Mariana 项目 ： 使用自动化做市商进行跨境批发 CBDC 交换

项目马里亚纳 使用自动化做市商进行批发CBDC的跨境交换 最终报告 九月2023 出版日期：2023年9月 © Bank for International Settlements 2023. All rights reserved. Brief excerpts may bereplicated or translated provided the source is stated. ISBN 978 - 92 - 9259 - 691 - 0（在线） 执行摘要3首字母缩略词、缩写和定义5 1.导言72.项目概况92.1目标92.2高级体系结构102.2功能要求14wCBDC要求14桥梁要求14AMM要求15 3.解决方案设计16 3.1wCBDC设计163.2桥梁设计183.3AMM设计和校准20AMM设计20AMM校准21 4.用例和测试23 4.1用例概述234.2测试23 5.业务和政策考虑25 5.1wCBDC注意事项255.2桥梁注意事项255.3AMM注意事项26 6.结论287.参考文献30附件：样本测试交易32贡献者33 外汇（FX）是世界上最大的金融市场，每天交易约7.5万亿美元（BIS（2022b））。它每天24小时运行，每周五天半。Mariaa项目展望未来，并设想一个中央银行发行中央银行数字货币（CBDC）的世界，并探索外汇（FX）交易和结算的外观。马里亚纳借鉴了分散式金融（DeFi）的思想和概念，并研究了所谓的自动做市商（AMM）是否可以简化外汇交易和结算，以提高市场效率并降低结算风险。 Mariana项目是全球银行间现货市场的概念证明（PoC），具有AMM和批发CBDC（wCBDC）。在PoC中，wCBDC在国内平台上流通，所谓的桥梁使它们可以转移到托管AMM的跨国网络。 Mariana项目扩展了以前使用wCBDC安排和分布式账本技术进行跨境结算的实验。它成功地证明了所提出的架构的技术可行性，并在三维中增加了对令牌化潜力的新颖见解。 首先，wCBDC被实施为智能合约，使中央银行能够管理其wCBDC，而无需直接操作或控制底层平台。它们的设计遵循公共区块链领域的最佳实践，建立在广泛使用的标准（即ERC -20）上，并实现可升级性。 其次，桥梁可以作为一种机制，在新兴的标记生态系统中实现更广泛的互操作性。正如在PoC中实施的那样，它们可以实现wCBDC在国内平台和跨国网络之间的无缝和安全传输，而无需人工干预。桥梁设计具有控制和保障功能，并通过中央银行管理的链上（即桥梁智能合约）和链下（即桥梁智能合约之间的通信）基础设施确保弹性。 第三，在马里亚纳测试和校准的AMM满足了基于选定的FX全球代码（FXGC）原则的要求。它提供了未来可能的代币化外汇市场的轮廓，具有许多潜在的好处。这些措施包括支持外汇交易的简单和自动执行，提供选项以扩大货币范围，消除结算风险并实现透明度。然而，AMM的使用需要预先为流动性提供资金，因此，它们的采用将导致与当今外汇市场中使用的事后资金（递延净额结算）的重大背离。 Mariana PoC是了解使用wCBDC进行批发外汇交易的AMM的潜在好处和挑战的第一步。需要在一系列方面进行进一步的工作。显然，网络攻击一再发现区块链和DeFi技术的漏洞，通常对相关方造成相当大的损害。因此，虽然令牌化和DeFi可能会 潜在的好处，需要对安全问题进行彻底的调查。更广泛地说，未来的工作可以将马里亚纳扩展到三个领域。首先，超越技术可行性，AMM批发外汇交易相对于现有安排的商业可行性需要澄清。需要外汇市场相关利益相关者之间的合作才能进行此类探索。其次，代币化可能会引发有关货币政策实施的问题，从非常具体的（例如wCBDCs的报酬）到非常广泛的（例如基于DeFi思想和概念的货币政策工具）。第三，需要进一步的工作来了解中央银行和wCBDCs在更广泛的代币化生态系统中的作用，可能包括稳定币，代币化存款和金融工具，例如代币化债券和证券。 Mariana项目是BIS创新中心（BISIH），法国银行，新加坡金融管理局和瑞士国家银行之间的合作。该项目纯粹是实验性的，并不表明任何相关中央银行都打算发行CBDC或认可DeFi或特定技术解决方案。 首字母缩略词、缩写和定义 Slippage是当前现货价格与交易实现价格之间的差额。智能合约是存储在分布式账本技术（DLT）平台上的程序，该程序基于预定义的逻辑执行。批发CBDC（wCBDC）是商业银行和其他许可金融机构可使用的CBDC。 滑动智能合同 wCBDC 1.Introduction 外汇（FX）是世界上最大的金融市场，每天交易约7.5万亿美元（BIS（2022b））。它每天24小时运行，每周五天半。在这个市场中，商业银行，中央银行，经纪人，资产管理公司，企业和散户投资者使用一系列工具进行货币交易，包括即期，直接远期，掉期和期权。外汇交易通常依赖于与交易商的直接（双边）或间接（经纪）关系。当与经销商的关系被代理时，限价订单簿(LOB)通常用于维护现有订单的数字日志，以匹配买家和卖家(Chabod等人(2023))。结算通常会延迟两天，结算风险仍然是一个问题（Glowa和Nilsso（2022））。 Mariana项目展望未来，并设想一个世界，在这个世界中，中央银行已经发行了可供商业银行和其他金融机构使用的代币化形式的中央银行货币-所谓的批发中央银行数字货币（wCBDC）。1它研究了来自不同司法管辖区的wCBDC如何安全有效地进行交易和结算。马里亚纳从分散式金融（DeFi）中借用了思想和概念，在该金融中，加密资产通过所谓的自动做市商（AMM）立即进行交易和结算。2AMM是智能合约，允许交易者通过利用共同的流动性池来交换一种加密资产-或更一般的标记资产-为另一种。3价格由预先指定的算法确定。 该项目研究了这种新方法是否可以简化现有的银行间外汇流程。它还探讨了这种方法是否可以通过提高透明度和降低结算风险来促进跨境支付。为此，它测试了三个主要组成部分，特别是（i）wCBDC之间互操作性的通用技术标准；（ii）不同网络之间wCBDC转移的所谓桥梁；（iii）外汇交易和结算的AMM。 Mariana扩展了以前的工作，研究使用wCBDC安排和分布式账本技术（DLT）平台（Bech等人（2023），BISIH等人（2022b）和BISIH（2023））进行跨境和外汇交易的可行性。4这是国际清算银行创新中心（BISIH），法国银行，新加坡金融管理局和瑞士国家银行之间的联合概念证明（PoC）。该项目纯粹是实验性的，并不表明任何相关中央银行打算发行CBDC或认可DeFi或特定技术解决方案。 本报告描述了马里亚纳的实验设置，其发现以及中央银行的运营和政策考虑。第2节提供了项目概述。第3节详细介绍了解决方案设计。第4节和第5节讨论了与实验及其相关设置有关的结果和考虑。第6节总结。 2.项目概况 本节介绍了项目的总体目标、高层架构以及核心架构组件的功能需求。 2.1Objectives Mariana项目的主要目标是建立一个每周7天，每天24小时的PoC wCBDC生态系统，以及基于AMM的银行间外汇市场。5该实验着眼于商业银行之间的即期外汇交易的交易和结算，涉及假设的欧元（EUR），新加坡元（SGD）和瑞士法郎（CHF）wCBDCs。6这些外汇交易可以用于多种目的，包括跨境支付。7第二个目标是了解所谓的流动性提供者对AMM的作用。特别是，该项目试图探索池可用的流动性量以及预定义算法的参数化对市场流动性的影响（即wCBDC可以相互交易的难易程度）。 这两个目标在实验的中心被映射到相应的用例中（下面讨论）。用例1侧重于在AMM中使用wCBDCs的外汇交易。用例2考虑了商业银行为促进外汇交易而提供的流动性。 Mariana项目的几个方面超出了范围，特别是AMM治理模型（例如运营商的类型和活动），国内平台和跨国网络的治理模型，8非功能方面（例如技术性能和隐私），与现有系统和流程的联系或集成（例如实时总结算（RTGS）系统和中央银行货币的报酬）和法律方面（例如跨国网络的状态和其中的wCBDC）。 2.2高层架构 PoC由三个wCBDC平台组成，分别代表欧元区，新加坡和瑞士，以及托管AMM的跨国网络（图1）。平台和网络都基于区块链技术。各个国内平台通过所谓的桥梁连接到跨国网络。桥接器是一种机制，通过促进两个链之间的令牌、智能合约指令或数据的传输来实现跨区块链的互操作性。 马里亚纳生态系统中有两种类型的机构：中央银行和商业银行（图2）。中央银行在国内平台和跨国网络上管理对其wCBDC的访问。它还控制对平台和网络之间桥梁的访问。中央银行仅在各自的国内平台上发行和赎回wCBDC。 商业银行可以在国内平台和跨国网络中使用和转让wCBDC。他们使用桥梁在国内平台和跨国网络之间移动wCBDC。在转移到跨国网络后，wCBDC采用统一的技术标准，以促进其在AMM中的使用。在AMM中，商业银行可以立即对一个wCBDC进行交易和结算，并通过提供流动性来产生收入。 技术工作辅之以对运营和政策方面的分析，例如wCBDC管理以及使用AMM与桥梁和外汇交易和结算相关的权衡。 机构和角色图2 在DeFi中，AMM是分散交换和结算加密资产（例如稳定币）的标准。AMM不是匹配买卖订单（例如通过LOB），而是一种智能合约，可以在流动性池中持有加密资产或更一般的标记资产，并充当流动性交易（例如外汇交易）的交易对手。价格是通过预定义的算法，即所谓的粘合曲线（例如Auer等人（2023）和Mohan（2022））来设定的。 已经提出并使用了宽范围的键合曲线(图A1)。最简单的形式是双令牌池的恒定总和做市商(CSMM)。它要求一笔交易前后池中的两项资产余额之和必须等于一个常数。曲线的斜率是恒定的，意味着汇率是恒定的。该曲线有一个明显的缺点，即由于单个资产的退出，池可能会耗尽。 或者,在恒定产品做市商(CPMM)中,池中的代币余额的乘积保持恒定。相对于池大小的小额交易的价格可以通过池中代币的比率来近似，通常称为现货价格。在CPMM中，由于单个资产的退出，池无法耗尽，因为如果池中资产的数量接近零（由债券曲线的斜率反映），则池中资产的价格会走向无穷大。 AMM的其他更复杂的模型包括恒定均值做市商（CMMM），其中定价由池中代币的加权平均值确定，以及恒定均值和恒定总和做市商的组合，即所谓的混合函数做市商（HFMMs）。CMMM和HFMM结合曲线可以被成形和调整,例如以最小化当前交易价格周围的滑动。这样的AMM通常根据基础资产的波动性进行校准，例如，尽管池的组成发生变化，但仍将价格保持在窄带内。 AMM键合曲线示例图A1 AMM需要流动性接受者和提供者。流动性接受者可以将代币化资产与资金池进行交易，然后承担由费用和所谓的滑点组成的交易成本。Slippage是当前现货价格与交易的已实现价格之间的差额，这取决于债券曲线的形状以及池中相对于交易规模的流动性数量。 AMM中的所有交易-以及更普遍的DeFi中的所有交易-都是预先提供资金的。具体来说，交易和结算崩溃为单个交易，使用付款对付款（PvP）或交付对付款（DvP）机制消除了结算风险，从而防止了净额结算并使清算变得多余。 AMM的流动性提供者接收表示其在池中的贡献份额的令牌化索赔(所谓的流动性池(LP)令牌)。该份额确定其贡献的补偿，该补偿由流动性接受者通过交易费支付。流动性提供者因流动性提供的机会成本和所谓的分歧损失（也称为非永久性损失）而得到补偿。 分散损失来自资产市场价格的变化以及流动性接受者的套利机会。具体来说，每当流动性池中的资产价格与其他市场价格不同时，套利者可以从（高于）市场价格的池中买入（卖出）代币，而牺牲流动性提供者的利益。结果，流动性提供者最终拥有更少的获得价值的资产，而拥有更多的失去价值的资产。价格与流动性提供者贡献时的初始价格背离越多，流动性提供者的背离损失就越大。一旦