BlackHoleSwap WhitePaper

BlackHoleSwap — это децентрализованный AMM, разработанный для стейблкоинов. В статье представлена ​​полезная информация о BlackHoleSwap.

Абстрактный

BlackHoleSwap — это децентрализованный AMM  (автоматический маркет-мейкер), разработанный для стейблкоинов. Интегрируя протоколы кредитования, чтобы воспользоваться избыточным предложением. В результате он может обрабатывать транзакции далеко за пределами своей существующей ликвидности. По сравнению с другими AMM, BlackHoleSwap предлагает практически безграничную ликвидность с наименьшим проскальзыванием, максимально увеличивая использование капитала.

Фон

Цены на классические AMM, такие как Uniswap  , часто определяются по формуле «фиксированного продукта» между двумя активами, что делает котируемую цену очень чувствительной к волатильности актива, но может быть изменено. .

Однако для обмена в стейблкоинах формулы фиксированного продукта Uniswap явно недостаточно, так как разница в цене между активами будет совсем небольшой.

Для обмена между стейблкоинами Curve предложила специализированную модель под названием «Uniswap с кредитным плечом», которая представляет собой конкретную формулу между: постоянной ценой (соотношение всегда 1:1) и «Фиксированным продуктом» (Uniswap).

При том же объеме и спреде Curve может обеспечить в десять раз больше ликвидности, чем Uniswap.

Даже модель Curve может обеспечить превосходную глубину транзакций в стейблкоинах в большинстве ситуаций. Однако большое проскальзывание произойдет, когда ликвидность одной стороны иссякнет.

Таким образом, когда стейблкоин отклоняется от фиксированной цены, ликвидность в краткосрочной перспективе истощается, что приводит к худшим результатам, чем у Uniswap. Это побочный эффект Curve с настройками стабильной монеты.

В децентрализованной бирже, основанной на алгоритмах, модель Curve по существу представляет собой «Резерв — Котировка — Сделка». Отсутствие ликвидности иногда возникает из-за ограниченного запаса. Однако у людей не должно быть ограничений.

BlackHoleSwap удалось преодолеть лимит резерва токенов. Благодаря интеграции с протоколами децентрализованного кредитования ( Comound , dYdX и т. д.) BlackHoleSwap способен обеспечить практически неограниченную ликвидность с наименьшим проскальзыванием.

Как работает BlackHoleSwap?

Короче говоря, BlackHoleSwap вводит резервные активы в протокол кредитования. Когда на одной стороне торговой пары нет в наличии, BlackHoleSwap предоставит другую монету в качестве залога, чтобы занять требуемую монету и завершить транзакцию. В результате BlackHoleSwap не будет ограничен в собственном количестве токенов и безопасен в случае нехватки одностороннего резерва.

Концепция BlackHoleSwap такая же, как и у других AMM: реализация определенного инварианта до и после транзакции. 

Неизменная формула определяет характеристики АММ: формула «x + y = k» может обеспечивать фиксированную цену, но запасы могут быть истощены; «x*y = k» доступно для произвольного ввода, но цена весьма чувствительна к объему запасов. Вместо этого BlackHoleSwap, использующий протоколы кредитования, может обеспечить минимальное проскальзывание, не беспокоясь об исчерпании резервов.

Математическая модель

В дизайне Uniswap проскальзывание отдельной транзакции определяется размером резерва. Чем больше объем резерва, тем меньше будет проскальзывание по той же сделке. 

Таким образом, BlackHoleSwap добавляет «виртуальную» ликвидность в существующую модель Uniswap, подобно структуре большого подводного айсберга. Соответственно, при одинаковом количестве «реальных» резервов BlackHoleSwap показывает меньшее проскальзывание. Кроме того, фактическая сумма резервов может быть меньше нуля, что является отрицательным токеном или называется пассивом. 

Имея 100 DAI и 100 USDC на складе в приведенном ниже примере, мы представляем сценарий обмена 100 DAI (такая же сумма, что и акции) на USDC. Только 50 долларов США будут погашены из-за ограничения «фиксированного продукта» в Uniswap.

Однако BlackHoleSwap, полученный из виртуальных токенов, может вернуть «98,01 USDC».

Базовые виртуальные активы зависят от суммы двух стабильных монет и кратного кредитного плеча.

Виртуальная ликвидность S = x + y ; Многократное кредитное плечо: A 

Вот рецепт BlackHoleSwap:

 Вышеприведенная формула может быть аккуратно организована в:

Кроме того, 

На самом деле BlackHoleSwap можно рассматривать как линейное преобразование в Uniswap, проецируя исходную кривую на новую систему координат.

Выбор параметра

Расчетным путем можно сделать вывод, что при a = 0 BlackHoleSwap преобразуется в Uniswap (x*y = K). Пока a = 1, BlackHoleSwap преобразуется в паттерн с фиксированной ценой (x + y = K). При настройке параметра «a» BlackHoleSwap (оранжевая линия на графике ниже) будет представлять собой кривую между x*y = K (розовая пунктирная линия) и x + y = K (черная пунктирная линия).

Очевидно, что когда "a" близко к 1, наклон становится меньше, а "эффективность" BlackHoleSwap выше. Однако BlackHoleSwap требуется для соблюдения внешних ограничений, которые являются пределами обязательств в протоколах кредитования.

На примере Compound Finance коэффициент обеспечения стейблкоинов DAI и USDC установлен на уровне 75%, что означает, что верхний предел капитала, доступного для заимствования, составляет 75% залога. В противном случае кредит будет отклонен или ликвидирован из-за недостаточного залога. 

Поэтому указанный выше фактор считается ограничением BlackHoleSwap. Оглядываясь назад на модель, BlackHoleSwap на самом деле является линейным преобразованием Uniswap, поэтому он наследует некоторые черты Uniswap.

 x*y = K — гипербола, асимптотическая относительно осей x и y. Ядро Uniswap будет почти бесконечным с x=0 и y=0, но никогда не будет пересекаться. По этой же причине асимптоты BlackHoleSwap равны x + ay = 0 и y + ax = 0, что совпадает с правилом кредитования протоколов.

При a = 0,75 BlackHoleSwap может достичь теоретически наиболее эффективного состояния с почти бесконечной кривой с верхним пределом кредита в 75% без пересечения, обеспечивая наилучшую ликвидность в экстремальной ситуации.

Учитывая различные ситуации, с которыми мы можем столкнуться, в том числе неправильные расчеты или проценты по обязательствам могут быть больше, чем проценты по депозиту в то время, мы должны поддерживать некоторые области буфера для BlackHoleSwap вместо того, чтобы доводить риск до крайности (a = 0,75). В противном случае хакеры могут атаковать арбитраж BlackHoleSwap с помощью атаки «Trade-wait-Liquidate».

Один из способов установить буферную зону — установить для «а» число чуть меньше 0,75, чтобы даже в случае экстремальной сделки кривая сохраняла определенное расстояние от линии ликвидации. Однако если «а» станет меньше, это не только изменит форму кривой, но и ухудшит производительность.

Альтернативой является установка верхней границы коэффициента ответственности при сохранении «а=0,75». Это решение требует проверки коэффициента кредиторской задолженности по каждой транзакции и отклонения транзакций, что приведет к чрезмерно высокому коэффициенту долга BlackHoleSwap. 

Преимущество этого решения в том, что в большинстве ситуаций глубина цены не будет затронута. С другой стороны, неограниченная ликвидность будет обесценена, поскольку в системе существует верхний предел. Однако BlackHoleSwap не имеет неограниченной ликвидности, поскольку резервы в протоколах кредитования ограничены. Когда все DAI в Compound будут предоставлены, обмен USDC-DAI завершится сбоем. Поэтому мы решили применить решение по коэффициенту долга с верхним пределом коэффициента долга 62%.

Преимущества и ограничения

Любой АММ подвержен определенным видам рисков. Как правило, AMM на рынке с более низким проскальзыванием и комиссией за транзакции имеют более высокий риск потери денег на колебаниях цен.

 Более высокий коэффициент использования в Curve, чем в Uniswap, сопряжен с более высоким риском. Точно так же BlackHoleSwap подвержен риску колебаний цен, а также ликвидации кредита. 

С точки зрения безопасности системы риск в Uniswap заключается в его коде. Однако Curve и BlackHoleSwap, которые глубоко интегрированы с протоколами кредитования, будут подвержены множеству потенциальных атак, включая ошибки в протоколе кредитования, сбои оракулов или исчерпание залога в форме транзакции.

Риск ликвидации и потенциальные атаки срочных кредитов можно предотвратить, установив верхний предел коэффициента долга. Систематические риски кода также могут быть защищены страхованием. 

Однако волатильность цен является неизбежным риском для AMM. АММ имеет особенно сильный «групповой эффект», который заключается в том, что значение АММ рушится в зависимости от самого слабого содержания в нем. Поэтому крах DAI или USDC приведет к огромным потерям для поставщиков ликвидности.

Эффективный анализ

Судя по всему, производительность BlackHoleSwap при обмене стейблкоинов намного лучше, чем у Uniswap. При обмене той же суммы в качестве резерва в ситуации 1:1 в BlackHoleSwap можно получить еще ~0,98 монет. Изменение цены BlackHoleSwap практически постоянно, поэтому на кривой не произойдет резкого изменения цены до того, как закончится ликвидность.

Цена в BlackHoleSwap будет почти бесконечной на уровне 0,75, т. е. все входы используются в качестве залога, а все выходы поступают от заимствования.

Книга заказов

Если мы сравним Книгу ордеров каждого протокола, график будет показан ниже. По оси x отложена цена, а по оси y представлен запас. Слева от средней цены находится «цена спроса» протокола; справа от средней цены указана «цена предложения» протокола. Область, выделенная жирным шрифтом, представляет собой общий запас протокола.

Uniswap предлагает наименьшую ликвидность, но предлагает определенный объем ликвидности во всех ценовых диапазонах; Кривая собирает всю ликвидность в зону около средней цены. При превышении границы ликвидность резко снизится; Вместо использования любого из этих двух методов ликвидности BlockHoleSwap обеспечивает чрезвычайно стабильную ликвидность по любой цене, превосходя все другие методы.

Положив 3 книги ордеров друг на друга, мы можем сделать вывод, что BlackHoleSwap демонстрирует повышенную производительность во всех ситуациях по сравнению с Curve и Uniswap.

Дополнительная прибыль

BlackHoleSwap теперь интегрирует протокол кредитования Compound Finance, который в настоящее время реализует «Liquidity Mining», поэтому BlackHoleSwap будет добывать некоторые токены «COMP». 

Получив Comps, BlackHoleSwap обменяет его на стейблкоин: DAI или USDC и напрямую добавит в пул капитала, принося больше прибыли поставщикам ликвидности.

Будущая работа

Поддержите больше стейблкоинов

BlackHoleSwap в настоящее время поддерживает только ограниченное количество монет из-за политики протокола кредитования. В то время как Compound Finance или любая другая кредитная платформа поддерживает другие стейблкоины в качестве обеспечения, BlackHoleSwap может интегрировать больше торговых пар.

Применить «черную дыру» к другим моделям АММ

BlackHoleSwap — это, по сути, Uniswap с линейным преобразованием. При тщательном анализе аналогичный метод можно применить и к другим механизмам АММ: BlackholeCurve, BlackHoleBalancer и т. д.