关于加密货币交易，你需要知道的一切

概述

1. 简介

作为一个新兴市场和研究方向，加密货币和加密货币交易已经取得了长足的进步，人们的兴趣和活动也有了显著的上升[103]。从图1中，我们观察到，自2018年以来，超过85%的论文已经发表，证明了加密货币交易作为金融交易的一个新研究领域的出现。

根据加密货币交易这些文献分布在六个不同方面：

加密货币交易软件系统（即实时交易系统、海龟交易系统、套利交易系统）；

系统交易，包括技术分析、配对交易和其他系统交易方法；

新型交易技术，包括计量经济学方法、机器学习技术和其他较新的交易方法；

投资组合和加密货币资产，包括共生加密货币和加密资产投资组合研究；

市场状况研究，包括泡沫[106]或崩溃分析和极端情况；

其他杂项加密货币交易研究。

在这项调查中，我们的目的是汇编这些领域中最相关的研究，并提取一组描述性指标，这些指标可以给出这一领域的成熟度研究水平的想法。

已经有相关工作讨论或部分调查与加密货币交易相关的文献。Kyriazis等人[166]调查了加密货币市场的效率和有利可图的交易机会。Ahamad等人[4]和Sharma等人[221]对加密货币进行了简要的调查。Ujan等人[191]简要介绍了加密货币系统。Ignasi等人[186]对比特币文献进行了文献计量分析。这些工作成果集中在加密货币的特定领域，包括加密货币和加密货币市场介绍、加密货币系统/平台、比特币文献综述等。但据我们所知，之前没有任何人提供过一个全面的调查，特别是集中在加密货币交易方面。

图2描述了论文结构，它由所采用的评审模式决定。有关这方面的更多详细信息，请参阅第4节。

2. 加密货币交易

本节介绍加密货币交易。我们将讨论区块链技术、加密货币市场和加密货币交易策略。

2.1. 区块链

2.1.1. 区块链技术介绍

区块链是一个经济交易的数字账本，不仅可以用来记录金融交易，还可以记录任何具有内在价值的对象。[232]. 区块链最简单的形式是一系列带有时间戳的不可变数据记录，由不属于任何单一实体的一组机器管理。这些数据块中的每一个都受到加密原理的保护，并在一个链中相互联结（参见图3中的工作流）。

像比特币这样的加密货币是在对等 络结构上制造的。每个对等方都有所有交易的完整历史记录，从而记录每个账户的余额。例如，一个交易，上面写着“A向B支付X比特币”，由A使用其私钥签名。签名后，该事务将在 络上广播。当对等节点发现一个新的交易事务时，它会检查以确保签名有效。如果验证是有效的，那么该区块将被添加到链中。

2.1.2. 从区块链到加密货币

确认是加密货币中的一个关键概念；只有矿工才能确认交易。矿工向区块链添加区块；他们检索前一个区块中的交易，并将其与前一个区块的哈希相结合以获得其哈希，然后将派生的哈希存储到当前区块中。区块链中的矿工接受交易，将其标记为合法交易，并通过 络进行广播。矿工确认事务后，每个节点必须将其添加到其数据库中。用外行的话说，它已经成为区块链的一部分，矿工们从事这项工作是为了获得加密货币代币，比如比特币。与区块链不同，加密货币与使用基于分布式账本技术的代币有关。任何涉及购买、销售、投资等的交易都涉及区块链原生代币或子代币。区块链是一种驱动加密货币的平台，是一种充当 络分布式账本的技术。 络创造了一种交易手段，实现了价值和信息的传递。加密货币是这些 络中用来传递价值和支付这些交易的代币。它们可以被认为是区块链上的工具，在某些情况下还可以作为资源或实用工具发挥作用。在其他情况下，它们被用来数字化资产的价值。总之，加密货币是基于区块链技术的生态系统的一部分。

2.2. 加密货币市场简介

2.2.1. 什么是加密货币？

加密货币是一种去中心化分散的交换媒介，它使用加密功能进行金融交易[90]。加密货币利用区块链技术获得去中心、透明和不可变[187]等特性。在上面，我们讨论了区块链技术是如何应用于加密货币的。

一般来说，加密货币的安全性是建立在密码学的基础上的，既不是人也不是信任[194]。例如，比特币使用一种称为“椭圆曲线”的方法来确保涉及比特币的交易是安全的[246]。椭圆曲线密码是一种依靠数学来保证交易安全的公钥密码。当有人试图用暴力来绕过上述加密方案时，他们每秒钟尝试2500亿种可能性时，需要宇宙年龄的十分之一才能找到一个值匹配[118]。就其作为货币的用途而言，加密货币与货币具有相同的属性。它的供给是可控的。大多数加密货币限制代币的供应。比特币，供应量将随着时间的推移而减少，并将在2140年左右达到最终数量。所有加密货币通过区块链中编码的时间表控制代币供应。

加密货币最重要的特征之一是没有金融中介机构[125]。没有“中间人”会降低交易者的交易成本。相比之下，如果一家银行的数据库遭到黑客攻击或损坏，该银行将完全依靠其备份来恢复任何丢失或受损的信息。有了加密货币，即使部分 络遭到破坏，其余部分仍能正确验证交易。加密货币还有一个重要特点，即不受任何中央机构的控制[217]：区块链的去中心分散性质确保了加密货币理论上不受政府控制和干预。

截至2019年12月20日，共有4950种加密货币和20325种加密货币市场；市值约为1900亿美元[78]。图4显示了全球市值和24小时交易量的历史数据[238]。总市值的计算方法是将所有加密货币的美元市值相加。从图中，我们可以观察到加密货币如何在2017年经历指数增长，并在2018年初经历一个巨大的泡沫破灭。但近年来，加密货币出现了企稳迹象。

有三种主流加密货币：比特币（BTC）、以太坊（ETH）和莱特币（LTC）。比特币诞生于2009年，获得了巨大的人气。2008年10月31日，一个人或一群化名为Satoshi Nakamoto的个人发布了比特币白皮书，并将其描述为：“一种纯粹的对等电子现金版本，无需经过交易对手即可通过 络将一方支付给另一方，以太坊由Vitalik Buterin于2015年推出，是一个特殊的区块链，自带有一个名为Ether（交易所中的ETH符 ）的代币令牌。以太坊的一个非常重要的特性是能够在以太坊区块链上创建新的代币。以太坊 络于2015年7月30日上线，并预采了7200万个以太坊。Litecoin是由Charlie Lee创建的点对点加密货币。它是根据比特币协议创建的，但它使用了不同的哈希算法。Litecoin使用内存密集型的工作证明算法Scrypt。

图5显示了加密货币总市值的百分比；比特币和以太坊占据了总市值的绝大部分（2020年1月8日收集的数据）。

2.2.2. 加密货币交易所

加密货币交易所或数字货币交易所（DCE）是一种允许客户交易加密货币的业务。加密货币交易所可以是做市商，通常将买卖价差作为服务佣金，或作为配对平台，只需收取费用。

表1显示了根据“nomics” 站[199]编制的按数量排列的顶级或经典加密货币交易所。芝加哥商业交易所（CME）、芝加哥期权交易所（CBOE）以及BAKKT（由纽约证券交易所支持）都是受监管的加密货币交易所。法币数据也来自“经济学” 站[199]。监管机构和上市交易所支持的货币从官方 站或博客上收集。

2.3. 加密货币交易

2.3.1. 定义

首先给出了加密货币交易的定义。定义1。加密货币交易是以盈利为目的买卖加密货币的行为。

加密货币交易的定义可以分为三个方面：交易对象、交易模式和交易策略。加密货币交易的对象是被交易的资产，即“加密货币”。加密货币交易的运作模式取决于加密货币市场的交易手段，可分为“差价交易（CFD）”（双方之间的合同，通常称为“买方”和“卖方”，规定买方将在头寸结束时向卖方支付自己与“通过交易所买卖加密货币”之间的差额。加密货币交易中的交易策略是由投资者制定的一种算法，它定义了一组在加密货币市场上买卖的预定义规则。

2.3.2. 加密货币交易的优势

加密货币交易的好处包括：

剧烈波动。加密货币的波动性通常可能会吸引投机性兴趣和投资者。日内价格的快速波动可以为交易者提供巨大的赚钱机会，但也包含了更多的风险。

24小时市场。加密货币市场每周7天，每天24小时开放交易，因为它是一个去中心化分散的市场。与传统买卖股票和大宗商品不同，加密货币市场不是在一个地点进行实物交易。加密货币交易可以发生在个人之间，在世界各地的不同场所，只要能连接上 。

近乎匿名。使用加密货币购买商品和服务是在 上进行的，不需要公开自己的身份。随着对身份盗窃和隐私的日益关注，加密货币可以为用户提供一些隐私方面的优势。不同的交易所有特定的“了解你的客户”（Know Your Customer，KYC）衡量标准，用于识别用户或客户[3]。KYC在交易所的承诺允许金融机构降低金融风险，同时最大限度地提高钱包所有者的匿名性。

P2P对等交易。加密货币最大的好处之一是不需要金融机构中介。如上所述，这可以降低交易成本。此外，这个特性可能会吸引那些不信任传统系统的用户。在这种情况下，场外（OTC）加密货币市场在区块链上提供点对点交易。最著名的加密货币场外交易市场是“LocalBitcoin[176]”。

可编程的“智能”功能。一些加密货币可以给持有者带来其他好处，包括有限的所有权和投票权。加密货币还可能包括实物资产（如艺术品或房地产）的部分所有权权益。

3. 加密货币交易策略

加密货币交易策略是本次调查的重点。交易策略有很多种，大致可以分为两大类：技术策略和基本策略。它们的相似之处在于，它们都依赖于可量化的信息，这些信息可以根据历史数据进行回溯测试，以验证它们的性能。近年来，第三种交易策略，我们称之为量化策略，受到越来越多的关注。这种交易策略与技术交易策略类似，因为它使用交易所的交易活动信息来做出买入或卖出决策。量化交易者用量化的数据建立交易策略，主要是从价格、成交量、技术指标或比率中提取，利用市场的低效，由交易软件自动执行。加密货币市场不同于传统市场，它有更多的套利机会、更高的波动性和透明度。由于这些特点，大多数交易员和分析师更喜欢在加密货币市场中使用量化交易策略。

3.1. 加密货币交易软件系统

软件交易系统允许国际交易，处理客户账户和信息，接受和执行交易指令[50]。加密货币交易系统是一套预先编制了原则的程序，允许加密货币之间以及法定货币和加密货币之间的交易。加密货币交易系统旨在克服价格操纵、 络犯罪活动和交易延迟[21]。在开发加密货币交易系统时，我们必须考虑资本市场、基础资产、投资计划和策略[190]。策略是有效的加密货币交易系统中最重要的部分，下面将介绍这些策略。有几种商用的加密货币交易系统，例如Capfolio、3Commas、CCXT、Freqtrade和Ctubio。通过这些加密货币交易系统，投资者可以从专业的第三方咨询公司和快捷的客户服务中获得专业的交易策略支持、公平透明。

3.2. 系统交易

3.3. 新兴交易技术

加密货币的新兴交易策略包括基于计量经济学和机器学习技术的策略。

3.3.1. 加密货币计量经济学

计量经济学方法运用统计和经济理论相结合的方法来估计经济变量并预测其价值[244]。统计模型使用数学方程对从数据中提取的信息进行编码[152]。在某些情况下，统计建模技术可以快速提供足够精确的模型[24]。也可以使用其他方法，例如基于情绪的预测和基于长期和短期波动分类的预测[64]。波动率的预测可以用来判断加密货币的价格波动，这对加密货币相关衍生品的定价也有价值[147]。

在使用计量经济学研究加密货币交易时，研究人员对时间序列数据应用统计模型，如广义自回归条件异方差（GARCH）和BEKK（以Baba、Engle、Kraft和Kroner的名字命名，1995[96]）模型来评估加密货币的波动[55]。线性统计模型是一种评估价格与解释变量之间线性关系的方法[196]。当存在多个解释变量时，我们可以用多个线性模型来模拟解释变量（独立变量）和反应变量（因变量）之间的线性关系。时间序列分析中常用的线性统计模型是自回归滑动平均（ARMA）模型[69]。

3.3.2. 机器学习技术

机器学习是开发比特币和其他加密货币交易策略的有效工具[185]，因为它可以推断人类通常无法直接观察到的数据关系。从最基本的角度来看，机器学习依赖于两个主要部分的定义：输入特征和目标函数。输入特征（数据源）的定义是基础和技术分析知识发挥作用的地方。我们可以将输入分为若干组特征，例如，基于经济指标（如国内生产总值指标、利率等）、 会指标（谷歌趋势、推特等）、技术指标（价格、成交量等）和其他季节性指标（时间、星期几等）的特征。目标函数定义了用于判断机器学习模型是否已经学习到当前任务的适应度准则。典型的预测模型试图预测数字（如价格）或分类（如趋势）看不见的结果。机器学习模型通过使用历史输入数据（有时称为样本）来训练，将其中的模式归纳为看不见（样本外）的数据，以（近似）实现目标函数定义的目标。显然，就交易而言，我们的目标是从市场指标中推断出交易信 ，这些指标有助于预测资产未来的回 。

泛化误差是机器学习在实际应用中普遍存在的问题，在金融应用中具有极其重要的意义。在我们实际使用模型进行预测之前，我们需要使用统计方法（如交叉验证）来验证模型。在机器学习中，这通常被称为“验证”。使用机器学习技术预测加密货币的过程如图6所示。

根据主学习循环的形式，我们可以将机器学习方法分为三类：有监督学习、无监督学习和强化学习。有监督学习用于从有标记的训练数据中导出预测函数。带标签的训练数据意味着每个训练实例都包含输入和预期输出。通常，这些预期输出是由主管生成的，代表模型的预期行为。交易中使用最多的标签来自于样本中的未来资产回 。无监督学习试图从未标记的训练数据中推断结构，它可以用于探索性数据分析中发现隐藏的模式或根据任何预定义的相似性度量对数据进行分组。强化学习利用经过训练的软件代理来最大化效用函数，该函数定义了他们的目标；这足够灵活，允许代理用短期回 来交换未来的回 。在金融部门，一些交易挑战可以表示为一种博弈，在这种博弈中，代理人的目标是在期末实现收益最大化。

机器学习在加密货币交易研究中的应用包含了数据源理解和机器学习模型研究之间的联系。进一步的具体例子将在后面一节中给出。

3.4. 投资组合研究

投资组合理论提倡投资多样化，通过战略性地配置资产，在给定的风险水平下实现收益最大化。著名的均值-方差优化就是这种方法的一个突出例子[182]。有一些常见的方法来建立一个加密资产的多元化投资组合。第一种方法是跨市场多样化，即在加密货币市场的投资组合中混合各种各样的投资。第二种方法是考虑行业生态细分市场，即避免在任何一个类别上投资过多资金。加密货币市场投资组合的多元化投资包括跨加密货币的投资组合[175]和跨全球市场的投资组合，包括股票和期货[140]。

3.5. 市场状况研究

对于加密货币来说，市场状况研究显得尤为重要。金融泡沫是指资产价格的大幅上涨，而其内在价值没有发生变化[48]。许多专家指出，2017年加密货币价格增长了900%，出现了加密货币泡沫。2018年，比特币面临价值暴跌。这种显著的波动促使研究人员研究加密货币交易中的泡沫和极端情况。

4. 论文收集与 告模式

本节介绍了我们论文收集的范围和方法、基本分析和调查的结构。

4.1. 调查范围

在更高的层次上，研究人员专注于设计模型来预测加密货币市场的回 或波动。这些技术对交易信 的产生非常有用。在上述预测模型的下一个层次上，研究人员讨论了在真实加密货币市场进行交易的技术交易方法。泡沫和极端情况是加密货币交易中的热门话题，因为如上所述，这些市场已显示出高度的波动性（而在崩溃后波动性下降）。投资组合和加密货币资产管理是控制风险的有效方法。在风险管理研究中，我们将这两个领域归为一组。本次调查的其他论文包括定价规则、动态市场分析、监管含义等主题。表2显示了本次调查中加密货币交易的一般范围。

由于加密货币交易中的许多交易策略和方法都与股票交易密切相关，一些研究者将后者的研究成果移植或使用到前者。在进行这项研究时，我们只考虑那些研究集中在加密货币市场或这些市场和其他金融市场交易比较的论文。

具体而言，我们在收集与加密货币交易相关的文件时采用以下标准：

这里所说的“加密货币交易”是指表2中所列并在上面讨论过的术语之一。

一些研究人员对加密货币[4221]、加密货币系统[191]和加密货币交易机会[166]进行了简要的调查。与我们的调查相比，这些调查的范围相当有限，其中还包括对该领域最新论文的讨论；我们要指出，这是一个快速发展的研究领域。

4.2. 论文收集方法

[Crypto] + Trading

[Crypto] + Trading system

[Crypto] + Prediction

[Crypto] + Trading strategy

[Crypto] + Risk Management

[Crypto] + Portfolio

为了确保高覆盖率，我们对通过这些关键字找到的每篇论文都采用了所谓的滚雪球[250]方法。我们检查了从滚雪球的方法，满足上述标准介绍的文件，直到我们达到结束。

4.3. 收集结果

表3显示了我们论文集的详细结果。关键词搜索在第4.1节的六个感兴趣的研究领域产生了126篇论文。

图7显示了在不同研究地点发表的论文的分布情况。在所有论文中，45.24%的论文发表在《金融经济学杂志》（JFE）、《剑桥替代金融中心》（CCAF）、《金融研究快 》（Finance Research Letters）、《经济政策研究中心》（CEPR）和《风险与金融管理杂志》（JRFM）等财经类期刊上；4.76%的论文发表在《金融经济学杂志》（JFE）、《剑桥替代金融中心》（CCAF）、《金融研究快 》（Finance Research Letters）、《经济政策研究中心》（CEPR）和《风险与作为公共科学图书馆一 （PLOS one）、英国皇家开放科学学会（Royal Society open Science）和SAGE；15.87%的论文发表在智能工程和数据挖掘领域，如计算智能系列研讨会（SSCI）、智能系统会议（IntelliSys）等，智能数据工程与自动化学习（IDEAL）和国际数据挖掘会议（ICDM）；4.76%的论文发表在Physica A等物理/医师场所（主要是物理场所）；10.32%的论文发表在人工智能和复杂系统场所，如复杂性和国际信息处理联合会（IFIP）；17.46%的论文发表在包含独立发表论文和学位论文的其他场所；1.59%的论文发表在arXiv上。不同场所的分布情况表明，加密货币交易大多在财经场所发布，但在其他方面则有很大的差异。

4.4. 调查组织

根据表4，我们将在论文的其余部分讨论所收集的论文的贡献和对这些论文的统计分析。

我们收集的论文是从六个角度组织和呈现的。第5节介绍了几种不同的加密货币交易软件系统。第6节介绍了应用于加密货币交易的系统交易。在第7部分，我们介绍了一些新兴的交易技术，包括加密货币计量经济学、机器学习技术以及加密货币市场中的其他新兴交易技术。第8节介绍了加密货币对及其相关因素的研究和加密资产组合的研究。在第9节中，我们讨论加密货币市场状况研究，包括泡沫、崩溃分析和极端情况。第10节介绍了加密货币交易中未涉及的其他研究。

我们想强调的是，上述六个标题侧重于加密货币交易的一个特定方面；我们对每个标题下收集的文件进行了完整的组织。这意味着那些涉及多个方面的论文将在不同的章节中讨论，每个角度一次。

在第11节中，我们分析和比较了不同加密货币交易属性和技术的研究论文数量，并总结了加密货币交易的数据集和研究时间表。

我们在此回顾的基础上，在第12节中总结了一些未来研究的机会。

5. 加密货币交易软件系统

5.1. 交易基础设施系统

随着计算机科学和加密货币交易的发展，许多加密货币交易系统/机器人已经被开发出来。表5比较了市场上现有的加密货币交易系统。该表是根据URL类型（GitHub或官方 站）和GitHub星型点赞（如果合适）排序的。

Capfolio是一个专有的应用于加密货币交易的系统，是一个专业的分析平台，具有先进的后验测试引擎[51]。它支持五种不同的加密货币交换。

3 Commas是一个专有的应付加密货币交易系统平台，可以同时接受盈亏指令[1]。该系统兼容12种不同的加密货币交易所。

CCXT是一个加密货币交易系统，具有统一的API开箱即用和可选的标准化数据，支持许多比特币/以太币/Altcoin交换市场和商户API。任何交易者或开发者都可以基于这些数据创建交易策略，并通过API访问公共交易[61]。CCXT库用于连接全球加密货币交易所和支付处理服务并与之进行交易。它提供对市场数据的快速访问，用于存储、分析、可视化、指标开发、算法交易、策略回溯测试、自动代码生成和相关软件工程。它是专为程序员，熟练的交易员，数据科学家和金融分析师建立交易算法。当前的CCXT功能包括：

I. 支持许多加密货币交易所；

II. 全面实施公共和私人API；

III. 用于交叉交易分析和套利的可选标准化数据；

IV. 开箱即用的统一API，非常容易集成。

Blackbird一种C++的比特币套利交易系统，它自动执行比特币交易所之间的长/短套利交易。它可以产生不在交易所之间转移资金的市场中立策略[36]。Blackbird背后的动机是，在保持市场中立的同时，从不同交易所之间的这些暂时性价差中自然获利。与其他比特币套利系统不同，Blackbird不出售比特币，但实际上在空头交易所卖空比特币。此功能提供了两个重要的优点。首先，该策略始终是市场不可知的：比特币市场的波动（上涨或下跌）不会影响该策略的回 。这就消除了这种策略的巨大风险。其次，这种策略不需要在比特币交易所之间转移资金（美元或BTC）。买卖交易在两个不同的交易所并行进行，没有必要处理传输延迟。

StockSharp是一个开源的交易平台，可在全球任何市场进行交易，包括48个加密货币交易所[227]。它有一个免费的C#库和免费的交易图表应用程序。手动或自动交易（算法交易机器人，常规或HFT）可以在这个平台上运行。StockSharp由五个提供不同功能的组件组成：

I.  S#。设计器-免费通用算法策略应用程序，易于创建策略；

II. 数据自由软件，可以自动加载和存储市场数据；

III. S#终端-自由交易图表应用程序（交易终端）；

IV. Shell—现成的图形框架，可以根据需要进行更改，并且在C#中具有完全开放的源代码；

V.  API-一个免费的C库，供使用visual studio的程序员使用。任何交易策略都可以在S#.API中创建。

Freqtrade是一个用Python编写的免费开源加密货币交易机器人系统。它被设计成支持所有主要的交易，并由电 /telegram控制。它包含了回溯测试、映射和资金管理工具，以及通过机器学习进行的策略优化[108]。Freqtrade具有以下特点：

I.  持久性：通过SQLite技术实现持久性；

II. 通过机器学习优化策略：使用机器学习来优化您的交易策略参数与真实的交易数据；

III. 边际仓位大小：计算中签率、风险收益率、最优止损和调整仓位大小，然后针对每个特定市场进行仓位交易；

IV. 电 管理：利用电 管理机器人。

V. 试运行：不花钱运行机器人；

CryptoSignal是一个专业的技术分析加密货币交易系统[86]。投资者可以追踪超过500个比特币，比特币，世达币，双子座和更多。自动技术分析包括动量、RSI、Ichimoku Cloud、MACD等。系统提供警 ，包括电子邮件、Slack、电 等。CryptoSignal有两个主要功能。首先，它提供了模块化代码，便于实现交易策略；其次，它很容易用Docker安装。

Ctubio是一个基于C++的低延迟（高频）加密货币交易系统[87 ]。这个交易系统可以在不到几毫秒的时间内通过支持的加密货币交易所下订单或取消订单。此外，它还提供了一个图表系统，可以可视化交易账户状态，包括交易完成情况、法定货币的目标头寸等。

Catalyst是对加密货币交易系统的分析和可视化[57]。它使交易策略易于在历史数据（每日和分钟分辨率）上表达和回溯测试，为特定策略的表现提供分析和见解。Catalyst允许用户共享和组织数据，并建立盈利的、数据驱动的投资策略。Catalyst不仅支持交易执行，还提供所有加密资产的历史价格数据（从分钟到每日分辨率）。Catalyst还具有回溯测试和实时交易功能，使用户能够在两种不同的交易模式之间无缝过渡。最后，Catalyst集成了统计和机器学习库（如matplotlib、scipy、statsmodels和sklearn），以支持最新交易系统的开发、分析和可视化。

Golang Crypto Trading Bot是一个基于Go的加密货币交易系统[117]。用户可以在沙盒环境模拟中测试该策略。如果启用模拟模式，则必须为每个交换指定每个代币的假余额。

5.2. 实时加密货币交易系统

5.3. 加密货币市场中的海龟/Turtle交易系统

5.4. 加密货币套利交易系统

5.5. 三种加密货币交易系统的比较

实时交易系统使用实时函数来收集数据并生成交易算法。海龟交易系统和套利交易系统在收益和风险行为上表现出鲜明的对比。在加密货币市场中使用海龟交易系统可以获得高回 和高风险。套利交易系统虽然在收益方面较差，但风险也较低。海龟交易系统和套利交易系统的一个共同特点是它们在捕获Alpha方面表现良好。

6 系统交易

6.1. 技术分析

许多研究者把重点放在加密货币市场交易的技术指标（模式）分析上。这种方法的研究实例包括“Turtle Soup pattern strategy”[233]、“Nem（XEM）策略”[236]、“Amazing Gann Box strategy”[234]、“Busted Double Top Pattern strategy”[235]、“Bottom Rotation Trading strategy”[237]。表6显示了使用技术指标对这五种经典技术交易策略的比较。“Turtle Soup pattern strategy”[233]使用了2天的价格突破来预测加密货币的价格趋势。这种策略是一种图表交易模式。“Nem（XEM）策略”结合变化率（ROC）指标和相对强度指数（RSI）预测价格趋势[236]。“Amazing Gann Box strategy”预测了Gann Box的确切涨跌点，用于捕捉加密货币价格的爆炸性趋势[234]。技术分析工具，如烛台和盒形图与斐波那契回溯黄金分割率的基础上使用的技术分析。斐波那契回档使用水平线来表示市场中可能存在的支撑和阻力水平。“破产双顶模式”使用了熊市反转交易模式，产生卖出信 来预测价格趋势[235]。“底部轮换交易”是一种在反转发生之前选择底部的技术分析方法。此策略使用价格图模式和方框图作为技术分析工具。

Sungjoo等人[122]使用遗传编程（GP）进行了调查，以发现加密货币市场中有吸引力的技术模式。实验中使用了移动平均法（MA）和随机振荡法等12个技术指标，并用调整增益、匹配计数、相对市场压力和多样性度量等方法来量化技术模式的吸引力。通过扩展实验，GP系统成功地找到了有吸引力的技术模式，这对投资组合优化是有用的。Hudson等人[130]应用了近15000条技术交易规则（分为MA规则、过滤规则、支撑阻力规则、振荡规则和通道突破规则）。这项综合研究发现，技术性交易规则为投资者提供了显著的预测能力和盈利能力。Corbet等人[82]分析了移动平均线振荡器形式的各种技术交易规则和交易区间突破策略，以在加密货币市场中产生更高的回 。通过使用一分钟美元计价的比特币收盘价数据，回溯测试表明，可变长度移动平均（VMA）规则在高频交易中产生最有用的信 时表现最好。

6.2. 配对交易

配对交易是一种试图利用某些证券价格之间的均值回归的交易策略。Miroslav[105]利用Gatev等人[115]的基准调查了标准对交易方法对加密货币数据的适用性。配对交易策略分两步构建。首先，确定具有稳定长期关系的合适配对。其次，计算长期均衡，并以价差为基础确定配对交易策略。该研究还利用高频数据扩展了日内交易对。总的来说，在Miroslav的实验中，该模型能够实现3%的月利润[105]。Broek[47]在加密货币交易中应用了基于协整的成对交易，发现31对成对交易显著协整（部门内和跨部门）。通过选取四对，并在60天的交易周期内进行检验，配对交易策略从套利机会中获得了盈利能力，从而否定了加密货币市场的有效市场假说（EMH）。Lintihac等人[174]提出了一个资产组合的最优动态配对交易策略模型。实验使用随机控制技术来计算最优投资组合权重，并将结果与实践者常用的其他策略（包括静态双门限策略）相关联。Thomas等人[171]提出了一个两两交易模型，将时变波动性与不变的方差弹性结合起来。实验用有限差分法计算最佳配对策略，用广义矩法估计参数。

6.3. 其他

7. 新兴加密交易技术

7.1. 加密货币计量经济学

Copula-quantile因果分析和Granger因果分析是研究加密货币交易分析中因果关系的两种方法。Bouri等人[41]对加密货币市场的波动性应用了Copula-quantile因果关系方法。实验的方法扩展了Lee和Yang[170]在2014年提出的Copula-Granger分布因果关系（CGCD）方法。实验用copula函数构造了两个CGCD测试。参数检验使用六个参数copula函数来发现变量之间的依赖密度。这些函数的性能矩阵随copula密度的变化而变化。研究的重点是三个分布区域：左尾（1%、5%、10%分位数）、中心区（40%、60%分位数和中位数）和右尾（90%、95%、99%分位数）。该研究提供了从交易量到七种大型加密货币左右尾收益的格兰杰因果关系的重要证据。Elie等人[42]通过Bodart和Candelon[38]的频域检验了主要加密货币波动性之间的因果关系，并区分了暂时性和永久性因果关系。结果表明，长期而言，永久性冲击对解释Granger因果关系更为重要，而短暂性冲击则主导了小型加密货币的因果关系。Badenhorst[13]试图通过Granger因果关系方法和ARCH（1,1）揭示现货和衍生品市场交易量是否影响比特币价格波动。研究结果表明，现货交易量对价格波动有显著的正向影响，而加密货币波动与衍生品市场的关系不确定。Elie等人[45]使用了动态等相关（DECO）模型，并 告了12种主要加密货币之间平均收益均衡相关性随时间变化的证据。结果显示，尽管2018年加密货币价格大幅下跌，但加密货币市场整合程度仍有所提高。此外，交易量的衡量和不确定性是一体化的关键决定因素。

时间序列研究中的一些计量经济学方法，如GARCH和BEKK，已经被用于加密货币交易的文献中。Conrad等人[81]使用GARCH-MIDAS模型提取比特币市场的长期和短期波动成分。该模型的技术细节将条件方差分解为低频分量和高频分量。研究结果发现，标准普尔500指数的已实现波动率对长期比特币波动率具有显著的负向影响，标准普尔500指数的波动率风险溢价对长期比特币波动率具有显著的正向影响。Ardia等人[8]使用马尔可夫转换GARCH（MSGARCH）模型来检验比特币对数收益率的GARCH波动动力学中是否存在制度变迁。此外，利用贝叶斯方法估计模型参数和计算VaR预测。结果表明，MSGARCH模型在风险价值预测方面明显优于单机制GARCH模型。Troster等人[239]进行了一般GARCH和GAS（广义自回归分数）分析，对比特币的收益和风险进行建模和预测。实验发现，重尾分布的GAS模型能够为比特币的收益和风险建模提供最佳的样本外预测和拟合优度属性。研究结果还说明了对比特币收益率进行过度峰度建模的重要性。Charles等人[65]研究了四个加密货币市场，包括比特币、Dash、Litecoin和Ripple。结果表明，除了Dash市场外，加密货币收益率的显著特征是存在跳跃和结构性突破。考虑了四种GARCH模型（即GARCH、APARCH、IGARCH和FIGARCH）和三种具有结构突变的收益类型（原始收益、跳跃过滤收益和跳跃过滤收益）。这项研究表明了加密货币波动性跳跃和结构突破的重要性。

一些研究者专注于密码货币市场波动性的长记忆方法。长记忆方法侧重于市场波动之间的长期相关性和显著的长期相关性。Chaim等人[63]估计了加密货币市场中具有不连续跳跃的多元随机波动模型。结果表明，长期波动似乎是由主要的市场发展和普遍的利率水平驱动的。Caporale等人[52]通过重标度区间（R/S）分析和分数积分检验了加密货币市场的持久性。研究结果表明，市场具有持续性（其过去和未来价值之间存在正相关关系），其水平随时间而变化。Khuntin等人[154]将适应性市场假说（AMH）应用于比特币收益的可预测性。Dominguez和Lobato[89]的一致性检验，Escanciano和Velasco[98]的广义谱（GS）用于捕捉比特币收益率的时变线性和非线性依赖性。研究结果验证了比特币价格变化中的演化效率和动态效率的证据符合AMH的说法。

7.2. 机器学习技术

如前所述，机器学习技术构造了计算机算法，通过在现有数据中寻找模式而无需显式指令[128]，从而自动改进自身。近年来机器学习的迅速发展促进了它在加密货币交易中的应用，特别是在加密货币收益预测方面。

几种机器学习技术被应用于加密货币交易中。我们通过目标集来区分这些算法：分类、聚类、回归、强化学习。由于深度学习技术的内在变化和广泛采用，我们专门分了一节讨论深度学习。

分类算法。机器学习中的分类的目标是根据需要将输入对象分类为不同的类别，我们可以为每个类别分配标签（例如，上下）。基于我们收集到的文献，朴素贝叶斯（NB）[216]、支持向量机（SVM）[247]、K近邻（KNN）[247]、决策树（DT）[109]、随机森林（RF）[173]和梯度提升（GB）[111]算法已被用于加密货币交易。NB是一种基于贝叶斯定理的概率分类器，特征之间具有强（朴素）条件独立性假设[216]。支持向量机（SVM）是一种有监督学习模型，其目的是结合学习边界理论实现高边缘分类器[256]。支持向量机将新的示例分配给一个或另一个类别，使其成为非概率二元线性分类器[247]，尽管一些修正可以对其输出进行概率解释[153]。KNN是一种基于记忆或延迟学习的算法，其中函数仅在局部近似，所有计算都推迟到推理时间[247]。DT是一种决策支持工具算法，它使用树状决策图或模型将输入模式分割成多个区域，然后为每个区域分配一个相关标签[109]。RF是一种集成学习方法。该算法通过在训练过程中构造大量决策树，在分类的情况下输出平均一致性作为预测类，在回归的情况下输出平均预测值[173]。GB以弱预测模型集合的形式生成预测模型[111]。

聚类算法。聚类是一种机器学习技术，它将数据点分组，使每个分组都显示出一定的规律性[137]。K-Means是数据挖掘中用于聚类分析的一种矢量量化方法。K-means存储用于定义簇的质心；如果一个点比任何其他质心更接近簇的质心，则认为该点位于特定簇中[245]。根据我们收集的文献，K-Means是加密货币交易中最常用的聚类算法之一。

回归算法。我们将回归定义为任何旨在估计连续值的统计技术[164]。线性回归（LR）和散点图平滑是解决加密货币交易中回归问题的常用技术。LR是一种线性方法，用于模拟标量响应（或因变量）和一个或多个解释变量（或自变量）之间的关系[164]。散点图平滑是一种通过散点图拟合函数的技术，以最好地表示变量之间的关系[110]。

深度学习算法。深度学习是人工神经 络（ANN）的一种现代形式[257]，由于计算能力的进步而成为可能。人工神经 络是一种受组成动物大脑的自然神经 络启发的计算系统。系统通过考虑实例来“学习”执行包括预测在内的任务。深度学习的优越精度来自于高计算复杂度和高成本。深度学习算法目前是许多现代人工智能应用的基础[231]。卷积神经 络（CNNs）[168]、递归神经 络（RNNs）[188]、选通递归单元（GRU）[70]、多层感知器（MLP）和长-短期记忆（LSTM）[67] 络是加密货币交易中最常用的深度学习技术。CNN是一种特殊类型的神经 络层，通常用于监督学习。CNNs在图像处理和自然语言处理问题上取得了最大的成功。在加密货币中使用CNN的尝试见[143]。RNN是一种人工神经 络，其中节点之间的连接形成一个可能循环的有向图。由于在循环连接中引入了内存，RNN的这种结构使其适合于处理时间序列数据[188]。然而，他们面临着消失梯度问题[203]，因此最近提出了不同的变化。LSTM[67]是一种被广泛应用的特殊RNN体系结构。在金融时间序列问题上，LSTMs已显示出优于非分级RNNs，因为它们具有长时间选择性地记住模式的能力。GRU[70]是标准RNN的另一个门控版本，已用于加密交易[91]。加密货币交易中使用的另一种深度学习技术是Seq2seq，它是编码器-解码器架构的具体实现[251]。Seq2seq最初的目的是解决自然语言处理问题，但在[226]中也被应用于加密货币趋势预测。

强化学习算法。强化学习（RL）是机器学习的一个领域，它利用软件代理在环境中的行为来最大化累积回 [230]。深度Q学习（DQN）[120]和深度Boltzmann机器（DBM）[219]是使用RL的加密货币交易中常用的技术。深度Q学习使用神经 络来逼近Q值函数。状态作为输入，所有可能动作的Q值作为输出生成[120]。DBM是一种二元配对马尔可夫随机场（无向概率图形模型），具有多层隐随机变量[219]。它是一个随机耦合的随机二进制单元 络。

7.2.2. 机器学习模型研究

在机器学习交易信 的开发中，技术指标通常被用作输入特征。Nakano等人[193]研究了基于ANNs的比特币日内技术交易，用于收益预测。实验从加密货币交易所获得比特币的中频价格和交易量数据（数据的时间间隔为15分钟）。人工神经 络根据输入数据预测下一个时期的价格趋势（上下）。对数据进行预处理，构建一个包含EMA、新兴市场小盘股（EMSD）、相对强度指数（RSI）等技术模式矩阵的训练数据集，其数值实验包含不同的研究方面，包括基础ANN研究、不同层次的效应、不同激活函数的效应，附加技术指标的不同产出、不同投入和效果。研究结果表明，与原始技术交易策略相比，使用各种技术指标可能会防止非平稳金融时间序列数据分类中的过度拟合，从而提高交易绩效。（买入并持有是本次实验的基准策略。）

不同的深度学习模型已被用于寻找加密货币市场的价格变动模式。Zhengy等人[258]实现了两种机器学习模型，即完全连接的ANN和LSTM来预测加密货币的价格动态。结果表明，虽然理论上LSTM比ANN更适合于时间序列动力学建模，但ANN总体上优于LSTM；在联合预测（五种加密货币日价格预测）中，考虑的性能指标是MAE和RMSE。研究结果表明，加密货币时间序列的未来状态在很大程度上取决于其历史演变。Kwon等人[165]使用了LSTM模型，以表示加密货币过去价格变化的三维价格张量作为输入。该模型在F1成绩方面优于GB模型。具体来说，在10分钟的价格预测中，它的性能比GB模型提高了约7%。特别是，实验表明，LSTM更适合于对高波动率的加密货币数据进行分类。Alessandretti等人[5]测试了梯度增强决策树（包括单回归和XGBoost增强回归）和LSTM模型对每日加密货币价格的预测。他们发现，基于梯度提升决策树的方法在基于5/10天的短期窗口进行预测时效果最好，而LSTM在基于50天数据的预测时效果最好。比较了两种模型中特征的相对重要性，讨论了基于几何平均收益率和Sharpe比率的优化组合。Phaladisailoed等人[207]选择回归模型（Theil-Sen回归和Huber回归）和基于深度学习的模型（LSTM和GRU）来比较预测比特币价格涨跌的性能。在MSE和RSquare（R2）这两种常用的度量标准中，GRU的精度最高。Fan等人[100]在预测8对加密货币的中间价格时，应用了一种自动编码器增强的LSTM结构。^^收集了2级限价指令簿实时数据，实验在高频交易（tick-Level）中实现了78%的价格变动预测准确率。^^这项研究改进并验证了Sirignano等人[224]的观点，即对于加密货币市场，通用模型比货币对特定模型具有更好的性能。此外，还提出了“走查”（即，当原来的深度学习模型似乎不再有效时，对其本身进行再训练）作为一种优化深度学习模型训练的方法，并显示出显著提高预测精度的效果。

7.2.3. 情绪分析

情绪分析是 交媒体时代的热门研究课题，它也被用来改进加密货币交易的预测。该数据源通常必须与机器学习相结合以生成交易信 。

同样，Colianni等人[80]、Garcia等人[113]、Zamuda等人[254]等人将情绪分析技术应用于加密货币交易领域，结果也类似。Colianni等人[80]在加密货币交易的Twitter情绪分析中清理数据并应用监督机器学习算法，如logistic回归、朴素贝叶斯和支持向量机等。Garcia等人[113]将多维分析和脉冲分析应用于比特币情绪效应和算法交易的 会信 。研究结果验证了基于交易的 交媒体情绪有可能产生正投资回 的长期假设。Zamuda等人[254]采用了新的情绪分析指标，并使用多目标投资组合选择来规避加密货币交易中的风险。基于云基础设施对计算资源的弹性需求，这一观点被合理化。提出了一种评价用户 络行为-反应-影响模型（ARIM）的通用模型。Bartolucci等人[19]利用“蝴蝶效应”研究了加密货币的价格，这意味着开源项目的“问题”提供了改进加密货币价格预测的见解。GitHub评论的情感、礼貌、情感分析在以太坊和比特币市场得到应用。结果表明，这些指标对加密货币价格具有预测能力。

7.2.4. 强化学习

深度强化算法绕过预测，直接进入市场管理行动，以实现高累积利润[126]。Bu等人[49]提出了双Q 络和无监督预训练相结合的方法，利用DBM生成并增强加密货币交易中的最优Q函数。交易模型包含两个神经 络形式的串联代理、无监督学习模块和环境。输入市场状态连接编码 络，编码 络包括光谱特征提取（卷积池模块）和时间特征提取（LSTM模块）。双Q 络跟随编码 络，并从该 络生成动作。与现有的深度学习模型（LSTM、CNN、MLP等）相比，该模型即使在极端的市场情况下也获得了最高的利润（记录了24%的利润，而加密货币市场价格下降了-64%）。Juchli[138]应用了强化学习代理的两种实现，一种是Q-learning代理，在没有市场变量的情况下充当学习者，另一种是DQN代理，用于处理前面提到的特征。在两种不同的神经 络结构下对DQN代理进行了回溯测试。结果表明，DQN-CNN智能体（卷积神经 络）在回溯预测方面优于DQN-MLP智能体（多层感知器）。Lucarelli等人[177]专注于通过深度强化学习方法改进自动加密货币交易。对双深度Q学习 络和双深度Q学习 络进行了4年的比较。通过将奖励函数设置为Sharpe比率和利润，证明了双Q学习方法是加密货币交易中最赚钱的方法。

7.3. 其他

Atsalakis等人[9]提出了一种计算智能技术，它使用混合神经模糊控制器PATSOS来预测比特币日价格的变化方向。该方法优于其他两种计算智能模型，第一种是用简单的神经模糊方法开发的，第二种是用人工神经 络开发的。根据该模型的信 ，通过交易模拟获得的投资收益比通过简单的买入持有策略获得的投资收益高71.21%。这是首次在比特币价格变动预测中提出的应用。文献[155]将拓扑数据分析应用于加密货币市场的价格趋势预测。该方法利用动态系统吸引子的拓扑特征来处理任意时间数据。结果表明，该方法能有效地分离重要的拓扑模式和样本噪声（如买卖反弹、价格变化的离散性、交易规模差异或价格变化的信息含量等），并提供了理论结果。Kurbucz[163]设计了一种由单隐层前馈神经 络（SLFN）组成的复杂方法，以（i）确定交易 络（记录所有比特币交易的公共分类账）最频繁边缘对比特币未来价格的预测能力