Paying for speed, hedging the wait: Execution risk and optimal priority fees in arbitrage between centralised and decentralised crypto exchanges
本論文は、取引の遅延による実行リスクを軽減するために優先手数料と先物ヘッジを最適化する、中央集権型および分散型暗号資産取引所間を取引する裁定取引業者のためのモデルを開発し、実市場データを用いたキャリブレーションを通じて、この動的な戦略が価格分散を大幅に減少させ、収益性とリスク調整後リターンの両面において固定手数料ルールを上回ることを実証している。
原論文は CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/) でライセンスされています。 これは以下の論文のAI生成解説です。著者が執筆または承認したものではありません。技術的な正確性については原論文を参照してください。 免責事項の全文を読む
デジタル金融の世界では、お金は二つの非常に異なる種類の市場間を移動しています。一方には、伝統的な株式市場のように、企業が買い手と売り手を即座にマッチングさせる中央集権型取引所があります。もう一方には、パブリックレジャーであるブロックチェーン上のコンピュータコードを通じて取引が行われる分散型取引所があります。これら二つの市場は通常、トレーダーが片方で安く買い、もう片方で高く売るという「アービトラージ（裁定取引）」と呼ばれるプロセスによって、価格が同期されています。しかし、これらのトレーダーが二つの市場間で資金を移動しようとする際、特定の課題が生じます。中央集権側での売却は即座に行われる一方で、分散型側での購入は、マイナーが新しいデータブロックに含めるかどうかを決定するまで、「メムプール」と呼ばれる公開された行列の中で待機しなければなりません。この待ち時間はランダムであり、数秒から数分に及ぶこともあります。その間に価格が変動し、確定していたはずの利益が損失に変わってしまうことがあります。これを避けるために、トレーダーは列を飛び越えるための特別な手数料を支払うことができますが、高すぎる支払いは利益を削り、低すぎる支払いは価格が自分に不利に動くリスクを招きます。どれだけのスピードに対して支払うべきか、そしてスピードのために支払うべきか、それとも価格変動に対して身を守るべきかという問いは、これらのデジタル市場を航海する人々にとって長年の謎でした。
キリル・プロスクリンという研究者は、この問題を「スピードと安全性のバランス」として捉えることで、この謎に取り組んできました。彼は、中央集権型取引所と分散型取引所の間に価格差を見つけたトレーダーにとっての最善の戦略を見出すための数学的モデルを構築しました。このモデルは、トレーダーが利用できる二つの主要なツールを考慮しています。一つは、ブロックチェーン上のトランザクションを加速させるための支払いである「優先手数料（プライオリティ・フィー）」、もう一つは、待ち時間中の価格変動によるリスクを相殺するために中央集権型取引所で行われる別個の取引である「ヘッジ」です。研究者は、これら二つの選択肢がどのように相互作用するかを知りたかったのです。スピードのために支払うことは、ヘッジの量を変えることになるのでしょうか？ そして、いつ実際に、トランザクションを早く通すために追加料金を支払う価値があるのでしょうか？
この研究は、明確かつ、やや驚くべき手順を明らかにしています。最も効果的な戦略は、まずヘッジを使用してリスクの大部分を中和することです。高速な中央集権型取引所で反対のポジションを取ることで、トレーダーはブロックチェーンのトランザクションが処理されるのを待っている間に発生しうる価格変動の約94パーセントをキャンセルすることができます。一旦このヘッジが確立されると、残されたリスクは非常に小さくなります。ヘッジが危険の大部分を処理するため、スピードのために支払う必要性は大幅に低下します。モデルによれば、スピードのために支払う最適な金額は、取引の規模や現在の市場状況といった複雑な要因に依存するのではなく、主にヘッジ後に残ったリスクの量に依存します。もしヘッジが優れていれば、トレーダーは可能な限り最小限の手数料を支払うべきです。もしヘッジが不十分であったり不可能であったりする場合は、スピードのためにMuch（より多くの）金額を支払う用意があるべきです。
これらのアイデアを検証するために、研究者はバイナンス（Binance）、ユニスワップ（Uniswap）、およびイーサリアム（Ethereum）ネットワークを含む主要なプラットフォームの実データを使用しました。彼は、穏やかな市場の日から、主要な金融機関の崩壊やNFT（非代替性トークン）のブームといった極端な混雑が発生した時期まで、歴史的な期間を調査しました。2026年の穏やかな市場におけるデータは、最適な戦略とは単に最低限の手数料を支払うことであることを示していました。ネットワークが非常に効率的であったため、スピードのために追加料金を支払うことは何のメリットも提供せず、最小限の手数料を支払うという単純なルールが、複雑に調整し続ける戦略と同等にうまく機能しました。しかし、ネットワークが混雑すると話は変わります。混雑期には、固定の低い手数料を支払うという単純なルールは、待ち時間が長くなりすぎて価格が変動してしまうため、しばしば損失を招きました。こうした多忙な時期には、取引規模と残存リスクに基づいて手数料を調整するという最適化された戦略の方がはるかに効果的でした。
これらの戦略を18万件以上の実際の取引に対してバックテストした結果、目に見える違いが現れました。ネットワークが混雑している際、最適化されたルールは、固定手数料方式と比較して、一取引あたりの収益が大幅に高くなりました。具体的には、最適化された戦略は、標準的な未調整のルールと比較して、平均して1取引あたり2.59米ドルの追加利益を得ました。これは一取引あたりでは少額に見えるかもしれませんが、何千ものトランザクションにわたって掛け合わせると、収益性に実質的な差をもたらします。また、本研究は、ブロックチェーン上でトレーダーが支払う最も高い手数料は、多くの場合、待ち時間中の価格変動に対する保護のためではなく、同じ機会を求めて激しく競合する特化型のボットによるものであることも明らかにしました。これは、一般的なトレーダーの単純なリスク管理を超えた行動です。
論文は次のように結論付けています。多くのトレーダーにとって、成功の秘訣は、必死にスピードのために支払うことではなく、まずヘッジによって取引を確保することにあります。一度ヘッジが確立されれば、スピードのために支払う必要性は減少し、トレーダーは多くの場合、最小限の手数料で済ませることができます。この洞察は、なぜ分散型取引所の価格が他の市場の近くに留まっているのかを説明する助けとなります。すなわち、アービテラージを行う人々は、待ちのリスクを管理する方法を持っているからこそ、取引を行う意欲を持てるのです。しかし、ネットワークが詰まると、待ちのコストは上昇し、スピードのために支払う能力が貴重なツールとなります。研究は、ブロックチェーンにおけるスピードのコストは、単なるサービスへの手数料ではなく、デジタル市場の効率性を維持するためのコストの根本的な一部であることを示唆しています。トレーダー、流動性提供者、そしてこれらのプラットフォームを利用するすべての人にとって、ヘッジとスピードへの支払いの間のこのバランスを理解することが、デジタル金融の風景を安全かつ収益的に航海するための鍵となります。
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