通用期權協議對沖策略可與 AMM 中自動化挖礦策略結合,提供抵禦無常損失風險的有力保護。

原文標題:《如何利用 FinNexus 去中心化期權對沖無常損失》
撰文:Ryan Tian,FinNexus 聯合創始人兼 CFO

DeFi 給加密金融帶來了革命性的鉅變,但是與此同時也帶來更多風險。 AMM 流動性池中的無常損失就是困擾諸多流動性提供者和項目方的痛點之一。

無常損失源於去中心的 AMM 交易機制,如何通過去中心的方式對沖無常損失?是否能有一款加密產品能夠解決這一困擾?

FinNexus 的去中心化期權給出了答案。

FinNexus 打造的去中心化跨鏈期權平臺,開創性地設計了點對池期權交易模型,把所有的流動性集中在一個抵押池中,充當所有期權買賣的的交易對手。目前 FinNexus 的通用期權協議(FPO) v1.0 已經正式上線以太坊和 Wanchain,並穩定地運行,成爲對沖 AMM 流動池無常損失的一把利器。

以下內容中,我們將詳細討論如何利用 FinNexus 去中心化期權組合解決無常損失的問題。

什麼是無常損失?

在瞭解無常損失之前,我們需要掌握一些基本的概念和模型。

AMM

AMM 代表自動做市商,與傳統的中心化交易所的訂單薄交易委託賬本不同,是去中心化交易所依靠寫入鏈上的職能合約的特定算法來對資產進行定價。現在,市場上有很多 AMM 項目,如 Uniswap,Sushiswap,Curve,Balancer,Bancor,DODO 等,相對於傳統的中心交易所(CEX)而言,我們一般將它們稱爲具有 AMM 機制的去中心化交易所(DEX) 。在 DEX 中,每個交易對都有其專屬流動池,而 Balancer 甚至允許創建同時支持多種通證的交易流動池。

流動池自動爲資產交易提供流動性。 也就是說,如果用戶想出售或購買通證,無需親自尋和匹配找交易對手。 交易中產生的交易費收益由提供流動性的用戶共享,自動分配到每個用戶地址中去,具體額度由用戶在流動性池中持有的份額決定。

XYK 模型

儘管流動性池集中了所有流動性,讓所有用戶共享,但每個流動池背後的 AMM 機制可能各有差別。

XYK 模型是去中心化交易所中最著名和應用最廣泛的 AMM 機制。有關 XYK 模型的詳細信息,我此前有做過相關分析,感興趣的用戶可以點擊此 鏈接 訪問。XYK 模型的代表性項目是 Uniswap 和 Sushiswap,兩者在 2020 年 11 月 20 日均鎖定了超過 10 億美元的資金,在所有 DEX 中排名前 2 位。

XYK 模型也稱爲「 x ∗ y = k 做市商」模型。根據這個方程式,如果用戶通過這個合約創設了一個做市流動池,它持有 x 個 X 通證和 y 個 Y 通證,在此模型下常數 k 數值始終保持不變,即 x ∗ y = k 不變。在池子中,通證 X 和通證 Y 的總價值始終保持一致的狀態,也就是說在流動池中,通證 X 和通證 Y 的價值構成比例是 1:1,X 和 Y 之間交易產生後,引起池子中通證數量的變化,相應會影響通證 X 和通證 Y 的相對價格。需要說明的是,根據此模型,流動池中通證 X 和通證 Y 雙方的數量比值即爲二者在池中交易的相對價格。

假設沒有交易費,那麼用戶都可以通過改變下圖中 x*y = k 曲線上的位置來買賣通證。若向右移動,右移的數量就是用戶賣出的通證 X 的數量,這部分Δx 數量的通證 X 將進入流動池;而豎軸方向上向下移動的數量對應用戶獲得的通證 Y 的數量,這部分Δy 數量的通證 Y 將自流動池中因交易而取出。

如何用去中心化期權對沖 AMM 無常損失?瞭解 FinNexus 期權組合策略

因此,根據 XYK 模型,通證 X 和通證 Y 數量的乘積保持不變,即上圖中的 x1 * y1 = x2 * y2 =(x1 +Δx)*(y1-Δy)= k

舉例來說:如果某流動性提供商向池中添加了 40,000 DAI 和 100 ETH (總價值爲 80,000 美元),假設此時 ETH 的價格爲 400 DAI。 常數 k = 40,000 * 100 = 4,000,000

假設沒有交易費用,某用戶想出售 ETH,購入 DAI,於是將 5 ETH 賣給了流動池,池中現在有 105 個 ETH。 根據 XYK 機制,k 保持恆定爲 4,000,000。 因此,池中 DAI 的數量變爲 4,000,000 / 105 = 38,095.24。 ETH 賣方獲得 1904.76 (即 40,000-38,095.24)個 DAI 作爲回報。 ETH 在流動池中的價格變爲 38,095.24 / 105 = 362.81 DAI。 出售給賣方的真實 ETH 交換價格爲 1904.76 / 5 = 380.95 DAI。

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無常損失

概念

無常損失(Impermanent Loss,簡稱 IL)是流動性提供商在 AMM 流動性池中遭受的損失。 用戶向流動資金池提供流動性後,若投入資產的相對價格發生了變化,不同於資產入池時的價格,就會發生無常損失。資產價格變化越大,流動性提供商遭受的無常損失也就越高。 但是,如果資產價格經過波動後,若回到了資產入池時的相對價格,則這種損失就會消失。 因此,我們將此損失稱爲「無常損失」。

流動池中的無常損失是資產進入流動池後的價值,相對於,如果不入池僅持有相應資產的總價值而言,二者相比較產生的損失。它不是以美元計量的淨資產的總損失,這與傳統金融證券投資組合行爲的財務績效評估有所不同。

通常,在具有代表性的標準流動性池中,流動性提供商需要以合約約束下的比率提供兩種資產,並且通常其中一種資產較另一種資產的波動性更大,Uniswap 的 DAI / ETH 50/50 流動池就是一個例子,Uniswap 的 文檔 對此進行了簡要介紹。

例子

繼續沿用上述的例子,在沒有交易費的情況下,1 個 DAI 的價值是 1 美元,並且 ETH 的市場價格趨同於其在該流動池中的價格。

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在 T2 時期,通證不在流動池中的價值,與通證在流動池中的價格之差,就是無償損失(IL)。
IL = $ 76,281- $ 76,190.48 = $ 90.52

在這個例子中,無常損失似乎看起來並不嚴重。但事實情況是,如果通證價格朝任一方向急劇變化,無常損失就會變得更大。也就是說,入池提供流動性,還遠不如什麼也不做,僅僅持有資產。

下圖中,藍線是用戶僅持有 100 ETH 和 40,000 DAI 時候的價值變化, 黃線是將它們以 1:1 比例投入 AMM 流動性池時的價值, 兩條線之間的差額是無常損失。

可以發現,當 ETH 的價格偏離其在入池時期的價格時,無論是價格上漲還是下跌,IL 都會增加。 ETH 價格變化越大,IL 也越來越大。 如果交易費用和挖礦激勵(如有)不足以補償 IL,那麼流動性提供商就會遭受損失,入池提供流動性就會得不償失。

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如何從數學上推導 IL

按照上述相同的邏輯,根據資產在用戶提供流程性時候的價格以及現在價格之間的比例,我們可以用以下公式計算無常損失的大小。該公式的具體推導過程,請點擊此 鏈接 訪問。

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LR 代表無常損失的比例(這個比例是相對於僅持有兩種資產而言的損失比例),p1 和 p2 分別是 T1 和 T2 時期資產的相對價格。

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雖然無論資產價格上漲或者下跌,都會導致無常損失,但是價格下跌會導致更大的風險。如果價格下跌至接近於 0,無常損失比例將接近 100%,這也是爲什麼爲有些數字貨幣提供 AMM 流動性,風險較大的原因。

如何對沖無常損失

永續合約

永續合約是規避現貨價格變動風險的常見工具,尤其是對於現貨加密市場。 但是,根據以上分析,我們可以看到 AMM 池中流動性提供商遭受的損失是雙向的,並且非線性變化。只要價格變動,就會產生 IL。永續期貨作爲對沖線性風險的工具,但不能有效地降低雙向波動的風險,從而保護流動性提供者商的利益。

期權

期權是對沖 IL 風險的理想工具。

期權的損益分配

期權的損益並非呈線性分佈。 與永續合約持有者不同,期權買家只有權利,沒有義務。 這意味着當市場向不利方向移動時,他們可以選擇不行權,最大損失就是支付的期權費,但如果市場向有利方向變動,理論上潛在收益是無上限的。 下圖展示了看跌期權和看跌期權持有人隨着標的資產價格波動的損益變化情況。

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如圖中綠色部分所示,當標的資產價格向有利方向波動,期權持有人獲利時,利潤與價格變化呈線性關係,我們可以利用不同的成交價格和數量的期權搭配,把不同的期權組合起來,從而抵消 IL 的非線性的變化。

期權成本

期權買方 / 持有人只需支付期權費用,而無需在合約中鎖定何其他抵押品 / 保證金,也不會面臨清算風險。 期權買方只需要支付一定費用,即期權費,用於獲得在未來以約定的價格買入或者售出標的資產的權利,期權費是期權買方在交易中的唯一費用。針對無常損失的對沖,用戶可能需要購買價外 (Out-of-the-money, OTM) 看跌期權和看漲期權。 期權的行權價格是期權定價的關鍵因素之一。 價外 OTM 期權的價格將大大低於平價(At-the-money, ATM)期權或價內 (In-the-money, ITM) 期權,可以降低流動性提供商的 IL 對沖成本。

如何利用期權對沖 IL 風險

基本邏輯

IL 曲線具有一些凸性。對沖 IL 風險,就是使曲線儘可能水平,理想情況下應在對沖後接近於下面的紅線。

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爲了實現有效對沖,期權的損益需要完全抵消 IL 的損益,如下面的藍色曲線所示。 完成這一目標是一項巨大挑戰,但是可能通過看漲看跌期權的組合實現近似的對沖效果。以下我們討論可能的期權策略及組合。

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用一組看漲 / 看跌期權對沖 IL

通過採取買入寬跨式期權的策略,即同時持有相同標的資產的看漲期權和看跌期權,我們可以在一定程度上抵消 IL,具體原理如下所示。

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以同時購入現貨±30%的價格作爲行權價的一組看漲期權和看跌期權爲例。假設對沖策略購入與流動性池中波動性資產的相同數量的期權。

沿用上述示例,流動性提供商購買 100 份行權價爲 520 美元 /ETH 的看漲期權,以及 100 份行權價爲 280 美元 / ETH 的看跌期權,期權有效期 30 天。

具體計算細節請點擊 此處 訪問。

如何用去中心化期權對沖 AMM 無常損失?瞭解 FinNexus 期權組合策略

從上圖可以看出:

  1. 當價格上漲超過 40%時,IL 已完全抵消。最終,看漲期權將完全足以對沖 IL,並實現盈利,如橙色曲線的右翼所示。
  2. 在左翼,看跌期權在初始價格下跌階段,對沖效果有效,並實現盈利。但隨着價格進一步下跌,損失加劇,看跌期權不足以彌補損失,最終收益爲負數。
  3. 本方案中,對沖策略同時購入與流動性池中 ETH 相同數量的看漲期權和看跌期權,這一對沖策略的固定成本很高。根據計算,期權費的固定成本爲初始投資的 2.25%,保護期間 30 天。

如果用戶每月重複執行該策略,每年的成本可以達到 27%。對此,可以採取以下調整思路,優化對沖結果。

  1. ETH 價格上漲和下跌時的 IL 比率不是對稱的。
  2. 應該使用看漲期權和看跌期權的多種組合進行向上和向下套期保值。
  3. 可以調整期權數量,減少黃線的上翹,並適應不同的對沖效果和策略。
  4. 套期保值的有效範圍不必涵蓋從-100%到+ 500%的所有價格變動。

使用多種期權組合對沖 IL 風險

由價格變化導致的獲利變化呈線性分佈,當期權爲實值期權時,僅憑一種看漲期權和看跌期權無法完全對沖 IL 的凸性。 但是,通過多個看跌期權和看漲期權的組合,同時結合不同的行權價格的期權,並調整不同期權的比例,我們能找到有效抵消 IL 的方法。

比如,我們可以採取以下策略。 此處我們沿用上述示例。

  1. 價格的套期保值範圍:-60%至+ 100%;
  2. 套保期限:30 天;
  3. 看漲期權:6 個行權價爲 480 美元(+ 20%)的 ETH 看漲期權,8 個行權價爲 520 美元(+ 30%)的 ETH 看漲期權,10 個行權價爲 560 美元(+ 40%)的 ETH 看漲期權。
  4. 看跌期權:8 個行權價爲 360 美元(-10%)的 8ETH 看跌期權,10 個行權價爲 320 美元(-20%)的 ETH 看跌期權,15 個行權價爲 280 美元(-30%)的 ETH 看跌期權,5 個行權價爲 240 美元(-40%)的 ETH 看跌期權。

具體計算細節請點擊 此處 查看。

如何用去中心化期權對沖 AMM 無常損失?瞭解 FinNexus 期權組合策略

在對沖範圍內,對沖後的橙色曲線要更平坦,期權價格比調整前也更合理。除了這裏列舉的調整策略外,我們可以靈活地制定多種計劃,通過更 激進 或者更 保守 的套保策略,來相應調整橙色曲線走向。

如何用去中心化期權對沖 AMM 無常損失?瞭解 FinNexus 期權組合策略

如何用去中心化期權對沖 AMM 無常損失?瞭解 FinNexus 期權組合策略

採用不同的看漲看跌期權組合,會帶來非常不一樣的結果,用戶可以根據不同策略採取不同組合方式。

如何獲得對沖 IL 風險的期權?

上述策略僅在高度流動的期權市場中起作用。即使在佔總交易量 90%以上的 Deribit 中,BTC 和 ETH 期權的訂單簿流動性仍然不夠深,部分交易仍然需要藉助場外市場 OTC 來完成,特別是部分價外 OTM 期權。而在對沖 IL 風險過程中,又需要多種價外期權進行組合,這對 IL 對沖的實操增加了不少難度。

路在何方?

點對池模式的分佈式期權是我們尋找的答案。通過彙總流動性,質押池成爲所有期權的唯一交易對手,買方可以靈活地定製期權條款,同時面臨很小的價格滑點。此外,由於所有用戶共享流動性,用戶購買期權時,用戶是與資產池進行交易,而不是與特定的期權賣家匹配。 這種情況下,OTM 期權的流動性與其他任何種類的資產相同。

Hegic 和 FinNexus 這類去中心化的點對池模式的期權平臺爲我們提供了選擇,通過去中心化的方式,保證了期權的流動性。

未來之路

FinNexus 是 IL 對沖策略的先驅者。 FinNexus 通用期權協議(FPO)模型最顯著的優勢之一就是創建了以穩定幣爲抵押的 USDC 期權池,支持用戶使用 USDC 交易和結算期權。

FPO 對沖策略可以與 AMM 平臺中的 Vaults 自動化挖礦策略組合完美結合,爲機構或者個人在從事 AMM 策略挖礦時,提供抵禦無常損失風險的有力保護。 下一步,FinNexus 將努力簡化 UI,降低用戶的使用門檻,從而幫助更多人輕鬆實現 IL 風險的對沖。

在此感謝火幣研究院對該問題的 研究,它是本文的靈感來源之一。