以太坊 1.0 的嚴重限制讓簡便的 Uniswap 脫穎而出,但以太坊 2.0 和 L2 鏈下系統將使更復雜的市場蓬勃發展。

更全面瞭解自動化做市商,閱讀《鏈聞精選好文丨讀懂 DeFi 熱門賽道「自動化做市商 AMM」

撰文: Haseeb Qureshi,Dragonfly Capital 管理合夥人
編譯:Perry Wang
作者授權鏈聞翻譯並發表該文章的中文版本

想象一下,有個大學時的朋友聯絡你說:「嘿,我有個商業設想。我想開發一個做市機器人。不管誰來詢價,我隨時都能報出一個價格,我的定價算法會用 x * y = k。差不多就這些。想投資嗎?」

你會躲得遠遠的。

其實,你朋友剛纔描述的就是 Uniswap。Uniswap 也許是世界上最原始的鏈上做市商運作。莫名其妙的,它的交易量過去幾個月出現爆發式增長,憑交易量已成爲世界最大的去中心化交易所(DEX) 。

如果你並未密切關注去中心化金融(DeFi) 去年發生的事情,你也許會問,到底發生了什麼?

一文讀懂 DeFi 自動做市商崛起原因、尚存侷限和未來前景Uniswap v2 交易額,數據來源:Uniswap.info

(如果你已經熟悉 Uniswap 和自動化做市商,即 AMM,請跳過下面章節,直接閱讀「AMM 的寒武紀爆發」)

給新手們普及一下:Uniswap 是一個自動做市商,即 AMM。你可以把 AMM 設想成一個原始的、機器人式的做市商,它根據一個簡單的定價算法,在兩種資產之間隨時提供報價。對 Uniswap 而言,它對這兩種資產進行報價,其持有的每種資產的單位數相乘,總會等於一個常數。

這聽上去有些拗口:如果 Uniswap 擁有一些 x 代幣,擁有一些 y 代幣,它給每一筆交易定價,所以,它擁有的 x 的最終數量,和擁有的 y 的最終數量,兩者相乘會等於一個常數 k。這就形成了一個常數積的等式:x * y = k

這種對兩種資產進行定價的方式,你可能會覺得非常怪異且過於獨斷。讓兩種代幣的庫存數相乘所得的積維持固定,爲什麼就能確保正確的報價呢?

Uniswap 示例

假設我們在 Uniswap 的某個池裏投入 50 個蘋果 (a) 和 50 個香蕉 (b) ,任何人都可以用蘋果換香蕉,或者用香蕉換蘋果。假設一級市場中蘋果與香蕉的匯率剛好是 1:1。因爲該 Uniswap 資金池中分別有 50 個蘋果和 50 個香蕉,因此,按上述常數積的等式規則,a * b = 2500 。對於任何交易,Uniswap 都需要保證,池中庫存的蘋果數和香蕉數相乘等於 2500。

好了,假設一位客戶進入我們的 Uniswap 池來買一個蘋果。她應該支付多少個香蕉呢?

如果她買走一個蘋果,我們的池裏就剩下 49 個蘋果,而 49* b 依然需要等於 2500。這樣香蕉的總數 b 就等於 51.02。由於之前池中有 50 個香蕉,因此我們還需要 1.02 個香蕉(在這個宇宙中我們允許碎片化香蕉的存在) ,因此,這位客戶買一個蘋果會得到的報價是:1.02 香蕉 / 蘋果。

請注意,這與兩者之間 1:1 的原始價格很接近!因爲這只是一筆小額交易,所以滑點較小。但如果訂單很大呢?

一文讀懂 DeFi 自動做市商崛起原因、尚存侷限和未來前景你可以將這條曲線每個點的斜率解讀爲邊際交換率

如果她想買 10 個蘋果, Uniswap 的報價會是 12.5 個香蕉,即這 10 個蘋果每個的單價爲 1.25 香蕉 / 蘋果。

如果她想要執行 25 個蘋果這種大額交易,即要買庫存蘋果數量的一半,那麼,單位價格會上漲到 2 香蕉 / 蘋果! (你能從直覺上明白這一點,因爲池中的一種商品減半,另一種就得翻倍)

重要的是需要明白,Uniswap 不能偏離這條定價曲線。如果某人要購買一些蘋果,後來又有人要買一些香蕉, Uniswap 就會在這條價格曲線上來回移動,無論需求把它帶向何方。

一文讀懂 DeFi 自動做市商崛起原因、尚存侷限和未來前景Uniswap 在一系列交易後,在定價曲線上來回移動

這裏有個好玩的地方:如果蘋果與香蕉之間的真實交易價格是 1:1,當第一位客戶買走 10 個蘋果後,我們 Uniswap 池就有會變成 40 個蘋果和 62.5 個香蕉。如果有位套利者此時進入,她買走 12.5 個香蕉,讓資金池恢復到最初狀態,她只需付 10 個蘋果,所以 Uniswap 對她的收費只有 0.8 蘋果 / 香蕉。

Uniswap 會低價甩賣香蕉!就好像我們的算法此時意識到香蕉過多,所以它低價拋售香蕉,以吸引蘋果流入,從而實現庫存的再平衡。

Uniswap 經常跳這種舞步——稍微偏離真實的交易價格,然後在套利者的幫助下緩步迴歸正常。

套利損失(Impermanent Loss)簡介

下面你將瞭解 Uniswap 定價機制的工作方式。但這仍然引出一個問題——Uniswap 很好的完成了它工作嗎?這東西真的會產生利潤嗎?畢竟,任何做市商都可以報價,但是否賺錢就不好說了。

答案是:取決於具體情況!具體來說,這取決於一種被稱爲「套利 損失」(Impermanent Loss) 的概念。它的運作方式如下:

Uniswap 會對每筆交易收取少量費用 (目前爲 0.3%) 。這是在名義價格之外的。因此,如果蘋果和香蕉總是且永遠以 1:1 價格進行交易,隨着做市商在交易價格曲線上來回移動,這些費用將隨時間累積。那麼,與只持有 50 個蘋果和 50 個香蕉的基線比較,Uniswap 池最終會積累更多的水果。

但是,如果蘋果和香蕉之間的真實交易價格突然發生變化,會發生什麼呢?

假設某家香蕉農場遭遇了無人機攻擊,出現大面積的香蕉短缺。香蕉現在像黃金一樣貴。交易價格躥升到 5 個蘋果換 1 個香蕉。

Uniswap 上會發生什麼?

套利者一秒都不會耽擱,立馬殺入你的 Uniswap 池,搶購便宜的香蕉。他們調整交易規模,以便買走價格低於新匯率 5:1 的所有香蕉。這意味着他們需要移動價格曲線,直到滿足以下等式:5x * x = 2500。

一文讀懂 DeFi 自動做市商崛起原因、尚存侷限和未來前景

算一下這個數學題,你會得到如下結果:他們總共以 61.80 個蘋果買到 27.64 個香蕉。平均交易價格爲 2.2 個蘋果:1 個香蕉,這遠低於市場價,相當於得到 76.4 個免費蘋果。

他們的利潤從何而來?當然這是以犧牲資金池爲代價的!而且,如果數一下你會發現,與某個持有最初的 50 個蘋果和 50 個香蕉的人相比,Uniswap 池現在恰好下降了 76.4 個蘋果的價值。Uniswap 出售香蕉的價格太便宜,因爲它不知道香蕉在現實世界中變得如此值錢。

這種現象稱爲「套利 損失」。每當交易價格發生變動,就會出現套利者竊取廉價資產,直到資金池的定價達到正確爲止。 (這些損失是「暫時的」,因爲如果後來真實交易價格恢復爲 1:1,那麼就好像你從未損失過這筆錢,和開始相比。)

資金池通過交易費賺錢,通過套利損失而虧錢。這都是需求和價格背離的一個函數——需求有利於資金池,而價格背離不利於資金池。

這就是 Uniswap 的簡單概括。當然你可以更深入地瞭解,不過,要了解該領域內的情況,上面的知識也足夠了。

自 2018 年上線以來, Uniswap 已經席捲 DeFi 領域。考慮到 Uniswap 的原始版本只有大約 300 行代碼,這一成績尤其令人驚訝! (AMM 本身擁有歷史悠久的血統,但是常數函數做市商是一個相對較新的發明。) Uniswap 完全無需許可,任何人都可以注入資產。它甚至不需要預言機。

回顧一下會發現它非常優雅,是可能發明的最簡單的產品之一,它似乎從石頭縫裏誕生,並主導了 DeFi 領域。

AMM 的寒武紀爆發

自從 Uniswap 崛起之後,AMM 的創新也迎來了爆發。Uniswap 的後繼者紛紛涌現,每個都有其特殊功能。

一文讀懂 DeFi 自動做市商崛起原因、尚存侷限和未來前景Uniswap、 Balancer 和 Curve 的交易額,來源:Dune Analytics

儘管它們都繼承了 Uniswap 的核心設計,但各自具有自己的特殊的定價函數。例如,Curve 使用常數乘積和常數和的混合模式,Balancer 的多資產定價函數用一個多維平面來定義。甚至有些採用移動的曲線,這可以耗盡庫存,例如 Foundation 用於銷售限量版商品的曲線就是如此。

一文讀懂 DeFi 自動做市商崛起原因、尚存侷限和未來前景Curve 中採用的 Stableswap 曲線 (藍色),來源:Curve 白皮書

不同的曲線適用於特定的資產,因爲它們對所報價資產之間的價格關係置入了不同的假定。從上圖可以看到,Stableswap 曲線 (藍色) 在多數情況下接近於一條直線,這意味着在其大部分交易區間,兩種穩定幣的定價相互非常接近。常數積(constant product) 曲線是任何兩種隨機資產不錯的起點,但是如果我們知道這兩個資產是穩定幣,並且它們的價值可能大致相同,那麼 Stableswap 曲線會給出更具競爭力的定價。

當然,一個 AMM 可以選擇無限多種特定曲線來定價。我們可以對所有這些不同的定價函數進行抽象化,將整個類別稱爲恆定函數做市商(CFMM) 。

當看到 CFMM 交易額的增長,人們想當然的認爲,它們將接管世界——將來所有鏈上流動性將由 CFMM 提供。

但變化沒有那麼快!

CFMM 如今占主導地位。不過,爲了更清楚地瞭解 DeFi 的進化情況,我們需要了解 CFMM 何時繁榮,以及何時表現不佳。

相關性的頻譜

還是以 Uniswap 爲例,因爲它是最容易分析的 CFMM。假設你想成爲 Uniswap 上 ETH / DAI 池的流動性提供商(LP) 。在向該池提供資金時,你必須同時相信以下兩點,纔會認定,成爲一個 LP 比僅持有原始資產要好得多:

  1. ETH 與 DAI 的價值比不會發生太大變化 (如果發生變化,將表現爲套利損失)
  2. 這個池會收到很多交易費

就該資金池展現的套利損失而言,獲得的交易費應該超過損失。請注意,對於包含穩定幣的交易對,你對 ETH 上漲有多麼看多,你其實也在假設會有很多的套利損失!

一般性的原則是:當兩種資產是均值迴歸時,Uniswap 理論運作得最好。想象有一個 USDC/DAI 或 WBTC/TBTC 的資產池——這些池應該會顯示出極小的套利損失,隨時間推移將純粹累積交易費。請注意,套利損失不只是一個波動性問題(實際上,波動性極高的、均值迴歸的交易對是很不錯的,因爲它們會產生大量的交易費)

因此,我們可以繪製出利潤最高的 Uniswap 資金池的層級圖,其他條件保持一致。

一文讀懂 DeFi 自動做市商崛起原因、尚存侷限和未來前景

均值迴歸交易對的情況很明顯。相互關聯的交易對,其價格往往一起移動,因此 Uniswap 不會有太多套利損失。而像 ETH/DAI 這樣不相關的交易對,情況就不太確定,有時候交易費可以彌補損失。最右邊是逆相關的交易對,Uniswap 上這種資金池就很糟糕了。

想象一下,有人在某個預測市場做多特朗普,做多拜登,並將兩筆押注放入 Uniswap 的一個資金池。從定義上說,最終將有一筆資產值 1 美元,另一筆資產則爲 0。該資金池的結果是,某個 LP 一無所獲,只有套利損失! (預測市場總是在市場結清之前停止交易,但結果往往早在市場真正結清之前已經水落石出。)

所以 ,Uniswap 對某些交易對運轉良好,而對另一些交易對而言就是災難。

但是人們很容易發現,到目前爲止,幾乎所有頭部 Uniswap 資金池都是賺錢的!實際上,甚至 ETH / DAI 資金池自創建以來也是賺錢的。

一文讀懂 DeFi 自動做市商崛起原因、尚存侷限和未來前景Uniswap 上 ETH/DAI 資金池的回報(vs 持有 50/50 的 ETH/DAI),來源:ZumZoom Analytics

這個現象需要解釋。儘管存在瑕疵,各 CFMM 都是取得了不俗收益的做市商。這怎麼可能呢?要回答這個問題,需要了解一下做市商的工作機制

做市機制簡介

做市商的工作是向某個市場提供流動性。做市商主要通過三種方式賺錢:指定做市安排(傳統上由資產發行商支付費用) 、交易費回扣 (傳統上由交易所支付) 以及從做市中賺價差(Uniswap 正是這種方式) 。

你可以看到,所有的做市都是與兩種訂單流進行一場戰鬥:知情訂單流和不知情訂單流。假設你爲 BTC/USD 市場報價,有一筆大額 BTC 賣單到了。你得問問自己:這是有人在換取流動性,還是這人知道一些我不清楚的消息?

如果這名交易對手知道龐氏騙局(PlusToken) 的緩存池發生了變動,賣壓正在來襲,那麼,你就只能用一些完美無缺的 USD 換一些前景不太妙的 BTC。另一方面,如果這只是某些無名人士在賣幣,因爲他們需要支付房租,那麼,這就沒什麼特別的意義,你從他們身上賺價差就好了。

作爲一名做市商,你從不知情交易流中賺錢。不知情交易流是隨機的——每天有人賣有人買,最終會相互抵消。如果對每筆交易賺價差,長期來說你會賺錢。 (這解釋了爲什麼做市商們會花錢獲得來自 Robinhood 交易所的訂單流,因爲後者多數是不知情的散戶訂單) 。

所以,一名做市商的首要任務是區分知情和不知情訂單流。某個流是不知情的流的可能性越大,你收取的價差就該越高。如果這個訂單流絕對是知情的,那你就應該完全撤回報價單,因爲若是知情的交易方願意與你交易,你絕對是要虧錢的。

(考慮這一問題還有一種思路:不知情的訂單流願意爲一種資產支付高於市價的價格, 這就是你賺的價差。而知情訂單流只願意以低於市價獲取某種資產,所以,每當你與他們交易,你實際是在價格上吃虧的一方。這些訂單知道你不知道的一些信息。)

同樣的原則也適用於 Uniswap。有些人在 Uniswap 交易,因爲他們完全是隨機的想用 ETH 換 DAI 。對做市商而言,這是不知情的散戶流,隨機漫步的交易活動會帶來費用收入。這很爽。

你面對的還有套利者:他們是知情訂單流。他們在選擇價格錯誤的資金池。某種程度上說,他們其實是在幫助 Uniswap 將交易價格拉回正軌。但另一方面,他們是把 LP 的錢轉移到他們自己的兜裏。

做市商若要想賺錢,他們需要讓不知情散戶流與套利流之比做到最大。

但 Uniswap 無法區分這兩種流!

Uniswap 不清楚一筆訂單是來自懵懂無知的散戶,還是某個套利者。無論市場條件是什麼情況,它只遵循 x * y = k 的方程

因此,只要有一個新玩家提供比 Uniswap 更好的定價,比如 Curve 或 Balancer,那麼,你會看到散戶訂單流遷移到定價更好的服務去。鑑於 Uniswap 的定價模型和固定費率(每筆交易收 0.3%) ,你很難看到它能在競爭最激烈的資金池中競爭 —— Curve 既對穩定幣交易進行了優化,而且每筆交易的收費僅爲 0.04%。

隨着時間的推移,如果 Uniswap 資金池在滑點上被對手超越,那麼,留在 Uniswap 的大多數將會是套利訂單流。零售流是多變的,但隨着市場變動,套利機會持續出現。

這種定價方面喪失競爭力不僅很糟,其弊端還被放大了。Uniswap 在發展上升期對流動性有網絡效應, 但在下坡時期也被嚴重放大。當 Curve 開始吃掉穩定幣相關的交易額時,Uniswap 上的 DAI/USDC 交易對將開始丟失 LP,這反過來讓定價更糟,吸引的交易額也會更少,再進一步抑制 LP,惡性循環。網絡效應也是如此——在上升期就像是火箭, 但在下降時則燒燬了歸路。

當然,這種說法同樣適用於 Balancer 和 Curve。一旦被一個定價更好、費用更低的做市商超越,他們也很難維持其費用收入。不可避免的,這一切的結果就是一種費用的向下競爭,和利潤空間的大幅壓縮。 (傳統市場的做市商領域上演的就是同樣劇目!這是一門競爭超級激烈的生意!)

但這仍然不能解釋:爲什麼所有的 CFMM 都在瘋長?

爲什麼 CFMM 高歌猛進?

穩定幣爲例。CFMM 明顯正在奪取這一垂直領域。

想象一下,傳統金融市場中的某個重量級做市商(比如 Jump Trading) 準備在 DeFi 領域開始進行穩定幣的做市。首先他們前期需要大量的整合工作, 然後,爲了持續運營,他們需要向交易者持續付費、維護交易軟件、支付辦公室租金。他們需要大量的固定成本和運營成本。

而 Curve 根本不需要成本。一旦智能合約部署完畢,它就自行運營(連計算成本、gas 費用完全都由終端用戶來支付!)

如果爲 USDC/USDT 交易對報價,Jump Trading 要做的事情會比 Curve 的做法複雜很多。穩定幣做市相當程度上是庫存管理。這裏沒有那麼多花哨的機器學習 (ML ) 或專有知識,如果 Curve 能做到 Jump 水準的 80%, 那就算足夠好了。

ETH/DAI 是一個複雜得多的市場。當 Uniswap 報價時, 它不像 Jump 那樣,要看交易所訂單簿,要流動性建模或參閱歷史波動性,它只是閉上眼睛,大喊 x * y = k !

與普通的做市商相比,Uniswap 的複雜度相當於一臺冰箱。但只要正常的做市商沒有進入 DeFi 領域,Uniswap 就會壟斷該市場,因爲它的啓動成本和運營成本爲零。

這是另一種思考的方式:Uniswap 是第一個在這個名爲 DeFi 的新市場開店的小商販。即使有種種缺陷,Uniswap 也形成了一種虛擬的壟斷。當你有壟斷地位,你就得到所有的散戶訂單流。散戶流和套利流之比,是決定 Uniswap 盈利情況的主要因素, 難怪 Uniswap 正在賺大錢!

但是,一旦散戶流開始轉向別處,這一良性循環很可能壽終正寢。LP 將開始遭受損失並撤出流動性。

但這只是解釋了一半。要記住:在 Uniswap 出現之前, 已經存在大量的去中心化交易所 (DEX) !Uniswap 摧毀了基於訂單簿的 DEX, 比如 Idex 或 0x 。到底是什麼因素讓 Uniswap 擊敗了所有的訂單簿模式交易所呢?

從訂單簿到 AMM

我相信,Uniswap 之所以擊敗訂單簿交易所,有四個原因。

首先,Uniswap 的實施極其簡單。這意味着複雜性低、遭遇黑客攻擊的表面積低、集成成本低。更何況,它有很低的 gas 成本!當你在一個相當於去中心化的圖形計算器上執行所有交易時,這一點真的很重要。

這不是一個小問題。一旦新一代高吞吐量的區塊鏈成爲現實,我懷疑訂單簿模式是否最終還能居於主導地位,就像它在常規金融世界中那樣。但它會在以太坊 1.0 上佔據主導地位嗎?

以太坊 1.0 的嚴重限制讓簡便性脫穎而出。當你不能做複雜的事情時,你必須做最好的簡單的事情。Uniswap 是一個相當不錯的簡單產品。

其次,Uniswap 的監管面非常小(這也是文件共享程序 Bittorrent 發明者 Bram Cohen 認爲 Bittorrent 會成功的原因) 。Uniswap 是非常去中心化的,不需要鏈下輸入。訂單簿 DEX 必須像經營一家交易所一樣亦步亦趨,與此不同,Uniswap 可以作爲一種純粹的金融應用而自由創新。

第三,向 Uniswap 提供流動性非常容易。一鍵式「設置,然後忘記」的操作,讓 LP 的體驗無比輕鬆 (活躍的做市商在某個訂單簿交易所提供流動性的操作要麻煩得多) ,尤其是在 DeFi 交易量放大之前。

這一點至關重要,因爲 Uniswap 上的大量流動性是由一小羣好心的巨鯨提供的。這些巨鯨對投資回報沒有那麼敏感,所以 Uniswap 的一鍵式體驗使得他們能夠毫無痛苦地參與其中。加密項目設計者有一個忽視心理交易成本的壞習慣,且總是假定市場參與者無比勤奮。Uniswap 使流動性供應變得簡單,這一點得到了回報。

Uniswap 之所以如此成功的最後一個原因是,創建帶激勵的資金池非常方便。在一個帶激勵的資金池中,資金池的創建者將代幣空投給 LP,使 LP 得到的回報高於 Uniswap 標準回報。這種現象也被稱爲「流動性農場」 (liquidity farming) 。Uniswap 中一些規模最大的資金池通過空投進行激勵,包括 AMPL、sETH 和 JRT。對於 Balancer 和 Curve,它們的所有資金池當前都使用自己的原生代幣進行激勵。

回想一下,傳統做市商賺錢有三種方式,其中一種是指定的做市協議,由資產發行人付款。從某種意義上說,帶激勵的資金池是 DeFi 領域的指定做市商協議:某資產的發行者向 AMM 付費,讓後者爲他們的代幣交易對提供流動性,而費用則通過代幣空投來交付。

但是,帶激勵的資金池還有另外一個維度。CFMM 不僅僅是扮演做市商,它們現在具備代幣項目的營銷和分銷工具的雙重身份。通過帶激勵的資金池,CFMM 創建了一種防女巫攻擊的方式,將代幣分發給想要累積代幣的投機者,同時引導了一個流動的初始市場。它還讓購買者手裏的代幣有其他用處——不只是轉手把它賣掉,存起來還能得到一些收益!你可以稱之爲乞丐版質押。對早期代幣項目而言,這是一個強大的營銷武器,我期望這一點被整合到代幣上市的行動手冊中。

這些因素深度解釋了爲什麼 Uniswap 如此成功的原因 (我還沒有談到「首次 DeFi 發行」Initial DeFi Offerings,這是改天再討論的話題) 。

話雖如此, 我不相信 Uniswap 的成功會永遠持續下去。如果說以太坊 1.0 的侷限爲 CFMM 形成主導地位創造了條件,那麼以太坊 2.0 和 L2 鏈下系統將使更復雜的市場蓬勃發展。此外,DeFi 的明星項目在不斷涌現,隨着大量用戶和交易額的到來,它們將吸引嚴肅的傳統做市商。隨着時間的推移,我預計這會導致 Uniswap 的市場份額縮水。

再過五年, CFMM 會在 DeFi 中扮演什麼角色?

我預期,到 2025 年時,CFMM 今天這樣的面貌不會成爲人們交易的主要方式。在技術史上,這樣的過渡很常見。

在互聯網的早期,像雅虎這樣的門戶網站是第一批在網上大幅領跑的企業。早期網絡環境的侷限性 (如速度慢等) ,非常適合由人工製作的頁面目錄。隨着主流用戶開始上線,這些門戶網站取得了瘋狂的增長!但是我們現在知道,門戶網站只是組織互聯網信息道路上的臨時墊腳石

一文讀懂 DeFi 自動做市商崛起原因、尚存侷限和未來前景最初的雅虎網站主頁和最初的谷歌網站主頁

CFMM 是什麼未來事物的墊腳石?會有新生事物取代它,還是 CFMM 隨着 DeFi 一同演變?我會在下一篇文章中嘗試回答這個問題。

感謝 Hasu、Ivan Bogatyy、Ashwin Ramachandran、Kevin Hu 和 Tom Schmidt 對本文提供評價和反饋