DWF Labs: 디센트럴라이즈드 퍼피추얼 계약의 생태계 개요 및 전략 분석

2023.10.12

DWF Labs: 디센트럴라이즈드 퍼피추얼 계약의 생태계 개요 및 전략 분석

이 글은 영속 계약(퍼피츄어스 컨트랙트)의 현재 상황을 탐구하고, CEX와 DEX 간의 차이점을 분석하며, 기존 DEX 영속 프로토콜의 진화 과정을 검토한 후 이 분야의 잠재적 발전 가능성을 논의한다.

2023.10.12 - 07:36:27

Web3 심층 보도에 집중하고 흐름을 통찰

저자: DWF Labs Research

번역: Kaori, BlockBeats

『후견지명(Hindsight)』 시리즈 초기 글에서 우리는 2023년 DWF Ventures의 투자 논거를 소개하며 주목하는 세 가지 주요 분야를 상세히 설명했습니다.

· 파생상품 프로토콜

· 소비자 Dapp

· 인프라 내 데이터 및 프라이버시 레이어

첫 번째 분야인 파생상품 프로토콜은 광범위한 제품 범위를 아우릅니다. 여기에는 선물, 옵션, 구조화 상품, 채권 등 다양한 금융 도구가 포함됩니다. 그러나 본 문서에서는 암호화 세계에서 가장 두드러진 파생상품 중 하나인 영속계약(perpetuals)에 초점을 맞출 것입니다. 이 글을 통해 영속계약의 현황을 살펴보고, 중심화 거래소(CEX)와 탈중앙화 거래소(DEX) 간 차이점을 분석하며 기존 DEX 영속계약 프로토콜의 진화 과정과 해당 분야의 잠재적 발전 가능성을 논의하겠습니다.

영속계약: 암호화 세계에 적합한 상품

입문자에게 영속계약(perpetuals), 또는 'perps'는 현재 암호화 시장에서 가장 인기 있는 파생상품 계약입니다. 2016년 Bitmex가 도입한 이후 영속계약은 전통적인 선물 계약으로부터 지속적으로 시장 점유율을 확대해 왔습니다.

오늘날 영속계약은 전체 거래량의 놀라운 97%를 차지하고 있습니다.

영속계약의 인기는 다음 두 가지 주요 요인에 기인합니다.

· 유연한 계약 기간: 영속계약은 포지션을 무기한 유지하거나 거래자가 원할 때 종료할 수 있어 유연성을 제공합니다. 전통적인 선물계약의 고정 만기일은 리스크 헷징이나 실물 상품의 미래 생산 및 납품 비용 산정에 실질적인 용도가 있지만, 비트코인과 같은 디지털 자산에서는 이러한 비용이 미미하여 만기일이나 인수도 기반의 헷징이 불필요하게 됩니다.

· 자금이율을 통한 스팟 가격 정렬: 만기일이 없기 때문에 영속계약은 자금이율(funding rate)을 활용하여 스팟 시장과의 밀접한 연동을 보장합니다. 이는 만기 시 발생하는 선물 가격의 변동성보다 덜한 가격 안정성을 가져옵니다.

결국 이러한 요소들은 트레이딩 경험을 단순화하여 사용자가 레버리지 포지션을 더 쉽고 직관적으로 관리할 수 있게 하며, 이로 인해 가장 널리 채택된 파생상품 중 하나가 되었습니다.

CEX 영속계약과 DEX 영속계약 사이의 격차

영속계약의 성공을 고려하면, 이러한 성공이 중심화 및 탈중앙화 암호화 거래 플랫폼으로 확장될 것으로 기대할 수 있습니다. 그러나 현재 DEX와 CEX 간 거래량 비율은 심각하게 불균형하며, DEX는 전체 거래량의 약 1%만을 차지하고 있습니다.

이 눈에 띄는 대비는 대부분의 탈중앙화 장소에 비해 중심화 거래소(Centralized Exchange)가 중심 한도 주문장부(CLOB) 및 거래 프로세스 측면에서 여전히 명백한 우위를 가지고 있음을 부각시킵니다.

탈중앙화된 'CEX 경험' 창출: 한도주문장부 모델

CEX는 매수자(체결자, taker)와 매도자(시장조성자, maker)를 연결하는 가장 효율적인 방법 중 하나인 중심 한도주문장부(CLOB) 모델을 사용합니다. 이러한 한도주문장부는 바이낸스와 같은 CEX에서 초당 최대 10만 건의 주문을 처리할 수 있으며 평균 지연 시간은 단 5밀리초에 불과합니다. 이 모델은 시장조성사와 같은 정교한 참여자들이 시스템과 상호작용하며 공정한 가격 발견을 촉진할 수 있도록 해줍니다. 이는 사용자가 최소한의 슬리피지로 최적의 가격을 얻는 데 도움이 됩니다.

그러나 블록체인의 제약 사항—블록 종료, 속도, 가스 비용 등—때문에 한도주문장부(LOB) 모델을 DeFi에 그대로 복제하는 것은 어려운 과제로 입증되었습니다. 이러한 도전 과제는 대안 해결책으로서 자동화 시장조성자(AMM)의 출현을 낳았습니다. AMM은 중심화 거래소나 시장조성자 없이도 토큰의 무허가 거래를 가능하게 하며, 유동성 제공자(LPs)가 거래 체결 책임을 맡습니다.

그러나 고유한 AMM 알고리즘은 단점도 존재합니다. 특히 큰 규모의 거래나 시장 변동성이 클 때 더 높은 슬리피지를 유발하는 경향이 있습니다. 이러한 근본적 제약은 시장조성자들이 본질적으로 LOB 모델에 더 큰 동기를 느끼는 이유를 드러냅니다. LOB 모델은 시장조성자가 유리한 매수/매도 가격으로 포지션을 진입할 수 있게 해주어 손실 포지션에 놓일 위험을 크게 줄여줍니다. 반면, AMM의 유동성 제공자(LP)는 주로 사용자 거래 수수료에 의존해 수익을 얻습니다. 하지만 거래자가 수익을 얻을 때 이 수수료 수익은 일시적 손실(temporary loss)로 상쇄될 수 있습니다. 이는 LOB 모델이 보여주는 잠재적 수익성에 비해 AMM이 LP들에게 매력적이지 않게 만들 수 있습니다.

DYDX: 탈중앙화 영속계약 시장을 이끄는 선구자

이러한 시장 공백을 인식하고, dYdX는 탈중앙화 영속계약 분야에 처음으로 주문장부 모델을 도입했습니다. 시장의 선구자로서 dYdX는 필수적인 시장 점유율을 확보하며 거래량 기준 최고의 영속계약 탈중앙화 거래소(DEX)로 자리매김했습니다. 주문장부(LOB) 모델을 통해 모든 DEX 영속계약 프로토콜 중 가장 낮은 시장조성자 및 체결자 수수료를 제공했는데, 이는 지배적 위치를 차지하는 중요한 요인입니다. 현재 dYdX는 StarkEx가 지원하는 2단계(L2) 인프라에서 운영되어 더 높은 거래 처리량을 실현합니다.

그러나 기본 블록체인의 고유한 한계로 인해 dYdX는 아직 완전한 탈중앙화를 이루지 못했습니다. 체인상(on-chain) 모델은 사용자 입장에서 너무 느리고 비효율적이므로, dYdX는 체인외(off-chain) 매칭 엔진을 채택했습니다. StarkEX는 체인외에서 거래를 처리하고 검증하며, 체인상에는 STARK 증명만 검증합니다. 체인상에서 거래를 처리한다는 것은 이더리움에서 처리되는 것을 의미하며, 각 블록 업데이트마다 약 12초밖에 지원하지 않아 비효율적입니다.

완전한 탈중앙화를 달성하기 위해 일부 프로토콜은 Solana와 같은 다른 체인에서 완전한 체인상 주문장부를 도입하려 시도했습니다. Zeta와 Mango Markets는 Solana의 빠른 블록 생성 시간(약 0.5초)을 활용하여 최상의 체인상 경험을 제공합니다. 그러나 중심화 거래소(CEX)에 비해 Solana의 체인상 주문장부는 여전히 많은 지연을 겪고 있습니다. 예를 들어 Zeta는 한 번에 최대 910개의 매수 및 매도 주문만 수용할 수 있으며 속도도 CEX보다 명백히 느립니다. 이러한 프로토콜의 제한된 성장은 탈중앙화가 사용자에게 결정적 이점이 되지 않는다는 것을 시사합니다.

따라서 CEX와 경쟁하기 위해서는 여전히 거래량과 유동성 증가가 핵심입니다. dYdX는 Tendermint 비잔틴 장애 허용(BFT) 합의 메커니즘을 활용하여 자체 L1을 코스모스(Cosmos) 위에 구축하려는 방향으로 나아가고 있습니다. 1초의 블록 시간과 초당 최대 1000건의 거래(TPS)라는 고성능 외에도, Tendermint BFT는 검증자 집합과 그들의 역할을 맞춤 설정할 수 있게 합니다. 각 검증자는 주문 및 취소가 네트워크 전반에 항상 전파되도록 보장합니다. 그러나 이는 컨센서스에 제출되지 않기 때문에 체인상 작업이 아닙니다. 주문은 여전히 체인외에서 매칭되며, 각 블록의 거래는 이후 체인상에 제출됩니다.

따라서 dYdX는 MEV 수익을 위한 프론트런(front-running) 또는 재정렬을 위해 검증자와 시장조성자가 협력할 유인을 받음으로써 고도로 집중화된 위험에 직면했다는 논란이 제기됩니다. 이 문제에 대해 dYdX는 Skip Protocol 및 Chorus One과 협력하여 검증자의 부정행위를 완화하고 있습니다. 검증자와 시장조성자 간의 공모를 막기 위해 처벌(slash)이 사용될 수 있으며, 추가 수입보다 위험 부담이 크도록 수준을 설정함으로써 검증자가 감수하기 꺼릴 정도로 설계됩니다.

LOB 기반 영속 DEX의 탈중앙화 한계를 넘다: Hyperliquid

다른 프로토콜들도 자체 L1을 구축하고 있습니다. 예를 들어 아직 테스트 단계인 Hyperliquid입니다. 이 애플리케이션 체인은 팀이 수동으로 구축했으며, 합의를 위해 Tendermint만을 사용합니다. 보고에 따르면 초당 최대 2만 건의 작업(주문, 취소, 강제청산 포함)을 처리할 수 있어 현재 dYdX v3의 능력보다 약 20배 많습니다. 외부 및 내부 시장조성자(HLP LPs)의 조합을 활용함으로써 누구나 유동성을 제공할 수 있어 더 큰 수준의 탈중앙화를 촉진합니다. 인프라 및 애플리케이션 코드 최적화를 통해 주문장부를 완전히 체인상에 올릴 수 있습니다. 이는 검증자가 MEV를 개인적으로 포착할 수 있는 체인외 주문장부와 달리 주문의 투명성을 보장합니다. 또한 보험기금 운용은 DAO가 담당하게 되어, dYdX의 팀이 통제하는 보험기금과 대비됩니다. 전반적으로 Hyperliquid는 dYdX보다 프로토콜의 여러 측면에서 더 탈중앙화된 구조를 갖추고 있습니다.

이 프로토콜은 6월 14일 알파 메인넷 단계를 시작한 이후 56억 달러 이상의 거래량을 완료했으며, 일평균 4780만 달러입니다. 이는 dYdX 거래량의 일부에 불과하지만 GMX와 비슷하며 Perpetual Protocol의 일일 거래량을 초과합니다.

그러나 현재 거래량과 유동성은 에어드랍 루머에 의해 촉진되었을 가능성이 있으며, 보상 없이도 이 수준을 유지할 수 있을지는 불확실합니다. 초기에는 원활한 프로토콜 운영과 가동 시간을 보장하기 위해 대부분의 검증자가 팀 구성원으로 상당히 집중되어 있을 수 있습니다. 점진적인 탈중앙화는 합의 문제를 야기할 수 있으며, dYdX 역시 이 문제에 직면할 수 있습니다. 전반적으로 애플리케이션 체인 모델은 여전히 비교적 새로운 것이며, 프로토콜이 변동성 기간 동안 스트레스 테스트를 잘 견딜 수 있다면 매우 흥미로울 것입니다.

비록 그러하지만, dYdX는 현재 낮은 수수료, 깊은 유동성, 다양한 변동성 기간 동안 검증된 모델을 바탕으로 탈중앙화 영속계약 분야에서 명백한 시장 리더입니다. 2022년 11월 FTX 붕괴 직후 dYdX 사용자 수는 39% 증가했습니다. 그 이후로 dYdX의 월평균 거래량도 증가하고 있어 CEX 트레이더들에게 훌륭한 대안을 제공하고 있음을 나타냅니다.

DeFi에 적응한 AMM 모델: 영속계약을 위한 vAMM 도입

DeFi 분야에서 AMM(자동화 시장조성자)은 다수의 거래 주문과 관련된 높은 가스 비용 문제를 해결하는 데 도움을 주었습니다. Perpetual Protocol은 영속계약을 위해 특별히 설계된 가상 자동화 시장조성자(vAMM) 개념을 도입함으로써 이 분야를 한층 더 발전시켰습니다.

가상 자동 시장조성자 작동 방식: 퍼페츄얼 프로토콜의 통찰

가상 자동 시장조성자(vAMM) 모델에서 유동성 제공자(LPs)는 독특한 역할을 수행합니다. 전통적인 설정에서 LP가 직접 거래자와 헷지하는 것과 달리, 여기서는 거래자들이 vAMM 생태계 외부에 위치한 담보 저장소(collateral vault)를 통해 서로에게 유동성을 제공합니다. 이 저장소는 가상 토큰 생성에 중요한 역할을 하며, 영속계약 거래를 촉진합니다.

vAMM 메커니즘은 x*y=k 상수 곱셈 공식에 의존하는데, 이는 탈중앙화 금융(DeFi)에서 오랫동안 검증된 개념입니다. 그러나 여기에 핵심적인 차이가 있습니다. 이 경우 'k' 값은 자산 풀 내 실제 자산에 의해 결정되지 않고, 플랫폼 팀이 수동으로 설정합니다. 이러한 수동 제어는 사용자가 슬리피지를 겪지 않도록 'k' 값을 너무 낮게 설정하거나(낮으면), 기초 지수 가격과 상당한 편차를 겪지 않도록(높으면) 균형을 유지합니다.

주문장부 시스템과 비교할 때, 주문장부 시스템은 공매도와 공매수 미결제약정이 항상 균등하게 유지되지만, vAMM 모델은 자유롭게 변동하는 순 미결제약정을 허용합니다. 가격 안정성을 유지하고 지수 가격과 일치시키기 위해 자금이율이 작용합니다. 이러한 이율은 아비트리저에게 인센티브를 제공하여 영속가격을 스팟가격에 가깝게 끌어내도록 유도합니다.

Perp v1의 도전 과제

그러나 Perp v1은 지속적인 롱/숏 불균형으로 인해 프로토콜에 큰 위험을 초래했습니다. 프로토콜은 보험 풀에서 자금을 지불하기 위해 거래자에게 개입해야 했습니다. 이론적으로 거래 수수료는 거래자에게 지급되는 자금 총액보다 항상 커야 하여 지속 가능한 프로토콜 모델이 됩니다. 불행히도 변동성이 큰 시기에 마킹 가격과 지수 가격 간 편차가 클 경우 이 모델은 지속 가능하지 않은 것으로 입증되었습니다. 시장이 하락하면서 'k' 값을 과대평가하여 자금이율 지급이 증가했고, 결국 보험기금을 고갈시켰습니다. 따라서 Perp v1은 점차 퇴출되었습니다.

Perp v2의 진화

Perp v2는 Uni v3 풀을 유동성 실행 계층으로 활용하여 v1의 위험을 완화하려 시도합니다. LP는 여전히 '단방향 유동성'을 제공하지만, 담보는 두 가지 가상 토큰(예: USDC 담보로 동일한 양의 vUSDC와 vETH 생성 후 Uniswap vUSDC-vETH 풀에 예치)으로 변환되어 범위 주문에 사용됩니다. 이 접근법은 각 롱 포지션이 시장조성자가 부담하는 숏 포지션과 일대일로 대응되고 그 반대도 마찬가지임을 보장합니다. 따라서 자금 지급은 v1처럼 프로토콜과 거래자 사이가 아니라 거래 상대방 간에만 국한됩니다. 유동성을 집중시킴으로써 LP는 더 높은 자본 효율성을 달성할 수 있고, 거래자는 더 나은 가격과 더 작은 슬리피지를 얻을 수 있습니다. 그러나 LP가 자신의 포지션을 적절히 헷지하지 않으면 이 모델에서도 일시적 손실을 경험하게 됩니다.

V2는 Uniswap v3 TWAP과 Chainlink 오라클을 활용하여 지수 가격을 결정합니다. 이론적으로 자산이 어느 오라클 플랫폼에서든 가격 데이터 소스를 가지면 무허가로 상장이 가능합니다. 그러나 여전히 다른 자산 상장에는 리스크가 존재하며, 이 과정은 DAO가 관리하여 새 시장 창출에 복잡성을 더합니다. 프로토콜은 기본적으로 교차 담보를 사용하므로 사용자의 담보가 계정 내 다양한 포지션 간에 자동으로 공유됩니다. 장尾 자산은 이러한 자산의 고유한 변동성과 유동성 부족으로 인해 포트폴리오에 큰 위험을 초래하며, 이는 프로토콜이 이러한 자산을 상장하는 데 중대한 도전 과제가 됩니다.

전반적으로 vAMM은 탈중앙화와 즉각적인 유동성을 추구하는 트레이더에게 좋은 선택지를 제공합니다. 그러나 Perp v2 모델에서는 유동성 제공자(LP)가 무상 손실 위험을 감수해야 합니다. 이들은 거래에서 더 높은 수수료를 통해 보상을 받으며, 이를 통해 비용을 거래자에게 전가합니다. 또한 vAMM은 풀 내 유동성 양에 의해 제한되어 대규모 거래 시 가격 슬리피지를 초래합니다. 이 모델은 여전히 표시 가격과 지수 가격 간 격차를 줄이기 위해 자금이율에 의해 인센티브를 받는 아비트리저에게 크게 의존합니다. 따라서 Perp v2에서 상위 10명의 트레이더가 모든 통화쌍의 일일 거래량 약 88%를 차지하고 있습니다. 결과적으로 이 프로토콜은 다른 프로토콜에서 더 낮은 수수료와 더 깊은 유동성을 누릴 수 있는 트레이더보다는 시장 조작에 능한 LP 및 아비트리저에게 더 적합합니다.

두 모델의 장점을 결합하다: 주문장부와 AMM 연결로 최상의 거래 실현

Perp v1과 Drift v1의 경험은 순수한 vAMM 모델이 장기적으로 지속 가능하지 않음을 보여줍니다. Drift v1도 비슷한 상황이었습니다. Drift v1은 거래 수요에 따라 가상 준비금(k)을 조정하는 동적 vAMM(dAMM) 모델을 채택했습니다. 그러나 LUNA 가격이 급락할 당시 롱/숏 불균형이 급속도로 악화되었습니다. 동시에 스마트 계약 내 정산 문제로 인해 거래자는 음의 PnL 없이도 큰 양의 PnL을 인출할 수 있었고, 이는 부채가 보험기금을 초과하게 만들어 은행 휴업(bank run) 상황을 유발했습니다. 이로 인해 거래 및 인출이 일시 중단되었습니다.

Drift v2: 하이브리드 솔루션

Drift v2는 하이브리드 접근법을 도입하여 v1의 dAMM 모델 문제를 해결하려고 합니다. 이 방법은 주문장부와 dAMM을 모두 유동성 원천으로 활용합니다. Drift v2는 3개의 유동성 원천을 통해 거래를 라우팅할 수 있어 체인상에서 대량 주문을 효과적으로 매칭할 수 있습니다.

1. 즉시(JIT) 유동성: 시장조성자가 네덜란드 경매를 통해 시장 주문을 채웁니다. 경매는 시장 주문 가격에서 시작해 점진적으로 변화합니다. 경매 지속 시간은 5초입니다.

2. 탈중앙화 한도주문장부(DLOB): 주문은 keepers가 관리하는 한도주문장부(LOB)를 통해 라우팅되며, 시장조성자와 매칭되어 거래에서 일정 비율의 수수료를 획득합니다.

3. AMM: 시장조성자가 없더라도 이 구성 요소는 사용자 주문이 항상 체결되도록 보장합니다. 중립 목표(즉, 순 롱일 경우 숏 포지션에 프리미엄 적용)를 달성하기 위해 자금이율을 사용합니다.