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HashKey:全景式解析 去中心化的金融 永续衍生品生态版图与进步脉络

快讯 2021-10-02 00:45106未知未知

Layer 2 引擎

dYdX 用的是 StarkEX 的引擎,也是 Starkware 开发的专门基于二层互联网的买卖引擎,在 2021 年 6 月上线,可以支持不少用例,如现货买卖、永续合约买卖和 NFT 的买卖。Starkware 可以支持数据上链(ZK-Rollup)和数据不上链(Validium)模式。

出处:The Block

第三阶段是伴随 Layer2 上线,永续合约的底层性能的限制突破,随着着订单薄重新成为项目的可选方向,与 Uniswap V3 的集中流动性的自带订单薄特质,让专业的做市商和买卖员进入。衍生品不止是投机,复杂的链上衍生品方案组合开始被使用。

大家觉得永续衍生品第四阶段是永续期权将在 2022-23 年成为新的买卖者认同的工具。伴随 Paradigm 对永恒期权(everlasting option)的讨论与一些项目落地链上永续期权,会有更多的协议参加这个非线性游戏。第四阶段市场将开始理解非线性衍生品带来的 greeks 买卖机会和组合机会。永续期权解决了交割期权流动性被分割在二维平面的困境。长尾资产将获得更多关注。而且因为波动比较大,会让他们成为买卖员喜欢的品种。

永续衍生品最后会和其他交割衍生品一样并存,为非永续合约对跨期限衍生品套利衍生出更多方案。市场回到多商品状况,流动性大幅提高,这才会进入到乐观主义者谈论的衍生品市场远大于现货市场的阶段(也就是套用 TAM 的估算办法)。第四阶段另一个要紧的特点就是固定收益衍生品开始时尚,如此真的进入到一个非常机构化的年代。利率这个之前没被买卖过的商品就补齐了。

大家觉得永续衍生品拥有以下功能:

一种便捷博弈方向的工具。市场现存的永续衍生品续证明了永续合约的适用性

一种管理组合工具。可以和现货、交割期货、交割期权进行组合。专业买卖员可以构建更多种类的资金投入组合。永续合约、到期合约、永续期权和到期期权之间可以构建奇异组合

提供固定收益的方法。因为永续合约特殊的保持价格稳定的方法,纯粹的以获得 fund rate 模式的买卖势必风靡于专业买卖员圈子,像外汇里的 carry trade。除去专业买卖员自己构建的组合外,已经有一些合约开始把这种组合模板化了。

提供去中心化波动率买卖的方法 。借助永续期权淡化 delta 和 theta 的特质。

从期权的进步看永续衍生品

古时候和近代期权的进步可追溯到中东区域与郁金香泡沫年代,都是一种约定的买卖合同的形式出现。譬如用户向卖家支付 3.5%-10% 的定金,到期日假如郁金香价格低于合同价格,卖家可以豁免买入义务。现代期权无论是理论还是实践都在美国,产品期权起来自于农作物和畜牧业,金融期权(以股票期权为代表)刚开始都是去中心化的模式,都是场外期权。1973 年是期权市场进步的转折的一年,芝加哥期权交易平台邀请南森公司完成了一份《南森报告》。同年 Fisher Black、Myron Sholes 和 Robert Merton 分别发表两篇论文,提出了结论近似的期权定价模型,也就是后来被称之为 BSM 的期权定价模型。

1974 年的美国证监会报告很多引用了《南森报告》的内容,四项结论尤为重要:1 场内期权能够帮助减少场内现货的波动,2 场内期权提高了现货流动性,3 场内期权不会分流流动性,4 场内期权让资金投入人开始成熟面对复杂的市场。在 1985 年美国四大监管机构推出了《期货和期权买卖对经济的影响研究》,这个俗称四方报告的刊物让期权进步正式走上正轨。

期权的进步历史很之长,是市场、理论、买卖者和监管一同用途的结果。对应到 crypto 的期权,大家发现理论是基本不变的,市场需要是存在的,买卖者不太成熟,监管持非常负面态度,符合早期也就是 1973 年以前股票期权市场的特点。衍生品进步的早期通常都具备较重的投机味道,直到资金投入者开始成熟,工具属性才慢慢复现,对于机构和个人,期权的意义也明显不同。所以进步 crypto 期权市场的定位是需要值得考虑的。

永续衍生品的风险:

衍生商品的高杠杆是可以吸引顾客但也对协议导致重压

对其池子的设计者而言,流动性的提供方会面临损失或者不想积极参与的局面

出处:DerivaDEX

永续衍生品的定价

为何此时看好永续衍生品:

性能提高:Layer 2 上线是好像解决了性能问题,更要紧的是,给了衍生品 launch 新 V 的契机。在基础链的 AMM 模式开始向订单薄过度。伴随 Uniswap V3 的出现,订单薄这个之前被遗忘的策略重新回来了,AMM 会和订单薄一块

玩法多样:永续是一个非常不错的方向,Crypto 散户多的特征,到期衍生品大多数人操作不习惯。永续衍生品已被市场证明可以组合成有趣的收益商品。

期权热度上升:期权的热度在上升,期权非常合适专业做市商的出现,专业做市商在 Layer 2 做事已经不足为奇。永续、永恒期权的定价和时间已经开始形成风气,这是促进专业买卖员进入到市场的要紧原因。

潜在的买卖原因和非买卖原因:只须全市场市场买卖量上升,永续衍生品上量会飞快。而现在的一些其他原因让 去中心化的金融 衍生品有了增量。

抵押品的选择是一个双刃剑

衍生品能否承担高通量还未经过验证

越接近于中心化的订单薄系统,越接近于和中心化交易平台角逐的地方。之前通过 mining/staking 机制激起了用户,但随后是真的商品的角逐。

撰文:郑嘉梁,HashKey Capital 研究总监

伴随永续合约底层性能的限制突破,复杂链上衍生品方案组合开始被使用,永续期权或将成为新的买卖者认同的工具。

长尾代币的流动性场合

永续衍生品进步脉络

永续衍生品进步的第一阶段是反向永续合约,即 Bitmex 在 2021 年进步出来的BTC反向永续合约。传统交割期货都存在结算日、交割、合约移仓等机制,永续衍生品通过质押、资金费率和价格跟踪三个机制的结合,让永续合约大放光彩。但直到 2021 年大量交易平台才纷纷跟进永续衍生品。

依据 BitMex 的研究,反向合约做多的收益率是不平衡的:反向合约主导的的市场,涨跌做多者愈加不利。后因为稳定币的引入,正向合约开始替代反向合约,由于其收益率愈加线性。也就是反向合约具备凸性,出现了类似期权里 gamma 的性质。由于BTC事实上并非正态分布的,一段时间内是具备漂移项的,做多和做空的收益比并不平衡。正向合约弥补了反向合约非线性的部分。

出处:Delh3hidigital

OPYN 的底层:Perpetual Vault Templates。它用了一整套永续期权模板,其他人可以构建他们所需要的期权(任意的行权价,到期日),省去了从底层 bootstrap 的功夫,做出来任何方案的,并以 oToken 的形式其表示这个期权。其可以容乃很很多的期权方案,面向前端的 vault 可以自行构建顾客需要的商品(譬如固定收益)。

永续期权 Shield Protocol

Shield Protocol 是一个链上永续衍生品协议,其经济逻辑是非合作博弈逻辑。其第一版商品是一个链上永续期权商品,之后会开发永续合约商品,场外期权及结构化商品。具备非抵押、透明、无中介费、去信赖与容易上手等特征。永续期权商品形式逻辑和永续期货类似,即期权价格的 payoff 由价格变动,资金费和买卖费决定:

Payoff= - Funding Fee - Trading Fee

期权相比期货,没清仓的定义。天天的最大损失就是资金费率。其流动性由私池和公池两个池子支持。Shield 的核心革新在于永续期权的定价公式的分析解,形如 BS model,已如前所述。

期权在 market fit 层面最主要的问题是,由于操作复杂,所以并非非常合适散户,T 字价格板就是一个最大的障碍。最大的期权交易平台 Deribit 的买卖量比较少,期权范围愈加合适于专业买卖员。Shield 解决这个困扰的方法是:1. 于是引入了 broker 角色,broker 帮用户理解期权和提供买卖 / 资金投入咨询。整个过程发生在链上,broker 可以获得佣金,和传统金融一样,佣金源于被推荐者的买卖佣金。2. 将传统的交割期权改导致了永续期权,并让用户只能做平值的买权,如此大大减少了用户用门坎和风险。

Shield 特有些是公池、私池系统。私池作为主要的买卖池,公池作为补充。私池是为专业买卖者服务的,他们可以通过外部对冲转移风险。公池的门槛较低,合适散户和风险厌恶者参与。在 T=0 时刻,私池等于期权的卖方,买卖者为期权的卖方,所有些买卖都是 peer to pool 的,流动性源于池子。新开单的分配由随机数决定,一个是区块的哈希,另一个区块的时间。订单被随机匹配到私池中。私池的提供方获得基于 SLD (治理代币) 的买卖费,私池的成本收入较高。清算人通过提供清算服务,获得奖励。Shield 的五个角色通过非合作博弈来维护协议的稳定。

永续期权的显性用处,资金投入者可以不必承担移仓的麻烦,作为期权的持有方,没爆仓风险。期权的长期持有就是要付出时间价值, 即天天都有空闲损耗,永续期权无需付出时间价值,付出的是 funding fee。永续期权的隐形用处,提供了一种可以博弈波动率用的衍生品。当把永续期货和永续期权结合起来,剔除掉一次项,剔除掉时间价值,(假设 funding fee 可控),那合成的商品就是一个纯粹的波动率,给非方向性的博弈提供了大的空间。除此之外丰富了商品组合,可以体现了真的的可组合性。永续期权可以和交割期权结合起来,形成一些方案,但现在的永续期权价格机制还比较繁琐,不太好计算各类 greeks 的风险暴露。

永续模板和可组合性-Ribbon 和 OPYN

Ribbon 和 OPYN 的故事显示出了一个有趣的现象,复杂商品的创意总是依赖极端容易的前端做到扩大化,正体现了 去中心化的金融 可组合性的优势。Ribbon Finance 借助了 OPYN 提供的永续期权模板,创造出了类似按期储蓄的资金池,底部由 put selling 和 covered call 方案的期权卖出方案支撑,可以给用户提供类固定收益的集合商品。

Ribbon 等于为 OPYN 打造了一个方案聚合收益前端,帮用户每周固定实行卖出期权方案,也就像永续期权的衍生品。达成原理是,Theta Vault (Ribbon 上的资金池)把资金投入人的 90% 的存入资金在 OPYN 铸造 coverd call, 并以 oToken (OPYN 里代表期权的 token)卖给做市场,期权的参数设定由 Theta Vault 决定,用户不需要考虑,通常会使用价外期权,如此可以赚到 premium,缺点是若单位时期内,标的价格上涨至行权价,用户会承受损失。

这里不能不提一下 OPYN,OPYN 愈加走向底层,尤其是一些是实用性的工具如看涨期权,清算机器人,期权流动性池与永续期权金库模板,这个模板被 Ribbon 所用,也为 OPYN 提高了很多的 TVL。基本上 OPYN 的 TVL 的最近增长全部由 Ribbon 推进。

图:反向合约的收益非线性

永续衍生品的第二阶段是链上永续合约,在 2021 年 去中心化的金融 summer 中链上 AMM 走向大众,永续衍生品也随之启动。第二阶段可以看做是永续衍生品的定义验证到落地,天天有几亿USD的买卖量。因为性能的限制,还没到大规模用的阶段。

永续掉期 DerivaDEX

DerivaDEX 的主要商品是永续互换合约,也就是和 Bitmex 类似的链上版本。

Perh3etual Protocol

Perpetual 是过去是全网买卖量第一的链上永续期货市场(现在第二),Perpetual 的 V1 版本用的是 vAMM 种类的买卖池,vAMM 是 AMM 的扩展种类。按买卖量统计,Perpetual, dYdX 和 Futureswap 是永续衍生品里的前三大。

vAMM 使用 AMM 的计算方法,但不使用 AMM 的清算方法。K 值可以调节,K 值越大,滑点越低,K 值大小也要和场外市场相匹配。vAMM 可以使用近乎无限的流动性,如此依据恒定乘积公式 k=x*y,就几乎不会产生买卖滑点,所有流动性较低的 AMM 的池子都面临流动性不足、买卖滑点过大的问题。vAMM 真的的清结算在 Perpetual 的底层,保险基金承担了流动性提供者的角色。Perpetual 的 v1 使用了 xDai 作为二层策略。

保险基金承担了 vAMM 的对手风险(譬如一致性做多和一致性做空的时候)。假如业务没持续稳定进步,保险资金的增长应该是不可持续。大的负面波动会抵消掉几星期的 insurance fund 的增加。

在新的 V2 版本中,Perpetual 借助了 Uniswap V3 的流动性,引入了对手方,流动性风险减少。V2 版本做了不少其他改进设计,V2 版本会分成四步:V2.1: 借助 V3 版本的集中流动性,基于 Arbitrium 的做市;V2.2: 上线现价单系统和 P进销存 的 staking;V2.3: 除 美元C 以外的多抵押系统;V2.4: 不需要许可的私人市场。在 V2.2 版本这将和 dYdX 一样变成限价单系统。Offchain Lab 觉得 Arbitrium 每秒可以打包 4200 个买卖,比ETH主网高 300 倍。

Perp 的 V2 使用 Arbitrium,一方面 Uniswap V3 使用 Arbitrium 有关,由于 v3 的流动性池打造在 v3 上面。V3 的由于集中流动性滑点会更小,这是比 Perp v1 的 vAMM 更进步的地方。另一方面,和 Optimism 相比,Arbitrium 完全兼容 EVM,如此 Uniswap 完全不需要做任何修改,就可以直接上线,这影响一大量的非项目的选择。完全兼容和部分兼容有什么区别就在此。5 月底,Uniswap 的社区群投票几乎 100% 支持 v3 在 Arbitrium 上线。已经有很多项目开始支持 Arbitrium,除 Uniswap 外,包括 Aave, Band, Hop, imToken, MakerDAO, W比特币 等 70 所个项目都选择了 Arbitrum。

dYdX

dYdX 创立于 2021 年,提供数字货币衍生品业务商品包括:永续合约、现货和杠杆买卖、借贷等。dYdX 的永续合约用 美元C 作为抵押物,可以 crossmargin, 即多合约用同一抵押物。永续合约的 funding rate 使用每个小时结算一次,dydx 的 fund rate 还考到了两个比重直接借贷的利差,他的 funding rate 公式为:

Funding Rate = + Interest Rate Component

dYdX 的永续合约打造在 Starkware 设计的 zk-rollup 上。zk rollup 在链下完成顾客买卖,并把买卖结果传到链上,rollup 是负责买卖打包,zk 负责提供零常识证明,以证明存入 layer2 是有效的。交互过程如下:

ETH到 Layer2: dYdX 监控有关的ETH买卖,即存款、强制提款和强制买卖。一旦在ETH上收到此类买卖,有关操作如添加资金将在第二层进行。

Layer2 到ETH : 在链下实行一批买卖后,其有效性的证明被链上的 STARK 验证者生成并验证。在 STARK 验证者批准状况转换后,状况转换生效,如存入或从第二层提取而改变用户的ETH余额。

dYdX 用是订单薄系统,订单薄可以提供限价单,所以会更合适于做衍生品。永续衍生品协议 Injective 曾对比了订单薄和 AMM 的两个机制。

订单薄系统的优点在于可以提供不少复杂的订单种类,但仍依靠做市商,如 dYdX 就用 Wintermute 如此的做市商,所以订单薄、做市商本质是一套体系。除去专业做市商外,通常流动性提供商可以将 美元C 添加到流动池中,然后专业做市商可以适用这部分 美元C,把流动性和做市做了个区别,进一步利于有资金但没买卖能力的用户参与。

dYdX 和传统买卖市场非常像,最大的革新在于 API,已经可以提供到类似中心化交易平台的水平,即如此的 API 把其中的区块链逻辑完全去掉,只剩下的适用于做市商的。如 1.25以太币 就是 1.25,而不是最基本的 wei 表示。从 Wintermute 的反馈来看,交叉保证金对于做市商是非常友好的,可以节省很多资本。

dYdX 上线 layer2 后,买卖量大幅上升。

一天的成交量可以达到 70 亿USD,但伴随市场的降低,也已经进入到下来了,最大的三个买卖对是 比特币/以太币/SOL/COMP 等。

通常期权的微分形式:

S 是底层资产,σ是隐含波动率,t 是时间,z 是一个高斯过程,f 是期权价格。

期货可以看成是只包含一次项的部分:

期货和期权两个都可以看做是对将来标的的上杠杆,假如不包含边界条件,期权还包含了对价格变动二次项(即波动),与对时间的价值。期权可以看成包含一次项,二次项和时间项。期货可以看成一个只有 delta 项的期权,期权币期货多了 gamma 项和 theta 项。期货的逻辑相对容易,交易双方均存在权利义务。期权因为行权价的存在,存在 payoff 函数,这由期权权利金的存在所决定,期权的买方只有权利,没义务,这个义务的让渡,由权利金去表示,卖方卖出权利金的同时,获得了在到期日负责出货的义务。

资金费率是永续期货合约最精妙的一点,所有些衍生品都在围绕自己费率进行扩展。即资金的买方或者卖方支付资金费率给他们,以保持期货价格和标的价格(index)之间的平衡。但因为高杠杆的永续合约被清算的可能性增加,永续期权提供了另外一种解决方案:1 不会被清算,对于期权买方只有权利没义务,2 在没清算的首要条件下,把杠杆倍数放大。

期权要解决的主要问题是定价,由于引入了二次项和时间,价格表现出凸性(convexity)。期权的定价(卖出期权)和实质买卖价格的差别,是期权买卖的价值出处。

永续期权在学术界已有不少讨论,譬如美式 call option 的不可以权,put option 的分析解等。但期权对于用户来讲,最大的门槛在于:1 理解期权和标的物的关系;2 期权与期货相比,提供了哪些额外有哪些好处,可以让用户至少在两者之间进行等价的选择。因为历史缘由和商品复杂度是什么原因,大多数用户,都是以期货起家的。

Paradigm 提供了一种以费率作为永续期权定价的表示方法:

Deri protocol 在 8 月 11 日推出了永续期权商品,他们借助的是 paradigm 对期权定价的模型,并推出了永续模型的另一个表达法:

与 C (t)和 P (t)为通常通常性的 BS model 所表示

链上永续期权协议 Shield protocol 直接更近一步,解出了永续期权的分析解:

Shield Protocol 的分析解基于 3 年历史数据动态对冲验证和场外期权定价理论研究的实证结果。
永续期权定价公式的落地,对整个永续商品起到奠基性有哪些用途,期权的卖家可以计算风险敞口了,也就是传统的期权卖方方案可以达成。1973 年 Black, Sholes 和 Merton 三人提出的期权定价模型,对到今天的期权定价仍然是非常重要的办法,分析解一直是定价上的明珠,当然大部分期权定价公式还是依靠于数值解,由于期权模型的分析解计算困难程度太大了。

出处:DerivaDEX

DerivaDEX 用的是订单薄,DerivaDEX 也设计了类似 Perpetual Protocol 的 Insurance fund,用来保护当协议出现肯定损失(如对手方的损失超越了他们的抵押)。爆仓没什么特别的解决方法,需要依靠 insurance fund 去解决,这也是 Bitmex 永续合约创造的另一个机制。

在 DerivaDEX,资金费率的游戏也可以变成一种买卖方案:譬如可以持续架构一个现货多方和期货空方,当假设资金费率利于己方时候的,就赚了固定的资金费率(理想状况)。

出处:Starkware

用户的资金转入到 StarkEX 的合约上,达成去中心化自推广托管,然后就可以在 dYdX 上买卖了。StarkEX 的链下组件会管理所有买卖订单,实行后将状况更新发送至链上组件部分。

买卖和状况的改变会经由 StarkEX 的验证者进行验证,SHARP 是一个将各类 statement 打包生成证明的工具。现在 Stark 引擎支持 dYdX、DeversiFi、Immutable、 Sorare 几个协议。

行业地图

主要永续衍生品项目

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