康奈尔大学最近一篇论文研究称，去中心化交易所存在大量机器人套利现象，本文将从专业角度为大家详解一下，所谓机器人套利是怎么回事？
作者：代世超
康奈尔大学最近一篇论文《Flash Boys 2.0》研究了去中心化交易所（DEX）上的抢先交易和机器人套利现象。
研究者称，他们跟踪的6家去中心化交易所上，有超过500个机器人，通过「抢先交易」的不当行为，一天就能套取加起来20,000美金。
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这些交易所包括我们熟知的 Bancor、Kyber、Tokenstore、EtherDelta、0x。
彭博社对此发表评论文，表达对加密货币交易所「操控市场」的担忧，呼吁新型去中心化交易所的出现。
事实上，这篇文章「模糊」和「简化」了一些概念，没说清楚去中心化套利是怎么回事，也容易带来误解。
- 抢先交易是一种什么操作？
- 抢先交易的机器人会影响我的交易吗？
- 交易所如何面对这种行为？
本文从专业角度，详解一下，在交易所「通过抢先交易来套利」是怎么回事儿。
彭博社搞错了什么？
彭博社文章讲了这 5 点：
① 由于同一种代币，在不同交易所价格不同，所以出现套利机会；
② 很多人通过「抢先交易」的方式套利；
③ 在传统市场，交易规则是：谁先下手，谁拿到订单；
④ 在 DEX 中，交易规则变成：谁付的 gas 高，谁拿到订单；
⑤ 相似的套利活动也在中心化交易所发生。
前 3 点没问题，后 2 点不准确。
应该是：
④ 在 部分类型的 DEX 中，交易规则变成：谁付的 gas 高，谁拿到订单
- 只有部分 DEX 存在这个问题，比如 Bancor/Kyber 链上交易所，和 0x 上没有撮合引擎，通过广播订单、用户自行吃单的 DEX；
- 具备链下撮合引擎的交易所，比如 Hybrid 模式的 DEX，已经解决了这个问题。
⑤相似的 套利活动也在中心化交易所发生，但手段并不一样
- 中心化交易所通过「内幕信息」抢先交易」；链上交易所通过「Gas 竞争」抢先交易。
了解其中的区别，首先要理解「抢先交易」是怎么回事。
抢先交易，是一种什么操作？
在金融市场，抢先交易（front-running）有两种类型：
- 交易所 /Brocker 和交易者之间的：依靠的是内幕信息；
- 交易者和交易者之间的：依靠的是技术优势 /gas 竞争。
先看第一种，在传统金融市场，Brocker 利用「内幕信息」来套利，有 2 种典型行为：
1）在非公开订单成交前，抢先交易：
比如，一个大户委托 brocker 要下单买 4w 股股票，brocker 知道这笔单会拉升市场价格，于是在给这个大户下单前，自己先以 $100 的价格买 2w 股。然后把大户的买单下了，每股价格拉升至 $102，此时，brocker 立即卖出自己刚买的那 2w 股，赚取差价。比如以 $101.75 卖出，就赚到了 $35,000。
2）在非公开新闻公布前，抢先交易：
比如，一个媒体要公布一家公司的利好新闻，媒体的内部员工提前购入或做多这家公司的股票。利好新闻公布后，这家公司的股票果然抬高，内部员工因此获利。
是不是听起来很熟悉？
在加密货币行业，2018 年 ICO 和最近的 IEO 中，类似的事情一直在上演。
本来，这样的「抢先交易」行为在传统金融市场是被禁止的。
在美国，很可能会以触犯「市场操控」和「内幕交易」法律而受到指控。
在我国，「抢先交易」往往和「老鼠仓」关联起来。老鼠仓指的是损公肥私的腐败行为：
- 基金经理用自有资金买入股票后，用基金里的客户资金（如自己控制的机构资金，证券投资基金资金）拉高相应股票价格后，通过出售个人事先购买的股票进行套利的行为；
- 或者，庄家在用公有资金拉升股价之前，先用个人的资金在低位建仓，待用公有资金拉升到高位后个人仓位率先卖出获利。
作为基金经理，如果你这么做了，结果是什么？
被取消从业资格、没收违法所得、巨额罚款、禁入市场，甚至坐牢。
捞钱一时爽，结局火葬场。
抢先交易，都是违法的吗？
「抢先交易」并不都是违法的。只要利用「公开信息」进行抢先交易，就是合法的。
比如，标普 500 公布将美国航空集团纳入其指数的投资组合，那么其他跟踪标普 500 的指数和基金，也需要买入美航的股票。大量买入会导致美航股票价格抬升。于是交易者看到标普 500 发出公告后，立即买入，等股票价格被抬升后再卖出。
这样的「抢先交易」就是合法的，因为根据公开信息做投资判断，对每个人都公平。
下面，讲第二类，发生在交易者之间的「抢先交易」。
《Flash Boys》是每个华尔街交易员必读的一本书。
由 Michael Lewis 在 2014 出版，书中讲了一个例子：Spread Networks 在芝加哥和纽约之间，给自己的对冲基金客户端建造了一条电缆，花费了 3 亿美元，只为提高 3 毫秒的速度。而就是这 3 毫秒速度的提高，让他们可以「抢跑」任何其他基金的交易员。
在传统金融的市场对速度的追求，已经演变成一场军备竞赛。
去中心化交易所上的「抢先交易」与 Gas 竞赛
相似地，通过技术优势而「抢先交易」也在链上的加密货币交易所发生。
但尴尬的是，区块链的特性把传统的交易规则改变了。
传统的交易规则是，订单按照「价格时间」顺序成交。在相同出价下，谁先来的，订单归谁。这也是市场的共识。
而在区块链上，交易规则变成了「gas 竞拍」：在相同出价下，谁的 gas fee 出价高，订单归谁。
这会带来什么问题呢？
【 订单冲突】多人吃到同一个订单，但只有一个人能成交，剩下的人都吃单失败。订单失败或成功只能等区块链的确认结果，耽误交易时机。
【普通交易者在机器人面前利益受损】机器人实时计算，来决定合适的 gas fee。支付更高嗯 gas fee，即使来得晚，也可以成功「插队」抢走别人的订单。
【套利风险】当市场的 gas 竞争激烈，很可能机器人赚的价差并不能覆盖住成本。而且，已经支付 gas fee 的订单上链后，即使没有成功，gas fee 也并不会被退还。
于是，Gas 激励竞争的结局，就变成，矿工坐收渔利。
不过，这种「抢先交易」只发生在：
- 链上交易所，如 Bancor，Kyber；
- 没有撮合引擎，通过订单广播让用户自行吃单的去中心化交易所，如一些 0x relayer。
康奈尔学者论文和彭博社指摘的「抢先交易」，其实都是只针对这种「链上 / 无撮合引擎」的交易所。
有没有更好的去中心化交易模式？
解决加密货币交易所「抢先交易」的问题，关键在于「撮合」这一环节。
没有撮合引擎、或者撮合引擎上链，都出问题。
于是，我们就把撮合引擎放在链下，这样保障交易体验和撮合效率；同时，把交易结算和资金储存放在链上，保障资金的安全。
这就是我们所说的 Hybrid 模式的去中心化交易所。
Hybrid 模式交易所是这样解决问题的：
- 提供撮合引擎，并将其放在链下，避免抢先交易，遵循「价格时间」交易规则共识，讲求先来后到；
- 交易所自动为订单计算和设置合理 gas 价格，避免 gas 竞争。
目前市场熟知的 Hybrid 模式交易所包括 DDEX、Paradex、IDEX 等。这种模式交易所也是近年来流动性最大的去中心化交易所类型。
链下撮合引擎，不仅维护了市场秩序，也带来了更多流动性。
Hybrid 模式的交易技术由 Hydro 协议提供，可以通过《DeFi 的核心：通证化一切资产，随时随地交易》来详细了解。
Hybrid 模式的去中心化交易所上，同样也有套利行为发生。比如我们之前介绍过，可以通过 HummingBot 这样的机器人来高频交易，低风险套利（见《不要牌照，不会编程，我一个人就是一支量化基金》）。
这种套利是通过技术和策略优势，而不是通过内幕消息和 gas 竞争破坏规则，来赚取利润。
**只要市场存在的地方，只要交易发生的地方，就有套利机会。
只不过，当机会摆在面前，想想机会凭什么属于你 ?
你是有过人的技术和策略； 还是，你付出了信誉、道德，甚至法律的代价？
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