Exeum：一个分散的价格稳定金融平台

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英文标题：
《Exeum: A Decentralized Financial Platform for Price-Stable
  Cryptocurrencies》
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作者：
Jaehyung Lee and Minhyung Cho
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最新提交年份：
2018
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英文摘要：
  Price stability has often been cited as a key reason that cryptocurrencies have not gained widespread adoption as a medium of exchange and continue to prove incapable of powering the economy of decentralized applications (DApps) efficiently. Exeum proposes a novel method to provide price stable digital tokens whose values are pegged to real world assets, serving as a bridge between the real world and the decentralized economy.   Pegged tokens issued by Exeum - for example, USDE refers to a stable token issued by the system whose value is pegged to USD - are backed by virtual assets in a virtual asset exchange where users can deposit the base token of the system and take long or short positions. Guaranteeing the stability of the pegged tokens boils down to the problem of maintaining the peg of the virtual assets to real world assets, and the main mechanism used by Exeum is controlling the swap rate of assets. If the swap rate is fully controlled by the system, arbitrageurs can be incentivized enough to restore a broken peg; Exeum distributes statistical arbitrage trading software to decentralize this type of market making activity. The last major component of the system is a central bank equivalent that determines the long term interest rate of the base token, pays interest on the deposit by inflating the supply if necessary, and removes the need for stability fees on pegged tokens, improving their usability.   To the best of our knowledge, Exeum is the first to propose a truly decentralized method for developing a stablecoin that enables 1:1 value conversion between the base token and pegged assets, completely removing the mismatch between supply and demand. In this paper, we will also discuss its applications, such as improving staking based DApp token models, price stable gas fees, pegging to an index of DApp tokens, and performing cross-chain asset transfer of legacy crypto assets.
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中文摘要：
价格稳定常常被认为是加密货币没有被广泛采用作为交换媒介的一个关键原因，并且仍然无法有效地推动分散应用程序（DAPP）的经济。Exeum提出了一种新的方法来提供价格稳定的数字代币，其价值与现实世界的资产挂钩，充当现实世界和分散经济之间的桥梁。Exeum发行的挂钩代币（例如，USDE指的是系统发行的价值与美元挂钩的稳定代币）由虚拟资产支持，在虚拟资产交易所中，用户可以存入系统的基本代币并进行多头或空头头寸。保证挂钩代币的稳定性归结为维持虚拟资产与现实世界资产挂钩的问题，Exeum使用的主要机制是控制资产的互换率。如果掉期利率完全由该体系控制，套利者可以得到足够的激励，以恢复破裂的联系汇率制度；Exeum发行统计套利交易软件，以分散此类做市活动。该系统的最后一个主要组成部分是一个中央银行等价物，它确定基本代币的长期利率，在必要时通过扩大供应来支付存款利息，并消除对钉住代币的稳定费的需要，提高其可用性。据我们所知，Exeum是第一个提出一种真正分散的方法来开发stablecoin的公司，该公司能够在基本代币和挂钩资产之间进行1:1的价值转换，完全消除供需不匹配的情况。在本文中，我们还将讨论其应用，如改进基于赌注的DApp代币模型、价格稳定的天然气费用、与DApp代币指数挂钩以及执行遗留加密资产的跨链资产转移。
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分类信息：

一级分类：Computer Science        计算机科学
二级分类：Cryptography and Security        密码学与安全
分类描述：Covers all areas of cryptography and security including authentication, public key cryptosytems, proof-carrying code, etc. Roughly includes material in ACM Subject Classes D.4.6 and E.3.
涵盖密码学和安全的所有领域，包括认证、公钥密码系统、携带证明的代码等。大致包括ACM主题课程D.4.6和E.3中的材料。
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一级分类：Economics        经济学
二级分类：General Economics        一般经济学
分类描述：General methodological, applied, and empirical contributions to economics.
对经济学的一般方法、应用和经验贡献。
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一级分类：Quantitative Finance        数量金融学
二级分类：Economics        经济学
分类描述：q-fin.EC is an alias for econ.GN. Economics, including micro and macro economics, international economics, theory of the firm, labor economics, and other economic topics outside finance
q-fin.ec是econ.gn的别名。经济学，包括微观和宏观经济学、国际经济学、企业理论、劳动经济学和其他金融以外的经济专题
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关键词：EXE Applications Cryptography Contribution Quantitative

Exeum：一个用于价格稳定的加密货币的分散金融平台jaehyung Lee和Minhyung Cho{jlee，Minhyung.Cho}@Exeum。成立组织tionhttps://www.exeum.orgAbstractnot作为交换媒介得到广泛采用，并继续证明能够有效地推动分散应用程序（DAPP）的经济性。埃克塞姆提出了一种新的方法来提供价格稳定的数字代币，其价值与现实世界的资产挂钩，充当现实世界和分散经济之间的桥梁。Exeum发行的挂钩代币——例如，USDE指的是系统发行的价值与美元挂钩的稳定代币——由虚拟资产交易所的虚拟资产支持，用户可以在虚拟资产交易所存入系统的基本代币并持有多头或空头头寸。保证挂钩代币的稳定性归结为维持虚拟资产与现实世界资产挂钩的问题，Exeum使用的主要机制是控制资产的互换率。如果汇率完全由该系统控制，套利者就可以得到足够的激励，恢复被打破的盯住汇率制度；Exeum发行统计套利交易软件，以分散此类做市活动的中心。该系统的最后一个主要组成部分是一个中央银行等价物，它确定基本代币的长期利率，在必要时通过减少供应来支付存款利息，并消除对钉住代币稳定费的需要，提高其可用性。据我们所知，Exeum是第一个提出一种真正分散的方法来开发稳定货币的公司，它可以实现基本货币和挂钩资产之间的1:1价值转换，完全消除供需不匹配的情况。

在本文中，我们还将讨论其应用，如改进基于获取的DApp代币模型、价格稳定的天然气费用、固定到ADPP代币指数以及执行遗留加密资产的跨链资产转移。内容1简介32 Exeum 52.1设计。62.2虚拟资产交换DApp。72.2.1保证金交易DApp。92.2.2链外中继节点。102.2.3调整掉期利率。112.3套利挖掘软件。112.3.1获取市场价格反馈。132.4做市商DApp。132.5中央银行DApp。142.6货币服务DApp。153稳定性分析163.1案例1：负利差。183.2情况2：正向传播。204与其他方法的比较214.1抵押品支持–基于集中IOU的。214.2担保品-基于加密资产。234.3基于铸币税股份的模型。245应用程序265.1虚拟加密资产交换。265.2基于套期保值的DApp代币模型。275.3具有价格稳定的天然气费用的DApp平台。275.4跨链资产转移。

. . . 286讨论286.1允许杠杆的影响。286.2用于套利挖掘的机器学习。296.3对传统经济的影响。296.4与一篮子虚拟资产挂钩。307结论301简介比特币[]，第一个没有集中发行人或控制器的数字资产，已经证明，通过进一步扩展比特币中引入的概念，并在分布式账本上记录通用程序执行的状态变量，实现一个内置的激励结构，进行攻击（例如以太坊[]），可以在拜占庭式失败的情况下实际解决分布式共识问题。然而，比特币的最初目的是成为第一个分散的数字账户，这基本上需要社会的认同，而价格稳定更是一个原因。即使在比特币获得这种社会协议的最佳情况下，它也无法为分散化的经济提供适当的服务，因为它与金本位制具有相同的特征——比特币的总量是固定的。随着世界经济活动总量的增加，比特币的使用最终将导致经济衰退。有一个类似的稳定机制。这种货币的供应需要仔细调整，以保持供需平衡，并维持建立在其基础上的经济的稳定。实现这一目标的一种方法是建立一个相当于联邦储备系统（Fed）的集中化体系。该系统可以通过算法以各种方式控制货币供应，并干预市场以稳定经济。

然而，这只有在分权经济完全实现后才可能实现，并有自动衡量的指标。此外，任务本身可能过于动态和复杂，无法用规定的算法来处理——我们最终需要一个具有强大学习能力的系统。解决这一问题的一种更现实、循序渐进的方法是将货币政策的任务委托给可信的中央组织（类似于美联储），并设计一种中央集权机制，将数字代币与货币挂钩。已经提出了几种独立的方法来实现这一点；它们可以分为IOU支持的（例如Tether[]和TrueUSD[]）、加密支持的（例如Bitshares[]和MakerDAO[]），在第4节中详细分析了为什么没有令人满意的固定和完全分散数字令牌设计。我们对稳定货币的方法是基于现实世界中的金融衍生品，上述方法可以解释为金融衍生品的变化。由矿业公司或造币厂发行的IOUare、加密交易所（Tether）或信托公司（TrueUSD）发行由存款支持的稳定货币。用户可以拥有固定货币而不是固定货币，这与拥有黄金权证而不是实物黄金类似。然而，这种方法既不分散也不可扩展。如果在一定程度上受到限制，会发生什么，这显然对分散化的经济是有问题的；ifDApp将没有用户。加密支持的模型通过利用智能合约（smartcontracts）避免了中央集权和监管风险，数千个人以加密货币存放抵押品，并以集体方式发行金融衍生品。然而，它有一个不容易克服的问题——抵押品容易面临巨大的市场风险，个人需要为暴露于该风险而获得报酬。

考虑到金融衍生品需要超额抵押至少2倍，以避免清算，并且需要为安全起见保留抵押品，衍生品持有人需要向发行人支付大量的“稳定”费用。在保证金支持的交易所借贷比特币每年产生2-10%的收益（见图1）。撇开已发行的金融衍生工具获得的1倍流动性不谈，过度抵押的金融衍生工具的适当利率仍将高达每年2-10%，这对于作为钉住代币的日常使用是有限制的。我们关注这一效率问题，并通过实施分散的衍生品交易，启用保证金管理，尽可能减轻稳定货币发行人的负担。用户可以将其加密存款与个人合同分离，并可以最好地理解为虚拟资产。只有当报价资产被交易所接受为存款时，交易对才能被视为VirtualSet。例如，IFA通过在其总存款中持有多头或空头头寸进行资产评估。如第2.6节所示，如果存款是在报价资产中进行的，则完全支持的多头头寸如图1所示：由该头寸支撑的Poloniexbacked上的比特币借贷利率历史。在本文的其余部分，我们描述了Exeum的体系结构，解释了关键组件的功能，提供了稳定性分析，以了解系统在各种场景下的鲁棒性，并分析了与所提议的设计相关的其他方法。提出了许多有趣的Exeum服务应用，为了总结本文，我们讨论了这项工作对分散经济体和传统经济体未来的各种影响。2 Exeumasset exchange，其中虚拟资产的价值与现实世界资产的价值挂钩（例如。

黄金、美元或比特币）进行交易（多头或空头头寸可使用Exeum代币（服务的基本代币）作为存款）。第二我们实施用户真实世界市场回报USDE，并接收EXMPrice feedCurrencyService DAppMarket Maker DappPreserve（在EXM中，2倍的流动性）虚拟资产交换DApp（美元/EXM等）对冲，使用虚拟资产SDE/EXMprovide Liquidity围绕PegTraders虚拟资产存款USDE/EXMArbitrage矿商*（保持挂钩）存款EXM，并接收USDEUSD/EXMvirtual资产使用者需求控制代币供应*在持有和使用这些稳定代币时，使用基金会中央银行DApp（控制EXM供应）提供的套利挖掘软件利率历史支付利息onEXM存款机制。2.1设计在本节中，我们介绍了Exeum服务的设计，即beEXM）。图2显示了该服务的总体架构，它由五个主要组件组成：虚拟资产交换DApp、中央银行DApp、CurrencyService DApp、做市商DApp和套利挖掘软件。举例说明了用户流程。2.2虚拟资产交换适配器）。虚拟资产与其基础资产具有相同的名义价值。虚拟资产交换DApp以完全分散的方式实施虚拟资产交换，以消除大量交易对手风险。从用户的角度来看，这与提供保证金交易和加密衍生品（例如BitMEX[]）的集中交易所没有太大区别。用户可以使用web界面deposit Exeum登录，该界面用于备份挂起的令牌。这样做的主要原因是，如第2.5节所述，由于中央银行DApp的货币政策，取消了对钉住代币收取稳定费的必要性。

另一个原因是做市商DApp可以为这些资产提供更多的流动性，DApp利用最初的EXM准备金做市。也可以使用挂钩代币（如USDE）作为报价资产来打开市场，因为挂钩代币是可替代和通用的。对于许多用户来说，在美国存款和结算更为直观，因为这个市场存在潜在风险，需要进一步分析。所有用户存款都存储在DApp智能合约帐户上，并且仅可访问EVIA智能合约，无需信任第三方。由于各种广为宣传的限制，使用当前可用的公共DAppplatforms（如以太坊）实现完全分散的exchange后端将需要大量的工程工作，我们预计最终需要实现一个断链解决方案，以满足可扩展性和安全性要求。图3演示了虚拟资产交换DApp的体系结构。在拟议的体系结构中，假设DApp平台的交易率比其他平台有所提高，否则，系统无法避免订单提交之间的显著延迟，例如Ethereum with Casper/sharding/Plasma和ZILLIQA[]可能满足这一要求。用户Web界面（javascript）REST和websocket API（可能由中继节点托管）手动交易自动交易API调用存款基金提交订单中继订单排序器中继节点（链外）缓存的订单账簿订阅分类账构造订单账簿账户信息执行的订单SWAP处理程序订单处理程序argin调用处理程序订单账簿打开位置SUSER balanceref。

feedkey value store order historytrade historyledgerexecute交换处理OrdersPlace ordersMargin Trading DApp（链上）访问数据2.2.1保证金交易DApp保证金交易DApp作为链上DApp实现，由一个keyvalue store和多个处理器组成–订单处理器、掉期处理器和保证金调用处理器。所有处理器都可以访问键值存储和区块链分类账。订单处理者在keyvalue store上高效地存储订单簿和每个交易员的头寸，批准订单提交，并批量执行订单。订单执行是即时的，不需要单独的结算流程，因为交易的资产是虚拟的——用户头寸和余额的变化在订单执行后立即反映出来。订单处理者还处理贸易返利金额略小于接受者费用金额的交易；差异由系统承担并用于系统操作。回扣鼓励做市活动，从而为市场参与者提供更多流动性。订单执行的方式对系统的公平性有很大影响。如果只有提交订单最快的做市商生存下来，就有可能出现集权或寡头政治。为了避免这种情况，我们的实现可以批量执行订单，并按照订单量的比例部分执行samebatch中的所有竞争订单。这样，机会可以共享，速度相对较慢的玩家可以生存下来。交易员，并在条件满足时发出追加保证金通知单。如果DApp平台不支持计划事务（例如，以太坊不支持），则可以使用来自外部源的更新来触发其他事务以执行MarginCall处理器。

为了防止攻击者在短期内操纵市场价格并防止这种操纵，保证金通知处理者需要监控外部市场价格。为了安全地获取这样的提要，我们提出了一种方法：从套利挖掘软件中获取市场价格提要。由于该软件要求用户在虚拟资产交换上存储基本令牌，因此适当的设计可以使其具有成本效益并抵抗Sybil攻击（有关详细信息，请参阅第2.3节）。交易所提供的最大杠杆量应设定在适当的范围内，以最大化做市商利益，同时保持系统稳定性。一种方法是动态调整最大杠杆率，以保持灾难性追加保证金的可能性较低。本主题将在第3节和第6节中重新讨论。掉期处理机构分析交易历史，定期确定未平仓头寸的适当利率。交易员为不太受欢迎的资产指定更高的利率，可以激励这些资产的多头头寸，掉期处理方可以调整资产的借贷利率，以保持整个系统的可操作性。2.2.2链外中继节点随着区块链技术的最新进展，以太坊和ZILLIQA等领先的DAPP平台很可能在相对不远的将来每秒支持数万次交易，这足以维持许多货币对的链订单。然而，如何激励操作员节点服务于只读请求，以及更重要的基于永久连接的数据流，目前尚不清楚。