El statu quo y el impacto futuro del arbitraje atómico y el arbitraje CeFi-DeFi

Texto original de: notion compilado por: Lynn, MarsBit

Resumen

• Para la misma oportunidad, se puede extraer más valor a través de CeFi-DeFi (EV_signal) que mediante arbitraje atómico (EV_ordering). Si el arbitraje se realiza como una estrategia de estilo EV_signal o EV_ordering depende del costo de asumir el riesgo.
• En el primer trimestre de 2023, el 60% de las oportunidades de arbitraje son capturadas por estrategias CeFi-DeFi.
• Para tokens de alta liquidez (es decir, bajo costo de asunción de riesgos), EV_signal domina, mientras que para tokens de baja liquidez EV_ordering domina.
• En muchos casos, la atomicidad es menos importante que la fluidez. El futuro del arbitraje entre cadenas no será una ejecución atómica libre de riesgos (p. ej., cadena <> cadena), sino una ejecución estadística económicamente eficiente (p. ej., cadena <> CEX).

Introducción

Este trabajo es una extensión de “Un nuevo juego en la ciudad”, donde presentamos EV_signal y EV_ordering. La diferencia entre estos dos valores extraíbles (EV) es información (también conocida como α). EV_signal requiere superioridad de información para capturar valor, mientras que EV_ordering no. En este artículo, introducimos el concepto de riesgo en la ecuación MEV. En teoría, un comerciante que toma riesgos puede extraer más valor de una oportunidad que un comerciante libre de riesgos.

Examinamos la teoría y la estructura de mercado detrás de EV_signal y EV_ordering con respecto a las oportunidades de arbitraje. Más específicamente, estudiamos el arbitraje atómico y el arbitraje CeFi-DeFi, subconjuntos de EV_ordering y EV_signal, respectivamente, y demostramos que el arbitraje atómico está libre de riesgos, mientras que el arbitraje CeFi-DeFi requiere riesgo. Los comparamos en términos de marco teórico e implementación, y luego usamos estos hallazgos para hacer predicciones sobre el futuro de las transacciones en cadena.

Este artículo se divide en cuatro secciones principales:

• Primero, definimos el arbitraje atómico y el arbitraje CeFi-DeFi, y exploramos las condiciones bajo las cuales se pueden ejecutar en la cadena. *Segundo, los comparamos teóricamente y examinamos bajo qué condiciones uno podría prevalecer sobre el otro.
• Tercero, medimos la actividad de arbitraje en cadena y comparamos empíricamente sus tamaños de mercado.
• Finalmente, usamos estas experiencias para hacer predicciones sobre el futuro.

Tipos de arbitraje

El arbitraje se refiere a la negociación de diferencias de precios entre diferentes lugares de negociación, de modo que los precios puedan equilibrarse y obtener beneficios. En su forma más simple, implica comprar un activo en un centro de negociación de menor precio y venderlo en uno de mayor precio, o viceversa. En las criptomonedas, hay miles de tokens y cientos de lugares de negociación (tanto dentro como fuera de la cadena). Cualquier desalineación de precios entre ellos puede crear una oportunidad de arbitraje.

Arbitraje atómico

El arbitraje atómico fue una de las primeras oportunidades MEV que vimos en la naturaleza. El ejemplo más simple de arbitraje atómico es cuando un par comercial cotiza en múltiples DEX a diferentes precios. El siguiente diagrama muestra cómo una estrategia de arbitraje atómico se negocia en dos DEX en cadena hasta que los precios están equilibrados.

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(Izquierda) Los precios de los tres intercambios Binance, Uniswap y SushiSwap están equilibrados. (Medio) La orden de un usuario mueve el precio de Uniswap de manera espectacular. (Derecha) Un arbitraje atómico (retroceso) devuelve el precio del DEX al equilibrio.

Realizar arbitraje atómico

El arbitraje atómico se realiza en un solo evento aislado, de ahí el nombre. O se ejecutan todas las partes de la transacción o no se ejecuta ninguna. El arbitraje ocurre instantáneamente y el comerciante no tiene ningún inventario entre las dos partes de la operación, lo que hace que esta estrategia esté libre de riesgos para cubrir el inventario. Además, la infraestructura de búsqueda fuera de la cadena (subasta de Flashbots bajo PoW y RPC privado para constructores de bloques bajo PoS) garantiza la protección de retroceso; es decir, las transacciones fallidas no llegan a la cadena, lo que representa un costo cero para el comerciante. Por las dos razones anteriores, esta estrategia está teóricamente libre de riesgos y tiene una barrera de entrada baja.

Dado que estas transacciones están libres de riesgos (en la red principal) y tienen una barrera de entrada baja, la ejecución es competitiva. Bajo MEV-Boost, el buscador que brinda la mayor cantidad de sugerencias al creador de bloques se incluye en la presentación del creador de bloques, y el creador de bloques que brinda la mayor cantidad de sugerencias a los validadores gana el bloque. Actualmente, el 91-99% del valor extraíble se envía a los validadores por buscadores ganadores.

Las oportunidades de arbitraje atómico se vuelven más complejas cuando agregamos más DEX y tokens a la imagen. Por ejemplo, una ruta puede involucrar más de dos pares comerciales o dos tokens. Pero la idea central es la misma: los precios en múltiples lugares DEX están desalineados, lo que brinda a los arbitrajistas una oportunidad comercial atómica y rentable hasta que los precios convergen.

Arbitraje CeFi-DeFi

Las oportunidades de arbitraje CeFi-DeFi surgen cuando los precios de los activos en cadena se desvían de su valor razonable. En los términos más simples, el valor razonable es la mejor estimación actual para valorar un activo. El centro de negociación cuyo precio es más cercano al valor razonable se conoce como el centro de descubrimiento de precios (este centro cambia periódicamente). En las criptomonedas, el valor razonable se puede estimar utilizando los precios de los lugares de negociación más líquidos o de mayor volumen; estos son intercambios centralizados (CeFi), por lo que esta estrategia se denomina CeFi-DeFi. El siguiente diagrama demuestra cómo el arbitraje CeFi-DeFi conduce a la paridad entre el precio en cadena y el valor justo (es decir, el precio medio de Binance).

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(Izquierda) Los precios de los tres intercambios Binance, Uniswap y SushiSwap están equilibrados. (Medio) Una orden de usuario envió el precio de Uniswap sustancialmente más alto. (Derecha) El arbitraje CeFi-DeFi devuelve los precios a los precios de CeFi.

El arbitraje CeFi-DeFi es posible cuando los precios dentro de la cadena se mueven debido a grandes transacciones, o cuando los precios fuera de la cadena se mueven mientras los precios dentro de la cadena permanecen estancados (por ejemplo, los precios fuera de la cadena se mueven entre bloques).

Ejecutar arbitraje CeFi-DeFi

La forma más simple de arbitraje CeFi-DeFi es realizar transacciones de dos partes en dos lugares diferentes. Opere en una pierna hasta que el precio en la cadena alcance el valor justo. Si esta operación tiene éxito, la segunda etapa cubre la posición acumulada en otra bolsa (normalmente) fuera de la cadena. El arbitraje CeFi-DeFi no es atómico y, por lo tanto, implica varios riesgos y barreras de entrada importantes:

1. Riesgos:
2. **Riesgo de inventario: **El inventario generado por la primera transacción debe almacenarse hasta que sea cubierto por la segunda transacción. Un coberturista sofisticado puede salir de la posición resultante con el tiempo, lo que hace que los comerciantes no mantengan el inventario por mucho tiempo. Tener tokens sin liquidez es inherentemente riesgoso ya que son más volátiles. Los proveedores de liquidez de CEX también pueden ver que las operaciones de DEX han aterrizado y mueven sus cotizaciones anticipándose a este flujo.
3. **Riesgo de inclusión: **Si varios comerciantes compiten por la misma oportunidad, es posible que la parte de la cadena de un comerciante no esté incluida. Por lo tanto, las estrategias de cobertura fuera de la cadena de los comerciantes deben considerar no incluir la parte dentro de la cadena. Este problema se ve agravado por el reequilibrio en cadena, que restaura transacciones históricamente confirmadas.
4. **Selección adversa: **Si un arbitrajista CeFi-DeFi opera en cadena, superará las ofertas de todos los demás arbitrajistas, lo que indica que puede sobrestimar el tamaño de la oportunidad (es decir, selección adversa/maldición del ganador). ). Por el contrario, un arbitrajista atómico siempre está feliz de conseguir sus operaciones porque las ganancias están libres de riesgo.
5. Barreras de entrada:
6. ** Gestión de inventario: ** Es importante que los arbitrajistas estadísticos tengan un inventario de tokens tanto dentro como fuera de la cadena. Cuando se trata de tokens sin liquidez, el costo de adquirir tokens y el riesgo de tener tokens pueden superar el tamaño total de la oportunidad. El inventario en varios lugares también debe reequilibrarse en preparación para las próximas transacciones y administrarse de acuerdo con la posición acumulada de los tramos de ingresos, lo que genera costos operativos adicionales.
7. ** Latencia: ** La latencia es muy importante porque los comerciantes necesitan saber el valor razonable inmediatamente antes de que se proponga un bloque. Esto significa que toda la ruta, desde CEX hasta el sistema de transacciones, el relé de paquetes, el generador de bloques, el relé de bloques y el validador, debe optimizarse.
8. ** Altos requisitos de capital: ** Un comerciante de arbitraje CeFi-DeFi exitoso necesita un alto capital y tarifas bajas en lugares fuera de la cadena. En cambio, para obtener un arbitraje atómico exitoso, un comerciante solo necesita un contrato inteligente que funcione y una buena estrategia de oferta (ya que el capital comercial real a menudo se puede obtener a través de préstamos rápidos).

Dado que el arbitraje CeFi-DeFi es arriesgado con altas barreras de entrada, actualmente los buscadores ganadores envían entre el 35% y el 77% del valor extraíble esperado a los validadores.

Arbitraje atómico y arbitraje CeFi-DeFi

La diferencia clave entre el arbitraje atómico y el arbitraje CeFi-DeFi es el concepto de valor justo. Esto significa que, en teoría, la cuota de mercado del arbitraje CeFi-DeFi será mayor por las siguientes razones:

1. Si el valor razonable de un activo cambia, pero el precio en la cadena no cambia (por ejemplo, entre dos bloques), esa oportunidad solo puede aprovecharse mediante el arbitraje CeFi-DeFi.
2. Si el precio cambia en la cadena (por ejemplo, a través de la transacción de un usuario), entonces el arbitraje CeFi-DeFi tiene un EV más alto que el arbitraje atómico debido a los costos de cobertura más bajos.

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El gráfico de la izquierda muestra el estado del precio después del arbitraje atómico; observe la diferencia entre los precios dentro y fuera de la cadena. El gráfico de la derecha muestra el estado del precio después del arbitraje CeFi-DeFi; observe que los tres precios han vuelto al equilibrio.

Ampliemos la segunda afirmación considerando dos lugares de negociación donde los precios han estado desalineados. Una operación de arbitraje que busca explotar esta diferencia se puede dividir fundamentalmente en: (1) un tramo de ingresos, que se negocia hasta que se cierra la dislocación del precio (permitiendo algunos márgenes y tarifas de transacción); (2) un tramo de cobertura, que sale Una posición acumulada en una pierna de ingresos. Este marco para describir las piernas de arbitraje se puede extender a operaciones con más de dos piernas, manteniendo las mismas propiedades.

El arbitraje atómico implica que el comerciante salga de la posición completa acumulada en la porción de ingresos en una sola ejecución, sin tener en cuenta el deslizamiento u otros costos de ejecución; este enfoque da como resultado un PnL esperado significativamente negativo en la porción cubierta. Por el contrario, en el arbitraje CeFi-DeFi y la ejecución de EV_signal en términos más generales, cada parte del arbitraje se evalúa y ejecuta independientemente del valor razonable, lo que permite que el arbitrajista salga completamente de la parte de cobertura durante un período de tiempo. Sin embargo, esta estrategia presenta los riesgos y costos discutidos anteriormente, a saber, la adquisición de inventario y los riesgos de gestión asociados con tokens ilíquidos. Por lo tanto, observamos empíricamente el costo de este riesgo, con árbitros de CeFi-DeFi que ofrecen alrededor del 35-77 % de la porción de ingresos a los validadores, y árbitros atómicos que ofrecen entre el 90 y el 99 % de los ingresos.

Si bien mantener el riesgo posterior a la negociación y mantener el inventario de transacciones introduce complejidad en las transacciones, el arbitraje CeFi-DeFi permite a las personas obtener más ingresos porque pueden intercambiar con precisión las dislocaciones para alcanzar el equilibrio y cubrir las porciones de ingresos a bajo costo.

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Evidencia empírica

Para respaldar las conclusiones anteriores, examinamos algunos ejemplos de arbitraje atómico y evaluamos qué tan bien funcionan en el contexto del arbitraje CeFi-DeFi. Con este fin, simulamos los ingresos esperados de los arbitrajistas que cubren en un lugar centralizado.

1. Arbitraje de tokens de alta liquidez

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En el bloque 16820372, un usuario envió una gran cantidad de transacciones SNX a través de FlashWallet, dislocando el precio en SushiSwap de $531,285 a $545,292. SNX tiene un valor justo de $533,488 en Binance.

1. Un arbitrajista atómico aprovecha esta diferencia para negociar, ganando $21,55 en la porción de ingresos mientras paga $5,76 en costos de cobertura.
2. Si simulamos la misma oportunidad a través de CeFi-DeFi, el comerciante extrae más valor a través de la parte de ingresos: $ 22.49, y luego se cubre a un costo efectivo casi nulo. Los tokens altamente líquidos, como SNX, tienen costos de cobertura casi nulos con un volumen de transacciones de 1.4WETH.

El resultado del arbitraje atómico es un ingreso de $15,79 (sin incluir el gas), mientras que el resultado de EV_signal es un ingreso de $22,49 (sin incluir el gas) en esta transacción. El comercio de EV_signal tiene una gran reserva de beneficios, ya que los arbitrajistas ofrecen entre el 91 y el 99 % de este comercio a los constructores, en comparación con el 35-77 % del comercio de EV_signal.

1. Arbitraje de tokens ilíquidos

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A continuación, analizamos un arbitraje de dos patas que involucra un token sin liquidez (el token DSLA ocupa el puesto 758 por capitalización de mercado).

1. Para los arbitrajistas atómicos, el primer tramo aquí no es solo un tramo de cobertura, sino también responsable de adquirir inventario. Este es un patrón común, en el que es poco probable que los arbitrajistas tengan activos de cola larga, por lo que se debe adquirir inventario para ejecutar tramos de ingresos, a menudo a precios elevados. La transacción implicó un componente de cobertura de $5,39 seguido de un componente de ingresos de $10,58. La parte de cobertura aquí es costosa, cuesta más del 50% de los ingresos, lo que convierte a esta operación en una de las principales candidatas para la ejecución al estilo EV_signal.
2. Si simulamos la misma oportunidad en el marco EV_signal, el ingreso del arbitrajista aumenta a $14.66. Sin embargo, los árbitros deben mantener el inventario de DSLA en la cadena antes de ejecutar la transacción, lo que aumenta el riesgo de inventario de la transacción; por lo tanto, tienen requisitos más altos para el margen de beneficio de la transacción y la oferta es más baja que la de EV_ordering transacción.

No obstante, debido a la cantidad nocional relativamente pequeña de la transacción DSLA, este sigue siendo un caso convincente para la ejecución de EV_signal.

Estado de arbitraje de hoy

El arbitraje CeFi-DeFi teóricamente puede extraer más valor que el arbitraje atómico. Empíricamente, encontramos que el 60% de las oportunidades (por ingresos) se ejecutan a través del arbitraje CeFi-DeFi. Además, los datos muestran que el arbitraje atómico domina cuando:

1. El centro de negociación principal (liquidez, descubrimiento de precios) está en la cadena, o
2. El costo de la cobertura (toma de riesgos) es significativamente más alto que fuera de la cadena.

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Una comparación del arbitraje Atomic y CeFI-DeFi Q1 2023. CeFi-DeFi generó $37,8 millones en el primer trimestre de 2023, mientras que Atomic Strategies generó $25 millones. El 91-99 % de los ingresos del arbitraje atómico se paga a los validadores, mientras que solo el 37-77 % de los ingresos de CeFi-DeFi se paga a los validadores. La fuente de transacciones atómicas es EigenPhi.

Si bien el tamaño del mercado del arbitraje atómico está bien investigado y es fácil de estimar, hacer lo mismo para el arbitraje CeFi-DeFi tiene más matices. Primero, se recopila un conjunto de datos que contiene todos los intercambios con to_addr’ correspondientes a buscadores conocidos. A partir de entonces, los intercambios identificados como arbitraje atómico (o relacionados con ataques tipo sándwich) se filtraron utilizando los datos de EigenPhi. Finalmente, los ingresos por operación se determinan calculando el margen de beneficio instantáneo en relación con el precio medio del intercambio centralizado (el precio medio utilizado se deriva del lugar más líquido para un token determinado). Notamos que nuestra cobertura de swaps no es exhaustiva (aproximadamente 80% de cobertura), por lo que nuestras estimaciones son límites inferiores conservadores.

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El 95 % de las oportunidades de arbitraje atómico se ejecutan en tokens no líquidos, es decir, el arbitraje incluye al menos un token no líquido. El 91% de las oportunidades de CeFi-DeFi se ejecutan en tokens de alta liquidez, es decir, todos los tokens en el arbitraje son de alta liquidez.

Vemos una relación clara entre la liquidez de los tokens que se negocian y el tipo de arbitraje. Específicamente, descubrimos que el arbitraje CeFi-DeFi es abrumadoramente transacciones que involucran tokens altamente líquidos (definimos tokens altamente líquidos como los 100 tokens principales por capitalización de mercado), y viceversa. Esta relación sugiere que el lugar de descubrimiento de precios para tokens ilíquidos está en la cadena, mientras que los costos de cobertura fuera de la cadena son significativamente más altos.

En este análisis, excluimos los días durante la huelga del USDC porque fue un evento anómalo. Durante este período, los ingresos de Atomic Arbitrage estuvieron ligeramente más cerca de los 10 millones de dólares, mientras que los ingresos de CeFi-DeFi fueron de alrededor de 2,8 millones de dólares. Esta divergencia explica el hecho de que el costo de la cobertura (asumir riesgos) ha aumentado significativamente durante este período, lo que se traduce en oportunidades reducidas. Dicho esto, los árbitros de CeFi-DeFi se ven obligados a considerar el riesgo de inventario asociado con USDC durante el período de liquidación y reducir sus operaciones en consecuencia.

Conclusión e implicaciones futuras

En esta publicación, describimos y analizamos las oportunidades de arbitraje en los marcos EV_orderering y EV_signal. Analizamos y aislamos la noción de riesgo y mostramos cómo, en general, ejecutar transacciones EV_orderering con EV_signal aumenta el PnL esperado. Sin embargo, los riesgos de gestión y adquisición de inventario limitan la ejecución similar a EV_signal para tokens ilíquidos. Esta conclusión está respaldada empíricamente por nuestra observación de que los tokens sin liquidez son extremadamente frecuentes en el arbitraje atómico, mientras que el arbitraje CeFi-DeFi está dominado por tokens altamente líquidos. Con base en estos resultados, proponemos las siguientes implicaciones para el futuro de la industria:

El futuro del arbitraje de criptomonedas

A medida que los buscadores continúan ganando complejidad fuera de la cadena y la liquidez fuera de la cadena continúa dominando la liquidez en la cadena, se capturará más arbitraje a través de CeFi-DeFi. Si bien los shocks temporales a corto plazo (como la solvencia de CEX y las incertidumbres de liquidez) aumentarán temporalmente el costo de la asunción de riesgos, favoreciendo así el arbitraje atómico, creemos que la tendencia a largo plazo será EV_signal > EV_ordering. Además, observamos que este análisis no tiene en cuenta los ataques mezzanine. Con el auge de OFA y las transacciones basadas en *‘intent’*, la proporción de sándwiches en cadena y otras estrategias de vanguardia se reducirá y se transformará en oportunidades de arbitraje inverso, aumentando la participación general en los ingresos de Atomic y CeFi- Estrategias DeFi.

El futuro de la construcción y búsqueda de bloques

Los constructores de bloques optimizarán las conexiones de baja latencia a los intercambios y bloquearán los relés para obtener un estado fuera de la cadena más preciso antes de las propuestas de bloques. A medida que el comercio de estilo EV_signal se vuelve más competitivo, la búsqueda deberá desarrollar modelos predictivos de valor razonable (alfa) más allá del precio medio en los intercambios líquidos. Hemos observado esto con algunos Buscadores que pujan por un espacio en bloque en función del valor razonable previsto.

El futuro del arbitraje entre cadenas

Este análisis también tiene paralelos en el contexto de las transacciones entre cadenas. Específicamente, creemos que las preocupaciones sobre los validadores que proponen bloques en múltiples cadenas simultáneamente son exageradas, ya que el MEV de cadena cruzada se puede retirar de forma atómica. En muchos casos, la atomicidad es menos importante que la fluidez.

En un mundo en el que se garantiza la atomicidad de las transacciones entre cadenas agrupadas, el arbitraje de tokens altamente líquidos seguirá ejecutándose con un estilo EV_signal rentable. Incluso para tokens negociados completamente en la cadena, los actores bien capitalizados están dispuestos a mantener capital en múltiples cadenas y ejecutar el arbitraje estadísticamente en lugar de pagar por la ejecución atómica garantizada en múltiples cadenas.