作为安全问题的市场操纵

他们非常了解交易所的内部流程和系统，并充分利用订单类型来利用他们提供的每一个（预期和非预期）功能。在金融文献[27,8,22]中，高频交易者通常被认为是最复杂的市场参与者，符合上述所有特征。4操纵技术我们现在描述了几种利用交易所基础设施并侵犯第3.1节所列一项或多项财产的市场操纵技术。作为复杂剥削策略的一部分，掠夺性交易者经常使用攻击：1）使输入匿名订单的投资者失去匿名性，2）发现大型隐藏订单。延迟指纹。这类非对称化技术使用订单传输延迟作为侧通道，以发现使用匿名订单的投资者的身份（即违反参与者匿名性属性）。对手维护一个延迟表，将不同的经纪人/基金映射到消息从其网络到达交易所所需的时间【8,37】。在观察匿名订单并计算其到达时间间隔后，Adversary使用延迟表来识别提交该订单的代理。从技术角度来看，匿名订单的传输延迟是通过从订单在交易所订单簿中列出的时间减去“提交”时间戳（在每个Financial8 V.MavroudisInformation eXchange Protocol消息中找到）来检索的。Ping。如第2.1节所述，下大订单的投资者通常会选择使用隐藏订单类型，以避免影响市场价格和不断下降的掠夺性行为。这些订单不会显示在订单簿中，仅当提交了另一个相同价格的订单时才匹配。

或者，投资者通常会将大额购买订单分解成小得多的订单，然后逐步进入市场。Ping是捕食者交易公司（predatorytraders）用来发现此类投资者的技术之一，在即时发送订单执行通知、市场活动按规定的下采样间隔更新的交易所中尤其有效。交易员为他们感兴趣监控的股票输入多个可销售规模较小的卖出单。一旦这些订单中的一个或多个被匹配，交易者就会被提醒（即ping）潜在的大型隐藏买方订单的存在。这种技术违反了数据一致性属性，通常与利用大额订单的其他技术相结合（例如，倒卖）。报价表。这项技术仅适用于直接进入市场（即，不通过经纪人）的老练交易员，涉及下达和取消大量订单。它的目标是通过干扰其他参与者的数据源来扰乱交易并创造套利机会，这些参与者现在无法跟踪市场（对称信息访问属性）[24]。因此，它利用了常规投资者数据处理管道中的瓶颈。在某些情况下，这些攻击还可能影响matchingengine对市场参与者的响应【33,39】。狙击。狙击是一种机械套利形式，它依赖高速输电线路和同一地点，以获得相对于较慢投资者的优势。让acryptocurrency或证券在交易所以x价和与x密切相关的公共信号进行交易。因此，当y增加时，交易员立即将该证券的公开卖出报价从x更新为新的增量价格x。

然而，这一过程并不是瞬时的，因此会在瞬间（即几毫秒）以陈旧的价格x公开出售报价。具有高速连接的捕食者贸易公司利用这一延迟，以旧价格提交购买订单。很有可能【31】，他们的一些购买订单是在x完成的，因此允许他们立即以'x的价格出售证券，无风险【18】。这种做法违反了公平市场准入的规定，在暗池中也观察到了这种情况【8】。剥头皮。这种技术依赖于低延迟的网络链接，违反了公平市场准入的规定，通常与市场窥探技术相结合（例如，ping以识别大额订单）。让经纪人处理Z公司100000股的大额购买订单。在检查所有交易所的订单簿后，经纪人找到60000股交易所股票和40000股交易所股票，价格均为x。经纪人提交100000股的购买订单hareshttp://www.fixprotocol.org/Market对EAN9来说，操纵是一个安全问题，在x得到了60000的部分融资。这也引发了掠夺性交易者的“ping”订单挫折，告知他们市场上有大量Z订单（另见“ping”）。根据订单保护规则，Enow将订单发送至交易所，以x价购买剩余的40000股。然而，掠夺性交易者利用其较低的网络延迟，已经以x价对所有可用的Z股执行了购买订单。当经纪人的40000股购买订单到达E时（几毫秒后），交易以略微浮动的价格'x【8】将其与销售订单进行交换。插队。虽然最初的速度足以让掠夺性交易者先于其他市场参与者下单，但技术先进的投资者的涌入导致这种做法失去了效力。

为了保持优势，掠夺性交易者开始使用更复杂的技术，这些技术依赖于特殊（即“异国”）订单类型，允许他们跳到队列的顶端，即使他们的订单不是第一个进入市场的。理论上，所有市场参与者都可以访问这些订单类型，因此每个人都可以提高订单的优先级。然而，在许多案例中，交易所运营商仅选择性地向其客户的子集披露这些信息，而没有将其存在和运营情况告知其他所有人（运营透明度属性）[4,19,14,3]。然而，这些订单类型只能由熟悉先例规则、延迟时间极低的链接和高处理能力的老练交易员利用。隐藏和灯光订单是最有争议的订单类型之一。作为NMS法规（1）第610（d）条的一个变通办法，该法规禁止lockor通过国家最佳出价和出价。为了遵守这一规则，交易所暂时将锁定/交叉指令的价格调整为低于/高于NBBO的一个刻度（即最低价格变动），只要市场仍然锁定。一旦市场解锁，价格就会回落到原来的价值。但是，这不适用于隐藏和轻订单，这些订单保留其原始价格，而是切换为隐藏（即不显示）。一旦市场解锁，它们就会自动再次点亮。这种看似细微的差异破坏了NMS监管的订单保护规则（规则611）的价格-时间优先级，引入了国家最佳出价和优惠要求，保护投资者的报价不受次优价格的影响。

特别是，规则611规定交易所应拒绝可销售的订单，或以最佳价格将订单发送给交易所。接近订单簿顶部的订单可以获得更高的流动性和更好的价格【23】。如果在另一个交易所E中有另一个相同价格x的sellorder，那么在一个交易所中以x价格的买入订单将锁定市场。如果以高于现有最佳（最低）销售订单的价格发布购买订单，则市场被交叉，反之，如果卖出指令的价格低于最佳（最高）出价[33]，NBBO指数将全天以最低卖出价格和最高买入价格（来自所有美国交易所）进行更新，以确保投资者收到可能的最佳价格10 V.Mavroudisthe队列，在价格调整后的订单之前下达的减淡订单，不考虑其在锁定前的相对排名。日间市场间扫描订单是另一种有争议的订单类型，它优先于所有其他类型，包括隐藏和灯光订单。日ISOs基于法规NMS中的特殊例外情况，在未验证其是否锁定或穿越市场的情况下立即执行（交易员承担所有法规合规责任）。虽然他们最初的动机是帮助机构投资者在不追逐整个市场流动性的情况下下下下大订单，但掠夺性交易者很快就证明了日间ISO是可以利用的。特别是，拥有高速marketactivity Feed的老练交易员使用ISOs快速响应市场事件，并将自己置于以下常规投资者之前：1）不使用当日ISOs，2）依赖慢速股票信息提供者来查找NBBO。5对策市场监管是防止掠夺性交易和操纵行为的明显措施。

到目前为止，已经发生了几起市场运营商和贸易商被指控有不当行为并被处以罚款的事件【4,3,36,20】。然而，跟上最新的操纵实践、交易风格、市场机制，并将恶意意图与非理性行为区分开来，绝非小事[13,38]。出于这个原因，一小部分工作已经提出并在某些情况下部署了旨在防止所有或部分此类做法的技术对策。这些对策并不寻求取代监管机构，而是旨在缓解或至少减少机械套利的机会。正如第4节所讨论的，许多操纵技巧要求交易者可以在几毫秒内提交、更改和取消订单。出于这个原因，一些交易所推出了“减速带”，将传入的订单和传出的消息延迟预定的时间。例如，投资者交易所（IEX）和多伦多证券交易所（TSX）使用“减速带”，分别引入350微秒和1-3毫秒的延迟[21,15]。到目前为止，“减速带”在阻止依赖低延迟的操作技术方面显示出了很好的效果。然而，关于它们对市场的影响，研究还没有定论[21]。类似地，[18]引入了一种使用离散时间而非连续时间的替代市场设计。作者认为，这种设计停止了速度的军备竞赛，消除了基于无风险延迟的套利机会。虽然大多数国家的措施要求改变市场设计，但投资者可以采取某些步骤来保护自己免受特定的攻击。

例如，“延迟表”（第4节）可以通过在提交的指令的时间戳上添加噪声来缓解。该优先级规则仅涉及ISO进入市场的第一天，以及ISO收到标准到达时间优先级的第二天【14】。作为一个安全问题的市场操纵11由于上述影响，基础设施成本不断上升，回报不断减少，高频（即延迟非常低）交易活动在过去几年中一直呈稳定趋势[26]。同时，其他金融资产（如货币）市场的低延迟活动有所增加[9,26]。6结论和未来工作这项工作旨在阐明市场操纵的技术方面，并强调安全分析技术和安全工程原则与该问题的相关性。为了实现这一目标，我们引入了一组基本的公平性属性，并使用它们来研究不同的市场操纵技术及其缓解措施。我们希望，这一新的研究方向将补充公平和透明市场的立法效力。虽然我们专注于证券交易所，但未来的研究还可以调查普通投资者在不受监管的加密货币交易所和分散交易平台中面临的风险。参考文献1。NMS法规，发布号34-51808。证券交易委员会（2005年），https://www.sec.gov/rules/final/34-51808.pdf2.关于金融工具市场的第2004/39/ec号指令。欧洲议会和欧盟理事会，https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/PDF/?uri=CELEX:02004L0039-20060428 (2006)3. 报告331：黑暗流动性和高频交易。澳大利亚证券和投资委员会（2013年），https://download.asic.gov.au/media/1338878/info178-published-15-January-2014.pdf4.

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