作者：Nicolas Gallet，gallet capital CEO 来源：medium 翻译：善欧巴，金色财经

加密货币的黎明

我们的旅程始于十多年前，随着比特币的诞生。2009年，一个化名中本聪的个人或团体向世界介绍了比特币。这不仅仅是一种新的货币；它是一种新的货币。这是一个革命性的想法。比特币提供了一种去中心化的货币——不由任何中央机构发行或控制，完全数字化，并由密码学保护。

从那时起，加密货币领域呈指数级扩张。今天，我们有多种加密货币，每种都有不同的用途。该范围既复杂又多样。这些数字资产开辟了金融可能性的新世界，挑战了我们对货币和投资的传统理解。

去中心化金融（DeFi）或民主化金融的出现

在这个蓬勃发展的加密货币世界中，出现了去中心化金融（DeFi）的概念。DeFi 代表了从传统的中心化金融系统向基于区块链的去中心化技术实现的点对点金融的转变。这是使用区块链技术重新构想借贷和交易等传统金融服务的地方，无需中央中介机构即可运行。

DeFi 的核心是一个关键组件——自动做市商（AMM）。

但这为什么重要呢？这不仅是一个技术奇迹，更是一个奇迹。它代表了金融的民主化。这创造了公平的竞争环境，允许任何拥有互联网连接的人获得曾经由传统金融机构把关的金融服务。

在接下来的部分中，我们将更深入地探讨 AMM 的复杂世界。我们将探讨它们的演变，从 Uniswap 等平台的基础知识到集中流动性的最新发展。我们将研究他们面临的挑战，例如无常损失和矿工可提取价值，以及他们在更广泛的 DeFi 平台（包括去中心化交易所和借贷协议）中的作用。

最后，我们将展望未来——讨论 AMM 如何塑造新金融产品的出现，例如衍生品和现实世界资产的代币化

加密货币的世界及其目的

加密货币是数字创新的代名词，它的发展已经远远超出了最初作为传统货币替代品的范围。今天，我们观察到各种各样的加密货币，每种加密货币都有不同的用途并满足特定的需求。

您可以将每个加密货币生态系统视为一个拥有自己货币的独特国家。

1. 比特币是第一个也是最著名的比特币，它是作为传统法定货币的去中心化替代品而创建的，旨在提供点对点电子现金系统。其区块链技术为去信任且安全的数字货币奠定了基础。

就像《旧首都》一样：比特币 是第一个也是最成熟的国家，为其他国家设定了标准。具有其优点（安全性和广泛认可）和局限性（交易速度和能源消耗）。

2.以太坊更进一步，引入了智能合约，将区块链应用从简单的金融交易扩展到构建去中心化应用。这项创新为数字协议和交易的新可能性领域铺平了道路。许多其他竞争或合作项目都是用这种智能合约逻辑构建的，它们是与以太坊区块链（各种生态系统的基础）兼容或不兼容的称为“层”的基础设施项目。

您可以将以太坊视为电网和创新中心：以太坊是一个以其技术进步（智能合约）而闻名的国家。这是一个充满活力的“经济”（DApp 和 DeFi 项目的生态系统）。

3.山寨币出现，每种山寨币都带来独特的功能。有些人专注于提高交易速度，而另一些人则强调隐私或能源效率、生态系统多样化并满足各种市场需求。

4.稳定币，如 Tether (USDT) 和 USD Coin (USDC)，是作为解决加密货币常见波动性的解决方案而出现的。它们与法定货币等更稳定的资产挂钩，具有数字货币的优势，同时提供相对的价格稳定性。

加密货币相互作用、竞争，有时甚至合作，就像全球经济中的国家一样。投资者或交易者可能会根据稳定性、创新或增长潜力等因素在这些国家“旅行”（投资）。

我无法充分强调这个“世界”的多样性和丰富性，以及了解每个“国家”对于任何探索加密经济的人来说都是至关重要的。

传统做市商

• 做市商的角色：在传统做市中，被称为做市商的专业个人或公司（通常是投资银行）发挥着至关重要的作用，充当买家和卖家之间的中间人。它们是负责为交易所上可能缺乏流动性的可交易资产提供流动性的实体。做市商通过从自己的账户买卖资产来实现这一点，其目标通常是从价差（最高买入报价和最低卖出报价之间的差距）中获利。他们的交易活动创造了流动性，降低了较大交易的价格影响。

• 集中式中介机构：做市商通常在集中式交易所或场外交易 (OTC) 市场内运营，代表客户执行交易。这些中介机构维护订单簿并促进买卖订单的匹配。

• 订单簿和买卖价差：传统做市依赖于订单簿，其中列出了资产的所有待处理买卖订单。做市商根据供需情况调整买入价和卖出价，旨在从买卖价差（最高买入价和最低卖出价之间的差额）中获利。

• 局限性和挑战：传统做市可能受到交易时间有限、对中心化平台的依赖等限制。做市商还面临与价格波动和库存管理相关的风险（FTX 惨败）

对高效交易机制的需求：AMM 革命

AMM 消除了对这些传统做市商的需求。利用算法，他们在去中心化的环境中自动化买卖过程。这是通过一个公式来实现的，该公式根据流动性池中的供需确定资产价格，而不是依赖订单簿。

自动化做市商最初由 Vitalik Buterin 于 2017 年引入。三年后，推出了第一个 AMM 模型。https://vitalik.ca/general/2017/06/22/marketmakers.html

基于恒定函数做市商（CFMM）的基本 AMM 模型

这些AMM交易所基于恒定函数，交易对的总资产储备必须保持不变。

第一种出现的 CFMM 是恒定乘积做市商（CPMM），

它由第一个基于 AMM 的 DEX、Bancor 和后来的 Uniswap 普及。CPMM 基于函数x * y = k，该函数根据每个代币的可用数量（流动性）确定两个代币的价格范围。当代币 X 的供应量增加时，Y 的代币供应量必须减少，反之亦然，以维持恒定的乘积 K。绘制后，结果是一条双曲线，其中流动性始终可用，但价格越来越高，接近无穷大在两端。

在 AMM 中，交易对的用户存款集中在智能合约中，任何交易者都可以使用该智能合约来获得代币互换流动性。用户根据智能合约（池化资产）进行交易，而不是像订单簿交换那样直接与交易对手进行交易。

该协议本身实现了两件事：为资产定价和通过智能合约执行交易

在称为流动性挖矿的过程中激励用户将加密资产存入流动性池

使用算法（通常为 x * y = k）为每个在池中进行交易的人提供恒定价格

使用智能合约在交易者和流动性池之间自动交换资产

在AMM模型下，你可以扮演多种角色：交易者、流动性提供者和协议管理者。

流动性池AMM 协议基于流动性池运行，流动性池是持有代币或资产储备的智能合约。每个流动性池通常涉及一对代币，例如 ETH/DAI 或 BTC/USDC。这些池促进了这些代币的交易，允许用户将一种代币交换为另一种代币。

流动性提供者（LP）是将其代币贡献给流动性池的参与者。它们在确保交易者获得流动性方面发挥着至关重要的作用。有限合伙人将等值的两种代币存入池中以建立初始余额。通过这样做，他们收到代表他们在池中份额的 LP 代币。

常积公式的示例计算

Uniswap等 AMM 协议最初使用恒定乘积公式（例如 x * y = k）来确定流动性池内的代币价格。

根据恒定乘积公式，池中代币数量的乘积在交易发生时保持恒定。

当交易执行时，矿池根据公式调整代币数量，从而导致价格变化，激励套利者恢复平衡。

让我们看一下 AMM 场景中使用常量乘积公式 (x * y = k) 的示例计算。

池中的初始状态

代币 A：x = 1200 代币 B：y = 400 k = 480,000 初始价格 = x/y = 3

购买 1 个代币 B：

购买后，池中的Token B减少1，因此池中的Token B y'= 400−1=399

应用常积公式： x' * y' = k

代币 A 的新数量：x' = 480,000/399 = 1203.00752

由此产生的池组成：

池中的代币 A = 约 1203.00752

池中代币 B = 399

确定成本：

购买 1 个 Token B 的价格取决于您需要向池中添加多少 Token A 来维持乘积不变，即 1203.00752–1200 = 3.00752

代币 B 的新价格为 x'/y' = 1203.00752 / 399 = 3.0150

此计算演示了恒定乘积公式如何在交易发生时调整流动性池中的代币数量，从而维持恒定乘积并根据 AMM 流动性池内不断变化的供需动态实现价格发现。

价格发现和算法公式是 AMM 协议的重要组成部分，可实现去中心化和高效的交易。通过自动化价格确定过程并结合数学计算，AMM 协议促进了 DeFi 生态系统内的持续流动性提供和公平的交易机会。

基本 AMM 模型的优点

AMM 协议利用区块链技术来实现：

• 去中心化交易：智能合约是通过自主执行命令来运行的预定义协议。AMM 允许参与者直接与通过智能合约创建的流动性池进行交易。结合治理模型，DEX 有效地将平台和资产的所有权转移给用户。

• 透明度和可审计性： AMM协议中的所有交易都记录在区块链上，提供透明且可审计的交易历史记录。参与者可以验证和审计整个交易过程，包括流动性池余额、代币转账和费用分配。这种透明度增强了用户之间的信任，并增强了 AMM 生态系统的整体完整性。

• 非拘禁。交易者和流动性提供者直接通过其加密钱包与 DEX 进行交互，保留对其资产的完全托管权。所有交易随后都通过智能合约定义和处理。

• 无需许可

• 没有操纵。中央交易所因操纵市场和进行内幕交易而臭名昭著。由于没有人从此类行动中受益，去中心化交易所显然无法引导价格向有利于他们的方向发展。

• 安全性和不变性：由底层区块链网络提供。交易受到加密保护，一旦记录在区块链上就无法更改，从而保护用户的资金并防止欺诈活动。

• 令牌可访问性。每个人都可以在 DEX 上列出资产，而无需依赖平台所有者运营的担保或验证系统。

• 定价和流动性的透明度。

• 连续交易和 24/7 可访问性：传统做市往往受到交易时间和开市时间的限制。AMM 持续运行，只要池中有可用流动性，用户就可以 24/7 随时进行交易。

• 消除中间商和交易对手风险： AMM 协议消除了对中心化中介机构的需求，降低了交易对手风险以及对可信赖第三方进行交易执行和结算的依赖。

这种方法使流动性供应民主化，允许任何人通过向这些池做出贡献来参与。因此，AMM 成为 DeFi 生态系统的基础支柱，无需中介机构即可实现高效、去中心化的交易。

基本 AMM 模型的缺点

• 流动性限制。中心化交易所也依赖于用户提供的流动性，但不像去中心化交易所那样依赖。传统上，DEX 本身没有流动性池，因此必须由收益农民来填充，他们贡献自己的资产供其他交易者使用。没有它们，交易所就无法提供交易服务。

• 资本效率低。传统的 AMM 设计需要大量的流动性才能实现与基于订单簿的交易所相同水平的价格影响。AMM 流动性提供商无法控制向交易者提供哪些价格点，导致一些人将 AMM 称为“惰性流动性”，其未得到充分利用且供应不足。与此同时，订单簿交易所的做市商可以准确控制他们想要买卖代币的价格点。

• 成交量和滑点。去中心化交易所的交易量有所增加，但如果没有订单簿，用户就会遭受极端的滑点率——尤其是大订单。

• 费用、可扩展性和网络拥塞。所有用户都支付固定的交易费以及网络收取的天然气费。随着交易和流动性提供者数量的增加，区块链网络可能会出现拥塞，这意味着更高的费用和更慢的交易确认时间。

• 监管和合规因素：围绕加密货币和去中心化金融的监管环境仍在不断发展。代币工程师和项目团队必须了解监管和合规因素，确保他们的 AMM 协议遵守适用的法律和法规。合规性考虑因素可能包括反洗钱 (AML) 和了解您的客户 (KYC) 要求、证券法规、税务影响以及不同司法管辖区的许可要求。与法律专家合作并及时了解监管动态对于有效应对这些挑战至关重要。

无常损失 (IL)

如果LP持有池外资产：1200+400*3.015=2406

池内持有资产：1203.00752 + 399*3.015= 2,405.9925

我们观察到 LP 的凸性相当于期权的卖方

这种可能的损失应该由有限合伙人或“农民”收到的收益来抵消

收益率 = (LP 贡献 / 资金池规模) * (产生的总费用 + 奖励) — IL

为了获得最高收益，您需要相对于流动性而言交易量较高的资金池，这足以抵消与原始价格可能存在的偏差

问题：大多数波动性货币对应该被更高的流动性所抵消，但这种情况很少发生。

MEV 在 AMM 中的挑战

矿工可提取价值（MEV）是指矿工通过战略性地排序（包括或排除他们开采的区块内的交易）可以获得的利润。它的出现是由于矿工在区块内的交易包含和排序方面拥有独特的权力。

• 抢先交易：抢先交易是一个典型的例子，矿工或任何有能力优先处理交易的人发现通过 AMM 进行的大额交易并提前下订单，以较低的价格买入并以较高的价格卖出是由大贸易引起的。

• 反向运行：类似地，反向运行涉及矿工将其交易放在已知的未来交易之后，以利用该交易的预期结果。

• 三明治攻击：这是 MEV 的一种更复杂的形式，交易者看到大量待处理交易并在其之前和之后下订单。他们从交易之间执行的大笔交易引起的价格变动中受益。

• 对流动性提供者的影响：对于AMM中的流动性提供者来说，当由于MEV策略影响交易秩序而导致流动性池中的资产价格偏离市场价格时，MEV可能会导致“无常损失”。

• 对普通用户的影响：滑点和不太有利的交易执行。例如，尝试交换代币的用户可能会收到比预期更少的代币，因为抢先交易对价格产生了不利的影响。

由于交易的透明度和可预测性，AMM 特别容易受到 MEV 的影响。在高波动性环境中，这个问题会更加严重，因为操纵交易订单获利的潜力会增加。

AMM 设计的改进

1. 恒定总和做市商 (CSMM) x + y = k

这种其他类型的 AMM 模型非常适合零价格影响交易，但不能提供无限的流动性。CSMM 遵循公式 x+y=k，绘制时会创建一条直线。不幸的是，如果代币之间的链下参考价格不是 1:1，这种设计会让套利者耗尽其中一项储备。这种情况会破坏流动性池的一侧，使所有流动性仅驻留在其中一种资产中，从而不再为交易者留下更多流动性。因此，CSMM 是 AMM 很少使用的模型。

2. 恒定平均做市商 (CMMM) (x * y * z)^(⅓) = k

第三种类型是恒定均值做市商 (CMMM)，它可以创建可以拥有两个以上代币并在标准 50/50 分布之外加权的 AMM。在该模型中，每个储备的加权几何平均值保持不变。对于包含三种资产的流动性池，方程如下：(x*y*z)^(⅓)=k。这允许对池中不同资产进行可变敞口，并允许池中任何资产之间的互换。

3.Stableswap不变模型

例如，Curve.fi AMM 使用先进的公式将 CPMM 和 CSMM 结合起来，创建更密集的流动性，从而降低给定交易范围内的价格影响。结果是一条双曲线（蓝线），它返回价格曲线大部分的线性汇率，以及当汇率接近外部界限时返回指数价格。

4. LAMMbert 是由 Lambert W 函数定义的集中流动性 AMM。

W(xe^x) = x 且 y = (1 / c) * W(ce^(2c — x) / x))

c是浓度因子

为了进一步讨论和研究 AMM 曲线所需的凸度，我会参考Agostino Capponi 和 Rhuizhe Jia 的一篇优秀大学论文《基于区块链的去中心化交易所的采用》。他们表明，自动做市商实施的定价曲线允许套利者从流动性提供者那里获取利润。这会增加流动性供应的成本，如果代币对波动性太大，可能会导致流动性冻结。更凸的定价曲线会导致更高的价格影响，这会抑制套利，但也会减少投资者的盈余。对于波动性较大的代币对，社会最优定价曲线的凸度较高。

流动性集中机制

流动性提供者（LP）可以将其资本分配到流动性池内的特定价格范围，而不是整个价格范围的机制。这个概念因Uniswap V3等平台而流行。

在传统的 AMM 中，流动性均匀分布在所有可能的价格范围内。虽然这确保了充足的流动性，但资本效率不高。由于资产价格通常在较窄的范围内波动，因此很大一部分资本仍未使用。

通过集中的流动性，有限合伙人可以将资金瞄准他们认为最活跃的价格范围，从而提高资本效率。这意味着可以用更少的资金进行更多的交易。

Uniswap V3 中的虚拟储备

概念：虚拟储备是 Uniswap V3 使用的一种数学构造，使其集中流动性模型在恒定乘积公式的框架内运行。

在流动性集中的池中，在任何给定价格下，只有总流动性的一小部分是活跃的（因为有限合伙人可以为其流动性选择特定的价格范围）。虚拟储备代表了池中流动性的等量，如果流动性像传统的 AMM 模型那样分散在整个价格范围内的话。

运作原理：当价格在一定范围内波动时，流动性的不同部分变得活跃或不活跃。虚拟储备会相应调整以代表该范围内的活跃流动性。当交易执行时，虚拟储备金用于恒定乘积公式来确定新的价格和交易金额，确保在集中的流动性框架内高效、公平的交易执行。如果价格超出有限合伙人指定的范围，他们的流动性就会变得不活跃，并且他们会停止从交易中赚取费用，直到价格回到他们的范围内。

为什么它是创新的？

• 资本效率：有限合伙人可以提供较少的流动性，但可能赚取更多的费用，因为他们的资金得到了更有效的利用。

• 灵活性：有限合伙人可以通过选择符合其期望和风险承受能力的价格范围来调整其风险和回报状况。

• 提高价格稳定性：由于流动性集中在当前市场价格附近，交易执行时滑点较少，从而提高价格稳定性。

这种方法可以在最需要的地方提供更深的流动性，从而减少滑点并为用户提供更好的交易执行。它还使有限合伙人能够赚取更多费用，因为他们在交易最频繁的地方提供流动性。

解决 MEV 问题很复杂。

我们希望，随着我们开发更复杂的解决方案，MEV 的负面影响可以最小化，从而形成更加公平的 DeFi 生态系统。

人们正在探索各种缓解 MEV 的策略，例如

• 隐私增强技术，

• 改进的交易排序协议，“公平排序”协议，

• 结构性变化，例如以太坊向权益证明（PoS）的过渡，这可能会改变 MEV 的动态。

• 时间加权平均价格（TWAP）预言机等解决方案，

• 正在探索去中心化区块生产以减轻 MEV。

代币经济学和代币设计：代币的效用

代币模型和经济激励：

代币模型和经济激励是代币工程不可或缺的一部分，AMM 协议的设计可以使所有利益相关者与特定的代币模型保持一致。

例如，AMM 协议中的流动性提供者可能会获得交易费奖励或流动性挖矿激励，这对于生态系统来说可能是至关重要的经济激励。

代币工程师分析代币经济学并设计经济模型，以激励期望的行为并创建可持续的代币生态系统。

治理和投票机制：

AMM 协议可以纳入治理和投票机制，允许代币持有者对协议升级、参数调整或新功能的引入进行提议和投票。代币工程师设计并实施治理框架，包括二次投票或委托投票等机制，以确保 AMM 生态系统内公平有效的决策。

监管和合规因素：

围绕加密货币和去中心化金融的监管环境仍在不断发展。代币工程师和项目团队必须确保他们的 AMM 协议遵守适用的法律法规。合规性考虑因素可能包括反洗钱 (AML) 和了解您的客户 (KYC) 要求、证券法规、税务影响以及不同司法管辖区的许可要求。与法律专家合作并及时了解监管动态对于有效应对这些挑战至关重要。

应对这些挑战需要安全专家、合规专业人员、法律顾问和社区之间采取全面、多学科的方法，以降低风险、确保合规性并维护 AMM 协议的安全性和完整性。通过主动应对这些挑战，AMM 协议可以增强其在去中心化金融领域的弹性和可信度。

去中心化金融的未来

与借贷协议集成：

AMM 还与其他 DeFi 服务交叉，例如借贷协议。用户可以向 AMM 提供流动性并接收代表其股份的代币，然后可以将其用作 DeFi 借贷平台的抵押品。这种互连性体现了 DeFi 的可组合性——不同的服务和协议相互关联并增强彼此的功能。

此类 dApp 的示例：Aave Compound

与去中心化交易所、稳定币系统、收益优化平台等集成。

衍生品市场

它们在 DeFi 领域正在迅速发展，其中 AMM 处于最前沿。我们看到复杂的金融工具（如期权、期货和合成资产）在去中心化平台上交易的兴起。AMM 实现了衍生产品的去中心化和无需许可的交易，这曾经是成熟金融机构的领域。

此类 dApp 的示例：Ipor Lyra Premia

AMM 的兴起对 DeFi 的指数级增长起到了重要作用。通过提供一种便捷、高效的交易方式和赚取被动收入，它们吸引了广泛的参与者，培育了更具包容性的金融生态系统。

现实世界资产的代币化及其日益增长的相关性

代币化涉及将资产的权利转换为区块链上的数字代币。其范围可能从房地产和艺术品到知识产权和商品。

代币化可以使投资机会民主化，允许部分所有权并降低进入壁垒。

AMM 在这一转型中至关重要，它为这些代币化资产提供了一个去中心化的市场，促进了传统上流动性较低的资产的价格发现和交易，使它们更容易被更广泛的受众所接受。

跨链功能和第 2 层解决方案的创新可以进一步增强 AMM 功能。

互操作性和跨链 AMM 的挑战。互操作性是区块链和 DeFi 领域的一个重点关注点，但它也并非没有复杂性。随着不同的区块链网络的出现并日益突出，对跨链兼容性的需求日益增长。AMM 协议正在探索互操作性解决方案，以实现跨多个链的无缝代币交换和流动性提供。

跨链功能创新

• 跨区块链扩大流动性池：跨链技术使 AMM 能够访问多个区块链上的流动性池，从而大大增加可用流动性并减少交易者的滑点。

• 资产产品多样化：通过连接不同的区块链，AMM 可以提供更广泛的资产，包括那些本来是孤立的区块链生态系统的资产，从而吸引更多样化的用户群。

• 增强的价格发现：跨链 AMM 可以促进多个区块链上存在的资产更有效的价格发现，因为它们汇集了更多的市场参与者和来自不同网络的信息。

桥梁和互操作层

• 被称为“桥梁”的跨链 AMM 协议和专门用于互操作性的层旨在架起不同区块链网络之间流动性的桥梁，创建一个更加互联和流动的 DeFi 生态系统。

• 无缝资产转移：桥梁和互操作性协议允许在不同区块链之间无缝转移资产，这对于流畅的跨链 AMM 体验至关重要。

• 减少碎片化：这些技术通过连接原本孤立的流动性池来帮助减少市场碎片化，从而提高资本效率和市场深度。

此类 dApp 的示例：LiFi、Rubic、Chainlink、ChainsAtlas等

第 2 层解决方案

• 扩展 AMM：第 2 层解决方案（例如汇总或状态通道）通过处理主链之外的交易来帮助扩展 AMM，从而实现更快、更便宜的交易，这对于用户体验和效率至关重要。

• 创新的费用结构：随着第 2 层交易成本的降低，AMM 可以尝试创新的费用结构，从而有可能将节省的费用转嫁给用户或为流动性提供者创造更多激励。

• 增强的隐私和安全性：一些第 2 层解决方案提供了改进的隐私和安全功能，这对 AMM 来说是有益的，特别是在处理大量交易和保护用户数据方面。

第 2 层示例：决策、乐观、zkSync等

综上所述，

AMM 在 DeFi 领域的未来不仅充满希望，而且充满希望。这是变革性的。当我们见证衍生品市场的创新和现实世界资产的代币化以及技术进步时，AMM 将重新定义金融市场的格局。它们在实现金融民主化、提高市场效率以及弥合传统金融和去中心化金融之间差距方面的潜力是巨大的

然而，值得注意的是，对传统金融体系的影响可能是渐进的，并受到监管考虑和采用挑战的影响。监管框架需要适应 DeFi 和 AMM 协议的出现。教育和宣传工作将在促进理解和接受这些新的去中心化金融模式方面发挥至关重要的作用。