Multi-Path Routing Algorithm for Cost-Effective Transactions in Automated Market Makers

자동화 마켓 메이커에서 비용 효율적인 거래를 위한 다중 경로 라우팅 알고리즘

With the rise of a decentralized finance market (so called, DeFi) using blockchain technology, users and capital liquidity of decentralized finance applications are increasing significantly. The Automated Market Maker (AMM) is a protocol that automatically calculates the asset price based on the liquidity of the decentralized trading platform, and is currently most commonly used in the decentralized exchanges (DEX), since it can proceed the transactions by utilizing the liquidity pool of the trading platform even if the buyers and sellers do not exist at the same time. However, Automated Market Maker have some disadvantages since the cost efficiency of each transaction using Automated Market Maker depends on the liquidity size of some liquidity pools used for the transaction, so the smaller the size of the liquidity pool and the larger the transaction size, the smaller the cost efficiency of the trade. To solve this problem, some platforms are adopting Transaction Path Routing Algorithm that bypasses transaction path to other liquidity pools that have relatively large size to improve cost efficiency, but this algorithm can be further improved because it uses only a single transaction path to proceed each transaction. In addition to just bypassing transaction path, in this paper we proposed a Multi-Path Routing Algorithm that uses multiple transaction paths simultaneously by distributing transaction size, and showed that the cost efficiency of transactions can be further improved in the Automated Market Maker-based trading environment.

블록체인 기반 탈중앙화 금융 시장의 등장과 함께 분산 금융 어플리케이션의 사용자와 자본 유동성이 크게 증가하고 있다. 자동화 마켓 메이커는 탈중앙화 거래 플랫폼의 유동성을 바탕으로 자동으로 거래 단가를 계산하는 프로토콜로, 거래 플랫폼의 유동성 풀을 활용하여 구매자와 판매자가 동 시간대에 존재하지 않아도 거래의 성사를 가능하게 하여 현재 탈중앙화 거래 시장에서 가장 일반적으로 사용되고 있다. 그러나 자동화 마켓 메이커는 거래의 비용 효율이 거래에 사용되는 특정 유동성 풀의 유동성 규모에 의존하여, 유동성 풀의 규모가 작고 거래의 규모가 클수록 거래의 비용 효율이 크게 감소한다는 단점이 있다. 이를 해결하기 위한 방법으로 상대적으로 유동성의 규모가 큰 유동성 풀로 거래 경로를 우회하여 비용 효율을 개선하는 거래 경로 라우팅 알고리즘이 채택되고 있지만, 단일 거래 경로만을 사용하기 때문에 여전히 개선의 여지가 존재한다. 본 논문에서는 거래 경로를 우회하는 것에 더하여 거래 규모를 분산하여 다수의 거래 경로를 동시에 탐색하는 다중 경로 라우팅 알고리즘을 제안하고, 해당 알고리즘을 사용하여 자동화 마켓 메이커 기반의 거래 환경에서 기존의 거래 경로 라우팅 알고리즘에 비해 거래의 비용 효율을 개선한다.