BlackHoleSwap WhitePaper

BlackHoleSwap es un AMM descentralizado diseñado para monedas estables. El artículo proporciona información útil sobre BlackHoleSwap.

Resumen

BlackHoleSwap es un AMM  (Creador de Mercado Automatizado) descentralizado diseñado para monedas estables. Mediante la integración de protocolos de préstamo para aprovechar el exceso de oferta. Como resultado, puede procesar transacciones mucho más allá de su liquidez existente. En comparación con otros AMM, BlackHoleSwap ofrece una liquidez prácticamente ilimitada con el deslizamiento más bajo, lo que maximiza la utilización del capital.

Fondo

Los precios de los AMM clásicos, como Uniswap  , a menudo se proporcionan mediante una fórmula de "producto fijo" entre dos activos, lo que hace que el precio cotizado sea muy sensible a la volatilidad del activo, pero está sujeto a cambios. Se puede aplicar ampliamente para crear mercados entre muchos activos diferentes. .

Sin embargo, para los intercambios en monedas estables, la fórmula de producto fijo de Uniswap claramente no es suficiente ya que la diferencia de precio entre los activos será bastante pequeña.

Para el intercambio entre monedas estables, Curve propuso un modelo especializado llamado "Uniswap con apalancamiento", que es una fórmula específica entre: precio constante (la relación es siempre 1:1) y "Producto fijo" (Uniswap).

Con el mismo volumen y margen, Curve puede proporcionar diez veces más liquidez que Uniswap.

Incluso el modelo de Curve puede proporcionar una excelente profundidad de transacción de moneda estable en la mayoría de las situaciones. Sin embargo, se producirá un gran deslizamiento cuando se agote la liquidez de una de las partes.

Por lo tanto, cuando una moneda estable se desvía de un precio fijo, la liquidez se agota a corto plazo, lo que resulta en un peor rendimiento que Uniswap. Este es un efecto secundario de Curve con los ajustes de la moneda estable.

En un intercambio descentralizado basado en algoritmos, el modelo de Curve es esencialmente "Reserva - Cotización - Trato". A veces se produce falta de liquidez debido a existencias limitadas. Sin embargo, las personas no deberían tener límites.

BlackHoleSwap ha tenido éxito en el avance del límite de reserva de Token. A través de la integración con protocolos de préstamos descentralizados ( Compound , dYdX , etc.), BlackHoleSwap puede proporcionar una liquidez casi ilimitada con el deslizamiento más bajo.

¿Cómo funciona BlackHoleSwap?

En pocas palabras, BlackHoleSwap inyecta activos de reserva en el protocolo de préstamo. Mientras no haya existencias en un lado del par comercial, BlackHoleSwap garantizará la otra moneda para tomar prestada la moneda requerida y completar la transacción. Como resultado, BlackHoleSwap no estará limitado en su propio número de Tokens y es seguro en caso de escasez de reserva unilateral.

El concepto de BlackHoleSwap es el mismo que el de otros AMM: implementar un invariante específico antes y después de la transacción. 

La fórmula inmutable define las características del AMM: la fórmula "x + y = k" puede proporcionar un precio fijo, pero las reservas pueden agotarse; "x*y = k" está disponible para entrada aleatoria, pero el precio es bastante sensible al volumen de existencias. En cambio, BlackHoleSwap, que se beneficia de los protocolos de préstamo, puede proporcionar el deslizamiento más bajo sin preocuparse por quedarse sin reservas.

modelo matemático

En el diseño de Uniswap, el deslizamiento de una sola transacción está determinado por el tamaño de la reserva. Cuanto mayor sea el volumen de reserva, menor será el deslizamiento para la misma transacción. 

Por lo tanto, BlackHoleSwap agrega liquidez "virtual" en el modelo Uniswap existente, como la estructura de un iceberg más grande bajo el agua. En consecuencia, con la misma cantidad de reservas "reales", BlackHoleSwap muestra un menor deslizamiento. Además, la cantidad real de reservas puede ser inferior a cero, lo que es una señal negativa o se denomina pasivo. 

Con 100 DAI y 100 USDC en stock en el siguiente ejemplo, presentamos un escenario de intercambio de 100 DAI (la misma cantidad que el stock) por USDC. Solo se canjearán 50 USDC debido al límite de "producto fijo" en Uniswap.

Sin embargo, BlackHoleSwap, derivado de tokens virtuales, puede devolver "98.01 USDC".

Los activos virtuales subyacentes dependen de la suma de las dos monedas estables más el múltiplo de apalancamiento.

Liquidez virtual S = x + y ; Apalancamiento Múltiple: A 

Aquí está la receta de BlackHoleSwap:

 La fórmula anterior se puede organizar perfectamente en:

Aparte de eso, 

BlackHoleSwap en realidad se puede considerar como una transformación lineal a Uniswap, proyectando la curva original en un nuevo sistema de coordenadas.

Selección de parámetros

Por cálculo, podemos concluir que cuando a = 0, BlackHoleSwap se transformará en Uniswap (x*y = K). Mientras a = 1, BlackHoleSwap se transformará en un patrón de precio fijo (x + y = K). Mediante el ajuste del parámetro "a" BlackHoleSwap (línea naranja en el gráfico a continuación) será una curva entre x*y = K (línea punteada rosa) y x + y = K (línea punteada negra).

Obviamente, cuando "a" está cerca de 1, la pendiente se vuelve más pequeña junto con la mejor "eficiencia" de BlackHoleSwap. Sin embargo, BlackHoleSwap debe cumplir con las restricciones externas, que son los límites de las responsabilidades en los protocolos de préstamos.

Tomando el ejemplo de Compound Finance, el factor de garantía de las monedas estables DAI y USDC se establece en el 75 %, lo que significa que el límite superior del capital disponible para pedir prestado es el 75 % de la garantía. De lo contrario, el préstamo será rechazado o liquidado debido a garantías insuficientes. 

Por lo tanto, el factor mencionado anteriormente se considera una limitación de BlackHoleSwap. Mirando hacia atrás en el modelo, BlackHoleSwap es en realidad una transformación lineal de Uniswap, por lo que hereda algunas características de Uniswap.

 x*y = K es una hipérbola asintótica a los ejes x e y. El núcleo de Uniswap será casi infinito con x=0 e y=0, pero nunca se cruzarán. Por la misma razón, las asíntotas de BlackHoleSwap son x + ay = 0 e y + ax = 0, lo que coincide con la regla de los protocolos de préstamo.

Cuando a = 0,75, BlackHoleSwap puede alcanzar el estado teóricamente más eficiente con una curva casi infinita con un límite superior del 75 % de préstamo sin cruce, proporcionando la mejor liquidez en la situación extrema.

Teniendo en cuenta las diferentes situaciones a las que podemos enfrentarnos, incluidos los cálculos incorrectos o los intereses sobre los pasivos que pueden ser más que los intereses sobre los depósitos en ese momento, deberíamos mantener algunas áreas de reserva para BlackHoleSwap en lugar de llevar el riesgo al extremo (a=0,75). De lo contrario, los piratas informáticos pueden atacar el arbitraje BlackHoleSwap mediante el ataque "Trade-wait-Liquidate".

Una forma de establecer la zona de amortiguamiento es establecer "a" para que sea un número ligeramente inferior a 0,75, de modo que incluso si se produce una operación extrema, la curva se mantendrá a cierta distancia de la línea de liquidación. Sin embargo, una vez que "a" es más pequeña, no solo cambiará la forma de la curva sino que también dará un peor rendimiento.

La alternativa es establecer un límite superior en el índice de responsabilidad manteniendo "a = 0,75". Esta solución requiere verificar el índice de cuentas por pagar en cada transacción y rechazar las transacciones, lo que pondría a BlackHoleSwap en un índice de deuda excesivamente alto. 

La ventaja de esta solución es que la profundidad del precio no se verá afectada en la mayoría de las situaciones. Por otro lado, se descontará la liquidez ilimitada ya que existe un límite superior en el sistema. Sin embargo, BlackHoleSwap no tiene liquidez ilimitada ya que las reservas en los protocolos de préstamo son limitadas. Cuando se prestan todos los DAI en el Compound, el intercambio USDC-DAI fallará. Por lo tanto, decidimos aplicar la solución del índice de endeudamiento con un límite superior en el índice de pasivos del 62%.

Ventajas y limitaciones

Cualquier AMM está sujeto a ciertos tipos de riesgos. Por lo general, los AMM en un mercado con menores deslizamientos y tarifas de transacción tienen un mayor riesgo de perder dinero en los movimientos de precios.

 La tasa de utilización más alta en Curve que en Uniswap conlleva un mayor riesgo. De manera similar, BlackHoleSwap está expuesto al riesgo de fluctuaciones de precios, así como a la liquidación de préstamos. 

En términos de seguridad del sistema, el riesgo en Uniswap es su código. Sin embargo, Curve y BlackHoleSwap, que están profundamente integrados con los protocolos de préstamo, estarán sujetos a una serie de posibles ataques, incluidos errores en el protocolo de préstamo, oráculos fallidos o quedarse sin garantía en el formulario de préstamo.

El riesgo de liquidación y posibles ataques de flashloan se pueden prevenir estableciendo un límite superior en el índice de endeudamiento. Los riesgos sistemáticos del código también pueden estar protegidos por un seguro. 

Sin embargo, la volatilidad de los precios es un riesgo inevitable para los AMM. AMM tiene un "Efecto de grupo" particularmente fuerte, que es si el valor de un AMM colapsa está determinado por el contenido más débil en él. Por lo tanto, el colapso de DAI o USDC generará enormes pérdidas para los proveedores de liquidez.

Análisis efectivo

Aparentemente, el desempeño de BlackHoleSwap en el intercambio de monedas estables es mucho mejor que el de Uniswap. Al intercambiar la misma cantidad que la reserva en una situación 1: 1 en BlackHoleSwap, puede obtener otras ~ 0.98 monedas. El cambio de precio de BlackHoleSwap es casi constante, por lo que no habrá un cambio de precio repentino en la curva antes de que se agote la liquidez.

El precio en BlackHoleSwap será casi infinito a 0,75, es decir, todas las entradas se utilizan como garantía y todas las salidas provienen de préstamos.

Libro de pedidos

Si comparamos el Libro de Pedidos de cada protocolo, el gráfico se mostrará a continuación. El eje x representa el precio, mientras que el eje y representa el stock ofrecido. A la izquierda del precio medio está el "precio de venta" del protocolo; a la derecha del precio medio está el "precio de oferta" del protocolo. El área en negrita es el suministro total del protocolo.

Uniswap ofrece la menor liquidez, pero ofrece cierta cantidad de liquidez en todos los rangos de precios; Curve reúne toda la liquidez en la zona cercana al precio promedio. Cuando se excede el límite, la liquidez disminuirá drásticamente; En lugar de utilizar cualquiera de estos dos métodos de liquidez, BlockHoleSwap proporciona una liquidez extremadamente estable a cualquier precio, superando a todos los demás métodos.

Poniendo 3 libros de pedidos uno encima del otro, podemos concluir que BlackHoleSwap muestra un mayor rendimiento en todas las situaciones en comparación con Curve y Uniswap.

Beneficio adicional

BlackHoleSwap ahora integra el protocolo de préstamo Compound Finance, que "Liquidity Mining" está implementando actualmente, por lo que habrá algunos tokens "COMP" extraídos por BlackHoleSwap. 

Después de recibir Comps, BlackHoleSwap lo cambiará a una moneda estable: DAI o USDC y lo agregará directamente al grupo de capital, generando más ganancias para los proveedores de liquidez.

Futuro trabajo

Admite más monedas estables

BlackHoleSwap actualmente solo admite una cantidad limitada de monedas debido a la política del protocolo de préstamo. Si bien Compound Finance o cualquier otra plataforma de préstamos admite otras monedas estables como garantía, BlackHoleSwap puede integrar más pares comerciales.

Aplicar "agujero negro" a otros modelos de AMM

BlackHoleSwap es básicamente Uniswap con transformación lineal. Mediante un análisis cuidadoso, también se puede aplicar un método similar a otros mecanismos AMM: BlackholeCurve, BlackHoleBalancer, etc.