Автоматичні Маркет-Мейкери: Розкриваємо Алгоритми, що Стоять за Пулами Ліквідності

Децентралізовані фінанси (DeFi) здійснили революцію у фінансовому ландшафті, пропонуючи безмежну та бездозвільну альтернативу традиційним фінансовим системам. В основі багатьох інновацій DeFi лежать Автоматичні Маркет-Мейкери (АММ). На відміну від традиційних бірж, які покладаються на книги ордерів для зіставлення покупців і продавців, АММ використовують смарт-контракти та пули ліквідності для полегшення торгівлі. Цей новаторський підхід демократизував доступ до торгівлі та запровадив нові парадигми для управління активами. Цей всеосяжний посібник демістифікує АММ, досліджуючи їхні фундаментальні алгоритми, вирішальну роль пулів ліквідності та їхній глибокий вплив на глобальну аудиторію.

Що таке Автоматичні Маркет-Мейкери (АММ)?

Автоматичний Маркет-Мейкер (АММ) – це тип протоколу децентралізованої біржі (DEX), який покладається на математичні формули для визначення цін активів. Замість зіставлення окремих ордерів на купівлю та продаж, АММ використовують пули криптовалютних токенів, відомі як пули ліквідності, для увімкнення торгівлі peer-to-contract. Коли користувач хоче обміняти один токен на інший, він взаємодіє безпосередньо з пулом ліквідності, а алгоритм АММ визначає обмінний курс на основі співвідношення токенів у цьому пулі.

Виникнення АММ можна простежити до ранніх днів Ethereum. Хоча традиційні фінанси давно покладаються на книги ордерів, керовані централізованими установами, етос технології блокчейн – децентралізація та прозорість – проклав шлях для нової моделі. АММ виникли як рішення проблем створення та підтримки традиційних книг ордерів он-чейн, що може бути повільним і дорогим через перевантаження мережі та комісії за транзакції.

Ключові Характеристики АММ:

• Децентралізація: АММ працюють на децентралізованих мережах, насамперед блокчейнах, таких як Ethereum, без центрального органу чи посередника.
• Автоматизація: Торгівля автоматизована через смарт-контракти, які алгоритмічно виконують угоди на основі заздалегідь визначених формул.
• Пули ліквідності: Угоди полегшуються пулами токенів, що надаються користувачами, відомими як постачальники ліквідності (ПЛ).
• Ціноутворення на основі алгоритмів: Ціни активів визначаються математичними алгоритмами, а не силами попиту та пропозиції, як це відбувається в книгах ордерів.
• Бездозвільний доступ: Будь-хто може брати участь як трейдер або постачальник ліквідності без необхідності проходити процес KYC (Знай Свого Клієнта).

Основа АММ: Пули Ліквідності

Пули ліквідності є життєво важливою частиною будь-якого АММ. По суті, це смарт-контракти, що містять резерви двох або більше різних криптовалютних токенів. Ці резерви об'єднуються користувачами, відомими як Постачальники Ліквідності (ПЛ), які вносять рівні за вартістю кількості кожного токена в парі. В обмін на надання ліквідності, ПЛ зазвичай отримують торгові комісії, згенеровані АММ.

Уявіть собі торгову пару, таку як ETH/USDC. Пул ліквідності для цієї пари міститиме певну кількість ETH та еквівалентну вартість USDC. Коли трейдер хоче купити ETH за USDC, він вносить USDC у пул і отримує ETH. І навпаки, якщо він хоче купити USDC за ETH, він вносить ETH і отримує USDC.

Як Постачальники Ліквідності Отримують Дохід:

• Торгові комісії: Невеликий відсоток від кожної угоди, виконаної через пул, розподіляється між ПЛ пропорційно їхній частці в загальній ліквідності. Ці комісії є основним стимулом для ПЛ для внесення своїх активів.
• Фармінг дохідності (Yield Farming): У деяких АММ ПЛ можуть ще більше збільшити свої доходи через фармінг дохідності. Це передбачає стейкінг їхніх LP-токенів (які представляють їхню частку в пулі) в окремих смарт-контрактах для отримання додаткових винагород, часто у формі нативного токена управління АММ.

Успіх АММ залежить від глибини та ефективності його пулів ліквідності. Глибші пули означають більше ліквідності, що призводить до меншого проковзування (різниця між очікуваною ціною та ціною виконання угоди) для трейдерів, особливо для великих транзакцій. Це створює позитивний цикл: глибша ліквідність приваблює більше трейдерів, що генерує більше комісій, додатково стимулюючи ПЛ вносити більше капіталу.

Алгоритми, що Керують АММ

Основна інновація АММ полягає у використанні алгоритмів для автоматизації виявлення цін та виконання угод. Ці алгоритми диктують взаємозв'язок між кількістю різних токенів у пулі ліквідності та їхніми відносними цінами. Виникло кілька типів алгоритмів АММ, кожен з яких має свої сильні та слабкі сторони.

1. Маркет-Мейкер Постійного Добутку (CPMM)

Найпоширенішим алгоритмом АММ є Маркет-Мейкер Постійного Добутку, популяризований Uniswap. Формула для CPMM виглядає так:

x * y = k

Де:

• x – кількість токена A в пулі ліквідності.
• y – кількість токена B в пулі ліквідності.
• k – постійний добуток, який має залишатися незмінним після кожної угоди (без урахування комісій).

Як це працює: Коли трейдер обмінює токен A на токен B, він додає токен A до пулу (збільшуючи x) та вилучає токен B з пулу (зменшуючи y). Щоб підтримувати постійний добуток k, алгоритм АММ гарантує, що співвідношення x до y змінюється, ефективно змінюючи ціну. Чим більша угода відносно розміру пулу, тим більше ціна рухатиметься проти трейдера.

Приклад: Розглянемо пул ETH/USDC з 100 ETH і 20 000 USDC, отже k = 100 * 20 000 = 2 000 000. Якщо трейдер хоче купити 1 ETH:

• Він вносить USDC. Припустимо, новий пул має 101 ETH (x).
• Щоб підтримувати k, нова кількість USDC (y) повинна бути 2 000 000 / 101 ≈ 19 801,98.
• Це означає, що трейдер отримав 20 000 - 19 801,98 = 198,02 USDC за 1 ETH. Ефективна ціна, сплачена за цей 1 ETH, становила 198,02 USDC.
• Якщо трейдер хотів би купити 10 ETH, пул коригувався б для підтримки k, що призвело б до значно вищої ціни за ці додаткові ETH через проковзування.

Переваги: Простий у реалізації, надійний та ефективний для широкого спектра пар токенів. Забезпечує безперервну ліквідність і є високоефективним з точки зору капіталу для пар з коливними цінами.

Недоліки: Може призвести до значного проковзування при великих угодах. Непостійна Втрата може бути головною проблемою для ПЛ, особливо коли ціни внесених токенів значно розходяться.

2. Маркет-Мейкер Постійної Суми (CSMM)

Маркет-Мейкер Постійної Суми – це ще один алгоритм АММ, визначений формулою:

x + y = k

Де:

• x – кількість токена A.
• y – кількість токена B.
• k – постійна сума.

Як це працює: У CSMM ціна між двома токенами залишається постійною незалежно від кількості в пулі. За кожну одиницю токена A, що вилучається, додається одиниця токена B, і навпаки. Це передбачає обмінний курс 1:1.

Переваги: Пропонує нульове проковзування, тобто угоди виконуються за тією ж ціною, незалежно від розміру. Це дуже вигідно для пар стейблкоїнів, де ціна в ідеалі повинна залишатися прив'язаною.

Недоліки: Ця модель є здійсненною лише тоді, коли очікується, що активи торгуватимуться за фіксованим співвідношенням, зазвичай 1:1. Якщо співвідношення відхиляється, арбітражери швидко виснажать один токен з пулу, що призведе до неліквідності АММ. Він дуже вразливий до арбітражу і може бути виснажений, якщо зовнішня ринкова ціна відхиляється навіть трохи від співвідношення 1:1.

3. Гібридні АММ (наприклад, Curve)

Визнаючи обмеження CPMM (проковзування) та CSMM (вимога фіксованого співвідношення), гібридні АММ поєднують елементи обох для досягнення оптимальних результатів для конкретних класів активів. Найвизначнішим прикладом є Curve Finance, яка чудово справляється з торгівлею стейблкоїнами та іншими прив'язаними активами.

Curve використовує складний алгоритм, який поводиться як CSMM, коли ціни токенів близькі одна до одної, і переходить до CPMM, коли розбіжність цін збільшується. Загальна форма інваріанта Curve StableSwap:

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

(Ця формула є спрощеним поданням; фактична реалізація є складнішою та включає методи оптимізації.)

Для пулу з двома токенами (n=2) формулу можна візуалізувати як:

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

Де:

• x і y – кількості двох токенів.
• D – міра загальної кількості ліквідності в пулі.
• A – коефіцієнт підсилення.

Як це працює: Коефіцієнт підсилення (A) контролює, наскільки пласкою є крива. Високе значення A означає, що крива більш пласка навколо точки ціни 1:1, поводячись більше як CSMM і пропонуючи дуже низьке проковзування для торгівлі стейблкоїнами. З відхиленням ціни крива стає крутішою, поводячись більше як CPMM, щоб врахувати розбіжність цін і запобігти виснаженню.

Приклад: Пул Curve для DAI/USDC/USDT. Якщо ціна DAI та USDC дуже близька (наприклад, 1 DAI = 1,001 USDC), угоди між ними будуть мати мінімальне проковзування через високий коефіцієнт підсилення. Однак, якщо один зі стейблкоїнів зазнав події деприв'язки і його ціна значно впала, алгоритм скоригується, щоб врахувати зміну ціни, хоча й з більшим проковзуванням, ніж у стабільному стані.

Переваги: Надзвичайно ефективний з точки зору капіталу для пар стейблкоїнів або прив'язаних активів, пропонуючи дуже низьке проковзування. Балансує переваги нульового проковзування з надійністю CPMM для відхилень цін.

Недоліки: Складніший для реалізації, ніж прості CPMM. Менш ефективний для високо волатильних пар активів порівняно з CPMM.

4. Balancer та Мульти-активні Пули

Balancer був піонером концепції пулів з більш ніж двома активами та налаштовуваними вагами. Хоча він може реалізовувати поведінку, подібну до CPMM, його ключова інновація – це можливість створювати пули з власними вагами для кожного активу.

Інваріант Balancer є узагальненням формули постійного добутку:

Π (B_i ^ W_i) = K

Де:

• B_i – баланс активу i.
• W_i – вага активу i (де ΣW_i = 1).
• K – константа.

Як це працює: У пулі Balancer кожен актив має певну вагу, яка визначає його частку в пулі. Наприклад, пул може мати 80% ETH і 20% DAI. Під час торгівлі алгоритм забезпечує, щоб добуток балансу кожного активу, піднесений до його ваги, залишався постійним. Це дозволяє динамічно ребалансувати та створювати унікальні торгові можливості.

Приклад: Пул Balancer з ETH (вага 80%) та DAI (вага 20%). Якщо ціна ETH значно зростає на зовнішніх ринках, арбітражери купуватимуть ETH з пулу, вносячи DAI, таким чином ребалансуючи пул до його цільових ваг. Цей механізм ребалансування робить пули Balancer дуже стійкими до непостійної втрати порівняно зі стандартними двотокенними CPMM, оскільки пул автоматично пристосовується до змін цін.

Переваги: Дуже гнучкий, дозволяє використовувати мульти-активні пули, настроювані ваги активів і може бути більш стійким до непостійної втрати. Дозволяє створювати власні індексні фонди та децентралізовані стратегії управління активами.

Недоліки: Може бути складнішим для управління та розуміння. Ефективність угод залежить від конкретних ваг пулу та волатильності активів.

Розуміння Непостійної Втрати

Одним з найзначніших ризиків для постачальників ліквідності в АММ, особливо тих, хто використовує CPMM, є Непостійна Втрата (НВ). Це ключове поняття для всіх, хто розглядає можливість надання ліквідності.

Визначення: Непостійна Втрата виникає, коли співвідношення цін внесених токенів у пулі ліквідності змінюється порівняно з моментом початкового внесення їхнім ПЛ. Якщо ПЛ виводить свої активи, коли співвідношення цін розійшлося, загальна вартість їхніх виведених активів може бути меншою, ніж якби вони просто тримали оригінальні токени у своєму гаманці.

Чому це відбувається: Алгоритми АММ розроблені для ребалансування активів пулу зі зміною цін. Арбітражери використовують різницю в цінах між АММ та зовнішніми ринками, купуючи дешевший актив і продаючи дорожчий, доки ціна АММ не відповідатиме зовнішньому ринку. Цей процес змінює склад пулу ліквідності. Якщо ціна одного токена значно зростає відносно іншого, пул врешті-решт триматиме більше знеціненого активу і менше активу, що зростає.

Приклад: Припустимо, ви вносите 1 ETH і 10000 USDC в пул Uniswap V2 ETH/USDC, де 1 ETH = 10000 USDC. Загальна вартість вашого депозиту становить 20 000 доларів США.

• Сценарій 1: Ціни залишаються незмінними. Ви виводите 1 ETH і 10000 USDC. Загальна вартість: 20 000 доларів США. Відсутність непостійної втрати.
• Сценарій 2: Ціна ETH подвоюється до 20 000 доларів США. Алгоритм АММ ребалансує. Щоб підтримувати постійний добуток (k), пул тепер може містити приблизно 0,707 ETH і 14142 USDC. Якщо ви виводите, ви отримуєте 0,707 ETH і 14142 USDC. Загальна вартість становить (0,707 * 20 000 доларів США) + 14 142 долари США = 14 140 доларів США + 14 142 долари США = 28 282 долари США.
• Якби ви тримали 1 ETH і 10000 USDC, їхня вартість становила б 1 * 20 000 доларів США + 10 000 доларів США = 30 000 доларів США.
• У цьому сценарії ваша непостійна втрата становить 30 000 доларів США - 28 282 долари США = 1718 доларів США. Ви все ще отримали прибуток від вашого початкового депозиту завдяки зростанню ціни ETH та заробленим торговим комісіям, але втрата є відносною до простого зберігання активів.

Зменшення Непостійної Втрати:

• Зосередьтеся на парах стейблкоїнів: Пари, такі як USDC/DAI, мають дуже малу розбіжність цін, отже, мінімальну НВ.
• Надавайте ліквідність АММ з кращими стратегіями зменшення НВ: Деякі АММ, такі як Balancer, розроблені для зменшення НВ через зважені пули.
• Заробляйте достатні торгові комісії: Високий обсяг торгів та комісії можуть компенсувати потенційну НВ.
• Враховуйте часовий горизонт: НВ є "непостійною", оскільки її можна відшкодувати, якщо ціни повернуться до початкового стану. Довгострокове надання ліквідності може побачити, як НВ компенсується кумулятивними комісіями.

Вплив АММ на Глобальні Фінанси

АММ мають глибокі наслідки для глобальної фінансової екосистеми:

1. Демократизація Торгівлі та Надання Ліквідності

АММ зруйнували традиційні бар'єри для входу. Будь-хто, хто має підключення до Інтернету та криптогаманець, може стати трейдером або постачальником ліквідності, незалежно від свого географічного розташування, фінансового статусу чи технічної експертизи. Це відкрило фінансові ринки для раніше незабезпечених верств населення по всьому світу.

2. Збільшення Капіталової Ефективності

Об'єднуючи активи алгоритмічно, АММ можуть запропонувати більшу капіталову ефективність, ніж традиційні книги ордерів, особливо для нішевих або неліквідних активів. Постачальники ліквідності можуть отримувати пасивний дохід від своїх цифрових активів, тоді як трейдери користуються безперервним, автоматизованим доступом до ринку.

3. Інновації у Фінансових Продуктах

АММ стимулювали створення абсолютно нових фінансових продуктів та послуг у рамках DeFi. До них відносяться:

• Фармінг дохідності (Yield Farming): ПЛ можуть стейкати свої LP-токены для отримання додаткових винагород, створюючи складні стратегії пасивного доходу.
• Децентралізовані похідні інструменти: АММ є основою для платформ, що пропонують децентралізовані опціони, ф'ючерси та інші похідні продукти.
• Автоматизоване управління портфелем: АММ, такі як Balancer, дозволяють створювати власні зважені індексні фонди, які автоматично ребалансуються.

4. Транскордонні Транзакції та Фінансова Інклюзія

Для осіб у країнах з нестабільними валютами або обмеженим доступом до традиційних банківських послуг, АММ пропонують шлях до фінансової участі. Вони сприяють майже миттєвим, недорогим транскордонним транзакціям та надають доступ до глобального ринку цифрових активів.

5. Прозорість та Можливість Аудиту

Всі транзакції та базовий код смарт-контрактів для АММ записуються в блокчейні, що робить їх прозорими та доступними для аудиту. Це різко контрастує з непрозорим характером багатьох традиційних фінансових установ.

Виклики та Майбутнє АММ

Незважаючи на свій трансформаційний потенціал, АММ стикаються з кількома викликами:

• Масштабованість: Високі комісії за транзакції та повільний час обробки на певних блокчейнах (наприклад, Ethereum у пікові періоди) можуть перешкоджати масовому прийняттю. Рішення для масштабування рівня 2 активно вирішують цю проблему.
• Ризики Смарт-Контрактів: Помилки або вразливості в коді смарт-контрактів можуть призвести до значних фінансових втрат. Ретельний аудит і тестування є першочерговими.
• Регуляторна Невизначеність: Децентралізований характер АММ створює виклики для регуляторів, а правова база навколо DeFi все ще розвивається у всьому світі.
• Досвід Користувача: Хоча він покращується, досвід користувача при взаємодії з АММ все ще може бути складним для початківців.
• Ризики Централізації: Деякі АММ можуть мати структури управління або команди розробників, які створюють точки централізації, впливаючи на їхню справжню децентралізацію.

Подальший Шлях:

Майбутнє АММ є яскравим і продовжує стрімко розвиватися:

• Складні Алгоритми: Очікуйте подальших інновацій в алгоритмах АММ для оптимізації ефективності капіталу, зменшення непостійної втрати та задоволення потреб ширшого спектра типів активів.
• Крос-Чейн АММ: З розвитком рішень для взаємодії з'являться крос-чейн АММ, що дозволить безперешкодно торгувати активами в різних блокчейн-мережах.
• Інтеграція з Традиційними Фінансами: Ми можемо побачити збільшення мостів між DeFi АММ та традиційними фінансовими ринками, пропонуючи нові можливості для інвестицій та ліквідності.
• Покращені Користувацькі Інтерфейси: Платформи продовжуватимуть вдосконалювати свої користувацькі інтерфейси, щоб зробити АММ більш доступними та інтуїтивно зрозумілими для глобальної аудиторії.

Висновок

Автоматичні Маркет-Мейкери представляють собою парадигмальний зсув у функціонуванні фінансових ринків. Використовуючи складні алгоритми та потужність пулів ліквідності, АММ створили більш доступну, прозору та ефективну фінансову систему. Хоча виклики залишаються, їхня здатність демократизувати фінанси, сприяти інноваціям та розширювати можливості людей у всьому світі забезпечує їхній подальший ріст та еволюцію. Розуміння базових алгоритмів та динаміки пулів ліквідності є вирішальним для навігації у захоплюючому світі децентралізованих фінансів та використання його трансформаційного потенціалу.

Ключові слова: Автоматичний Маркет-Мейкер, АММ, Пул Ліквідності, Децентралізовані Фінанси, DeFi, Криптовалюта, Торгівля, Алгоритми, Смарт-Контракти, Ethereum, Uniswap, SushiSwap, Curve, Balancer, Маркет-Мейкер Постійного Добутку, Маркет-Мейкер Постійної Суми, Гібридний АММ, Непостійна Втрата, Проковзування, Арбітраж, Токеноміка, Блокчейн, Глобальні Фінанси, Фінансова Інклюзія.