BlackHoleSwap-Whitepaper

BlackHoleSwap ist ein dezentrales AMM, das für Stablecoins entwickelt wurde. Der Artikel enthält nützliche Informationen zu BlackHoleSwap.

Abstrakt

BlackHoleSwap ist ein dezentraler AMM  (Automated Market Maker), der für Stablecoins entwickelt wurde. Durch die Integration von Kreditprotokollen zur Nutzung des Überangebots. Dadurch kann sie Transaktionen weit über ihre vorhandene Liquidität hinaus abwickeln. Im Vergleich zu anderen AMMs bietet BlackHoleSwap praktisch unbegrenzte Liquidität bei geringstem Schlupf und maximiert die Kapitalnutzung.

Hintergrund

Preise für klassische AMMs wie Uniswap  werden oft durch eine „Fixed Product“-Formel zwischen zwei Vermögenswerten bereitgestellt, wodurch der notierte Preis sehr empfindlich auf die Volatilität des Vermögenswerts reagiert, sich jedoch ändern kann .

Für den Austausch in Stablecoins reicht die feste Produktformel von Uniswap jedoch eindeutig nicht aus, da der Preisunterschied zwischen den Vermögenswerten recht gering sein wird.

Für den Austausch zwischen Stablecoins schlug Curve ein spezielles Modell namens „Uniswap with Leverage“ vor, das eine spezifische Formel zwischen: konstantem Preis (Verhältnis ist immer 1:1) und „Fixed Product“ (Uniswap) ist.

Bei gleichem Volumen und Spread kann Curve zehnmal mehr Liquidität bereitstellen als Uniswap.

Sogar das Modell von Curve kann in den meisten Situationen eine hervorragende Stablecoin-Transaktionstiefe bieten. Eine große Abweichung wird jedoch auftreten, wenn die Liquidität einer Seite versiegt.

Wenn also ein Stablecoin von einem festen Preis abweicht, versiegt kurzfristig die Liquidität, was zu einer schlechteren Performance als Uniswap führt. Dies ist ein Nebeneffekt von Curve mit den Stablecoin-Anpassungen.

In einer algorithmusbasierten dezentralen Börse ist das Modell von Curve im Wesentlichen „Reserve – Quote – Deal“. Aufgrund begrenzter Lagerbestände kommt es manchmal zu Liquiditätsengpässen. Menschen sollten jedoch keine Grenzen haben.

BlackHoleSwap ist der Durchbruch des Token-Reserve-Limits gelungen. Durch die Integration mit dezentralen Kreditprotokollen ( Compound , dYdX usw.) ist BlackHoleSwap in der Lage, nahezu unbegrenzte Liquidität bei geringstem Schlupf bereitzustellen.

Wie funktioniert BlackHoleSwap?

Kurz gesagt, BlackHoleSwap fügt Reservevermögenswerte in das Kreditvergabeprotokoll ein. Während BlackHoleSwap auf einer Seite des Handelspaares nicht vorrätig ist, wird BlackHoleSwap die andere Münze besichern, um die erforderliche Münze zu leihen und die Transaktion abzuschließen. Dadurch wird BlackHoleSwap in der eigenen Anzahl an Tokens nicht limitiert und ist im Falle einer einseitigen Reserveknappheit sicher.

Das Konzept von BlackHoleSwap ist dasselbe wie bei anderen AMMs: Implementieren einer bestimmten Invariante vor und nach der Transaktion. 

Die unveränderliche Formel definiert die Eigenschaften des AMM: Die „x + y = k“-Formel kann einen Festpreis liefern, aber die Reserven können aufgebraucht werden; "x*y = k" steht für zufällige Eingaben zur Verfügung, aber der Preis reagiert sehr empfindlich auf das Lagervolumen. Stattdessen kann BlackHoleSwap, das von Leihprotokollen profitiert, die niedrigste Slippage bieten, ohne sich Sorgen machen zu müssen, dass die Reserven zur Neige gehen.

Mathematisches Modell

Im Design von Uniswap wird die Slippage einer einzelnen Transaktion durch die Größe der Reserve bestimmt. Je größer das Reservevolumen ist, desto weniger Slippage wird für dieselbe Transaktion auftreten. 

Somit fügt BlackHoleSwap dem bestehenden Uniswap-Modell „virtuelle“ Liquidität hinzu, wie die Struktur eines größeren Eisbergs unter Wasser. Dementsprechend weist BlackHoleSwap bei gleicher Menge an „echten“ Reserven eine geringere Slippage auf. Darüber hinaus kann die tatsächliche Höhe der Reserven kleiner als Null sein, was ein negatives Zeichen ist oder als Verbindlichkeit bezeichnet wird. 

Mit 100 DAI und 100 USDC auf Lager im folgenden Beispiel stellen wir ein Szenario vor, in dem 100 DAI (gleicher Betrag wie die Aktie) gegen USDC getauscht werden. Nur 50 USDC werden aufgrund des Limits für "feste Produkte" in Uniswap eingelöst.

BlackHoleSwap, abgeleitet von virtuellen Token, kann jedoch „98,01 USDC“ zurückgeben.

Die zugrunde liegenden virtuellen Vermögenswerte hängen von der Summe der beiden Stablecoins plus dem Leverage-Multiple ab.

Virtuelle Liquidität S = x + y ; Vielfache Hebelwirkung: A 

Hier ist das BlackHoleSwap-Rezept:

 Die obige Formel kann ordentlich organisiert werden in:

Außerdem, 

Man kann sich BlackHoleSwap tatsächlich als eine lineare Transformation zu Uniswap vorstellen, bei der die ursprüngliche Kurve auf ein neues Koordinatensystem projiziert wird.

Parameterauswahl

Durch Berechnung können wir schlussfolgern, dass sich BlackHoleSwap in Uniswap (x*y = K) umwandelt, wenn a = 0 ist. Während a = 1, verwandelt sich BlackHoleSwap in ein festes Preismuster (x + y = K). Durch die Anpassung des Parameters „a“ wird BlackHoleSwap (orange Linie in der Grafik unten) eine Kurve zwischen x*y = K (rosa gepunktete Linie) und x + y = K (schwarz gepunktete Linie).

Wenn "a" nahe bei 1 liegt, wird die Steigung offensichtlich zusammen mit der besseren BlackHoleSwap-"Effizienz" kleiner. BlackHoleSwap muss jedoch externe Beschränkungen erfüllen, die die Haftungsgrenzen in Kreditvergabeprotokollen darstellen.

Am Beispiel von Compound Finance ist der Besicherungsfaktor der Stablecoins DAI und USDC auf 75 % festgelegt, was bedeutet, dass die Obergrenze des zur Verfügung stehenden Kapitals 75 % der Sicherheit beträgt. Andernfalls wird der Kredit wegen unzureichender Sicherheiten abgelehnt oder liquidiert. 

Daher wird der oben genannte Faktor als Einschränkung von BlackHoleSwap angesehen. Rückblickend auf das Modell ist BlackHoleSwap eigentlich eine lineare Transformation von Uniswap, erbt also einige Merkmale von Uniswap.

 x*y = K ist eine zur x- und y-Achse asymptotische Hyperbel. Der Kern von Uniswap wird mit x = 0 und y = 0 nahezu unendlich sein, sich aber niemals schneiden. Aus dem gleichen Grund sind die Asymptoten von BlackHoleSwap x + ay = 0 und y + ax = 0, was mit der Regel der Leihprotokolle übereinstimmt.

Wenn a = 0,75 ist, kann BlackHoleSwap den theoretisch effizientesten Zustand mit einer nahezu unendlichen Kurve mit einer Obergrenze von 75 % Kredit ohne Überkreuzung erreichen und bietet die beste Liquidität in der Extremsituation.

In Anbetracht der unterschiedlichen Situationen, mit denen wir möglicherweise konfrontiert sind, einschließlich falscher Berechnungen oder Zinsen auf Verbindlichkeiten, die zu diesem Zeitpunkt höher sein können als die Zinsen auf Einlagen, sollten wir einige Bereiche Puffer für BlackHoleSwap halten, anstatt das Risiko auf das Äußerste zu erhöhen (a = 0,75). Andernfalls können Hacker die BlackHoleSwap-Arbitrage durch einen „Trade-wait-Liquidate“-Angriff angreifen.

Eine Möglichkeit, die Pufferzone festzulegen, besteht darin, „a“ auf eine Zahl etwas kleiner als 0,75 festzulegen, sodass die Kurve selbst bei einem extremen Trade einen bestimmten Abstand von der Liquidationslinie einhält. Sobald "a" jedoch kleiner ist, ändert es nicht nur die Form der Kurve, sondern ergibt auch eine schlechtere Leistung.

Die Alternative besteht darin, eine Obergrenze für die Haftungsquote festzulegen und dabei „a=0,75“ beizubehalten. Diese Lösung erfordert die Überprüfung der Verbindlichkeitenquote bei jeder Transaktion und die Ablehnung der Transaktionen, was BlackHoleSwap in eine übermäßig hohe Schuldenquote bringen würde. 

Der Vorteil dieser Lösung besteht darin, dass die Preistiefe in den meisten Situationen nicht beeinträchtigt wird. Andererseits wird unbegrenzte Liquidität abgezinst, da es im System eine Obergrenze gibt. BlackHoleSwap verfügt jedoch nicht über unbegrenzte Liquidität, da die Reserven in den Kreditprotokollen begrenzt sind. Wenn alle DAIs im Compound verliehen sind, schlägt der USDC-DAI-Swap fehl. Daher haben wir uns entschieden, die Schuldenquote-Lösung mit einer Obergrenze für die Schuldenquote von 62 % anzuwenden.

Vorteile & Einschränkungen

Jedes AMM unterliegt bestimmten Arten von Risiken. Typischerweise haben AMMs in einem Markt mit geringerer Slippage und Transaktionsgebühren ein höheres Risiko, bei Preisbewegungen Geld zu verlieren.

 Die höhere Nutzungsrate bei Curve als bei Uniswap ist mit einem höheren Risiko verbunden. Ebenso ist BlackHoleSwap dem Risiko von Preisschwankungen sowie der Kreditliquidation ausgesetzt. 

In Bezug auf die Systemsicherheit ist das Risiko bei Uniswap sein Code. Curve und BlackHoleSwap, die tief in die Kreditvergabeprotokolle integriert sind, werden jedoch einer Vielzahl potenzieller Angriffe ausgesetzt sein, darunter Fehler im Kreditvergabeprotokoll, fehlgeschlagene Orakel oder das Auslaufen der Sicherheiten in der Transaktion.

Dem Liquidationsrisiko und möglichen Flashloan-Angriffen kann durch die Festlegung einer Obergrenze für die Verschuldungsquote vorgebeugt werden. Systematische Risiken des Codes können auch durch Versicherungen abgesichert werden. 

Preisvolatilität ist jedoch ein unvermeidliches Risiko für AMMs. AMM hat einen besonders starken „Gruppeneffekt“, dh ob der Wert eines AMM zusammenbricht, wird durch den schwächsten Inhalt darin bestimmt. Daher wird der Zusammenbruch von DAI oder USDC zu enormen Verlusten für Liquiditätsanbieter führen.

Effektive Analyse

Anscheinend ist die Leistung von BlackHoleSwap beim Tauschen von Stablecoins viel besser als die von Uniswap. Beim Tauschen des gleichen Betrags als Reserve in einer 1:1-Situation in BlackHoleSwap können Sie weitere ~0,98 Münzen erhalten. Die Preisänderung von BlackHoleSwap ist nahezu konstant, sodass es keine plötzliche Preisänderung in der Kurve geben wird, bevor die Liquidität erschöpft ist.

Der Preis in BlackHoleSwap wird bei 0,75 nahezu unendlich sein, d.h. alle Eingaben werden als Sicherheiten verwendet und alle Ausgaben stammen aus der Kreditaufnahme.

Auftragsbuch

Wenn wir das Auftragsbuch jedes Protokolls vergleichen, wird die Grafik wie unten gezeigt. Die x-Achse stellt den Preis dar, während die y-Achse den gelieferten Bestand darstellt. Links vom mittleren Preis ist der „Briefkurs“ des Protokolls; rechts vom mittleren Preis ist der "Gebotspreis" des Protokolls. Der fettgedruckte Bereich ist die Gesamtversorgung des Protokolls.

Uniswap bietet die geringste Liquidität, aber eine gewisse Liquidität in allen Preisklassen; Die Kurve sammelt die gesamte Liquidität in der Zone nahe dem Durchschnittspreis. Wenn die Grenze überschritten wird, nimmt die Liquidität stark ab; Anstatt eine dieser beiden Liquiditätsmethoden zu verwenden, bietet BlockHoleSwap eine äußerst stabile Liquidität zu jedem Preis und übertrifft alle anderen Methoden.

Wenn wir 3 Orderbücher übereinander legen, können wir feststellen, dass BlackHoleSwap im Vergleich zu Curve und Uniswap in allen Situationen eine gesteigerte Leistung aufweist.

Zusätzlicher Gewinn

BlackHoleSwap integriert jetzt das Compound Finance-Kreditprotokoll, das „Liquidity Mining“ derzeit implementiert, sodass einige „COMP“-Token von BlackHoleSwap abgebaut werden. 

Nach dem Erhalt von Comps tauscht BlackHoleSwap diese in Stablecoin: DAI oder USDC und fügt sie direkt dem Kapitalpool hinzu, wodurch mehr Gewinn für Liquiditätsanbieter generiert wird.

Zukünftiger Job

Unterstützen Sie mehr Stablecoins

BlackHoleSwap unterstützt derzeit aufgrund der Richtlinien des Leihprotokolls nur eine begrenzte Anzahl von Coins. Während Compound Finance oder jede andere Kreditplattform andere Stablecoins als Sicherheit unterstützt, kann BlackHoleSwap mehr Handelspaare integrieren.

Wenden Sie "schwarzes Loch" auf andere AMM-Modelle an

BlackHoleSwap ist im Grunde Uniswap mit linearer Transformation. Durch sorgfältige Analyse kann eine ähnliche Methode auch auf andere AMM-Mechanismen angewendet werden: BlackholeCurve, BlackHoleBalancer usw.