AMM:從0到1的變革 一文讀懂AMM自動做市商

今年以來Defi的熱度在不斷升溫，作為Defi中的重要組成部分的去中心化交易所DEX也持續受到關注。AMM自動做市商作為典型的DEX，開創了金融資產交易不依賴訂單簿的先河，是金融交易0到1的變革。

本文從中心化交易所到DEX再到AMM對幾種不同模式的交易所進行了簡述，第二部分對AMM的四種定價模型的特點進行了分析，第三部分闡述了AMM的固有問題及解決方案，最后對AMM的發展前景進行了展望。

中心化交易所、DEX和AMM

在16世紀的荷蘭，由于海上貿易和工商業的快速發展，商人對融資的需求日益上升，于是世界上第一個以金融股票為主的交易所在阿姆斯特丹誕生，阿姆斯特丹證券交易所奠定了證券交易發展的雛形，對幾百年來的交易模式具有深遠影響。該證券交易所于2000年9月和巴黎證券交易所、布魯塞爾證券交易所合并，形成世界上第一個跨國境的泛歐交易所。

無論是股票交易還是數字資產交易，目前中心化交易所的交易制度主要有兩種：競價交易制度和做市商制度。競價交易制度又稱委托驅動制度，其特征是：開市價格由集合競價形成，隨后交易系統對不斷進入的投資者交易指令，按價格優先與時間優先的原則排序，將買賣指令配對競價成交。做市商制度是由具備一定實力和信譽的法人充當做市商，不斷地向投資者提供買賣價格，并按其提供的價格接受投資者的買賣要求，以其自有資金和證券與投資者進行交易，從而為市場提供即時性和流動性，并通過買賣價差實現一定利潤。簡單說就是：報出價格，買賣雙方不必等到交易對手的出現，就能按這個價格買入或賣出。

數據：CRV的鏈上大額清算線已從0.372美元降至0.245美元:8月23日消息，DefiLlama數據顯示，在Aave v2的CRV市場上，如果CRV跌至0.245美元，將有1.23億枚CRV（約3020萬美元）面臨清算風險，較之前的3.372美元的大額清算線大幅下降。據行情數據顯示，CRV現報價0.4735 USDT。[2023/8/23 18:17:30]

通過以上我們可以看出，無論是競價制度還是做市商制度，其交易的達成都是以買賣報價為信號指引的，一般情況下，只有當賣價和買價之間形成交集，也就是訂單簿中撮合出最有利于交易雙方的價格，交易才會發生。

中心化交易所的優勢是用戶數量多、交易量大、流動性好，從而交易撮合效率高，實時性強，用戶體驗較好；其劣勢在于既然是中心化的，就存在單點故障SPOF，無論是人為的道德風險、運營風險，還是技術上面臨的黑客攻擊，都將使得用戶的資金安全受到威脅。這樣的案例在過去幾年中層出不窮，比如著名的門頭溝事件。

去中心化交易所是Defi的重要組成部分，功能上的優勢在于用戶通常無需提供詳細的個人信息，也就是不需要KYC，匿名性好，同時交易所可以規避政策的約束；但當下存在用戶體驗較差、功能不全及交易量低的缺陷。

一白帽黑客從0xSifu處獲得100ETH，計劃返還資金:4月9日消息，推特用戶Trust發推表示，剛才以白帽黑客形式從Frog Nation前CFO 0xSifu處獲得100ETH，計劃返還這些資金。此前報道，SushiSwap的Router Process 2合約似乎存在一個與approve有關的漏洞，導致FrogNation前CFO 0xSifu損失約1900枚ETH（超330萬美元）。[2023/4/9 13:52:50]

2020年以Uniswap為代表的自動做市商AMM橫空出世，AMM屬于去中心化交易所的一種，與中心化交易所和大多數去中心化交易所不同的是，AMM不依賴訂單簿，AMM中資產的價格由函數來決定，市場由交易者、流動性提供者和套利者共同維護和運行。根據恒定函數的不同，常見的AMM可以分為四種：恒定乘積做市商、恒定和做市商、恒定平均值做市商和混合恒定函數做市商。不同的函數做市商的定價邏輯不同，也都有各自的優缺點，下文會詳細分析。

AMM的四種定價模型

CPMM

CPMM恒定乘積做市商，典型的交易所有Uniswap和Bancor。CPMM的原理是通過函數X*Y=K來為數字資產定價的，X和Y分別代表資金池內兩種不同數字資產A和B的數量，K代表常數，該函數根據每個代幣的可用數量確定兩種代幣的價格范圍。X和Y為一個交易對，當代幣A的供給增加時，B的代幣供給必須減少，反之亦然，以保持恒定的乘積K。在繪制這個函數時，結果呈現出來的是一個雙曲線，流動性總是可用的，但價格會越來越高，兩端接近無窮大。當代幣A的供給量非常大時，很少量的代幣B就可以兌換大量的代幣A，這種平衡雖然在CPMM模型中是成立的，但是脫離這個系統后，代幣A和代幣B的市場價格未必如CPMM系統中所示，所以會產生套利的機會，套利者會用大量的代幣B換取大量的代幣A，從而使得兩種代幣的供求關系恢復平衡。

Compound發起治理提案014：將WBTC的抵押系數從0%提高到65%:7月6日，據Compound官方信息，社區成員已發起治理提案014，內容為將WBTC的抵押系數從0%提高到65%，這一改變將允許用戶使用WBTC借入其他資產。目前該提案同意票數227,588，反對票數105,059。

此前消息，7月5日，Compound發起了一個相同內容的提案013，但是最后取消了該投票，成為首個被取消的投票。此前治理提案012希望更新cDAI利率模型，但是最終沒有通過投票，成為首個被社區否定的提案。[2020/7/6]

圖1.CPMM的資產定價模型

來源：DmitriyBerenzon

CSMM

CSMM恒定和做市商，是零滑動的理想選擇，但是不能提供無限的流動性。恒定和做市商的定價模型是XY=K，K為常數，在這個模型中，X和Y的兌換關系永遠是1：1，所以會存在其中一種資產被另外一種資產全部兌換完的情況，從而喪失流動性。這種情況將摧毀流動性池的一方，迫使流動性提供者承受損失，并使得交易者不再有流動性。因此，恒定和做市商并不是一個常見的AMM模型。

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圖2.CSMM的資產定價模型

來源：DmitriyBerenzon

CMMM

CMMM恒定平均值做市商，它允許創建可擁有兩個以上代幣，并在標準50/50分布之外加權的AMM。在這種模型中，每個儲備資產的加權幾何平均數保持不變。對于有三種資產的流動性池，它的公式如下：^=K。

CFMM

對于兩個代幣的交易對，不管是CPMM還是CSMM，都存在固有的弊端，CPMM雖然可以提供永久的流動性，但是交易滑點會比較明顯，CSMM雖然是零滑點的理想選擇，但是不能提供無限的流動性，所以將兩者優點相結合的混合CFMM模型出現了。CFMM混合恒定函數做市商，結合了多種函數和參數，以實現特定的行為，如調整流動性提供者的風險敞口或減少交易者的價格滑點。

現場 | 清華大學何平：比特幣實現了從0到1 區塊鏈應用應該從1到2:金色財經現場報道，1月15日上午，由易趣財經、一本區塊鏈、《金融理財》雜志社主辦的“破界·融合”區塊鏈與數字金融高峰論壇在北京舉辦。清華大學經管學院中國金融研究中心主任何平現場表示，區塊鏈帶來分布式信用，和傳統信用體系不同。信用是金融的核心基礎，區塊鏈可以改變金融體系的管理。比特幣是從0到1，區塊鏈的應用應該是從1到2，在現有的體系中增加區塊鏈元素，解決現有體系不能解決的問題，發揮區塊鏈的效用。[2020/1/15]

如圖3，CurveAMM就是結合了CPMM和CSMM兩者的優勢，在給定范圍內，X和Y遵循CSMM，這樣在交易過程中就會減少滑點，當X或者Y一方供給量大幅增加或者減少時，X和Y的價格關系遵循CPMM，以保證流動性的存在。

圖3.混合CFMM定價模型

來源：Curve白皮書

AMM的三大固有問題及改進方案

阻礙AMM發展的主要因素有無常損失、多代幣敞口風險以及低資本效率。

無常損失

無常損失IL是指流動性提供者將代幣存入AMM中與簡單地將代幣存入錢包中存在價值差異。造成無常損失的原因主要是因為某個代幣的市場價格發生變化時，在AMM系統中未能及時反映價格的變化，套利者賣出被高估的代幣或者抄底被低估的代幣，使得流動性提供者的利益受損。當代幣的價格在AMM中恢復至市場價格時，套利者將不再通過買賣套利，從而無常損失及時停止。

在AMM設計的模型中，代幣的價格是根據流通占比以及既定的函數模型自動得出的，并不能及時反映代幣的市場價格，所以會有套利者的出現。那么如果讓AMM中代幣的價格與其市場價格錨定，是不是就沒有利差，從而降低無常損失呢？答案是肯定的。為了讓AMM中代幣的價格更加及時貼近其市場價格，Defi領域誕生了預言機。預言機提供定價更新來調整AMM的權重，使內部匯率與外部市場價格相匹配，而不是套利者來修復匯率。這樣做的好處是，套利者不再以無常損失的形式從流動性提供者手中奪走價值。

多代幣敞口

流動性提供者LP在向資產池提供代幣時，為了維護代幣更好的流動性，AMM一般會要求LP同時向資產池注入兩種不同的代幣。因此，流動性提供者無法將其長期風險敞口保持在單一代幣上，而是必須通過持有額外的ERC20儲備資產來分割其敞口。

為了解決多待避敞口問題，可以從兩方面著手。一方面可以增加某一代幣與其他代幣的交易對，從而給流動性提供者更多靈活的代幣配置；另一方面通過Chainlink預言機錨定流動性儲備，取消雙邊流動性存款要求。

低資本效率

在AMM模型中有個悖論，AMM需要大量的流動性來達到與基于訂單簿交易所相同的水平，只有當定價曲線呈指數變化時，AMM中的流動性才會被調動，而當定價曲線呈指數變動時，往往代幣的價格存在較大的滑點，這部分的流動性理性的交易者不會去使用。所以由于滑點的影響，導致AMM模型中大部分的流動性不會被用到，從而使得資本效率變低。

在混合CFMM模型中，由于流動性和滑點問題得到了很好的平衡，所以可以在保證較低滑點水平下，更大程度地開發AMM的流動性，提高資本效率。

主流AMM的對比

圖4對幾大主流AMM從多角度進行了對比。

圖4.幾大主流AMM對比

來源：IOSGVentures

AMM的意義與前景展望

首先，AMM通過恒定函數模型來對資產進行定價，是一種極簡主義，例如Uniswap只有約三百行代碼，這意味著復雜性低、遭遇黑客攻擊的表面積低、集成成本低，相較于傳統的中心化交易所，具有更高的安全性和更低的運營成本。

其次，AMM自動做市商開創了不依賴于訂單簿的交易模型，投資者在買賣時可以更少地受到市場情緒的影響。

最后，AMM的監管面非常小，這使得AMM可以作為一種純粹的金融應用而自由創新，這種極大的自由度為金融創新帶來了無限可能。當然，這也是AMM未來發展壯大后的一個隱患，如果不能在KYC和AML方面配合政府的監管，或許會帶來更多的社會問題。

文|抹鏈科技高級研究員周新健

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