Flatcoins: Stablecoins ajustados pela inflação

Introdução: O que é um Flatcoin?

Flatcoins são um conceito emergente de economia simbólica em que o token de interesse, como reserva de valor, ajustaria sua avaliação ao longo do tempo para acompanhar as mudanças na inflação. O objetivo declarado seria conservar o poder de compra de seus detentores de tokens e/ou de um grupo específico de interesse (como usuários da plataforma).

Um exemplo simples de Flatcoin seria o fictício “i-DAI”: um DAI corrigido pela inflação. O i-DAI teria a sua indexação a um horário de referência e o seu preço seria ajustado em tempo real em resposta às alterações na inflação, de modo a que o poder de compra dos titulares do i-DAI fosse conservado. A tabela abaixo demonstra esse comportamento estilizado. Como veremos ao longo deste artigo, embora o i-DAI seja uma peça de ficção no momento, ele pode se tornar realidade através do uso de uma stablecoin baseada em controlador (CBS), que já existe em produção através de exemplos como a RAI.

Uma tabela que demonstra a diferença de avaliação entre o DAI e o i-DAI, um DAI fictício ajustado pela inflação.(*)O O preço do Big Mac no DAI é um exemplo fictício para ilustrar o efeito do IPC sobre os bens.

O que é inflação?

Em economia, a inflação é entendida como um aumento geral do preço dos bens e serviços, que provoca uma diminuição do poder de compra dos detentores da moeda utilizada para denominar os preços. Na web3, a inflação é frequentemente (de forma bastante confusa) usada para descrever o efeito de uma oferta de tokens em expansão, embora este fenómeno fosse mais precisamente caracterizado como “diluição” na terminologia económica tradicional. Manteremos a definição anterior de inflação no restante deste artigo.

Em ambientes inflacionários, os detentores de moeda podem experimentar uma diminuição do seu poder de compra, o que prejudica a confiança nessa moeda e no sistema económico em geral. Devido a isto, a inflação é considerada uma métrica chave de qualquer economia, e os bancos centrais em todo o mundo têm mandatos específicos para atingir taxas de inflação anuais baixas para as moedas fiduciárias que gerem (muitas vezes em torno de 2 a 4 por cento). Contudo, como demonstrou a experiência recente em toda a economia global actual, esta não é uma tarefa simples.

À luz das recentes pressões inflacionárias na economia global, a Coinbase propôs a concepção de uma 'flatcoin' ajustada pela inflação. O objetivo declarado de uma flatcoin seria “manter a estabilidade no poder de compra e ao mesmo tempo ter resiliência face à incerteza económica causada pelo sistema financeiro legado”. Mais uma vez, não é uma tarefa fácil – vamos examinar a seguir alguns dos desafios inerentes ao design de flatcoins.

Desafios de design de Flatcoin

Especificar uma flatcoin é uma proposta de design única e, como tal, contém vários desafios que precisam ser resolvidos, tanto isoladamente quanto simultaneamente. Iremos nos aprofundar nos detalhes de alguns desses desafios posteriormente neste artigo. Os principais desafios consistem em detectar com precisão a inflação e criar incentivos apropriados.

Especificamente, a inflação, como muitos conceitos em economia, opera dentro do paradigma de sistemas adaptativos complexos. Isto significa que há um enorme número de interações dinâmicas de diferentes fatores e variáveis, incluindo o comportamento humano imprevisível que afeta tanto as causas como os efeitos da inflação. Isto representa um desafio no design de flatcoins, e qualquer implementação precisará estar ciente de uma série de considerações, incluindo, mas não se limitando a:

• Baixa granularidade temporal dos índices de inflação
• Dificuldades em torno da regulação espaço-temporal da medição do sensor
• Complexidade da fusão de sensores e design de controlador eficaz
• Desafio de promover mudanças na economia flatcoin através de incentivos apropriados

Um design viável de Flatcoin: Semi-Stablecoins baseados em controlador

Uma abordagem promissora para a construção de Flatcoins é reutilizar algumas das stablecoins mais bem-sucedidas atualmente em implantação: aquelas que se baseiam na noção de usar controladores como uma forma de detectar mudanças de preços e reorganizar os incentivos dos participantes para que o valor do token mantido tenda a acompanhar um valor de referência.

Estes são Stablecoins Baseados em Controlador (CBS), uma classe de tokens da qual o RAI é um exemplo implantado. A inspiração da RAI provém de preocupações teóricas e práticas semelhantes — uma das razões para a RAI adoptar um controlador é que foi demonstrado que o comportamento histórico do banco central ao controlar a inflação é bem descrito por um controlador PID em seu lugar. Isto é demonstrado teoricamente por Hawkings et al. 2014 e empiricamente por Shepherd et al. 2019.

Dada a estabilidade demonstrada pelo RAI como uma stablecoin baseada em controlador, a seguir veremos o RAI como um estudo de caso e apresentaremos os componentes para um design viável de flatcoin baseado em CBS.

RAI como estudo de caso

RAI é um CBS que tende a rastrear o valor do USD apenas usando incentivos econômicos guiados por um controlador de PI não supervisionado, juntamente com um oráculo que “sente” o preço RAI/USD a qualquer momento.

Em termos de experiência do usuário, o RAI permite que os usuários tomem empréstimos com garantia excessiva no RAI usando ETH como garantia. A dívida ativa é denominada em RAI, e a taxa de juros dessa dívida (ou Taxa de Resgate, como é chamada no ecossistema RAI) é definida pelo controlador de PI implementado. O valor do empréstimo que pode ser obtido é determinado pelo denominado Preço de Resgate, que na prática tende a acompanhar de perto o preço de mercado do RAI – com discrepâncias normalmente da ordem de 1%.

A lógica de ajuste da taxa de juros baseia-se na discrepância entre o Preço de Mercado do RAI (denominado em RAI por USD) e o Preço de Resgate do RAI (também denominado em RAI por USD). Quando o preço de resgate está acima do preço de mercado, a taxa de juros tende a aumentar. Quando está abaixo, tende a diminuir (ou até ficar negativo!).

A razão pela qual o preço do RAI é bastante estável, mesmo sem indexações e com um ativo volátil (ETH) utilizado como garantia, é devido aos seus incentivos anticíclicos. O Preço de Mercado é determinado pelo mercado secundário de compradores e vendedores de RAI, sendo portanto volátil, e o Preço de Resgate é determinado pelo controlador PI, sendo portanto amortecido. Conseqüentemente, há um incentivo para que usuários racionais façam arbitragem quando há uma grande discrepância entre os dois preços.

Especificamente, quando o Preço de Mercado está acima do Preço de Resgate, faz sentido tomar empréstimos de RAI, vendê-los ao Mercado Secundário com lucro, esperar que ambos os preços convirjam e comprar RAI do Mercado Secundário para saldar a dívida para uma posição neutra. Isto é especialmente conveniente se o Preço de Mercado estiver acima do RP durante um longo período de tempo, uma vez que a Taxa de Reembolso pode tornar-se fortemente negativa, gerando assim tanto lucros de arbitragem como lucros de taxa de juro. De qualquer forma, lucrar com o sistema tende a estabilizar o preço de mercado do token RAI.

Já na situação oposta (Preço de resgate acima do preço de mercado), a ação lucrativa seria comprar o máximo possível de RAI no mercado secundário e mantê-lo até a convergência dos preços, ou utilizá-lo para fechar quaisquer posições abertas de RAI. A primeira ação tende a reduzir os RAI circulantes dos mercados, e a segunda ação queimará os RAIs. Ambos induzirão o sistema à convergência dos preços de mercado.

A beleza do controlador por trás do RAI é que todos esses incentivos induzidos pelo controlador são impulsionados por uma referência externa, nomeadamente o preço RAI/USD adquirido através de um oráculo externo. A RAI não depende diretamente de ter quaisquer ações ou pools de liquidez em dólares americanos para alcançar a estabilidade de preços.

Para projetar Flatcoins, o design RAI representa um ponto natural para construir um MVP, e duas coisas serão necessárias: 1) um Oráculo de Inflação e 2) um controlador devidamente ajustado para as medições de inflação.

Mais recursos sobre RAI:

• Reflexer Finanças
• Invocando o Deus do Dinheiro. Aplicando Teoria de Controle a… | por BlockScience | Reflexor | Médio
• Workshop nº 1: Workshops RAI - Modelando o Deus do Dinheiro
• GitHub — BlockScience/reflexer: Reflexer Labs, RAI
• GitHub — BlockScience/reflexer-digital-twin: Kit de ferramentas baseado em cadCAD para realizar testes de rotina automatizados e previsões futuras para uma implantação GEB

Um desafio de controle distribuído

Tendo estabelecido que ter um controlador sintonizado e um oráculo de inflação são componentes-chave para um Flatcoin MVP baseado em CBS, podemos avançar para destilar os desafios que cercam ambos.

Medir a inflação de forma abrangente, devido às suas propriedades espaciais, temporais e de composição (conforme elucidado posteriormente neste artigo), é fundamentalmente um desafio do projeto de sistemas de controle distribuído .

Em termos teóricos de controle, o desafio do design de flatcoin pode ser entendido da seguinte forma:

1. Existe uma “fábrica” geograficamente distribuída que é o mercado de bens e serviços, que emite sinais de preços para diferentes bens em diferentes locais e em diferentes momentos.
2. O primeiro passo seria projetar um conjunto de sensores que captassem sinais relevantes (na frequência certa e nos locais apropriados) e os fundissem em escalas temporais e espaciais apropriadas.
3. Esses sinais podem então ser alimentados em um controlador para serem processados em um modelo suficientemente rico do mundo com o objetivo de estimar as intervenções de mercado necessárias no sistema, de modo que o valor da flatcoin evolua conforme esperado.
4. Este sistema exigiria então que os atuadores fornecessem incentivos que levariam o mercado secundário a ajustar o valor da flatcoin para permanecer em linha com a inflação.

Na próxima seção, exploraremos alguns dos fundamentos da teoria de controle, a fim de desvendar ainda mais o problema de projeto.

Compreendendo a teoria de controle em sistemas adaptativos complexos

Definindo o Meio Ambiente

Na teoria do controle, os “limites” ou ambiente de um sistema devem sempre ser definidos. Pode ser definido um modelo que compreenda o mundo dentro dessas fronteiras suficientemente bem para tomar decisões controladas dentro desse sistema. Abaixo exploraremos as partes de um sistema de controle.

Um diagrama estilizado de um sistema de controle e seus componentes.

As plantas referem-se aos sistemas físicos ou matemáticos que estão sendo controlados. Pode ser um sistema mecânico, um circuito elétrico ou mesmo um sistema biológico. As plantas originalmente se referiam a fábricas e unidades de produção, equipadas com termostatos e outros sensores para controle regulado de temperatura.

Sensores são dispositivos que medem algum aspecto do comportamento ou ambiente da planta, como temperatura, pressão ou posição de um componente. Neste cenário, os sensores precisariam de detectar alterações de preços de bens e serviços relevantes em locais apropriados, a fim de calcular e ajustar as alterações na inflação.

Atuadores são dispositivos que afetam o comportamento futuro da planta, como motores, válvulas, aquecedores ou incentivos econômicos para garantir a evolução adequada dos preços dos tokens ajustados pela inflação.

Os controladores são os cérebros do sistema de controle, processando informações dos sensores e usando essas informações para ajustar o comportamento dos atuadores a fim de alcançar o resultado desejado. O controlador calcula a ação apropriada a ser tomada com base no estado atual do sistema e no resultado desejado, usando algoritmos e modelos matemáticos para ajudar a gerenciar o desempenho do sistema.

Juntos, sensores, atuadores e controladores formam os blocos básicos de um sistema de controle para uma planta, que pode ser usado para regular e automatizar uma ampla gama de processos, mesmo em sistemas com interações humanas imprevisíveis.

Aprofundando-se nos desafios do Flatcoin

A dificuldade de se ajustar à inflação

Qualquer token que vise acompanhar a taxa de inflação para mitigar o seu impacto no poder de compra terá de responder a algumas questões difíceis sobre quais os 'sensores' e fontes de informação que são utilizados, tais como: “Inflação onde?”, ou “Para quem?” e “De quais bens e serviços?”

Uma demonstração das variações de preços de diferentes bens listados no Índice de Preços ao Consumidor (IPC) dos Estados Unidos, em comparação com o índice oficial do IPC em preto. (fonte)

Como ilustra lindamente o economista Blair Fix, a inflação não é apenas “uma coisa”. É claro que existem índices de inflação, como o deflator do PIB ou os Índices de Preços ao Consumidor e ao Produtor (IPC e PPI, respetivamente), mas todas estas métricas variam consideravelmente entre si, além de dependerem de outros critérios (como a localização geográfica , indústria ou setor). Os índices também sofrem normalmente de fraca granularidade temporal, sendo a maioria actualizada mensalmente, na melhor das hipóteses, enquanto as alterações no poder de compra podem ter um impacto imediato na vida quotidiana (por exemplo, compras de mercearia ou gasolina).

A concepção de uma flatcoin, que (como o próprio nome indica) manteria um perfil de poder de compra “plano” apesar das alterações de preços, deve considerar cuidadosamente o âmbito e alcance pretendidos antes de ser implementada. Um token ajustado à inflação pode ter de enfrentar elevados níveis de volatilidade de preços, tais como hiperinflação, em algumas regiões geográficas ou setores durante longos períodos de tempo, ao mesmo tempo que se ajusta à baixa volatilidade e à falta de inflação noutras áreas.

Além disso, a selecção da medida de inflação a escolher é um desafio, uma vez que a inflação pode variar significativamente mesmo a nível nacional, regional ou metropolitano. E as medidas padronizadas de inflação, como o IPC, não têm em conta variações no poder de compra entre grupos compostos por diferentes profissões, investimentos e composições socioeconómicas ou demográficas.

Finalmente, do ponto de vista da implementação, e aumentando a complexidade do desafio de concepção, a medição precisa e oportuna da inflação representa um problema oracle particularmente difícil, dada a susceptibilidade de tal token a uma potencial manipulação. Como os atuadores do sistema flatcoin dependerão da confiabilidade (e da “incontestável”) do subsistema oracle, seu projeto também está longe de ser simples.

Rumo a Flatcoins em Produção: Uma Proposta para Seguir em Frente

As dificuldades espaço-temporais deste problema específico são consideráveis, e existem problemas de design abertos que poderiam ser muito interessantes de resolver do ponto de vista da utilização de métodos teóricos de controlo para criar os incentivos apropriados para uma economia simbólica regulada por algoritmos.

No espírito da metodologia ágil, recomendamos um design de PoC com recursos minimizados e uma implementação piloto, para atingir um conjunto inicial de metas de design que satisfaçam os requisitos iniciais. O PoC poderia ser projetado para capacidade de atualização de recursos para implementações mais complexas, à medida que desafios de design iterados continuam a ser resolvidos mediante especificações e priorização adicionais.

Um ponto de partida é restringir primeiro a componente espacial da inflação. Um design de prova de conceito (PoC) simples e recomendado seria começar com uma flatcoin indexada regionalmente dentro de um mercado de moeda única e um índice de preços escalar, embora este design simples possa enfrentar vários desafios de arbitragem.

Em prazos de design mais longos, um token de inflação de índice composto global resolveria essas dificuldades de arbitragem e, portanto, teria casos de uso mais robustos, mas exigiria significativamente mais conceituação e design para enfrentar os inúmeros desafios apresentados ao longo deste artigo. À medida que o primeiro PoC é implantado e avaliado, requisitos e recursos adicionais poderiam ser apresentados para a pesquisa e desenvolvimento incremental dos sensores, controladores e atuadores que são necessários para uma flatcoin verdadeiramente eficaz em escala global, que seria abrangente de diversificada e índices multiespaciais.

Sobre a BlockScience

BlockScience® é uma empresa de engenharia de sistemas complexos, P&D e análise. Nosso objetivo é combinar pesquisa de nível acadêmico com engenharia matemática e computacional avançada para projetar sistemas sociotécnicos seguros e resilientes. Fornecemos serviços de engenharia, design e análise para uma ampla gama de clientes, incluindo organizações com fins lucrativos, sem fins lucrativos, acadêmicas e governamentais, e contribuímos para pesquisa de código aberto e desenvolvimento de software.

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