Что такое автоматизированный маркет-мейкер (AMM)

Автоматизированные маркет-мейкеры (AMM) стали неотъемлемой частью экосистемы DeFi, способствуя триллионам объемов торгов. Впервые предложенные такими проектами, как Bancor и Uniswap в 2017/2018 году, AMM предоставляют интересную альтернативу традиционной модели центрального лимитного портфеля ордеров.

Репликация книги заказов на блокчейн сталкивается с двумя основными проблемами: во-первых, существуют затраты на газ для каждого заказа, который производитель хочет представить или изменить, который со временем становится дорогим и неэффективным. Во-вторых, поскольку данные блокчейна являются общедоступными и легкодоступными, фронтраннинг не позволяет трейдерам выполнять сделки, которые они действительно хотят.

Одним из основных преимуществ AMM перед книгами заказов является то, что любой может поставлять активы в пул, чтобы стать поставщиком ликвидности и зарабатывать торговые сборы. В результате AMM могут привлекать больше капитала, что приводит к большей глубине рынка для децентрализованных бирж (DEX) по сравнению с их централизованными аналогами. Поэтому неудивительно, что эта инновация стала основной основой для самых популярных DEX и даже других приложений DeFi.

Краткая история АММ

Управление DEX на блокчейне с AMM впервые обсуждалось соучредителем Ethereum Виталиком Бутерином еще в 2016 году, что позже вдохновило на создание Uniswap.

В то время как Bancor приписывают создание первого в истории AMM (называемого omnipool), основным недостатком этого подхода было то, что токены должны были быть сопряжены с родным токеном BNT протокола. Поскольку этот токен использовался в качестве общего знаменателя во всех пулах, все свопы требовали токена BNT. В результате трейдеры дважды испытывали проскальзывание, если они хотели поменять счет с USDC на ETH (поскольку общий маршрут таков: от USDC до BNT, затем от BNT до ETH).

Избавившись от необходимости в сетевом токене делать свопы, как в Bancor, торги на Uniswap полностью зависят от резервов токенов в пуле ликвидности, благодаря простой, но элегантной формуле: x * y = k (подробнее об этом в следующем разделе), которая произвела революцию в DeFi. Успех Uniswap с момента его запуска в ноябре 2018 года в конечном итоге породил создание десятков подобных DEX на основе AMM и доказал, что AMM имеют много перспектив в качестве нового финансового примитива.

В то время как Uniswap добилась больших успехов с первыми двумя реализациями, учитывая, что ликвидность предоставляется равномерно во всем ценовом диапазоне от нуля до бесконечности, эффективность капитала отсутствовала. Эта проблема была решена с введением концентрированной ликвидности в Uniswap v3, где эффективность капитала была значительно улучшена, что привело к большей ликвидности и меньшему проскальзыванию.

Для LP это снижает риск непостоянных потерь из-за ликвидности, предоставляемой в ценовом диапазоне. Другим благоприятным аспектом концентрированной ликвидности является простота и гибкость, которые она обеспечивает, причем Uniswap v3 может принимать форму любого возможного AMM.

Для получения дополнительной информации об истории AMM, ознакомьтесь с этим подробным постом.

Теперь мы немного знаем о предыстории АММ, давайте посмотрим, как они функционируют.

Объяснение AMM

Чтобы облегчить торговлю, AMM заменяют книги ордеров пулами ликвидности. Пул ликвидности — это, по сути, смарт-контракт, который содержит резервы двух разных токенов в определенной пропорции. Код смарт-контракта определяет, как определяются цены резервами, правила предоставления ликвидности и торговли, а также сборы, понесенные трейдерами при обмене через пул.

Поставщики ликвидности (LP в нижеследующем) могут поставлять криптоактивы в резерв пула, чтобы зарабатывать торговые сборы от каждой транзакции и получать вознаграждение за токены за предоставление ликвидности в определенный пул. Вознаграждения токенов обычно выдаются в токене управления протоколом, который дает держателям право голоса на разработку протокола и его AMM.

Чтобы отслеживать долю сборов, которые получит LP, акции пула зачисляются как токены LP пропорционально их вкладу в ликвидность как часть всего пула. Это означает, что если LP поставляет 10% активов, они будут зарабатывать 10% торговых сборов, генерируемых пулом. Токены LP, которые представляют их позицию ликвидности, могут быть сожжены в любое время, чтобы удалить ликвидность из пула.

Основным нововведением AMM по сравнению с моделью стакана ордеров является то, что любой может обеспечить ликвидность и заработать долю торговых сборов, снижая барьеры для участия. В модели централизованной книги заказов роль LP обычно зарезервирована за несколькими избранными состоятельными лицами или компаниями. С появлением АММ эта роль открывается для гораздо более широкой аудитории.

С точки зрения трейдера, преимущество заключается в том, что они могут получить ликвидность немедленно, взаимодействуя с пулом, и нет необходимости ждать соответствующего ордера. Если трейдер хочет купить или продать токен, он может пойти в пул, указать актив и сумму, которую он хочет торговать. Затем смарт-контракт предоставит обменный курс, основанный на кривой облигаций, который рассчитывается в соответствии с резервами двух разных токенов в пуле.

В качестве примера рассмотрим пул для ETH-USDC со следующими резервами: ETH = 1 500 000 и USDC = 10 000. Следуя модели Uniswap v2, цена AMM равна соотношению резервов (150 USDC). Как только трейдер покупает 1 ETH с $ 150 в USDC, AMM удаляет 1 ETH из пула и зачисляет эти токены на кошелек трейдера. AMM также добавляет 150 USDC трейдера в пул. В зависимости от параметра комиссии, который устанавливается и рассчитывается смарт-контрактом, с трейдера будет взиматься процент от его транзакции.

Источник: https://ethresear.ch

После того, как сделка будет исполнена, в пуле будет немного меньше ETH и немного больше USDC. Поскольку кривая связывания алгоритмически определяет цену ETH как соотношение между количеством активов, цена ETH падает примерно до 147 USDC. Если бы трейдер вместо этого продал ETH за USDC, то соотношение двигалось бы в противоположном направлении и привело бы к росту цены ETH.

Для больших размеров сделок разница между спотовой ценой и реализованной ценой (также известная как проскальзывание) становится больше по мере увеличения количества токенов, торгуемых относительно размера пула. Поэтому AMM вынуждают тех, кто выходит на более крупные сделки, платить более высокую цену по сравнению с более мелкими сделками. Поэтому для исполнения ордеров необходимо установить некоторую толерантность к проскальзыванию.

Когда происходит сделка, которая приводит к тому, что цена, указанная пулом, значительно отличается от более широкой рыночной стоимости, тогда арбитражеры могут вмешаться и скорректировать количество пула, чтобы получить прибыль от разницы в ценах на AMM и других торговых площадках.

Например, если крупная продажа ETH привела к обвалу цены со 150 USDC до 135 USDC, но среднерыночный показатель остается близким к 150 USDC, то арбитры могут купить ETH у AMM и приступить к его продаже на других торговых площадках. По мере того, как все больше ETH покупается через AMM арбитражерами и больше ETH удаляется из пула ликвидности, цена в конечном итоге сблизится с рыночной ценой 150 USDC.

Как мы видели выше, любой своп изменяет состав активов пула, и обменный курс автоматически обновляется, изменяя стоимость всего пула. По мере того, как колеблется цена актива, колеблется и стоимость пула, а это означает, что стоимость доли пула LP также колеблется. В идеале LP хочет удалить ликвидность как можно ближе к цене, в которую они вошли в позицию, поскольку они могут реализовать убыток, когда активы выводятся из пула после изменения цены, известного как непостоянный убыток. Тем не менее, непостоянные потери могут быть перевешены сборами и вознаграждением токенов, заработанным LP.

АММ в действии

В этом разделе мы рассмотрим три популярные модели AMM, чтобы выделить различные подходы: UniswapCurve и Balancer.

Uniswap

Существуют различные вариации АММ с различными конструкциями кривых склеивания.

Модель Constant Product Market Maker регулирует цену, сохраняя математическое произведение сумм двух активов постоянным. Например, Uniswap версий 1 и 2 известны как CMM, где кратное количеству двух разных токенов остается постоянным в соответствии со следующей формулой:

x * y = k

Где x — количество одного токена (например, ETH), y — количество другого токена (например, USDC) и k — константа.

В версии 2 смарт-контракт пула предполагает, что резервы двух активов имеют одинаковую стоимость. Таким образом, LP должен будет предоставить ETH и USDC в соотношении 50:50 к пулу, чтобы поддерживать константу k.

Источник: Uniswap Docs

В v3 предоставление ликвидности может быть сконцентрировано на части кривой связывания, уменьшая проскальзывание и повышая эффективность капитала. LP в v2 обеспечат ликвидность во всем ценовом диапазоне кривой облигаций, что означает, что большая часть ликвидности не потребляется. С концентрированной ликвидностью LP могут выбрать диапазон, в котором они будут предоставлять ликвидность, и могут корректировать свои позиции на основе рыночных условий.

Источник: Сообщение в блоге Uniswap

Поэтому Uniswap v3 отходит от модели постоянного продукта, смешивая эту модель с маркет-мейкером с постоянной суммой. Сделки не проходят по одноуровневой кривой, определяемой уравнением x * y = k, как в предыдущих версиях. Ликвидность может быть прерывистой, что означает, что позиция каждого LP может быть истощена из одного резерва, что не может произойти с v1 / v2.

Узнайте больше о том, как функционирует AMM Uniswap v3, в техническом описании.

Кривая

Curve является примером гибридной функции маркет-мейкера, сочетающего модели постоянного продукта и постоянной суммы, чтобы обеспечить автоматизированного маркет-мейкера, который более эффективен для свопов стабильных монет.

Пул ликвидности Curve v1 состоит из двух или более активов с одинаковой привязкой, таких как USDC и DAI, WBTC и renBTC или stETH и ETH. Стейблкоины испытали массовый всплеск в принятии, Curve стал DEX с наибольшей общей стоимостью блокировки, способствуя стабильным свопам с очень низкими комиссиями и проскальзыванием.

По мере того, как активы в пуле становятся несбалансированными, кривая связывания принимает форму кривой постоянного произведения (аналогично Uniswap v1/v2). Однако, когда активы поставляются таким образом, что обменный курс достаточно близок к паритету, то кривая связывания смещается к модели постоянной суммы:

Преимущество подхода с постоянной суммой заключается в том, что он устраняет проскальзывание, обнаруженное в моделях продуктов с константой. Гибридная модель, используемая Curve, проиллюстрирована инвариантом Stableswap на рисунке ниже:

Источник: https://curve.fi/files/stableswap-paper.pdf

Чтобы глубже погрузиться в механизм, лежащий в основе Curve v1, ознакомьтесь с техническим документом StableSwap.

В Curve v2 шкала цен постоянно обновляется в соответствии с внутренним ценовым оракулом, чтобы лучше представить рыночную цену и обеспечить, чтобы торговля оставалась вблизи точки равновесия. Функция маркет-мейкера может быть привязана к любой цене, которая подходит всем токенам вместо стейблкоинов или активов, которые торгуются в тандеме.

Уравниватель

Протокол Balancer позволяет каждому пулу иметь более двух активов и поставляться в любом соотношении. Каждому резерву активов присваивается вес при создании пула, где сумма весов равна 1, где веса не изменяются с предоставлением или удалением ликвидности, вместо этого представляя стоимость резерва как часть стоимости пула.

Balancer обобщает концепцию постоянного продукта, применяемую Uniswap к геометрическому среднему, что приводит к тому, что называется постоянным средним маркет-мейкером. Эта модель также добавляет еще одного игрока в AMM, помимо LP и трейдеров, известных как контроллеры, которым поручено управлять пулом.

x^(0.2) + y^(0.3) + z^(0.5) = k

С помощью интеллектуальных пулов Balancer, использующих формулу постоянного среднего (например, показанную выше), мы можем создавать пулы ликвидности до восьми токенов, что обеспечивает большую настраиваемость.

Таким образом, пулы Balancer похожи на индексные фонды, которые строят портфель активов с фиксированным весом. На рисунке ниже сравнивается кривая, используемая Balancer, с двумя активами (один взвешенный 25%, а другой 75%) по сравнению с кривой Uniswap v2.

Источник: Парадигма

Например, мы можем указать любой вес для бычьего или медвежьего пула. Бычий пул для ETH-USDC можно создать, указав вес 90% для ETH и 10% для USDC. В качестве альтернативы, медвежий пул можно запустить, сделав обратное.

Прочитайте технический документ Balancer для получения более подробной информации об их реализации AMM.

Другие deFi приложения АММ

DEX являются лишь одним из вариантов использования протоколов, использующих алгоритм AMM, который также формирует основу для других приложений в DeFi.

Одним из примечательных примеров являются пулы начальной загрузки ликвидности Balancer (LBP). LBP используются для честных запусков токенов, причем Perpetual Protocol является первым проектом, который сделал это с токеном $PERP. В отличие от АММ, которые мы исследовали до сих пор, параметры пула могут быть изменены. Пул из двух токенов настраивается с токеном проекта, таким как PERP, и залоговым токеном, таким как USDC.

Первоначально он устанавливал веса в пользу токена проекта, а затем постепенно переворачивался в пользу залогового токена к концу продажи. Продажи токенов могут быть откалиброваны таким образом, чтобы цена снизилась до желаемого минимума. Таким образом, AMM используется для функционирования аналогично аукциону, где ранние покупатели будут платить более высокую цену, и со временем цена токена проекта снижается до тех пор, пока распределение не будет завершено.

Мы можем найти хорошие примеры применения АММ в DeFi за пределами DEX в автоматизированном кредитовании, с такими проектами, как Notional Finance и Yield Protocol. Оба проекта способствуют кредитованию криптоактивов с фиксированной ставкой и фиксированным сроком кредитования с постоянной суммой мощности.

AMM в этих случаях предназначены для торговли токенами ERC-20, аналогичными облигациям с нулевым купоном, которые могут быть обменены на базовый актив в определенную будущую дату. Кривая постоянной суммы мощности включает время до погашения в ценообразование, позволяя пользователям торговать на основе процентных ставок, а не цены.

AMM являются одной из определяющих инноваций, возникающих в пространстве DeFi, и привели к созданию различных децентрализованных приложений, включая DEX и автоматизированное кредитование. Исследования различных и улучшенных вариаций все еще продолжаются (например, TWAMM), что еще больше расширяет пространство проектирования и появление нового поколения протоколов, построенных с использованием AMM.

Источник