FLASH CRASH, czyli jak komputery przejęły giełdę

Biuro

Biuro (B&M Noskowski / Getty Images/iStockphoto)

Mrugnięcie powieki trwa około 0,2 s. Tyle czasu potrzeba, żeby na giełdzie zbić fortunę. Lub ją stracić. Tak szybko działają algorytmy, które dziś odpowiadają za 70 proc. operacji na Wall Street. Dla maklerów problemem staje się granica prędkości światła. I nie jest to metafora.

Jim Cramer to nie typ, który siedzi cicho. Jest wybuchowy, pokrzykuje, nie ma zahamowań, zwłaszcza przed wygłaszaniem szokujących komentarzy, i zwykle ma rację. Jego show o giełdzie „Mad Money” jest od lat jednym z najchętniej oglądanych programów biznesowych w USA. Jednak o 6 maja 2010 r. Cramer raczej chyba wolałby zapomnieć. Tego dnia po raz pierwszy i jedyny w swojej karierze wyglądał na wizji jak ktoś, kto zarobił ciężkim przedmiotem prosto w głowę.

Dzień wcześniej parlament w Atenach przegłosował przyjęcie narzuconego przez Eurostrefę drastycznego pakietu oszczędnościowego. Reakcja ulicy była natychmiastowa i gorąca. Trzy osoby zginęły w podpalonym oddziale jednego z banków i nic nie zapowiadało uspokojenia nastrojów. Inwestorzy wycofywali pieniądze ze wszystkich rynków świata. Przez pierwszych pięć godzin nowojorska giełda skurczyła się o 2,5 proc. Maklerzy siedzieli jak na szpilkach, mając pewność, że choćby jedna celnie rzucona butelka z benzyną w Atenach czy Pireusie może przypomnieć światu, że greckim wynalazkiem jest nie tylko demokracja, ale i anarchia.

O 14:42 czasu Nowego Jorku, kiedy Cramer pojawił się na antenie CNBC, amerykańska giełda dostała zawału. Nagle. Bez ostrzeżenia. I wbrew logice. To nie był stopniowy spadek cen akcji. To wyglądało tak, jakby nagle w tej samej chwili wszyscy zaczęli sprzedawać. Wszystko. Doszło do sytuacji absurdalnych: w ciągu tej samej sekundy akcje firmy konsultingowej Accenture kosztowały jednego centa i jednocześnie 30 dol. Indeks Dow, który rzadko w ciągu dnia przesuwa się o więcej niż 300 pkt, w pięć minut spadł o 998 i pół punktu. Wykres jego wartości wyglądał jak ucięty siekierą. Wyparował bilion dolarów zainwestowanych w akcje, które nagle giełda uznała za bezwartościowe.

Reporter Scott Wapner relacjonował wydarzenia tonem człowieka, który znalazł się w oku cyklonu. Próbował przekrzyczeć zgiełk ogarniętej paniką giełdy. „Jest strach. To kapitulacja. Kompletna kapitulacja. Na rynku jest strach, widzimy, jak inwestorzy uciekają w bezpieczne złoto”. Zanim skończył to zdanie, giełda spadła o kolejnych 50 punktów. Cramer, patrząc na pikujący indeks, mamrotał: „To niemożliwe, to niemożliwe...”. Odżył dopiero po chwili na widok akcji koncernu Procter & Gamble. „Kupować, w tej chwili kupować!”– krzyczał. Kosmetyczny gigant w kilkadziesiąt sekund stracił 25% wartości. „Te akcje nie są tak mało warte. Jeśli są teraz tak tanie, musicie je natychmiast kupować” – pokrzykiwał. I jak na zawołanie kurs wystrzelił w górę. Nie tylko tej firmy. Cała giełda wystartowała jak rakieta.

To nie sprawcza siła telewizyjnej gadającej głowy, tylko tysiące inwestorów jednocześnie doszło do tego samego wniosku co Cramer. Okrzyk „kupować! ” zabrzmiał w tysiącach biur maklerskich na świecie. Akcje koncernów, które sekundy wcześniej z hukiem dobiły do poziomu jednego centa, drożały nawet o 3000%. Akcje Apple’a, które rano kosztowały 250 dol., przez chwilę były wyceniane na 100 tys. dol. za sztukę. W ciągu sekund narodziły się fortuny.

Była 15:07. Makler wracający z lunchu zapewne nie zauważyłby już nic dziwnego, może z wyjątkiem spoconych, zaczerwienionych twarzy kolegów, z trudem próbujących odzyskać oddech. Giełda, jak gdyby nigdy nic, wróciła do poziomu sprzed 14:42. Flash crash, jak nazwano potem to wydarzenie, trwał 25 minut, ale wyjaśnienie, co właściwie się stało, zajęło śledczym kolejnych pięć lat.

Węgierski imigrant

Nic nie zapowiadało, że Tamas Peterffy zostanie najbogatszym Węgrem świata. Nic, może poza incydentem z roku 1956 r. Miał 12 lat i właśnie wrócił z wycieczki do innego świata, z Austrii. Przywiózł ze sobą przedmiot pożądania kolegów z klasy: piękną żółtą paczkę gumy Juicy Fruit. Chętnych na nią było więcej niż towaru, więc Tamas zmaksymalizował zwrot z inwestycji, każdy plasterek gumy tnąc na pięć kawałków i sprzedając z zyskiem. Przyłapany przez dyrektora szkoły usłyszał pogadankę o braku „komunistycznego ducha”.

Faktycznie, miał go za mało, bo już w 1965 r. rzucił studia inżynierskie i wyjechał do ojca w USA. Ojciec uznał jednak, że maleńkie mieszkanko w kamienicy w nowojorskim Queens nie pomieści jeszcze jednego Peterffy’ego. Dał synowi 100 dol. na drogę i polecenie: „Zrób coś ze swoim życiem”.

Chłopak z trudem znalazł pracę, jako kreślarz w biurze tworzącym plany autostrad. Firma chciała iść z duchem czasu i zainwestowała w najnowocześniejszy gadżet: komputer. Maszyna miała wielkość szafki, moc obliczeniową dzisiejszego zegarka i absolutnie nikt nie potrafił się nią posługiwać. Peterffy znał na tym etapie może ze sto słów po angielsku, ale zapału miał dość, by przeczytać instrukcję obsługi. Sam, siedząc w biurze po nocach, nauczył się programowania. Język komputera wchodził mu do głowy łatwiej niż angielski. Zakochał się w tej wielkiej, dziwnej maszynie i jej możliwościach.

Tamas, teraz posługujący się imieniem Thomas, szybko przekonał się, że jeśli umie rozmawiać z komputerem, nikogo nie obchodzi, że do ludzi mówi z fatalnym akcentem. I tak z biura architektonicznego szybko trafił do finansów. W jaki sposób? Maklerzy sądzili, że zdolny informatyk może pomóc rozwiązać ich problem. Chodziło o tak zwane opcje, czyli umowy dające prawo do zakupu akcji po umówionej cenie w umówionym czasie. Kupujący w efekcie zakłada się, że udział w danym momencie będzie wart konkretną kwotę. Siłą rzeczy w interesie kupującego jest to, by w wyznaczonym terminie prawdziwa wartość akcji była wyższa niż cena, którą zgodził się zapłacić w opcji, bo wtedy dostaje akcje po promocyjnej cenie i może, jeśli chce, natychmiast sprzedać je z zyskiem. Każdy, kto mógłby ustalić zawczasu – posługując się statystyką, matematyką czy choćby wróżeniem z fusów – jaka będzie prawdopodobna wartość akcji, miałby w rękach maszynkę do robienia pieniędzy. Peterffy zbudował ją w dziewięć miesięcy.

Thomas PetterfyThomas Petterfy James Leynse / Corbis via Getty Images

Jego algorytm wyliczał prawdopodobną wartość danej akcji i wysyłał zlecenia do maklerów. Ostatnim elementem systemu nadal był człowiek, choć wykonywał polecenia komputerowego nadzorcy. Firma Peterffy’ego zaczęła więc zatrudniać w roli swoich przedstawicieli na giełdowym parkiecie bardzo atrakcyjne kobiety. Składane przez nie oferty znajdowały chętnych nieprzyzwoicie szybko i dopiero poniewczasie przekonywali się oni, że blondynki Peterffy’ego, słuchające podszeptów komputera, rzadko wchodzą w interesy, na których tracą.

Święty kabelek NASDAQ

Już w 1987 r. Peterffy spełnił swoją ambicję: zupełnie wyeliminował człowieka z obiegu giełdowych transakcji. To wtedy ruszył indeks NASDAQ, pierwszy, w którym transakcje odbywały się wyłącznie elektronicznie, bez tłumu krzyczących i gestykulujących maklerów. Wszystkie operacje były wpisywane w beżowych biurach, na beżowych klawiaturach beżowych komputerów przez milczących ludzi w drogich, na szczęście zwykle niebeżowych, garniturach.

Dla Węgra i to było zbyt ludzkie. Odciął kabel doprowadzający dane do oficjalnego terminala NASDAQ i własnoręcznie przylutował go do układu scalonego, który wcześniej zbudował. W ten sposób przekazywał giełdowe dane wprost do komputera, na którym działał jego analityczny algorytm. Tym samym kablem wysyłał na giełdę zlecenia kupna i sprzedaży. W ten sposób po raz pierwszy w historii komputer zaczął handlować udziałami sam. Rola człowieka w procesie zarabiania, wydawania i tracenia pieniędzy sprowadzała się do nadania wytycznych i możliwości awaryjnego wyłączenia maszyny, gdyby coś poszło nie tak.

Ten eksperyment niemal skończył się wyrzuceniem Peterffy’ego z giełdy. Kiedy jego biuro odwiedził przedstawiciel NASDAQ, zaszokowała go cisza. Żadnych faksów, dzwoniących telefonów, nawet klepania w klawiaturę. Kiedy dowiedział się, dlaczego nie ma tam żywego ducha, pobladł. „Chyba nie wolno czegoś takiego robić” – powiedział i obiecał, że odezwie się po konsultacjach „z górą”. Konsultacje nie poszły po myśli Węgra. NASDAQ uznał, że wyrywanie kabelków z ich terminala jest całkowicie niestosowne, a zlecenia kupna i sprzedaży mają być wydawane za pośrednictwem klawiatury, nie przez system na sztywno wpięty do ich komputerów.

Kiedy tydzień później inspektor pojawił się w biurach Peterffy’ego, przywitał go radosny klekot klawiszy. Ale ludzi wciąż nie było. Peterffy stworzył oprogramowanie, które sczytywało dane z ekranu monitora, bez konieczności wpinania komputera do świętego kabelka NASDAQ. Zlecenia były, zgodnie z poleceniem, przekazywane do systemu za pośrednictwem klawiatury. Jedynej w całym biurze, na której pisał robot wyposażony w dziesiątki gumowych palców. W najgorętszych chwilach uderzenia brzmiały jak serie z karabinu maszynowego.

NASDAQ postanowił udawać, że nic się nie dzieje. Ale działo się. Sukcesy Peterffy’ego i jego spółki sprawiły, że wszyscy najwięksi gracze zaczęli zabiegać o programistów, fizyków, statystyków, kosmologów i każdego, kto mógł im obiecać, że stworzy matematyczną formułę automatycznie zarabiającą pieniądze. Kiedy w 1998 r. SEC, rządowa Komisja do spraw Papierów Wartościowych i Giełd, oficjalnie pozwoliła handlować na giełdzie elektronicznie, byli gotowi. 20 lat później maklerzy przekrzykujący się na giełdzie, wymachujący papierami i starający się zwrócić na siebie uwagę potencjalnych kontrahentów to finansowa cepelia. Są tam w dalszym ciągu, bo ludzie chcą ich tam oglądać i czują się lepiej, gdy w telewizji widzą na giełdzie innych ludzi, a nie tylko rzędy serwerów. Prawda jest jednak taka, że krzyczący maklerzy z prawdziwą giełdą mają tyle wspólnego, co występy zespołu Mazowsze z codziennym życiem mieszkańca Mokotowa.

Algorytmy kontra... algorytmy

Bank JP Morgan szacuje, że w USA ludzie dokonują mniej niż 10% transakcji giełdowych. Europa jest nieco w tyle, ale już w 2010 r. Bank Anglii utrzymywał, że za 60% operacji na londyńskiej giełdzie stoją programy komputerowe. Nadzór człowieka jest wyłącznie nominalny. Bo jak nadzorować program, który potrafi wykonać 100 transakcji w czasie, kiedy człowiek raz kliknie myszką? Na giełdzie szybkość algorytmów to życie. Jeśli algorytm działa o tysięczną część sekundy szybciej niż program konkurencji, zgarnia wszystko.

Kluczem są tak zwane transakcje o dużej częstotliwości (high frequency trading, HFT). Algorytmy w akcji przypominają stado nietoperzy. Kiedy na giełdzie pojawia się inwestor z dużym zleceniem, na przykład fundusz emerytalny chcący nabyć dużą partię akcji, algorytmy natychmiast go obskakują. Załóżmy, że fundusz chce kupić 10 tys. akcji. Oczywiście, chce to zrobić jak najtaniej, ale ustala widełki: od 50 do 50,02 dol. Ten zakres to oczywiście tajemnica. Algorytmy HFT to sondują. Wysyłają „pingi” – wystawiają i milisekundę później wycofują oferty sprzedaży akcji. Jak posługujące się sonarem nietoperze, błyskawicznie namierzają cel: maksymalną cenę, którą jest skłonny zapłacić fundusz. I dopiero wtedy naprawdę ruszają do ataku. Błyskawicznie skupują wszystkie akcje sprzedawane po cenie niższej niż to maksimum i sprzedają je funduszowi. W tysięcznych częściach sekundy dokonują setek operacji.

Początkowo cała infrastruktura zautomatyzowanego handlu – serwerownie, kable, dyski – znajdowała się w budynkach giełd. NASDAQ planował wydawanie każdemu identycznego, 30-metrowego kabla, którym kupcy mieli podpinać swoje maszyny do serwerów giełdy. W ten sposób giełda miała uniknąć oskarżeń o faworyzowanie kogoś. Wynajem szafki na komputer w takim centrum kosztuje oczywiście tysiące dolarów miesięcznie. W miarę jak handel akcjami się globalizował, infrastruktura zbudowana specjalnie na potrzeby finansowych algorytmów też rozprzestrzeniła się na świat. Dziś makler z Hongkongu może zarobić miliony, wykorzystując różnice w cenie akcji między Nowym Jorkiem a Londynem. Jeśli jest wystarczająco szybki. W związku

z tym już w 2010 r. firmy HFT wydały na infrastrukturę 2 mld dol. Zrobili tak finansista Jim Barksdale i makler Daniel Spivey. Spivey chciał za pomocą swoich algorytmów wykorzystywać różnice w cenach między akcjami na giełdach w Chicago i Nowym Jorku. Dostępne łącza były za wolne. Rozwiązanie? Zbudować nowe. Nad połączeniem pracowało 125 ekip speców od łączności. Nowy kabel za 300 mln dol. jest o 150 km krótszy od poprzedniego. Krótszy, czyli szybszy. Żaden z poważnych domów maklerskich nie mógł sobie pozwolić na to, by z niego nie korzystać. Pierwszych 200 klientów nowego łącza zapłaciło łącznie 2,8 mld dol. za 3 milisekundy oszczędzonego czasu.

Podobne megaprojekty, budowane wielkim kosztem dla wygody algorytmów, a nie ludzi, powstają na całym świecie. Podmorskie kable, wieże przekaźnikowe, serwerownie… Pojawił się nawet pomysł zawieszenia nad Atlantykiem łańcucha dronów przekazujących sygnał z Londynu do Nowego Jorku. Przypominałyby trochę dawne ogniska na szczytach gór, ostrzegające przed niebezpieczeństwem. Twórcy kabla Chicago-Nowy Jork już półżartem zapowiadają, że kolejny zaoszczędzi następne milisekundy, ścinając krzywiznę powierzchni kuli ziemskiej i drążąc tunel w prostej linii między dwoma leżącymi na jej powierzchni punktami. A to dopiero początek.

Konkurencja jest mordercza, a coraz inteligentniejsze programy potrafią polować na siebie nawzajem, szukać słabych punktów, powtarzalności, bezlitośnie wykorzystywać pomyłki. Kłamią, zalewając rynek fałszywymi zleceniami, by zdezorientować konkurencję, albo zapychają jej łącza, żeby ją spowolnić. Prowadzą ściśle tajne operacje kupna i sprzedaży zamaskowane przed „wzrokiem” innych programów. Sprzedają dziś mniej akcji niż kilka lat temu, ale wystawiają na giełdzie o wiele więcej zleceń. To element ich wojny: mają spowalniać i ogłupiać konkurencję, maskując swoje prawdziwe zamiary.

Kto jest podatny na fake newsy?

Ryzyko, że któryś z algorytmów wymknie się spod kontroli, stale rośnie. Reformatorzy chcą wprowadzenia na giełdzie ograniczeń prędkości: choćby 50 milisekund opóźnienia uchroniłoby nas przed kolejnymi flash crashami. W 2013 r. Włochy wprowadziły podatek od operacji HFT. Każda transakcja rynkowa, wykonana w mniej niż pół sekundy, zostanie obciążona podatkiem w wysokości 0,02%. Podobny podatek wprowadziła także Francja. Na razie jednak szybkość wciąż oznacza wielkie pieniądze, a nadzór człowieka nad tym, co robią algorytmy, stał się w zasadzie niemożliwy. Przekonał się o tym bardzo boleśnie fundusz Knight Capital.

1 sierpnia 2012 r. nowojorska giełda NYSE ruszyła, jak zawsze, o 9:30. Milisekundy później giełdę zalały setki tysięcy transakcji. Ktoś handlował akcjami co najmniej 148 różnych firm w partiach po 100 sztuk. W ciągu trzech minut ilość transakcji na rynku była już dwa razy większa od dziennej średniej. Ceny zaczęły wariować, a 5 km dalej, po drugiej stronie rzeki Hudson w biurach Knight Capital, wybuchła panika. To ich algorytm był źródłem anomalii. Przeznaczony do dezaktywacji kod wymknął się spod kontroli. Zalał rynek milionami koszmarnie nietrafionych transakcji, które kosztowały firmę 10 mln dol. na minutę. I nikt nie wiedział, jak go wyłączyć. Programiści Knight Capital rzucili się do przekopywania algorytmu sterującego transakcjami giełdowymi firmy. W końcu, po 45 minutach, uśmiercili zbuntowany kod. Było jednak już za późno, by uratować przed bankructwem do niedawna świetnie prosperujący biznes.

Knight to jedynie niewielki fundusz inwestycyjny, więc fiasko nie miało trwałych konsekwencji. Ale co, gdyby podobny błąd przytrafił się którejś z wielkich instytucji finansowych? W 2008 r. do kryzysu doprowadziły lata błędnych decyzji. Teraz wystarczą sekundy i literówka w kodzie. Albo celowe działanie. Pierwszy raz stoimy w obliczu realnej możliwości prowadzenia za pomocą algorytmów wojny gospodarczej.

W październiku 2012 r. tylko jeden algorytm złożył 4 proc. wszystkich zleceń na rynku. Zajął 10 proc. mocy obliczeniowej giełdy i… nie sfinalizował ani jednej operacji. Wszystkie zlecenia zostały wycofane. 10 takich algorytmów mogłoby sparaliżować giełdę. Na razie to pewnie tylko wypadki, ale wystarczy trochę pieniędzy, kilku dobrych programistów i możemy mieć kryzys znacznie większy niż którykolwiek z dotychczasowych, bo niewywołany przypadkowo. Zresztą nie trzeba wielkich pieniędzy ani bezpośredniego dostępu do giełdy. Wystarczą fake newsy.

Algorytmy, w ramach zdobywania przewagi nad konkurencją, już nauczyły się czytać. Dostają specjalnie sformatowane depesze z agencji informacyjnych, giełd i od wyspecjalizowanych brokerów danych. Wyłapują z nich słowa-klucze, pozwalające wyłowić rynkowe trendy, zanim ludzie zdołają na nie zareagować. Sięgają też do mediów społecznościowych. Przeczesują Twittera i Facebooka, czekając na wpisy ludzi i instytucji, które mają wpływ na rynek: rządów, ekspertów, biznesmenów, firm. Instytucji, które są z założenia godne zaufania.

Tyle, że to błędne założenie. 23 kwietnia 2013 r. giełda przekonała się, jak bardzo. Tego dnia o 13:07 profil agencji Associated Press na Twitterze opublikował wiadomość: „PILNE: Dwie eksplozje w Białym Domu, Barack Obama ranny”. Tydzień wcześniej wybuchła bomba na mecie maratonu w Bostonie. Czy teraz terroryści zdołali uderzyć w samym sercu Ameryki? Giełda runęła. Algorytmy zaczęły błyskawicznie sprzedawać akcje i wycofywać pieniądze z giełdy, by uniknąć strat. Zanim maklerzy zdołali kliknąć myszką, wyparowało 136,5 mld dol. Dow Jones spadł o 150 pkt i znów, jak przy flash crashu, pięć minut później wszystko wróciło do normy. To był fejk. Nie było żadnej bomby. Na konferencji prasowej w Białym Domu reporter AP przeprosił. Ktoś włamał się na twitterowe konto agencji.

Algorytmy: beznamiętne, logiczne, dążące tylko do zysku, okazały się podatne na fake newsy jak... człowiek. Wystarczy taka wrzutka, żeby giełda znalazła się w tarapatach. Po co to robić? Żeby nadwyrężyć gospodarkę jakiegoś kraju lub po prostu zarobić miliony, kupując, gdy spanikowane algorytmy sprzedają. I sprzedając, gdy program zorientuje się, że alarm to lipa.

Algorytmy rozpędziły giełdę do niebezpiecznej prędkości, a my na razie nie mamy hamulca.

Cyberwojny, Agata Kaźmierska i Wojciech BrzezińskiCyberwojny, Agata Kaźmierska i Wojciech Brzeziński materiały prasowe

Powyższy tekst pochodzi z książki Agaty Kaźmierskiej i Wojciecha Brzezińskiego „Strefy cyberwojny”, która ukazała się nakładem wydawnictwa Oficyna 4eM.

Zobacz także
  • Unold 58915, 48040 i Sam Cook PSC-20, PSC-30 Zdrowe gotowanie z nowoczesnym AGD
  • Tysiąc dolarów za obejrzenie wszystkich filmów Marvela
  • Miasto staje się smart Miasto staje się smart

Polecamy