Essays on Financial Innovations : Expected Returns and Volatility in the Cryptocurrency Market

Abstract

This dissertation consists of five essays that examine expected returns and volatility in the cryptocurrency market.

The first essay analyses the profitability of momentum trading strategies in digital currencies. The results show that a plain momentum strategy does not yield significant returns due to crashes in individual cryptocurrencies, but that risk management through volatility-scaling methods generates substantial gains, both with and without factor model risk adjustment. The second essay explores how the momentum anomaly manifests when focusing on cryptocurrencies with high liquidity and stability over time. The findings indicate that momentum is not driven by digital currencies with smooth return processes, but rather by those that temporarily reach high liquidity levels.

The third essay investigates the transition from the Proof-of-Work (PoW) to the Proof-of-Stake (PoS) consensus protocol and its impact on the relationship between cryptocurrency volatility and energy shocks. The results reveal a marked decline in the sensitivity of digital currencies to energy market shocks after the adoption of PoS, supporting the shift towards a more environmentally sustainable protocol.

The fourth essay models cryptocurrency volatility using power law distributions. The analysis shows that altcoins share a common risk process that follows power law behaviour, suggesting that the scope for risk diversification is limited.

The fifth essay examines the market reaction to the new Basel framework regulating banks’ exposures to cryptoasset volatility. The event study results indicate a negative market reaction, suggesting that regulators’ stance may be overly stringent and that the framework may warrant revision.

Taken together, this dissertation contributes to the literature by assessing the profitability of traditional trading strategies in cryptocurrency markets, highlighting sources of uncertainty, and identifying potential tools for risk management.

SUMMARIO

Questa tesi è composta da cinque saggi che esaminano i rendimenti attesi ed i profili di volatilità nel mercato delle criptovalute.

Il primo saggio analizza la redditività delle strategie di trading basate sul momentum applicate al contesto delle valute digitali. I risultati dimostrano che sebbene una semplice strategia momentum non generi un profitto significativo a causa dei crolli di prezzo di singole criptovalute, una gestione del rischio tramite metodi di volatility-scaling produce rendimenti considerevoli, sia con sia senza aggiustamento per il rischio basato su modelli fattoriali.

Sul tema, il secondo saggio esamina come si manifesti l’anomalia momentum, concentrandosi su criptovalute con elevata liquidità e stabilità nel tempo. L’analisi indica che il momentum non è guidato da valute digitali con un processo dei rendimenti regolare, bensì da criptovalute che raggiungono solo temporaneamente livelli elevati di liquidità.

Il terzo saggio indaga come il passaggio dal protocollo di consenso Proof-of-Work (PoW) al Proof-of-Stake (PoS) impatti la relazione tra la volatilità delle criptovalute e gli shock energetici. I risultati mostrano una riduzione significativa della sensibilità delle valute digitali agli shock del mercato dell’energia in seguito all’adozione del PoS, incoraggiando la migrazione verso questo protocollo ritenuto più sostenibile dal punto di vista ambientale.

Il quarto saggio modella la volatilità delle criptovalute utilizzando distribuzioni a legge di potenza. Si riscontra che le altcoin condividono un processo di rischio comune che segue un comportamento a legge di potenza, implicando che la diversificazione del rischio potrebbe essere limitata.

Infine, il quinto saggio esamina la reazione del mercato delle criptovalute all’implementazione del nuovo framework di vigilanza prudenziale di Basilea per le esposizioni delle banche in cripto-asset. I risultati dell’event study mostrano una reazione negativa del mercato, suggerendo una visione eccessivamente restrittiva da parte dei regolatori e la potenziale necessità di apportare correttivi al framework.

Nel complesso, questa tesi contribuisce alla letteratura esaminando la redditività delle strategie di trading tradizionali e l’incertezza nel mercato delle criptovalute, presentando al contempo potenziali strumenti di mitigazione del rischio.

Tämä väitöskirja koostuu viidestä esseestä, jotka tarkastelevat kryptovaluutta-markkinoiden odotettuja tuottoja ja volatiliteettiprofiilia.

Ensimmäinen essee analysoi momentum-kaupankäyntistrategioiden kannattavuutta digitaalisten valuuttojen kontekstissa. Tulokset osoittavat, että pelkkä momentum-strategia ei tuota merkittävää tuottoa yksittäisten kryptovaluuttojen romahdusten vuoksi, mutta riskienhallinta volatiliteettiskaalausmenetelmien avulla parantaa tuottoja huomattavasti sekä faktorimallilla riskikorjattuna että ilman.

Toisessa esseessä tarkastellaan momentum-anomalian ilmenemistä keskittymällä kryptovaluuttoihin, joilla on korkea likviditeetti ja vakaus ajan myötä. Analyysi osoittaa, että momentum ei johdu vakaista digitaalisista valuutoista, vaan valuutoista, jotka saavuttavat vain hetkellisesti korkean likviditeetin.

Kolmas essee tutkii siirtymistä Proof-of-Work (PoW) -konsensusprotokollasta Proof-of-Stake (PoS) -protokollaan sekä sen vaikutusta kryptovaluuttojen volatiliteetin ja energiashokkien väliseen suhteeseen. Tulokset paljastavat merkittävän herkkyyden vähenemisen kryptovaluuttojen reaktiossa energiamarkkinoiden shokkeihin PoS-protokollan käyttöönoton jälkeen, mikä tukee siirtymistä ympäristön kannalta kestävämpään järjestelmään.

Neljäs essee mallintaa kryptovaluuttojen volatiliteettia voimalakijakauman avulla. Havaintojen mukaan altcoineilla on yhteinen riskiprosessi, joka noudattaa voimalakikäyttäytymistä. Tämä viittaa siihen, että riskin hajauttaminen saattaa olla rajallista.

Viides ja viimeinen essee tarkastelee markkinoiden reaktiota uuteen Baselin sääntelykehykseen, joka koskee pankkien altistumista kryptovarojen volatiliteetille. Tapahtumatutkimuksen tulokset osoittavat markkinoiden negatiivisen reaktion, mikä viittaa siihen, että sääntelijöiden linja on mahdollisesti liian tiukka ja että sääntelykehystä voi olla tarpeen tarkistaa. Tämä väitöskirja täydentää kirjallisuutta arvioimalla perinteisten kaupankäyntistrategioiden kannattavuutta ja kryptovaluuttamarkkinoiden epävarmuutta sekä esittelee mahdollisia riskienhallintatyökaluja.

SUMMARIO

Questa tesi è composta da cinque saggi che esaminano i rendimenti attesi ed i profili di volatilità nel mercato delle criptovalute.

Il primo saggio analizza la redditività delle strategie di trading basate sul momentum applicate al contesto delle valute digitali. I risultati dimostrano che sebbene una semplice strategia momentum non generi un profitto significativo a causa dei crolli di prezzo di singole criptovalute, una gestione del rischio tramite metodi di volatility-scaling produce rendimenti considerevoli, sia con sia senza aggiustamento per il rischio basato su modelli fattoriali.

Sul tema, il secondo saggio esamina come si manifesti l’anomalia momentum, concentrandosi su criptovalute con elevata liquidità e stabilità nel tempo. L’analisi indica che il momentum non è guidato da valute digitali con un processo dei rendimenti regolare, bensì da criptovalute che raggiungono solo temporaneamente livelli elevati di liquidità.

Il terzo saggio indaga come il passaggio dal protocollo di consenso Proof-of-Work (PoW) al Proof-of-Stake (PoS) impatti la relazione tra la volatilità delle criptovalute e gli shock energetici. I risultati mostrano una riduzione significativa della sensibilità delle valute digitali agli shock del mercato dell’energia in seguito all’adozione del PoS, incoraggiando la migrazione verso questo protocollo ritenuto più sostenibile dal punto di vista ambientale.

Il quarto saggio modella la volatilità delle criptovalute utilizzando distribuzioni a legge di potenza. Si riscontra che le altcoin condividono un processo di rischio comune che segue un comportamento a legge di potenza, implicando che la diversificazione del rischio potrebbe essere limitata.

Infine, il quinto saggio esamina la reazione del mercato delle criptovalute all’implementazione del nuovo framework di vigilanza prudenziale di Basilea per le esposizioni delle banche in cripto-asset. I risultati dell’event study mostrano una reazione negativa del mercato, suggerendo una visione eccessivamente restrittiva da parte dei regolatori e la potenziale necessità di apportare correttivi al framework.

Nel complesso, questa tesi contribuisce alla letteratura esaminando la redditività delle strategie di trading tradizionali e l’incertezza nel mercato delle criptovalute, presentando al contempo potenziali strumenti di mitigazione del rischio.