダーブック取引モードでは、マッチングと取引のパフォーマンス要件が高くなります。 dydxLayer2 は ZKRollups 拡張ソリューションを採用しています。トレーダーは取引するにはdydxコントラクトに資金を入金する必要があります。資金は自己管理され、ユーザーは常に自分の資金を管理できます。操作の大まかな手順は次のとおりです。starkex は dydx からシーケンスを取得し、内部で実行し、すべてがチェックアウトされて意味があることを確認します。次に、トランザクションを Cairo プログラムに移動します。 Cairo コンパイラは Cairo プログラムをコンパイルし、prover はそれらを完全な証明に変換します。そのチェーン上の証拠は検証のために検証者に送信されます。認証者が証明書を受け入れた場合、その証明書は正規のものです。これは、誰もがレイヤー 1 上のすべてのユーザーの残高を表示できるという点で dydx に反映されていますが、取引データはチェーンに表示されないため、取引戦略のプライバシーが確保され、取引コストが削減されます。同時に、レイヤー2のGAS手数料はdydxチームが負担し、ユーザーはトランザクション手数料のみを支払う必要があります。

レイヤー2の段階的な改善とさまざまな拡張計画により、オーダーブック取引モデルの取引体験は集中取引に近づくことになります。 Dydx はまた、トレーダー向けに、さまざまな高度な注文タイプ (市場価格、指値、ストップロス、期限、ポジションのカバーまたはクローズ、またはポスティングのための注文オプションなど) を開始し、その契約機能は徐々に集中取引に近づいています。 。契約交換の場合、ステージごとに優先順位が異なります。開発初期には流動性を確保するために単一のマーケットメーカーが不可欠でした。プロの投資家が徐々に市場に参入すると、取引環境全体が改善され、市場化の度合いが軽減されます。

synthetix に代表される合成資産

Synthetix のロックされたボリュームと収益統計の出典: Token Terminal

最大かつ最も初期の合成資産プラットフォームとして、ほとんどの人が synthetix の開発状況を知っていますが、ここではもうありません。取引方法は、ユーザーが 500% のプレッジ率に基づいてプレッジ SNx の形で SUSD を生成し、その後 SUSD をシステム内の任意の合成資産に取引することです。ストークシティを経由することもできますし、イトケンシティを経由することもできます。取引される資産クラスはデジタル通貨に限定されず、外国為替、株、商品も含まれます。ここでは、合成資産も担保または証拠金の形で取引される契約であるため、分散型デリバティブの一種として説明します。

SNx の取引モデルは非常に斬新で、動的負債プールと呼ばれる概念を導入しています。ユーザーとシステムの負債はリアルタイムで変化します。ユーザーが SNx をステークして SUSD をキャストすると、SUSD はシステムによって生成される負債です。トークンに変換すると、トークンの価値の変化に応じてシステムの負債も変化します。システムの負債は、SNx を抵当に入れるすべてのユーザーによって比例的に共有されます。ここで例を示します:

システム内に 2 人だけがいて、それぞれが 100susd をスローすると仮定します。

最終的に、甲と乙の負債は 150 石けん水になりましたが、甲の資産価値は 200 石けん水であり、一方、当事者 B の資産価値は 100 石けん水のままでした。現時点では、当事者 A は SBTC を売却することで 200 SUD を取得でき、SNx を償還するには 150 SUD のみが必要ですが、当事者 B は抵当に設定された SNx を償還するために 50 SUD を購入する必要があります。

SNx のスタッカーの場合、synthetix の負債プール モデルは実際には動的なゼロサム ゲームです (手数料も比例的にスタッカーに割り当てられます): 資産価格が上昇するほど利益が得られるか、資産価格が下落するほど利益が得られる可能性があります。逆の場合も同様です。つまり、synthetixステーキングに参加するユーザーは、基本的に「自分の投資能力・他の参加者の投資能力」を基準としています。 SUSDを保有するという選択肢ももちろんありますが、同時に「他人の投資能力が高すぎて自分が損をする」というリスクも伴います。 Taleb 氏によると、ユーザーは SNx による SUSD 生成にコミットすると「ゲームに没頭してしまう」そうです。これは非常に大胆なデザインです。誰もがリスクを負うため、すべての人材が真の「利害関係者」となります。

出典: Mint Ventures https://www.chainnews.com/articles/894865830615.htm

このSNxのデザインは非常に大胆かつ革新的です。本質的には、AMM モジュールで構築されるゼロサム ゲームに似ています。同時に、vamm の場合、開始ポジションに応じて注入される仮想アセットも合成アセットのキャスティング プロセスと同様です。ただし、AMM とは異なり、合成資産価格はオラクルによって直接提供されるため、スリッページや流動性の問題はなく、真に無制限の流動性となります。

分散型デリバティブ問題の解決

分散型デリバティブの動作モードを理解した後、記事の冒頭の質問に戻ります。上記のプロジェクトはこれらの問題を効果的に解決できるでしょうか?分散型デリバティブの将来の方向性は何ですか?

パフォーマンス

現在、パフォーマンスの問題は最初は解決されており、さまざまな分散デリバティブプラットフォームがさまざまな拡張ソリューションを採用しています。永続プロトコルはサイドチェーンソリューションxdaiを使用し、Dydxはオフラインマッチングとオンライン会計にZKロールアップのレイヤー2ソリューションを使用しています。 SNx は、拡張に Optimisitc のレイヤー 2 ソリューションを使用します。これらの拡張ソリューションは基本的にトランザクションのリアルタイム性を保証し、トランザクション実行のフロントエンド操作の問題を解決します。

価格取得

AMM クラスの価格取得パスは、主にプール内の資産と式 xy=K によって定義されます。その取引価格には外部のオラクルは必要ありませんが、資本レートで請求されるインデックス価格はオラクル チェーンリンクを使用します。 uni V3 の流動性プール機能の導入後、Perpetual V2 も Uniswap のオラクルと統合されます。したがって、AMMモデルの場合、オラクル障害の影響は比較的小さいです*

Dydxには、インデックス価格、オラクル価格、ミッドマーケット価格の3つの価格があります。インデックス価格はdydxチームによって維持され、条件付き注文などの機能をトリガーするために6〜7のスポット取引所の価格を参照して決定されます。オラクル価格はchainlinkとmakerdaoによって提供され、必要証拠金と資本率の計算に使用されます。 ; 仲値市場価格は、オーダーブックによって生成された価格から算出され、資本レートの計算にも使用されます。dydx の価格取得モデルは、集中型取引所と似ています。実際の契約の取引価格はオーダーブックに基づき、ポジション爆発価格はオラクルによって決定されます。全体として、マーケットメーカーと裁定取引者が dydx 価格のリーダーとなっており、オラクルリスクはポジションのブレークスルー価格にある程度の影響を与えます。

SNx の場合、取得価格は chianlink のオラクルの価格に完全に依存します。オラクルフィード価格は、すべての資産の取引価格、システム負債および清算価格を直接決定します。

リスク管理

現在、デリバティブ取引所での現在の清算はオラクルからの引用に依存しています。証拠金が一定の水準を下回った場合、保険基金モデルを通じて清算と補償が行われます。まず、ほとんどのプロジェクトはチェーンリンクの引用に依存しているため、オラクル攻撃は避けられません。第二に、激しい価格変動による清算チェーンの混雑問題は当面解決できない。将来的には、多くの企業の拡張計画により、混雑問題はある程度緩和される可能性があります。

コストと流動性

資本が小さいトレーダーにとっては、天然ガスのコストは高くなりますが、資本が大きいトレーダーにとっては、流動性の影響が大きくなります。現時点では、前者は最初はレイヤー 2 ソリューションによって解決されていますが、後者は AMM カテゴリのコストへの影響を避けるのが困難です。オーダーブックのタイプは主にマーケットメーカーのマーケットメイク能力と資本規模に依存し、プロトコルの総資本額が十分に大きければ、単一のトレーダーの影響コストは相殺されます。

さらに、取引レートの高いデリバティブトレーダーにとって、手数料も大きな問題です。現在のデータによると、分散型デリバティブ契約取引所の取引手数料は集中型取引所の取引手数料よりもはるかに高く、そのうち無期限取引手数料は0.1%、dydx一般ユーザーの未決注文取引率は0.05%、テイカー取引率は0.05%です。集中取引所の取引コストはわずか 0.02% ～ 0.04% ですが、0.2% です。これらのプロジェクトにより、トランザクション マイニング機能がトランザクション コストを補助できるようになりましたが、分散型取引所のトランザクション コストは、トランザクション マイニングのリリース後も依然として高いままです。

資本効率

現在、AMMとオーダーブックデリバティブ取引所の資本利用率は集中型取引所と大差はなく、その中で無期限取引所の証拠金維持率は6.25%、dydxは7.5%です。ただし、合成資産クラス SNx のようなデリバティブ取引所では追加の担保が必要で、清算制限は 200% です。 SNxは無制限の流動性を実現できますが、契約トレーダーにとって過剰担保方式は資金利用の効率を大きく制限し、契約取引の意味を失います。

匿名

現在、さまざまな取引所で採用されている拡張ソリューションは、取引データのほとんどをチェーンの外部に送信し、トレーダーのプライバシーを保護しています。したがって、レイヤー2に関連するプライバシースキームが徐々に改善されれば、契約取引の匿名性が保証されることになります。

概要

上記の分散型デリバティブ取引を比較すると、dydxに代表される注文スクールは、現在の分散型デリバティブプロジェクト、取引モデル、オーダーブックの取引機能の主な問題点をよりよく解決できることがわかります。また、デリバティブトレーダーの習慣やニーズにもより合致しています。 dydx には十分に分散化されていないといういくつかの欠点がありますが、実際には存続と発展の問題です。分散型プロジェクトの主な目的は、ユーザーの基本的な機能ニーズを満たすことであり、その後、より多くの協力機関やさまざまな種類の参加者を導入することでユーザーの生態系を改善し、徐々に分散型の目的を達成することです。

取引所にとってデリバティブ市場は、電子商取引の分野におけるまったく新しい電子商取引のようなものです。製品、技術、チャネルにはさまざまな制限があるため、突破するのが最も困難な砦です。したがって、短期および中期的には、分散型デリバティブが集中型取引所の地位を揺るがすことは困難です。レイヤー2とさまざまな拡張計画の開発により、分散型デリバティブプロジェクトのパフォーマンス、リスク管理、取引コスト、取引の匿名性の問題は部分的に解決され、分散型デリバティブ取引もレイヤー2の開発に対する最大の障害となるでしょう。 。長期的に見ると、デリバティブトラックは依然として、DeFi分野において大きな開発の可能性と天井の高いトラックの1つです。

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