Автоматизированные маркет-мейкеры: раскрытие алгоритмов, лежащих в основе пулов ликвидности

Децентрализованные финансы (DeFi) совершили революцию в финансовом ландшафте, предлагая безграничную и безразрешительную альтернативу традиционным финансовым системам. В основе многих инноваций DeFi лежат автоматизированные маркет-мейкеры (AMM). В отличие от традиционных бирж, которые полагаются на книги ордеров для сопоставления покупателей и продавцов, AMM используют смарт-контракты и пулы ликвидности для облегчения сделок. Этот новаторский подход демократизировал доступ к торговле и внедрил новые парадигмы управления активами. Это всеобъемлющее руководство развенчает AMM, изучая их фундаментальные алгоритмы, решающую роль пулов ликвидности и их глубокие последствия для мировой аудитории.

Что такое автоматизированные маркет-мейкеры (AMM)?

Автоматизированный маркет-мейкер (AMM) — это тип децентрализованного биржевого (DEX) протокола, который полагается на математические формулы для ценообразования активов. Вместо сопоставления отдельных ордеров на покупку и продажу, AMM используют пулы токенов криптовалюты, известные как пулы ликвидности, для обеспечения торговли peer-to-contract. Когда пользователь хочет обменять один токен на другой, он взаимодействует напрямую с пулом ликвидности, а алгоритм AMM определяет обменный курс на основе соотношения токенов в этом пуле.

Генезис AMM можно проследить до первых дней существования Ethereum. В то время как традиционные финансы уже давно полагаются на книги ордеров, управляемые централизованными организациями, дух технологии блокчейн — децентрализация и прозрачность — проложил путь для новой модели. AMM появились как решение проблем создания и поддержания традиционных книг ордеров в сети, которые могут быть медленными и дорогостоящими из-за перегрузки сети и комиссий за транзакции.

Основные характеристики AMM:

• Децентрализация: AMM работают в децентрализованных сетях, в первую очередь в блокчейнах, таких как Ethereum, без центрального органа или посредника.
• Автоматизация: торговля автоматизируется с помощью смарт-контрактов, выполняющих сделки алгоритмически на основе предопределенных формул.
• Пулы ликвидности: сделки осуществляются пулами токенов, предоставляемых пользователями, известными как поставщики ликвидности (LP).
• Ценообразование, управляемое алгоритмом: цены активов определяются математическими алгоритмами, а не силами спроса и предложения, как это видно в книгах ордеров.
• Без разрешения: любой желающий может участвовать в качестве трейдера или поставщика ликвидности, не проходя процедуру KYC (Знай своего клиента).

Основа AMM: пулы ликвидности

Пулы ликвидности — это жизненная сила любого AMM. По сути, это смарт-контракты, содержащие резервы двух или более различных токенов криптовалюты. Эти резервы объединяются пользователями, известными как поставщики ликвидности (LP), которые вносят равные значения каждого токена в паре. В обмен на предоставление ликвидности LP обычно получают торговые сборы, генерируемые AMM.

Представьте себе торговую пару, такую как ETH/USDC. Пул ликвидности для этой пары будет содержать определенное количество ETH и эквивалентную стоимость USDC. Когда трейдер хочет купить ETH за USDC, он вносит USDC в пул и получает ETH. И наоборот, если он хочет купить USDC за ETH, он вносит ETH и получает USDC.

Как поставщики ликвидности зарабатывают доход:

• Торговые сборы: небольшой процент от каждой сделки, совершенной через пул, распределяется между LP пропорционально их доле от общей ликвидности. Эти сборы являются основным стимулом для LP для внесения своих активов.
• Фарминг доходности: в некоторых AMM LP могут еще больше увеличить свой доход за счет фарминга доходности. Это предполагает стейкинг своих LP-токенов (которые представляют их долю в пуле) в отдельных смарт-контрактах, чтобы получать дополнительные вознаграждения, часто в виде собственного токена управления AMM.

Успех AMM зависит от глубины и эффективности его пулов ликвидности. Более глубокие пулы означают больше ликвидности, что приводит к меньшему проскальзыванию (разница между ожидаемой ценой и ценой исполнения сделки) для трейдеров, особенно для крупных транзакций. Это создает порочный круг: более глубокая ликвидность привлекает больше трейдеров, что генерирует больше сборов, что еще больше стимулирует LP добавлять больше капитала.

Алгоритмы, управляющие AMM

Основная инновация AMM заключается в использовании алгоритмов для автоматизации обнаружения и исполнения цен. Эти алгоритмы диктуют взаимосвязь между количествами различных токенов в пуле ликвидности и их относительными ценами. Появилось несколько типов алгоритмов AMM, каждый из которых имеет свои сильные и слабые стороны.

1. Маркет-мейкер постоянного произведения (CPMM)

Наиболее распространенным алгоритмом AMM является маркет-мейкер постоянного произведения, популяризированный Uniswap. Формула для CPMM выглядит следующим образом:

x * y = k

Где:

• x — количество токена A в пуле ликвидности.
• y — количество токена B в пуле ликвидности.
• k — постоянное произведение, которое должно оставаться неизменным после каждой сделки (без учета комиссий).

Как это работает: когда трейдер обменивает токен A на токен B, он добавляет токен A в пул (увеличивая x) и удаляет токен B из пула (уменьшая y). Чтобы поддерживать постоянное произведение k, алгоритм AMM гарантирует, что соотношение x к y изменяется, эффективно изменяя цену. Чем больше сделка по сравнению с размером пула, тем больше цена будет двигаться против трейдера.

Пример: рассмотрим пул ETH/USDC со 100 ETH и 20 000 USDC, поэтому k = 100 * 20 000 = 2 000 000. Если трейдер хочет купить 1 ETH:

• Он вносит USDC. Допустим, в новом пуле 101 ETH (x).
• Чтобы поддерживать k, новое количество USDC (y) должно быть 2 000 000 / 101 ≈ 19 801,98.
• Это означает, что трейдер получил 20 000 - 19 801,98 = 198,02 USDC за 1 ETH. Фактическая цена, уплаченная за этот 1 ETH, составила 198,02 USDC.
• Если трейдер захочет купить 10 ETH, пул скорректируется, чтобы поддерживать k, что приведет к значительно более высокой цене этих дополнительных ETH из-за проскальзывания.

Преимущества: прост в реализации, надежен и эффективен для широкого спектра пар токенов. Он обеспечивает непрерывную ликвидность и имеет высокую капитальную эффективность для пар с колеблющимися ценами.

Недостатки: может привести к значительному проскальзыванию при крупных сделках. Непостоянные убытки могут быть серьезной проблемой для LP, особенно когда цены внесенных токенов значительно расходятся.

2. Маркет-мейкер постоянной суммы (CSMM)

Маркет-мейкер постоянной суммы — еще один алгоритм AMM, определяемый формулой:

x + y = k

Где:

• x — количество токена A.
• y — количество токена B.
• k — постоянная сумма.

Как это работает: в CSMM цена между двумя токенами остается постоянной независимо от количества в пуле. За каждую единицу удаленного токена A добавляется единица токена B, и наоборот. Это подразумевает обменный курс 1:1.

Преимущества: предлагает нулевое проскальзывание, а это означает, что сделки выполняются по одной и той же цене, независимо от размера. Это очень выгодно для пар стейблкоинов, где цена в идеале должна оставаться привязанной.

Недостатки: эта модель осуществима только тогда, когда активы, как ожидается, будут торговаться в фиксированном соотношении, как правило, 1:1. Если соотношение отклоняется, арбитражеры быстро израсходуют один токен из пула, что приведет к неликвидности AMM. Он очень восприимчив к арбитражу и может быть исчерпан, если рыночная цена, установленная извне, отклонится даже незначительно от соотношения 1:1.

3. Гибридные AMM (например, Curve)

Признавая ограничения CPMM (проскальзывание) и CSMM (требование фиксированного соотношения), гибридные AMM сочетают элементы обоих для достижения оптимальных результатов для конкретных классов активов. Наиболее ярким примером является Curve Finance, которая превосходно торгует стейблкоинами и другими привязанными активами.

Curve использует сложный алгоритм, который ведет себя как CSMM, когда цены токенов близки друг к другу, и переходит к CPMM по мере увеличения расхождения цен. Общая форма инварианта Curve StableSwap выглядит следующим образом:

A * n^n * Σx_i + D = A * D * n^n + D^(n+1) / (n^n * Πx_i)

(Эта формула является упрощенным представлением; фактическая реализация сложнее и включает методы оптимизации.)

Для пула из двух токенов (n=2) формулу можно визуализировать как:

(x + y) * A + D = A * D + (D^2) / (x*y)

Где:

• x и y — количество двух токенов.
• D — мера общего объема ликвидности в пуле.
• A — коэффициент усиления.

Как это работает: коэффициент усиления (A) контролирует, насколько плоской является кривая. Высокое значение A означает, что кривая более плоская вокруг ценовой точки 1:1, ведя себя больше как CSMM и предлагая очень низкое проскальзывание для сделок со стейблкоинами. По мере отклонения цены кривая становится круче, ведя себя больше как CPMM, чтобы учесть расхождение цен и предотвратить исчерпание.

Пример: пул Curve для DAI/USDC/USDT. Если цена DAI и USDC очень близка (например, 1 DAI = 1,001 USDC), сделки между ними будут испытывать минимальное проскальзывание из-за высокого коэффициента усиления. Однако, если один из стейблкоинов испытал событие отвязки и его цена значительно упала, алгоритм скорректируется, чтобы учесть изменение цены, хотя и с большим проскальзыванием, чем в стабильном состоянии.

Преимущества: чрезвычайно эффективен по капиталу для пар стейблкоинов или привязанных активов, предлагая очень низкое проскальзывание. Балансирует преимущества нулевого проскальзывания с надежностью CPMM для отклонений цен.

Недостатки: сложнее реализовать, чем простые CPMM. Менее эффективен для высоковолатильных пар активов по сравнению с CPMM.

4. Balancer и пулы с несколькими активами

Balancer стал пионером концепции пулов с более чем двумя активами и настраиваемым взвешиванием. Хотя он может реализовать поведение, подобное CPMM, его ключевой инновацией является возможность создавать пулы с пользовательскими весами для каждого актива.

Инвариант Balancer является обобщением формулы постоянного произведения:

Π (B_i ^ W_i) = K

Где:

• B_i — баланс актива i.
• W_i — вес актива i (где ΣW_i = 1).
• K — константа.

Как это работает: в пуле Balancer каждый актив имеет определенный вес, который определяет его долю в пуле. Например, пул может иметь 80% ETH и 20% DAI. При торговле алгоритм гарантирует, что произведение баланса каждого актива, возведенного в его вес, остается постоянным. Это позволяет динамически перебалансировать и может создавать уникальные торговые возможности.

Пример: пул Balancer с ETH (вес 80%) и DAI (вес 20%). Если цена ETH значительно вырастет на внешних рынках, арбитражеры будут покупать ETH из пула, внося DAI, тем самым перебалансируя пул в соответствии с целевыми весами. Этот механизм перебалансировки делает пулы Balancer очень устойчивыми к непостоянным убыткам по сравнению со стандартными двухтокеновыми CPMM, поскольку пул автоматически подстраивается под изменения цен.

Преимущества: очень гибкий, позволяет создавать пулы с несколькими активами, настраивать веса активов и может быть более устойчивым к непостоянным убыткам. Позволяет создавать пользовательские индексные фонды и стратегии децентрализованного управления активами.

Недостатки: может быть сложнее управлять и понимать. Эффективность сделок зависит от конкретных весов пула и волатильности активов.

Понимание непостоянных убытков

Один из наиболее значительных рисков для поставщиков ликвидности в AMM, особенно тех, кто использует CPMM, — это непостоянные убытки (IL). Это важная концепция для всех, кто рассматривает возможность предоставления ликвидности.

Определение: непостоянные убытки возникают, когда соотношение цен внесенных токенов в пуле ликвидности меняется по сравнению с тем, когда LP изначально внес их. Если LP выводит свои активы, когда соотношение цен разошлось, общая стоимость выведенных активов может быть меньше, чем если бы они просто удерживали исходные токены в своем кошельке.

Почему это происходит: алгоритмы AMM предназначены для перебалансировки активов пула по мере изменения цен. Арбитражеры используют различия в ценах между AMM и внешними рынками, покупая более дешевый актив и продавая более дорогой, пока цена AMM не совпадет с внешней рыночной ценой. Этот процесс изменяет состав пула ликвидности. Если цена одного токена значительно вырастет по отношению к другому, пул в конечном итоге будет содержать больше обесценивающегося актива и меньше дорожающего актива.

Пример: предположим, вы вносите 1 ETH и 10000 USDC в пул Uniswap V2 ETH/USDC, где 1 ETH = 10000 USDC. Общая стоимость вашего депозита составляет 20 000 долларов США.

• Сценарий 1: цены остаются прежними. Вы выводите 1 ETH и 10000 USDC. Общая стоимость: 20 000 долларов США. Нет непостоянных убытков.
• Сценарий 2: цена ETH удваивается до 20 000 долларов США. Алгоритм AMM перебалансируется. Чтобы поддерживать постоянное произведение (k), пул теперь может содержать примерно 0,707 ETH и 14142 USDC. Если вы выведете средства, вы получите 0,707 ETH и 14142 USDC. Общая стоимость составляет (0,707 * 20 000 долларов США) + 14 142 доллара США = 14 140 долларов США + 14 142 доллара США = 28 282 доллара США.
• Если бы вы держали 1 ETH и 10000 USDC, их стоимость составляла бы 1 * 20 000 долларов США + 10 000 долларов США = 30 000 долларов США.
• В этом сценарии ваши непостоянные убытки составляют 30 000 долларов США - 28 282 доллара США = 1718 долларов США. Вы все равно получили прибыль от первоначального депозита из-за повышения цены ETH и заработали торговые сборы, но убыток относительно простого удержания активов.

Смягчение непостоянных убытков:

• Сосредоточьтесь на парах стейблкоинов: пары, такие как USDC/DAI, имеют очень небольшое расхождение цен, следовательно, минимальный IL.
• Предоставляйте ликвидность AMM с лучшими стратегиями смягчения IL: некоторые AMM, такие как Balancer, предназначены для уменьшения IL за счет взвешенных пулов.
• Зарабатывайте достаточные торговые сборы: высокий объем торгов и сборов может компенсировать потенциальный IL.
• Рассмотрите горизонт времени: IL «непостоянен», потому что его можно вернуть, если цены вернутся. Долгосрочное предоставление ликвидности может увидеть, как IL компенсируется совокупными сборами.

Влияние AMM на глобальные финансы

AMM оказывают глубокое влияние на глобальную финансовую экосистему:

1. Демократизация торговли и предоставления ликвидности

AMM сломали традиционные барьеры для входа. Любой, у кого есть подключение к Интернету и крипто-кошелек, может стать трейдером или поставщиком ликвидности, независимо от своего географического положения, финансового статуса или технических знаний. Это открыло финансовые рынки для ранее необслуживаемого населения во всем мире.

2. Повышенная эффективность капитала

Объединяя активы алгоритмически, AMM могут предлагать большую эффективность капитала, чем традиционные книги ордеров, особенно для нишевых или неликвидных активов. Поставщики ликвидности могут получать пассивный доход от своих цифровых активов, в то время как трейдеры получают выгоду от непрерывного, автоматизированного доступа к рынку.

3. Инновации в финансовых продуктах

AMM стимулировали создание совершенно новых финансовых продуктов и услуг в DeFi. К ним относятся:

• Фарминг доходности: LP могут делать ставки своих LP-токенов, чтобы получать дополнительные вознаграждения, создавая сложные стратегии пассивного дохода.
• Децентрализованные деривативы: AMM составляют основу платформ, предлагающих децентрализованные опционы, фьючерсы и другие производные продукты.
• Автоматизированное управление портфелем: AMM, такие как Balancer, позволяют создавать пользовательские взвешенные индексные фонды, которые автоматически перебалансируются.

4. Трансграничные транзакции и финансовая доступность

Для людей в странах с нестабильной валютой или ограниченным доступом к традиционным банковским услугам AMM предлагают путь к финансовому участию. Они облегчают почти мгновенные, недорогие трансграничные транзакции и предоставляют доступ к глобальному рынку цифровых активов.

5. Прозрачность и проверяемость

Все транзакции и базовый код смарт-контракта для AMM записываются в блокчейн, что делает их прозрачными и проверяемыми. Это резко контрастирует с непрозрачной природой многих традиционных финансовых учреждений.

Проблемы и будущее AMM

Несмотря на свой преобразующий потенциал, AMM сталкиваются с несколькими проблемами:

• Масштабируемость: высокие комиссии за транзакции и медленное время обработки в определенных блокчейнах (например, Ethereum в пиковые часы) могут препятствовать массовому внедрению. Решения для масштабирования уровня 2 активно решают эту проблему.
• Риски смарт-контрактов: ошибки или уязвимости в коде смарт-контрактов могут привести к значительным финансовым потерям. Строгий аудит и тестирование имеют первостепенное значение.
• Нормативная неопределенность: децентрализованная природа AMM создает проблемы для регулирующих органов, и правовая база, окружающая DeFi, все еще развивается во всем мире.
• Пользовательский опыт: хотя он и улучшается, пользовательский опыт взаимодействия с AMM все еще может быть сложным для начинающих пользователей.
• Риски централизации: некоторые AMM могут иметь структуры управления или команды разработчиков, которые вводят точки централизации, влияя на их истинную децентрализацию.

Путь вперед:

Будущее AMM яркое и продолжает быстро развиваться:

• Сложные алгоритмы: ожидайте дальнейших инноваций в алгоритмах AMM для оптимизации эффективности капитала, снижения непостоянных убытков и удовлетворения потребностей более широкого спектра типов активов.
• Межсетевые AMM: по мере созревания решений для взаимодействия появятся межсетевые AMM, обеспечивающие беспрепятственную торговлю активами в разных сетях блокчейнов.
• Интеграция с традиционными финансами: мы можем увидеть увеличение мостов между DeFi AMM и традиционными финансовыми рынками, предлагая новые возможности для инвестиций и ликвидности.
• Улучшенные пользовательские интерфейсы: платформы продолжат совершенствовать свои пользовательские интерфейсы, чтобы сделать AMM более доступными и интуитивно понятными для мировой аудитории.

Заключение

Автоматизированные маркет-мейкеры представляют собой смену парадигмы в том, как функционируют финансовые рынки. Используя сложные алгоритмы и силу пулов ликвидности, AMM создали более доступную, прозрачную и эффективную финансовую систему. Хотя проблемы остаются, их способность демократизировать финансы, стимулировать инновации и расширять возможности людей во всем мире обеспечивает их постоянный рост и развитие. Понимание базовых алгоритмов и динамики пулов ликвидности имеет решающее значение для навигации в захватывающем мире децентрализованных финансов и использования его преобразующего потенциала.

Ключевые слова: Автоматизированный маркет-мейкер, AMM, пул ликвидности, децентрализованные финансы, DeFi, криптовалюта, торговля, алгоритмы, смарт-контракты, Ethereum, Uniswap, SushiSwap, Curve, Balancer, маркет-мейкер постоянного произведения, маркет-мейкер постоянной суммы, гибридный AMM, непостоянные убытки, проскальзывание, арбитраж, токеномика, блокчейн, глобальные финансы, финансовая доступность.