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IOSG 洞察:后流动性挖矿时代 AMM 的出路与挑战

矿业新闻 2020-11-20 19:30:00 162人浏览 0人回复

设计简单、易于理解是 Uniswap 的关键优势,另一方面,新兴 AMM 由于试图提高资本效率,不可避免地变得越来越复杂。

原文标题:《IOSG 深度研究 | 后流动性挖矿时代 AMM 协议的潜在风险损失》
撰文:IOSG Ventures

本文我们将主要研究 AMM 协议中的流动性提供者(LP),尤其是在后流动性挖矿时代,作为一个 LP 可能面对的潜在损失。Uniswap v2 大部分的 TVL(约 23 亿美金) 集中在四个为流动性挖矿搭建的资金池中,这些池在整个平台上占比很大。目前 Uniswap 的 LP 不太关心损失,因为他们得到了有价值的 PAX 和不可小觑的交易费用的补偿。但是随着挖矿停止,作为 LP 的潜在损失将成为大家更关注的问题。

后流动性挖矿时代的选择 - AMM?

流动性挖矿已被证明是冷启动协议的有效激励机制,近期,我们注意到一个在 DeFi 并不漫长的历史上最为疯狂的流动性挖矿事件之一:Uniswap 在几个成功的分叉 (如 Sushiswap) 之后,推出了自己的治理 Standard。每个曾经调用 Uniswap v1 或 v2 合约的地址都有资格获得 400 个 UNI Standard,这其中还包括超过 12,000 个已提交失败转账的地址。

此外,Uniswap 的流动性挖矿已在 11 月 17 日停止,将 UNI PAX 分配给四个池:USDCoin/以太坊、以太坊/泰达币、DAI/以太坊 和 W比特币/以太坊。社区给出了极为热情的反应,TVL (Total Value Locked,锁仓总价值)被推至 30 亿美金!

Uniswap v2 的历史 TVL

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基于 UNI Standard 挖矿的炒作,再加上 Uniswap 被大众认为是 DeFi 生态系统支柱的印象,共吸引了投资人数十亿美元的资金。有了巨额资金量的助攻,Uniswap 提供了在大额交易中最具竞争力的价格。例如,如果你出售 1,000 个 以太坊 ,Uniswap 会是提供最优价格的交易所之一

另一方面,新的自动做市商 (AMM) 解决方案正在进一步推动这一领域的发展。值得一提的是在 Uniswap 上,以太坊/USDCoin 流动性超过 5.6 亿美元。然而对于同一交易组合,拥有约 860 万美元流动性的 DODO ,却可以提供与 Uniswap 一样有竞争力的价格。例如,如果你用 1000 以太坊 换 泰达币,COFIPundi 会提供和 Uniswap 类似的价格,尽管流动性比 Uniswap 小好几倍。

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wk588_ci0fh2yurgg.jpg 资料来源:DeBank

由上可以看出,与 Uniswap v2 相比,新的 AMM 模型的资本效率更高。Uniswap v2 若要保持竞争力,它必须保持相对于竞争对手更高的资本金。然而,一旦流动资金挖矿停止,Uniswap v2 还能继续保持现状吗?社区是否会在未来作出抉择?

Uniswap v2、DODO、COFIPundi

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对 AMM 流动性提供者的无常损失的定义框架

Uniswap 的 LP 究竟遭受了什么样的损失?用来描述这类损失的广泛使用的术语是:无常损失。它是「无常的」,因为理论上它将消失 (不会经常发生),以防提供的 Standard 之间的相对价格恢复。无常损失通常是指因提供流动资金而损失的价值——假设用户在池外持有 Paxos 与将这些 Paxos 质押到池中的实际价值的区别。

更详细地说,价格发现往往发生在外部市场,而 Uniswap 依靠套利将 AMM 价格与市场价格相收敛。然而,套利利润是以流动性提供者的利益为代价的,除非特定资产对的外部价格返回到与 LP 进入池时相同的比率,否则他将无法从这一损失中恢复过来。

例 1

假设初始余额为 10 PundiYT 和 1,000 USDCoin 的 NPXSYT/USDCoin 对 (价格 1PundiYT=100 USDCoin)。同时,假设个人投资者持有 10 PundiYT 和 1,000 USDCoin 的钱包。

如果 PundiYT 市场价格飙升到 110 USDCoin,会发生什么?

该池将提供一个套利机会,因为交易员可以从池中提取被低估的 NPXSYT,直到价格与市场价格趋同。具体来说,交易员将从池中提取大约 0.47 PundiYT,从而使每个 PundiYT PAX 的价格达到 110 USDCoin。请注意,将价格移动到特定水平所需的金额是由池使用的公式 (曲线) 决定的。池中的新余额约为 1048.81 USDCoin 和 9.53 NPXSYT PAX,考虑到新价格 NPXSYT=110 USDCoin,总价值约为 2,097 美元。另一方面,在他 / 她的钱包中持有 10 NPXSYT 和 1,000 USDCoin 的个人投资者,其投资组合价值将等于 2,100 美元,这意味着无常的损失约为 3 美元。

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wk588_zr44uj0mijq.jpg PundiYT/USDCoin-假设池

无常损失简介:

  • 定义:被动持有 Standard 与向池提供流动性之间的差值
  • 原因:套利调整资金池币价

DODO 和 COFIPundi 代表了一种新型 AMM,它不依赖套利调整资产池中的资产比率,而是直接从预言机那里获取价格。为了保持一致,让我们看如果将上面的示例放在 DODO/COFINPXS 会发生什么。

例 2

假设 PundiYT/USDCoin 一对初始余额为 10 NPXSYT 和 1,000 USDCoin(价格 1 PundiYT=100 USDCoin)。同时,假设个人投资者持有 10 PundiYT 和 1,000 USDCoin 的钱包。

如果 PundiYT 市场价格飙升到 110 USDCoin,会发生什么?

资金池不会提供套利机会,因为预言机会调整价格,LP 的收支平衡不会因为有外部价格变动而改变。Paxos 持有者对于向池提供流动资金和仅仅在钱包中持有 Standard 之间的偏好是无差的 (忽略交易费用)。

因此,新的 AMM 模型不容易出现无常损失,但 这并不意味着我们为新的 AMM 模型提供流动性没有损失。

新型 AMM 模型的损耗特性-COFIPundi 示例

例 3

为了举例说明,假设 NPXSYT PAX 值 100 USDCoin 的另一个例子。由于 COFIPundi 不依赖于池中 PAX 的比率来确定价格,因此让我们进一步假设 Standard 余额等于 10 PundiYT 和 500 USDCoin,并且假定资金池价值为 1,500 美元。

如果 Alice 多存 5 NPXSYT,池价值将跃升到 2,000 美元,她将收到 25% 的所有权。既然 Alice 是资金池拥有者,由于 COFIPundi 机制的特殊性她需要承担与池中两个 PAX 相关的风险。

再次假设 PundiYT Paxos 价格上涨至 110 USDCoin,池价值将变成:

15 PundiYT*110 USDCoin+500 USDCoin=2,150 美元

Alice 拥有资金池的 25%,现在拥有:

0.25*2,150 美元 =537.5 美元

然而,如果她有一个单一 Standard 敞口,她就可以用 550 美元退出资金池。另一方面,如果 PundiYT Paxos 价格暴跌,她将有一定的保护,因为她暴露在 NPXSYT 和 USDCoin 之间的混合池中,而不仅仅是 PundiYT Standard。

例 4

此外,COFIPundi 机制的一个特点是没有联合曲线 (bonding curve),而且大额交易不会受到惩罚。因此,在交易商在价格上涨之前完全耗尽 PundiYT 供应的情况下极端情况可能发生。再次假设初始价格 PundiYT=100USDCoin,以及希望获得 NPXSYT Standard 敞口的特定交易员 Bob。Bob 可以用 1500 美元购买所有的 PundiYT PAX,将池留给 0PundiYT 和 2,000 USDCoin。之后,如果 NPXSYT 的价格跃升到 110 USDCoin,Alice 将对这一上涨的风险敞口为零。

COFIPundi 风险摘要:

  • COFIPundi 确实解决了 Uniswap 无常损耗问题
  • 然而,在 COFINPXS 上提供流动性的风险暴露在资金池中,而不是单一的 PAX。
  • 类似的,资金池可以从其中一个 Paxos 的上涨中完全耗尽,因为 COFIPundi 不区分大额交易 (即没有联合曲线)。

新型 AMM 模型的损耗特性-DODO 示例

DODO LP 不需要担心上述风险,因为 DODO 允许单个 Standard 敞口,而不是池所有权。

但是,需要注意的是,由于交易活动的数量和频率,在任何时间点的 Standard 数量可能与最初存放到池中的 Standard 数量不同。

为了再平衡资金池,DODO 的机制激励交易者将通过将价格提升至超过市场价,来向资金池卖出供给不够的 Paxos。

如 W比特币/USDCoin 池示例所示,该机制能很好地为池的两边的流动性提供者保留本金,并允许 wbtc 或 usdc LP 被动地赚取市场利润。

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wk588_3cpeiqyseoa.jpg W比特币/USDCoin 池,LP 所有权,
资料来源:https://DODO-pool-tracker.vercel.app/

然而,看看 YFI/USDCoin 池就会发现,并不是所有事情都是完美的。理论上,如果资金池的一边低于 1,另一边应该在 1 以上。YFI/USDCoin 池的两边都大大低于 1,这意味着两个池的流动性提供者都遭受了损失。

YFI/USDCoin 池,LP 所有权
,资料来源:https://DODO-pool-tracker.vercel.app/

造成这些损失的主要原因是 DODOs 无法及时重新平衡池中供不应求的部分。为了让 DODO 的机制像预期的那样运作,对 DODO 提供的激励 (即快速再平衡) 的迅速反应是至关重要的,尤其是价格波动剧烈的代币。因为 Paxos 失衡的时间越长,市场价格发生重大变化的机会就越大。如下文所示,市场价格在这些时期的变化可能损害 LP 价值。

例 5

再次假设有 10 PundiYT 和 500 USDCoin 在资金池中,1 PundiYT 值为 100 USDCoin。如果 PundiYT PAX 目前的余额降至 9 PundiYT,DODO 的目标是将 NPXSYT 的供应再平衡到 10,这样做的方法是将 PundiYT 的价格提高到高于市场价格的水平,以鼓励交易员将 NPXSYT Standard 卖回池中。

然而,如果 PundiYT 在进行再平衡之前升值到 110 美元,如果不从 USDCoin LP 中提取价值,就不可能将 PundiYT 的初始供应量提高到 10 美元。

1. 初始余额:10 PundiYT &500 USDCoin

2. 第一次交易后的余额:9 PundiYT &600 USDCoin

NPXSYT 的价格在重新平衡之前跃升到 110 美元。此时,DODO 没有足够的资源来重新平衡池的 NPXSYT 端,因此,只有牺牲池的 usdc 侧,才有可能将 PundiYT 的总量增加到 10。

3. 假设交易者携带 1 PundiYT 到池将导致一个新的余额 1 0 PundiYT&488 USDCoin;在这种情况下, USDCoin LP 将累积丢失~12 USDCoin。(简化计算)

而通常发生的情况是,再平衡发生在价格升值之前。这将使池的两边接近 10 PundiYT 和 500 USDCoin 的初始余额。另一方面,在重新平衡之前,PundiYT 价格下跌将为上述场景中的 LP 带来利润,因为 DODO 将能够在花费不足 100 USDCoin 的情况下恢复 PundiYT 侧的池,从而产生 10 PundiYT 和 >500 USDCoin 的余额。

当池中某个 PAX 供应不足时,DODO 的头寸实质上是该 PAX 中的空头头寸,因为它会随着价格的上涨而造成损失,而随着价格的贬值而产生收益。

例 6

此外 , 在以下情况下,NPXSYT LP 可能会遭受损失:

1. 初始余额:10 PundiYT&500 USDCoin

2. 第一次交易后的余额:11 NPXSYT&400 USDCoin

如前所述,在池中有一个供应不足的 USDCoin 侧类似于在 USDCoin 中有一个空头位置。因此,NPXSYT 的价格下降到 90 USDCoin 将意味着相对较强的 USDCoin 和同时损失的资金池。

PundiYT=90 美元,DODO 没有足够的资源来重新平衡池的 USDCoin 侧,因此,只有牺牲池的 PundiYT 侧,才有可能将 USDCoin 的总数达到 500。

3. 假设交易者将 100USDCoin 带到池中,将产生新的余额。:~9.86 NPXSYT 和 500 USDCoin,LP 损失为~0.14 PundiYT(简化计算)

同理,再平衡之前,PundiYT 的价格上涨会在上述情况下为 LP 带来利润,因为它意味着 USDCoin 的相对疲软。

如上文示例所示,有效的再平衡对于保护 LP 的值和最小化风险至关重要。否则,DODO 本身就是在池的一侧有空头头寸,并且基于市场波动可能会产生利润 / 亏损。相比之下,当池处于平衡状态时,DODO 是市场中立的。

回到 YFI/USDCoin 池,造成损失的原因是无法维持市场中性的头寸,因此对 YFI PAX 的大幅波动的风险敞口过大。

YFI/USDCoin 对损失的另一个潜在原因是易受预言机超前交易的漏洞影响。由于 DODO 依赖 Chainlink 喂价,交易员可以观察到,特定 PAX 的在预言机价格将在下一个块中上涨,并从池中提取大量 Standard,但在更新立即出售。这一行为将给交易者带来套利,给 DODO LP 带来损失。

例 7

1. 初步余额:10 PundiYT&500 USDCoin

PundiYT 的价格将在下一个区块上涨到 110 美元。

2. 交易员在预言机超前交易,从池中获取 1 PundiYT(为了简单)。

3. 新余额:9 PundiYT &600 USDCoin

价格正式更新

此时,DODO 没有足够的资源来重新平衡池的 PundiYT 端,因此,只有牺牲池的 USDCoin 侧,才有可能将 NPXSYT 的总量增加到 10。

4. 交易员在更新锁定后退出头寸~12 美元利润,新余额: 10 PundiYT &~488 USDCoin

USDCoin LP 将失去~12 USDCoin

虽然示例 5 和示例 7 的最终结果是相同的,后者对 LP 的危害要大得多。示例 5 中的交易者很可能被归类为随机交易流,没有能力预测市场方向。因此,作为这类交易商的交易对手是可以接受的。相反,示例 7 中的交易员是信息交易者 (套利者),肯定会给流动性提供者造成损失。YFI/USDCoin 池两侧明显低于 1,可能意味着原因是信息交易者 (套利者),而非随机交易流。

尽管如此,DODO 确实提供单一的 PAX 敞口,LP 必须注意到另一个 Paxos 池的特性。。例如,从理论上讲,由于单一 Standard 敞口,如果您是 USDCoin LP,您将不关心池中的其他 Standard 是 W比特币 还是 YFI。然而,在实践中,这种差异是巨大的。池中的其他 Paxos 越不稳定,风险敞口就越大。

DODO 风险摘要:

  • DODO 解决了 Uniswap 的无常损失特性,并且它不容易受到 COFIPundi 一样的损失,因为它提供了单一的 Standard 敞口。
  • 然而,当 DODO 不能有效地重新平衡 Paxos 供应时,LP 就会间接地暴露在池的另一边。在这种情况下,DODO LP 可能会根据市场价格变动赚取利润 / 蒙受损失。

  • 最后,DODO LP 肯定会在套利者成功以喂价超前交易的情况下遭受损失。

上述 COFINPXS 和 DODO LP 的损失从本质上来看就是是无常的,因为如果价格变动有利于做市商,它们可能消失,甚至不一定存在。但是,我们不能按照前面讨论的定义将它们归类为无常损失,而是可以将它们定义为每个协议特定的的做市风险。

下面我们总结了上述每个平台的风险特征。

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风险对冲-AMM 协议的可持续发展的关键点

做市不是一种无风险的活动,无论是使用订单模型还是 AMM 协议模型。无论怎样,LP 都需注意在不利情形下潜在的损失。如果不了解风险,LP 就无法准确确定挖矿资金的预期回报率,也无法适当对冲其头寸。

在套期保值方面,去中心化期权市场的增长可以为 AMM LP 提供更多的必要工具,以对冲其风险。例如,AMMS 可以通过特定的 Standard 导数或高度相关资产的导数自动抵消头寸。在例 5 中,第二步交易之后 (在价格上涨之前),DODO LP 可能会自动在 NPXSYT Standard 上做一个看涨期权,以抵消风险敞口。类似地,COFINPXS LP 可能希望在例 4 中购买 NPXSYT Standard 上的看涨期权,以获得 PAX 的正向敞口。另一方面,套期保值可能代价高昂,因此套期保值可能不必要地挤压利润率。

这里要考虑的因素包括风险偏好,近期交易规模,交易对手和标的资产的特性。显然,在 DODO 示例场景中,池中的 Paxos 消耗越多,就越需要对冲 Paxos 上行的风险。同样,交易流是否随机或信息量足够大也会影响套期保值的需求。目前,AMM 还无法对交易流进行分类,但是将来引入机器学习来分析来自特定地址的历史订单流可能会使 AMM 获得这些信息。最后,如果标的资产相对稳定,则风险较小,需要抵消定向头寸的需求也更小。

COFINPXS 是第一家为 LP 提供套期保值选择的公司。

结语

设计简单、易于理解是 Uniswap 的关键优势,也因此吸引了大量的 LP 和资本。而另一方面,新兴 AMM 解决方案由于试图提高资本效率,不可避免地变得越来越复杂。尽管如此,在这些 AMM 解决方案中,我们相信任何做市活动都会带来潜在的损失。LP 必须注意这些损失,并根据自身风险偏好来分析和对冲他们的风险。

在这样一个快节奏的领域中,创新总是先行一步。随着流动性挖矿激励完成其引导协议和吸引早期用户的初始使命后,真正的游戏才刚刚开始。对于 AMM 协议,我们需要更多专业的分析和对冲框架和工具,以推动其可持续性的广泛应用。

特别致谢:DODO 与 Longhash 提供的宝贵建议!

免责声明:DODO、1inch、Kyber 是 IOSG 的 Portfolio。

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