建立信任需要时间：基于区块链的套利限制

2022-6-11 05:39:27

建立信任需要时间：基于区块链的市场套利的限制*尼古拉斯·豪奇（Nikolaus Hautsch Christoph Scheuch Stefan Voigtf）2021年2月8日，分布式账本技术用时间约定协议取代中央交易对手，以记录所有权转让。这一和解延迟了跨市场交易，并使套利者面临价格风险。我们从理论上推导了结算延迟引起的套利边界。利用Bitcoinorderbook和网络数据，我们估计了121个基本点的平均套利边界，解释了91%的跨市场价格差异，并证明资产流追逐套利机会。作为交易所信任度的衡量标准，控制库存不会影响我们的主要业绩。因此，没有可信中介的基于区块链的结算引入了阻碍套利活动的非平凡摩擦。JEL代码：G00、G10、G14关键字：套利、区块链、市场摩擦*Hautsch就读于维也纳大学统计与运筹学系、维也纳大学研究平台数据科学、维也纳金融研究生院（VGSF）和金融研究中心（CFS）。Scheuch就读于wikifolio Financial Technologies，Voigt就读于彭哈根大学经济系和丹麦金融研究所。通讯作者：stefan。voigt@econ.ku.dk.

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2022-6-11 05:39:30

我们感谢Bruno Biais、Sylvia Fr¨uhwirth Schnatter、Sergey Ivliev、David Easley（讨论者）、Katya Malinova（讨论者）、Fahad Saleh（讨论者）、Peter Zimmerman（讨论者）、Viktor Todorov（讨论者）以及QFFE 2018、与R共同举办的第一届金融数据科学国际会议、第四届康斯坦茨兰开斯特金融和经济计量研讨会的与会者，Crypto Valley区块链会议2018、HFFE 2018、CFE 2018、CUNEF、海德堡大学、维也纳大学、格拉茨大学、第二届多伦多金融技术会议、2019年高维时间序列HVIENNA研讨会、2019年市场微观结构和高频数据会议、2019年FIRS会议、2012年SoFiE会议、，新加坡国立大学的信息管理系统、第三届安全微观结构会议、2019年EFA年会、2019年维也纳数学金融大会、2019年Intech&Financial Data Science国际会议、第四届金融计量经济学国际研讨会、2019年CFM帝国研讨会、，2020年西方金融协会会议和NHH青年学者金融网络研讨会系列，以获取有用的意见和建议。本文取代了早期的一份题为“随机结算延迟市场套利限制”的草案。1简介每当两位投资者寻求就金融合同达成一致时，如果任何一方可能违约，则交易对手风险将受到损害。减轻这种风险需要可靠的中介来保证初始合同条款的执行。传统股票市场通过围绕受信任的中介组织交易过程，克服了交易对手风险带来的限制。

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mingdashike22

2022-6-11 05:39:33

通常，中央结算交易对手在从贸易协议到通过证券托管机构合法转让所有权（通常需要两到三个工作日，如SEC，2017年）期间承担交易对手之间的所有交易对手风险。由于交易过程和结算过程在时间上的分离，交易者不必等到所有权的合法转让完成，而是可以在未结算头寸上继续交易。市场参与者通过费用和抵押存款支付针对交易对手风险的隐含保险。相比之下，区块链等分布式账本技术有望减轻交易对手风险，同时使受信任的中介机构过时。在这样的系统中，分散的验证器彼此交互，以建立关于交易历史的共识。共识协议作为监管框架，规定了验证者达成协议的方式、达成协议的速度以及如何激励验证者进行合作。分布式共识协议的设计可以采取不同的形式，以确保交易历史的可靠记录。最广为人知、应用最广泛的共识机制之一是工作证明，其中验证过程涉及大量计算工作量，因此破坏成本高得令人望而却步（例如，Biais等人，2019年）。由于工作证明系统通常在几分钟内达成共识，区块链技术大大加快了结算过程，而不是有中央结算的市场。然而，在验证器将所有权转移记录在分布式账本上之前，市场参与者无法处置新获得的头寸。这样，交易和结算就有着千丝万缕的联系。

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2022-6-11 05:39:36

我们将交易生效前的等待时间称为结算延迟。这种结算延迟比传统市场中的执行延迟大几个数量级，因为验证过程的复杂性是确保distributedledger可信所必需的，这需要关键的时间。本文的目的是证明结算延迟，即工作证明共识机制的固有特征，构成了经济上重要的摩擦。我们表明，由于套利者无法快速交易以利用跨市场价格差异，结算延迟会导致在没有受托中介的情况下限制套利。因此，违反一价法的行为可能会出现并阻碍证券的定价。从经验上看，我们提供了令人信服的证据，证明比特币（在区块链上结算的最受欢迎的资产）对美元违反了一价法。通过我们的样本（2018年1月至2019年10月），120对交易所之间的平均价格差异约为33个基点，因此在经济上非常重要。正如Choiet等人（2018年）、Borri和Shakhnov（2019年）以及Makarov和Schoar（2020年）所报告的那样，这些价格差异持续存在，没有被交易掉，并且（正如我们在本文中所显示的）不能仅与交易成本、资本控制或其他交易所规范相协调。我们表明，观察到的价格差异与风险规避套利者的决策问题产生的套利边界相一致。我们对一个套利者的交易决策进行建模，该套利者监控两个不同市场的价格，但面临结算能力，这限制了她利用两个市场之间同时存在的价格差异的可能性。

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2022-6-11 05:39:39

每当她在一个市场上购买（以当前价格），她必须等到资产转让生效后才能在另一个市场上出售。因此，这种转移的潜在风险使套利者面临不利价格变动的风险。因此，如果价格差异足够大，以补偿结算期内的价格风险，则风险规避套利者只能利用（同时发生的）价格差异。因此，低于这些界限的价格差异可能持续存在，因为套利者不进行交易是合理的。我们在相当一般的假设下提供了套利边界的封闭式表达式，并表明它们随着（i）卖方市场的波动性，（ii）预期结算延迟，（iii）结算延迟的方差和（iv）RBITRAGEUR的风险规避而增加。我们对套利界限的描述还考虑了交易成本和最佳选择的结算费用，这些费用激励验证者更快地进行验证（例如，Easley et al.，2019）。2018年1月至2019年10月期间，以比特币兑美元交易为特征的16家交易所的订单中的分钟级数据，使我们能够在考虑交易成本的情况下，检测每对交易所之间的潜在套利机会。此外，我们还收集了有关比特币网络的全面信息，包括从进入比特币网络到将其纳入区块链（即结算）的每一笔交易所需的时间。利用这些信息，套利边界的估计取决于三个因素。首先，我们基于分钟级最佳报价构建了交易所特定现货波动率的估计值。

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2022-6-11 05:39:42

其次，我们根据影响结算延迟的网络和交易特定特征，将延迟分布参数化为条件伽马分布。第三，根据现有文献，我们选择了一个等弹性效用函数，该函数具有外生的相对风险厌恶系数。相对风险厌恶度为2的平均估计套利区间为121个基点。这一规模构成了经济上高度重要的摩擦，可能解释了一价定律的严重扭曲。我们发现，在所有观察到的基于市场最佳出价和询价的同时价格差异中，有84%在这些范围内。此外，对交易成本进行调整后，界限甚至包含观察到的价格差异的91%。等效地，我们表明，解释所有观察到的并发交叉交换价格差异所需的平均隐含相对风险厌恶为17。与资产定价文献（如Hansen和Singleton，1982；Chetty，2006）中相对风险规避系数的现有估计值相比，该估计值较高，并表明存在额外的市场摩擦，因为结算延迟和交易成本不能完全解释所有（明显的）套利机会。在假设交易者不可能绕过结算延迟的情况下，我们推导了套利边界。从这个意义上讲，我们考虑了在没有任何可信中介的纯分散系统中，或在中介成本过高或风险过高的情况下，发生的任意边界的基准情况。

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kedemingshi

2022-6-11 05:39:45

因此，这些界限反映了套利者在基于区块链的市场中所面临的经济摩擦（以基点上套利界限的大小来衡量），也就是说，当通过分散共识协议组织交易而没有可信的第三方中介时，套利者所面临的经济摩擦。然而，由于验证过程成本高昂且耗时，加密货币交易所本身发挥了巨大作用，能够绕过区块链上交易的直接结算。一方面，它们将内部执行的事务进行净额结算。因此，交易者只面临提款或存款的结算延迟。另一方面，交易场所建立了与清算所非常相似的快速私人交易所间结算网络。从这个意义上讲，典型的加密货币交易所例如，自2018年10月以来，Blockstream公司向主比特币区块链运行一个私有侧链，连接多个交易所，并允许在不到2分钟的时间内在交易所之间转移资产。在纯无信任中介的前提下运营，但作为集中中介机构，使市场参与者能够克服内部执行交易结算过程中与延迟相关的摩擦。这些做法打开了两个主要渠道来利用跨市场价格差异，而不会面临结算延迟：卖空或在多个交易场所同时持有库存。然而，这种在区块链上的集中形式显然破坏了纯粹分散系统的最初想法，并重新引入了交易对手风险：为了使内部结算可行，交易所需要充当其客户资金的保管人，并要求在接受订单交易前全额保证金存款。

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2022-6-11 05:39:48

因此，跨市场套利者不可能在验证者核实其存款之前处置其头寸。同时，进行内部结算的交易所会给交易员带来违约风险。因此，需要大力（重新）建立作为集中中介机构的可信度，这是克服结算延迟相关摩擦的先决条件。此类信托增强程序的例子包括提高托管下实际加密货币持有的透明度，实施资金偿还因违反安全规定而造成的损失，或遵守严格的监管标准，如SEC比特许可证。值得注意的是，现代加密货币交易所的安全标准与结算延迟直接相关，因为大多数交易所在认为传入交易有效之前，不仅需要一次确认，还需要多次确认。这降低了所谓的双倍支出攻击的风险，即攻击者试图在不同的交易中花费两次资金。因此，我们样本中的一些交易所需要多达5次额外确认，这大大增加了结算延迟，从而增加了隐含的比特率界限。我们估计，每增加一次确认，产生的套利界限平均会增加7个基点。因此，为了使内部结算值得信赖，交易所需要在跨市场交易中增加大量额外成本。因此，我们的论文揭示了基于区块链的市场的固有困境。虽然受信任的中介机构能够克服潜在摩擦，但区块链的基本理念是不受信任。

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2022-6-11 05:39:51

因此，现代加密货币交易所很难对交易所及其客户的效率收益建立信任：据报道，2019年10月31日比特币对美元的交易额超过250亿美元（根据数据提供商CoinMarketCap）。同一天，价值仅9.13亿美元（不含变动）的比特币交易在区块链上得到验证。Biais等人（2019年）记录了比特币交易所50多起黑客攻击和其他损失，并发现加密货币投资者的预期回报反映了这些风险。承诺不可信任的世界。然而，建立中央集权市场作为可信的中介机构并不是促进区块链市场交易的唯一可行方法。相反，鉴于加密货币市场主要不受监管，分散融资（DeFi）协议值得注意。DeFi协议使用区块链上的智能合约，在没有任何中央金融中介的情况下，在中央交易所进行交易（例如，Harvey等人，2020年）。虽然此类协议使可信中介过时，因为每一笔双边交易都只在分布式账本上直接结算，但由于本文强调的结算延迟，交易将受到定价的影响。平台特征（以及由此产生的摩擦）最终占据主导地位，这仍是一个悬而未决的问题。为了根据这些发展分析套利界限的作用，并获得交易所的信任代理，我们使用glassnode平台的数据从公开可用的锁链中提取加密货币交易所托管下的比特币持有量。我们记录到，在我们的样本结束时，加密货币交易所托管的比特币超过124亿美元，比2018年初增长了25.8%。

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2022-6-11 05:39:55

我们表明，跨市场价格差异往往与库存持仓量相一致，但延迟诱导的套利边界仍然是观察到的跨市场价格差异大小及其随时间变化的重要驱动因素，即使在控制库存时也是如此。如果我们另外控制其他阻碍套利活动的众所周知的摩擦，如市场流动性（如Roll等人，2007年；De Long等人，1990年）和保证金交易（如Pontiff，1996年；Lamont and Thaler，2003a，b；DeJong等人，2009年）等中介设施的存在，则这种解释力将持续存在。我们还研究了交叉交换价格差异与相应资产流量之间的关系。为了进行这一分析，我们在样本中收集了交易所控制下的钱包，并编制了一个独特而新颖的数据集，包含390万笔交叉交易所交易，平均每日交易量为7200万美元。我们使用经校准的套利边界作为交叉汇率价格差异的工具，以追踪价格差异和交叉汇率资产流动同时产生的内在内生性。我们发现，资产流入交易所对同时发生的价格差异的变化，尤其是套利界限变化所解释的价格差异有显著的响应，同时我们还控制潜在的价格风险，Binance首席执行官赵昌鹏，世界上最大的加密货币交易所表达了这样的担忧：“通过专注于提供卓越的用户体验和一流的安全性，集中化的交易所本质上取决于它们在俄罗斯之间“建立信任”的能力。”看见https://www.coindesk.com/defi-为什么集中交换的日子屈指可数。交换特定特征。因此，市场感知到套利机会及其局限性。

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2022-6-11 05:39:58

从这个意义上讲，我们通过强调基于区块链的市场中出现的、阻碍套利者利用错误定价能力的价格，补充了有关套利限制的文献（例如，De Long等人，1990；Shleifer和Vishny，1997；Gromb和Vayanos，2010）。我们的研究结果有助于更好地理解分布式账本技术对金融市场交易的经济影响。事实上，快速低成本交易结算的承诺促使央行和市场积极探索此类交易结算系统的潜在应用（例如，国际清算银行，2017年；纳斯达克，2017年；欧洲央行和日本银行，2018年；SIX，2018年）。我们所涉及的现有经济文献中有两条主线：一方面，验证者的激励相容性约束限制了分权。例如，Cong等人（2019年）表明，规避风险的验证者有动机集中其采矿能力，从而导致采矿能力的有效积累。Hinzen等人（2019年）发现，网络安全和快速结算是相互排斥的，Pagnotta（2018年）发现，投资者对大宗回报的竞争加剧了根本性的冲击波动，从而对定价产生了严重影响。另一方面，其他研究强调了与分散安置过程相关的潜在成本和福利收益。特别是，Abadi和Brunnermeier（2018）指出了一个“区块链困境”，即正确性、分散化和成本效率不能在基于区块链的市场中同时实现。

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mingdashike22

2022-6-11 05:40:01

Chiu和Koeppl（2019）指出，尽管如此，基于fasterblockchain的结算带来的好处可能会超过隐含的摩擦，并导致相对于现有结算系统遗留成本的改善。我们的重点在于经济摩擦，这些摩擦源于在基于区块链的市场中建立信任所需的耗时工作。从这个意义上说，我们的结果有助于量化在一个没有可信中介的市场中缺乏信任所产生的经济摩擦。总的来说，我们的论文揭示了一个重要的开放性问题：一个交易系统在多大程度上实现了可信性，同时保持了高效的快速交易和最少的第三方中介？我们的主要结论是，在一个纯粹分散的系统中，不可能在不造成任何其他成本或摩擦的情况下，通过必要的等待时间来建立高效的安全和信任。分析和估计潜在套利边界是更好地理解这些摩擦影响的关键。2结算延迟和套利限制2.1结算延迟下的套利回报我们考虑一个经济体，该经济体包含在两个不同市场s区交易的单一资产。这些市场上的交易活动是外源性的，我们假设代理可以持续监控所有市场上的资产报价。我们假设市场i∈ {b，s}连续提供买入报价（ask）ait和卖出报价（bids）Bit（with Bit≤ Ait）对于时间t的一个边际资产单位。我们在下一节中讨论了交易多个边际资产单位的可能性以及交易成本，并表明这些概括不会影响我们的主要见解。我们的独家代理是一名套利者，旨在利用观察到的跨市场价格差异。

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2022-6-11 05:40:04

套利者持续监控b和s市场的报价，并考虑以下策略：如果在一个市场上买入，在另一个市场上出售，则她打算在市场上以较低的买入报价购买资产的边际单位，将资产以较高的卖出报价转让给市场，并在转让结算时出售。在不丧失一般性的情况下，我们将重点放在套利者在市场b上买入，在市场s上卖出的情况。在市场b上卖出和在市场s上买入的相反情况可以类似地处理。因此，在无摩擦交易和无结算延迟的情况下，套利者利用观察到的价格差异，当Neverbst>Abt时，（1）因为她可以在Abt的市场b上购买资产，立即将资产转移到市场并以Bst的价格再次出售，以量化在无任何中介服务的分散结算基准情景下产生的经济摩擦，我们假设不存在绕过结算延迟的低成本可能性。特别是，交易所没有提供卖空功能，在多个市场持有标的资产的库存风险太大。因此，在没有可信中介的情况下，只要交易的结算是耗时的，就不可能进行即时转让。这种（可能是随机的）延迟构成了不依赖中央结算实体的分布式分类账系统的基本要素。然而，它不应与订单执行的延迟相融合，正如在高频交易的背景下所讨论的那样（例如，Hasbrouck和Saar，2013；Foucault et al.，2017）。这些延迟以毫秒为单位，因此比结算延迟小几个数量级。

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2022-6-11 05:40:07

因此，在不丧失一般性的情况下，我们避免了订单执行的延迟，并假设市场即时处理订单。让滞后时间τ表示资产在市场之间转移结算之前的随机等待时间。如果b市场上的买入交易发生在时间t，资产向s市场的转移在时间t+τ结算，套利者将面临卖出报价Bst+τ。因此，如果损失概率为非零，即ifP，套利者的交易决策将面临风险Bst+τ<Abt> 0。（2）在这种情况下，当关联风险超过预期回报时，风险规避套利者面临（统计）套利的限制（见Bondarenko，2003）。为了使套利者的交易决策正式化，用abt表示对数报价：=logAbt公司andbst：=日志（Bst），分别用于在日志返回中计算支付。然后，通过b，s（t：t+τ）：=bst+τ给出t时在市场b上购买和t+τ时在市场s上出售产生的对数回报- abt=δb，st{z}瞬时返回+bst+τ- bst{z}暴露于价格风险，（3）其中δb，st：=bst- abtde确定套利者在即时结算（即在没有任何延迟的情况下）下获得的回报。分解的第二部分捕获了卖方市场上不利价格变动的风险。由于即时回报δb，sti是可观察的，因此在t中是已知的，套利者只面临卖方市场价格演变的不确定性。卖方市场的价格过程如下所示。假设1。对于给定的延迟τ，我们在卖方BST+τ上模拟了原木价格的变化- b作为漂移ust的布朗运动，使得rb，s（t：t+τ）=δb，st+τust+t+τZtσstdWsk，（4）其中σst表示市场s上投标报价过程的现货波动率，以及Wskdenotesa-Wiener过程。

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2022-6-11 05:40:11

我们假设σstis在区间[t，t+τ]上为常数。通过改变基本布朗运动的时间尺度，可以将时变和随机波动性结合起来。我们在附录B中提供了相应的推导。σ的时间可变性和跳跃的存在都会进一步增加价格风险。套利者是卖出价格的动态，因此使套利者暴露在其收益的不确定性中。我们只需要弱假设延迟的随机性。假设2。随机延迟τ∈ R+是一个随机变量，具有一个条件概率分布πt（τ）：=π（τ| It），其中它表示时间t的可用信息集。我们假设πt（τ）的矩母函数定义为mτ（u）：=Et（euτ），用于u∈ R、在0左右的间隔上是有限的。假设1和2允许我们充分描述回报分布πtrb，s（t：t+τ）通过从t到t+τ的随机长度间隔，获得广泛的延迟分布。引理1。在假设1和2下，收益遵循概率分布为πt的正态方差均值混合rb，s（t：t+τ）=ZR+πtrb，s（t：t+τ）τπt（τ）dτ，（5）和相应的特征函数φrb，s（t：t+τ）（u）=eiuδb，stmτiuust-u（σst）. （6）证明。见附录A。对于任何有效分布πt（τ），引理1描述了沉降延迟对回报分布的影响。在附录C中，我们说明了πt（τ）服从指数分布的特殊情况，并表明由此产生的收益分布服从非对称拉普拉斯分布。2.2基于区块链的市场中风险规避套利结算延迟的套利边界意味着无风险跨市场套利不可行。为了量化套利者的风险评估，我们必须为其配备相应的效用函数。面向。

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2022-6-11 05:40:13

从这个意义上讲，本文导出的边界是保守的。特征函数充分描述了概率分布的行为和特性。对于一个随机变量X，ΒX（u）定义为ΒX（u）=E（eiuX），其中i是虚单位，u∈ Ris特征函数的参数。假设3。套利者有一个带有风险规避参数γ的效用函数Uγ（r），其中r是其交易决策隐含的对数回报。此外，假设Uγ（r）>0，Uγ（r）<0。套利者使期望效用Et（Uγ（r））最大化，我们用确定性等价物（CE）表示。我们在以下定理中推导出利用并行跨市场价格差异的CE。定理1。在假设1-3下，由轨道交易产生的确定性当量（CE）由CE=δb，st+Et（τ）ust给出+∞Xk=2U（k）γδb，st+Et（τ）ustkUγδb，st+Et（τ）ustEt公司rb，s（t：t+τ）- δb，st- Et（τ）ustk, （7）式中，U（k）γ（r）：=krkUγ（r）。证据见附录A。定理1允许我们比较执行套利交易的预期效用与保持闲置（产生零风险回报）的预期效用。当且仅当等式（7）给出的交易CE为正时，套利者愿意探索跨市场价格差异。正CE对应于正预期风险调整收益意义上的统计套利机会。每当观察到的价格差异δb为正，但CE为负时，套利者不交易。在这种情况下，尽管交易在即时结算的可能性下是有利的，但由于随机延迟，对（统计）套利产生了限制。因此，如果观察到的价格差异δb，stimply CE=0，则套利者在交易和闲置之间没有差别。定义1。

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2022-6-11 05:40:16

我们将套利约束DSTA定义为套利者倾向于交易所需的最低价格差异。形式上，dst是零的最大值，唯一的rootofF（d）=d+Et（τ）ust+∞Xk=2U（k）γ（d+Et（τ）ust）k！Uγ（d+Et（τ）ust）Etrb，s（t：t+τ）- d- Et（τ）ustk. （8）根据CE的定义，我们有F（d）=U-1γEt公司Uγd+ustτ+Rt+τtσstWsk. 由于Uγ（r）>0，期望值在d中增加。此外，由于Uγ（r）<0，逆U-1γ（r）>0也是严格相关的。因此，F（d）严格递增，并且有唯一的根。低于套利限制DST的价格差异可能会持续，因为套利者不愿意在这种情况下交易。通过假设套利者具有恒定的绝对风险厌恶或相对风险厌恶，可以更直观地表示套利界。特别是，我们遵循Schneider（2015）的观点，忽略了方程（8）中泰勒表示四度以上的高阶矩的影响，并假设价格过程的漂移为ustof零。这两个附加假设给出了套利界的一个可分析的可处理公式。以下是在幂效用函数假设下，DST的解析闭式表达式。引理2。如果除了假设1和2之外，套利者还有一个等lasticutility函数Uγ（r）：=（1+r）1-γ1-风险规避参数γ>1时，μst=0的套利边界由dst=σstrγEt（τ）+qγEt（τ）+2γ（γ+1）（γ+2）（Vt（τ）+Et（τ）给出。（9）证明。见附录A。因此，DST正依赖于（i）套利者的风险厌恶度γ，（ii）卖方市场的局部波动率σst，（iii）结算前的（有条件的）预期等待时间Et（τ），以及（iv）等待时间的条件方差Vt（τ）。

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nandehutu2022

2022-6-11 05:40:19

在附录D中，我们证明了具有常数绝对风险厌恶γ的指数效用函数的特例产生了类似的易于处理的表达式。套利界显然取决于套利者的风险厌恶γ。在存在结算延迟的情况下，不可能实现无风险的风险分摊，因此，风险界限取决于套利者的风险规避γ。因此，对于风险中性套利者，我们的dst=0，她将利用任何正价格差δb，st>0。在这种情况下，应立即吸收两个市场之间的任何价格差异。因此，在没有任何其他摩擦的情况下，两个市场之间持续存在的价格差异（未被交易掉）表明，市场中充斥着规避风险的套利者，他们不会利用dst阈值以下的价格差异。因此，我们将区间[0，dst]表示为非贸易区，其中市场b和s之间的价格差异未被利用。风险规避与套利者对单一交易风险的态度有关。理论上，反复利用价格差异可能会导致套利者总回报的方差消失，这相当于相关界限的收缩。从经验的per3交易成本和结算费来看，大多数市场要求代理人在交易执行时支付交易费用。例如，交易员在集中交易所执行交易时，经常按交易量的百分比支付费用。同样，经纪人通常会对场外交易市场的交易收取加价。此外，市场通常以代理商愿意交易的价格-数量表的形式限制供应，这可能会对大量交易产生重大的价格影响。

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nandehutu2022

2022-6-11 05:40:22

为了将交易费用和流动性影响纳入我们的框架，我们做出以下假设。假设4。交易数量q≥ 市场i上的0显示出按比例的交易成本，因此单位买卖报价的平均值为Bit（q）=Bit1.- ρi，B（q）（10） Ait（q）=Ait1+ρi，A（q）, （11） ρi，B（q）≥ 0和ρi，A（q）≥ 0，均在q中单调增加。交易成本的存在改变了套利者的目标函数，该套利者专注于最大化净交易成本后的回报，定义为▄rb，s（t：t+τ）=bst+τ- bst+δb，st- 日志1+ρb，A（q）1- ρs，B（q）= rb，s（t：t+τ）- 日志1+ρb，A（q）1- ρs，B（q）. （12）从这个表达式可以看出，交易成本降低了套利者的预期效用。对等式（12）的不同解释是，交易成本只会增加套利者在交易和闲置之间所需的即时回报。下面的引理总结了存在交易成本时套利者的决策问题。引理3。在假设1-4下，套利者倾向于交易数量q>0，然而，由于延迟问题，因此产生的个人收益具有高自相关性。这种大数定律的可行性。此外，套利者之间的竞争或跨市场的信息传输可能意味着ust<0，这甚至会导致风险中性套利者的套利边界（例如Voigt（2020））。如果δb，st，则处于闲置状态- 日志1+ρb，A（q）1- ρs，B（q）> dst。（13）证明。参见附录A。此外，我们还介绍了在分布式账本系统中起关键作用的结算费用。

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2022-6-11 05:40:26

确认人通常会收到确认交易的奖励，其中（至少部分）包括交易发起人向潜在确认人支付的费用。由于可以在任何时间点添加到分类账中的信息通常是有限的，因此此类费用旨在为验证者提供激励，以优先处理包括更高费用的交易（例如，Easley et al.，2019）。通过提供更高的费用，套利者可以减少他们面临的预期结算延迟。我们扩展了我们的框架，以包含这样的延迟，从而减少结算费用，如下所示。假设5。结算费f>0意味着延迟分布πt（τ| f），其可以按如下方式排序：对于f>f，πt（τ| f）一阶随机支配πtτ| f,i、 e.，Pτ ≤ x | f> P（τ≤ x | f）对于所有x∈ R+。假设5中延迟分布的顺序意味着▄f>f的交易成本较低。用dst（f）表示与延迟分布πt（τf）相关的套利界限。定理1则意味着dst（f）>dst（~f），即通过支付更高的结算费用，套利者可以降低与结算延迟相关的风险，并变得更容易进行交易。为了简单起见，我们假设dst（f）是可区分的，这样假设5就意味着fdst（f）<0。虽然结算费用减少了延迟，但对套利者来说成本高昂。由于Arbitraguer在买方市场上不持有资产库存，因此她必须获得额外数量f才能在结算过程中使用。根据加密货币在大多数系统中的实际实施情况，我们假设套利者必须根据基础资产支付结算费。

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2022-6-11 05:40:29

考虑到上述交易成本，f的选择也会影响交易量q。下面的引理描述了存在交易成本和结算费用时套利者的决策问题。我们参考Hadar和Russell（1969）以及Levy（1992）对随机优势与预期效用之间的关系进行了明确的分析。引理4。在假设1-5下，如果δb，st- 日志1+ρb，A（q+f）1- ρs，B（q）> dst（f）。（14）证明。参见附录A。交易量较大可能会带来较高的总回报，但其代价是买方和卖方市场的交易成本都较高。此外，支付更高的结算费会降低套利界限，但会以买方市场上的额外交易成本为代价。因此，套利者的交易决策以q和f之间的交易为特征，具有内生套利边界。形式上，套利假设总回报最大化max{q，f}∈R+Bst1.- ρs，B（q）q- Abt（1+ρb，A（q+f））（q+f）（15）受约束δb，st- 日志1+ρb，A（q+f）1- ρs，B（q）≥ dst（f）。（16）我们在下面的引理中刻画了套利者对交易量和结算费的最优选择。引理5。总回报最大化套利者只需支付结算费f*> 0对数量q进行换算*> 如果满足以下必要条件，则为0：1- ρs，B（q*)q*>qρs，B（q*) (17)-fdst（f*) >qρs，B（q*)1+ρs，B（q*). （18）否则，套利者最优地设置f*= 此外，总回报最大化Arbitraguer选择交易量q*> 0和结算费f*≥ 0，使得δb，st- 日志1+ρb，A（q*+ f*)1.- ρs，B（q*)= dst（f*). （19）证明。

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mingdashike22

2022-6-11 05:40:32

见附录A。引理的第一部分为结算费的选择提供了条件。根据方程式（17），只要交易量的边际价格影响低于平均价格影响，套利者就会选择正结算费。然而，方程式（18）表明，通过较高的结算费用减少套利的幅度必须超过隐含的机会成本，即出售较高数量的可能收益。因此，如果卖方市场非常具有流动性（保持低边际价格影响），且结算费对套利边界有很大影响（即减少延迟和美国风险），套利者往往会支付更高的结算费。如果违反这两个条件中的任何一个，套利者最好选择不支付任何结算费，但仍可能决定交易。引理的第二部分指出，套利者总是选择交易数量和结算费用，以使等式（16）中的约束约束成立。如果约束不具有约束力，套利者可以进行更大数量的交易，以增加总回报，同时牺牲更高的交易成本。4比特币订单和网络数据4.1比特币订单数据我们从16家最大的加密货币交易所的公共应用程序编程接口（API）收集订单信息，这些交易所的特点是BTC与美元交易。我们在2018年1月1日至2019年10月31日的一分钟内检索前25个级别的所有未结买卖订单。我们数据的粒度产生了关于订单深度的详细信息。表1给出了相应的交换，并提供了样本期的基础订单数据的汇总统计信息。我们观察到交易所特定流动性的强烈异质性。

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2022-6-11 05:40:35

例如，虽然投资者可以在Coinbase Pro交易BTC Versussd，平均价差为0.45美元，但自2018年1月以来，Gatecoin的平均报价价差约为337美元。然而，对于大多数交易所来说，相对买卖价差与纳斯达克或纽约证券交易所等股票市场的相对价差相当，其中相对价差从大型企业的5个基点（bp）到小型企业的38个基点（例如，Brogaard et al.，2014）。一些交易所不以外币为特色。然而，他们允许BTC与Tether、atoken进行交易，Tether和atoken的每种代币支持一美元，交易价格接近美元。据我们所知，所有这些交易所都不提供下达隐藏订单的机会。因此，我们的数据集反映了每家交易所可用流动性的实时图像。表1：订单样本的描述性统计Orderbooks Spread（USD）Spread（bp）Taker Fee With。手续费确认保证金业务Binance 941399 2.61 3.29 0.10 0.00100 2 3 7比特币938703 0.62 0.74 0.20 0.00080 3 3比特传单919182 15.13 20.52 0.15 0.00080 3 3 3比特邮票938483 5.11 6.33 0.25 0.000003 3 3比特币940523 9.07 13.20 0.25 0.000002 3现金。IO 936378 11.73 15.07 0.25 0.00100 3 3 3门907874 81.24 90.92 0.20 0.00200 2 7盖特币560111 336.52 515.87 0.35 0.00060 6 6 7科因基Pro 941539 0.45 0.54 0.30 0.000003 3 3 3 Gemini 912944 2.57 3.40 1.00 0.00200 3 ITBTC 919686 2.96 3.68 0.10 0.00085 2 7 Kraken 936970 2.63 3.24 0.00100 491516 30.15 45.13 0.25 3 Lykke 918768 44.04 57.95 0.00 0.00050 3 7 Poloniex916876 5.38 7.51 0.20 1 3 xBTCE 887289 13.34 17.87 0.25 0.00300 3注：此表报告了我们研究中使用的订单数据的描述性统计。我们通过每分钟访问公共应用程序编程接口（API），收集16家交易所的高频订单信息。

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2022-6-11 05:40:38

Orderbooks表示2018年1月1日至2019年10月31日期间成功检索到的orderbook Snapshots数量。价差（USD）是以美元为单位的平均报价价差，价差（bp）是相对于报价的最佳询价的平均价差（以基点为单位）。买方费用是与交易量相关的交易费用，以百分比表示。具有费用是BTC中的取款费用。Conf.是指exchange将命名事务视为有效所需的块数。空单元格表示缺少值。保证金是指BTC做空工具在交易所的存在。业务表明交易所是否允许商业账户，从而允许机构投资者访问。交易所在交易相关特征方面也表现出很大的异质性。买家费用从莱克的0%到双子座的1%不等。其他潜在交易成本是从交易所将BTC转移到任何其他交易所或私人钱包地址时必须支付的取款费用。交易所对提款请求收取高达0.003 BTC的费用，这相当于截至2018年4月的价格约为30美元，与提款金额无关。此外，交易所在处理BTC存款之前，对区块确认的数量有不同的要求。例如，Kraken要求传入事务必须包含在至少6个块中。这些要求的目的是减少旨在撤销以前交易的攻击的可能性，即所谓的“双重支出攻击”。在这种情况下，潜在攻击者必须更改包含相应事务的所有块。攻击者抓住诚实链的概率随着攻击者必须更改的块数呈指数级下降。

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2022-6-11 05:40:41

例如，在10个块的确认要求的情况下，如果攻击者占总可用计算能力的30%（10%），则成功攻击的概率小于0.01%（5%）（Nakamoto，2008）。正如我们在下文所讨论的，这些要求使套利者面临着结算能力的机械增长。最后，我们收集了有关两个交易所特征的信息，这两个特征可能有助于套利者规避结算延迟风险。一方面，一些交易所提供保证金交易工具，允许交易员做空BTC，避免结算延迟。然而，这种融资融券交易总是以交易所控制的大额保证金为代价。另一方面，一些交易所允许企业开立账户，为风险厌恶程度较低的机构投资者提供持有库存和利用价格差异的机会。然而，在交易所持有库存成本高昂，因为这与持续暴露于价格波动和交易所特定违约或黑客风险有关。然而，正如我们在第6节中所展示的，仅仅存在融资融券交易工具或机构投资者的准入并不是有效设置结算有效性影响的充分条件。4.2比特币网络数据我们从区块链收集特定交易信息。com，一家受欢迎的比特币网络数据提供商。

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2022-6-11 05:40:44

我们下载2018年1月1日至2019年10月31日期间验证的所有区块，并提取该期间所有验证交易的信息。每笔交易都包含一个唯一的标识符、向网络发布初始公告的时间戳，以及交易发起人验证交易的费用（每字节）。比特币网络中的任何交易，无论其来源如何，都必须通过所谓的mempool，mempool是所有未确认交易的集合。这些交易要等到验证器提取并验证后才能进行。因此，管理工具的大小反映了等待确认的交易数量。根据设计，比特币协议限制了可以进入单个区块的交易数量。这一限制引发了交易发起人之间的竞争，这些发起人可以提供更高的结算费用，以吸引验证器将交易包括在每个字节的费用中。由于数据块大小以字节为单位受到限制，因此每个字节的费用比与交易相关的总费用更具相关性。原则上，一个事务可以有多个输入和输出，即作为事务的发送方或接收方涉及的多个地址，这会增加字节数。下一个街区。因此，无结算费或结算费非常低的交易可能不会吸引验证者，因此会留在mempool中，直到最终验证。验证器捆绑等待验证的事务，并试图解决计算成本高昂的问题，该问题需要多次尝试，直到第一个验证器找到解决方案。通过比特币协议的设计，验证器平均每10分钟成功找到一个解决方案并附加一个块（在我们的样本期间，平均每9.7分钟向网络宣布一个新的块）。

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nandehutu2022

2022-6-11 05:40:47

然而，验证前的时间不应与开采新区块所需的时间混淆。尽管预期的区块验证时间为10分钟，但在区块中首次包含反作用时，事先还不确定。未完成交易的数量可以代表比特币网络拥塞的情况。虽然在我们的样本期内，每个区块平均包含1644笔交易，但mempool中的平均交易数量超过10000笔，暂时有41000多笔交易等待验证。对于任何交易，这都会导致随机结算延迟。被纳入下一个区块的概率随着等待结算的交易数量的减少而降低，随着投资者愿意支付的结算费的增加而增加。表2提供了已记录交易的汇总统计数据。每笔交易的平均结算费约为2美元。费用分布表现出强烈的正相关性，中值为0.28美元。

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kedemingshi

2022-6-11 05:40:50

交易验证前的平均等待时间约为41分钟，中位数约为8.8分钟。4.3市场间的价格差异为了提供潜在套利机会程度的系统经验证据，从而违反单一价格法则，我们计算了所有120对交易所（交易所总数N=16）观察到的即时跨市场价格差异，并根据交易成本进行调整，定义为电话：=0··￠δN，1t。。。。。。。。。δ1，Nt···0=0··●btqN，1t- 蚂蚁qN，1t.........bNtq1，Nt- 在q1，Nt··· 0, （20）放松这种艺术供应限制可能会减少与结算延迟相关的问题，但会降低网络安全的成本（参见Hinzen等人，2019）。表2：比特币网络中交易的描述性统计平均值SD 5%25%75%95%每字节费用（Satoshi）47.41 183.08 1.21 5.00 14.06 45.52 200.25每笔交易费用（美元）1.98 24.19 0.02 0.09 0.28 1.12 7.54延迟（分钟）41.03 289.26 0.73 3.55 8.82 20.75 109.52内存池大小（数字）10018.74 14876.52 432.00 1812.00 4503.50 11057.50 41884.50交易大小（字节）507.28 2174.13 192.00 225.00 248.00 372.00 958.00注：此表报告了我们研究中使用的比特币交易数据的描述性统计。该样本包含2018年1月1日至2019年10月31日期间比特币网络中结算的所有交易。我们的样本包括139704737笔交易，这些交易在99129个区块中进行了验证。每字节费用是每笔交易的总费用除以Satoshi中交易的字节大小，其中100000000 Satoshi是1比特币。每笔交易的费用是每笔交易的总结算费用（美元）。

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