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自动做市商(AMM)崛起的原因是什么？

2020-07-25 区块链研究员来源：区块链网络

想象一下，一个大学同学找到你说："嘿，我有一个商业想法。我要经营一个做市机器人。无论谁在问价，我都会报一个价格，而我的定价算法，我会用 x * y = k。差不多就这样了。要不要投资？"

我想你会跑掉的。

你的朋友刚刚描述的就是Uniswap。Uniswap是世界上最简单的链上做市操作。看似不知从何而来，但在去年，它的成交量却呈爆炸式增长，按成交量计算，它加冕为全球最大的去中心化交易所 "DEX"。

如果你没有密切关注DeFi在去年发生的事情，你可能会好奇：这到底是怎么回事？

Uniswap v2的成交量。来源：Uniswap.info

如果你已经熟悉Uniswap和AMMs，请跳到 "寒武纪AMM爆炸 "一节。

对于不熟悉的人来说。Uniswap是一个自动做市商（AMM）。你可以把AMM看成是一个原始的机器人做市商，它按照简单的定价算法在两种资产之间报价。对于Uniswap来说，它对两种资产进行定价，使其持有的每种资产的单位数相乘，总是等于一个固定的常数。

形象一点说就是：如果Uniswap拥有一些单位的代币x和一些单位的代币y，它对任何交易进行定价，使其拥有的x和y的最终数量，乘以一起，等于一个固定的常数，k。这就是常量产品方程。*x * y = k*.

这可能会让你觉得这是对两种资产定价的一种奇怪而武断的方式。为什么在你的库存单位之间保持一些固定的倍数就能保证你报出正确的价格呢？

举例说明Uniswap

假设我们用50个苹果(a)和50个香蕉(b)形成一个Uniswap池，任何人都可以自由地用苹果换香蕉或用香蕉换苹果。我们假设苹果和香蕉在其一级市场上的汇率正好是1:1。因为Uniswap池子里每种水果都有50个，恒定的产品规则让我们得到了a*b=2500——对任何交易都是如此，Uniswap必须保持一个不变的原则，即我们的水果库存量，乘以一起，等于2500。

因此，假设一个客户到我们的Uniswap池子里来买苹果，她需要支付多少香蕉？

如果她买了一个苹果，我们的池子里就会剩下49个苹果，但是49*b仍然要等于2500。解算b，我们得到51.02根香蕉。由于我们的库存中已经有50根香蕉，所以我们需要为这个苹果多准备1.02根香蕉（我们在这个宇宙中允许小数香蕉），所以我们要给她报的价格是1个苹果的1.02根香蕉/苹果。

请注意，这接近于1:1的自然价格! 因为是小订单，所以只有一点滑点。但如果订单比较大呢？

你可以把每个点的斜率称作边际汇率。

如果她想买10个苹果，Uniswap会向她收取12.5个香蕉，10个苹果的单价为1.25香蕉/苹果。

而如果她想要大量订购25个苹果--占所有库存苹果的一半--单价将是2个香蕉/苹果！（你可以直观地看到这一点，因为如果池子的一边减半，另一边就需要加倍）。

要意识到的重要一点是，Uniswap不能偏离这个定价曲线。如果有人想买一些苹果，后来又有人想买一些香蕉，Uniswap将在这条定价曲线上来回摇摆，无论需求如何。

Uniswap的一系列交易，在定价曲线上来回摇摆。

现在是重点：如果苹果和香蕉之间的真实汇率是1:1，那么在第一个客户购买了10个苹果之后，我们的Uniswap池将剩下40个苹果和62.5个香蕉。如果一个套利者介入并购买12.5根香蕉，使池子恢复到原来的状态，Uniswap将只向他们收取0.8个苹果/香蕉的单价。

Uniswap会低估香蕉的价格! 这就好像我们的算法现在意识到它对香蕉的重度依赖，所以它将香蕉的价格便宜，以吸引苹果，重新平衡库存。

Uniswap不断地在表演这种杂耍--略微偏离实际汇率，然后由于套利者的存在，又潇洒地回到了原点。

非常态损失概述

你应该已经了解了Uniswap的定价是如何运作的。但这还是引出了一个问题--Uniswap的功能好吗？这个东西真的能产生利润吗？毕竟任何做市商都能报出价格，但能不能赚钱是另一回事。

答案是：要看情况! 具体来说，它取决于一个叫做非常态损失的概念。下面是它的工作原理。

Uniswap对每笔交易收取少量费用（目前为0.3%）。这是在名义价格之外的费用。因此，如果苹果和香蕉永远永远以1:1的价格进行交易，那么随着做市商在汇率上来回扫货，这些费用就会累积起来。与只持有那50个苹果和香蕉的基线相比，由于额外费用，Uniswap池子最后会得到更多的水果。

但如果苹果和香蕉的实际汇率突然发生变化呢？

比如说***袭击干掉了一个香蕉农场，现在香蕉大量短缺。香蕉现在就像黄金一样，汇率飙升到5个苹果：1个香蕉。

Uniswap上会发生什么？

变化的下一秒，套利者就会冲进来，在Uniswap池子里挑选价格便宜的香蕉。他们的交易规模是为了购买每一根价格低于5:1新汇率的香蕉。这意味着他们需要移动曲线，直到它满足等式："5x*x=2500"。5x * x = 2500.

算下来，他们需要购买27.64根香蕉，总共花61.80个苹果。这样算下来，平均价格为2.2个苹果。香蕉远远低于市场价，净赚了相当于76.4个免费苹果。

而这些利润从何而来呢？当然是来自池子的费用了! 事实上，如果你算一下账，你会发现，与持有原来50个苹果和50根香蕉的人相比，Uniswap的苹果池现在正好减少了76.4个苹果的价值。Uniswap把香蕉卖得太便宜了，因为它不知道香蕉在现实世界中已经变得如此有价值。

这种现象被称为非常态损失。每当汇率变动时，就会表现为套利者狙击廉价资产，直到池子的价格正确为止。(这些损失之所以是 "非常态"，是因为如果以后真实汇率恢复到1:1，那么就像你一开始就没有损失过这笔钱一样。这是一个愚蠢的名字，但就这样吧）

池子通过收费赚钱，通过非常态损失来赔钱。这都是需求和价格分歧的函数--需求对你有利，而价格分歧对你不利。

这就是Uniswap的简述。当然，你可以深入了解很多，但这足以让你了解这个领域发生的背景。

自2018年推出以来，Uniswap已经在DeFi上掀起了风暴。考虑到Uniswap的原始版本只有大约300行代码，这一点尤其令人惊叹! AMM本身有很长的历史，但常数函数做市商是一个相对较新的发明）。Uniswap是完全不需权限的，任何人都可以出资。它甚至不需要预言机。

回过头来看，它是令人难以置信的优雅，是你可能发明的最简单的产品之一，但它却成就了DeFi的主导地位。

寒武纪AMM爆炸

自Uniswap兴起以来，AMM的创新层出不穷。出现了Uniswap的后裔军团，每个军团都有自己的专业特点。

Uniswap、Balancer和Curve的交易量。来源：来源： Dune Analytics

虽然它们都继承了Uniswap的核心设计，但它们都有自己专门的定价功能。就拿Curve来说，它使用的是恒定产品和恒定总和的混合物，或者Balancer，它的多资产定价功能是由多维曲面定义的。甚至还有一些可以超出存货的移位曲线，类似于Foundation用来销售限量版商品的曲线。

Curve中使用的Stableswap曲线（蓝色）。来源：Curve白皮书

不同的曲线适合不同资产，因为它们蕴含了对被报价资产之间价格关系的不同假设。你可以在上图中看到，Stableswap曲线（蓝色）在大部分时间都近似于一条线，这意味着在其大部分交易范围内，两种稳定币的价格会非常接近。如果你对这两种资产一无所知，恒定产品是一个不错的起点，但如果我们知道这两种资产是稳定币，而且它们的价值可能会差不多，那么Stableswap曲线会产生更有竞争力的定价。

当然，AMM可以采用无限多的特定曲线进行定价。我们可以把所有这些不同的定价函数抽象出来，并把整个类别称为CFMMs：常数函数做市商。

看到CFM数量的增长，人们很容易认为它们将接管世界-——未来，所有的链上流动性都将由CFMs提供。

但没有这么快!

CFMMs在今天占据了主导地位。但为了清楚地了解DeFi从这里开始如何发展，我们需要了解CFMMs何时表现兴盛，何时表现不佳。

相关性光谱

让我们继续看Uniswap，因为它是最简单的CFMM分析。假设你想成为ETH/DAI池中的Uniswap LP（流动性提供者）。要为这个池子提供资金，你必须相信做LP要比只持有你的原始资金要好，有两点。

ETH和DAI之间的价值比不会发生太大变化（如果发生变化，那将表现为非常态损失）。

这个池子里将支付很多费用。

在池子表现出非常态损失的程度上，费用需要多于损失。请注意，对于一个包含稳定币的交易对来说，只要你看好ETH升值，你也是在假设会有很多非常态损失!

总的原则是：当两种资产都是均值回归时，Uniswap的效果最好。想想像USDC/DAI，或WBTC/TBTC这样的池子--这些应该表现出最小的非常态损失，并将随着时间的推移纯粹产生费用。请注意，非常态损失不仅仅是波动率的问题（实际上，高波动率的均值回归对是很好的，因为它们会产生大量的交易费用）。

在其他条件不变的情况下，我们可以据此画出一个最赚钱的Uniswap池的层次结构。

均值回归对是显而易见的。相关对经常一起移动，所以Uniswap不会在那里表现出那么多的非常态损失。像ETH/DAI这样的非相关对是不平滑的，但有时费用可以弥补它。还有反向相关的对子：而这些对Uniswap来说绝对是可怕的。

想象一下，有人在预测市场上做多特朗普，做多拜登，并将这两个多头放在Uniswap池中。根据定义，最终这两种资产中的一种将价值为1，而另一种将价值为0。在池子结束时，LP将只有非常态损失！（预测市场总是停止交易。预测市场总是在市场解决之前停止交易，但结果往往在市场实际解决之前就已经决定了）。

所以Uniswap对某些货币对的效果非常好，而对其他货币对的效果则非常糟糕。

但很难不注意到，到目前为止，几乎所有的顶级Uniswap池都是盈利的! 事实上，即使是ETH/DAI池，自成立以来也是盈利的。

ETH/DAI池的Uniswap回报（与持有50/50 ETH/DAI相比）。来源：ZumZoom分析

这需要解释。尽管有缺陷，但CFM的做市商一直在盈利，令人奇怪，这怎么可能呢？要回答这个问题，需要了解一下做市商的工作原理。

做市商简述

做市商的业务是为市场提供流动性。做市商赚钱的方式主要有三种：指定的做市安排（传统上由资产发行人支付）、费用返还（传统上由交易所支付）、做市时将价差收入囊中（Uniswap做的）。

可以看出，所有的做市都是在和两种订单流作斗争：知情流，和不知情流。假设你在BTC/USD市场报价，一个巨大的BTC卖单到来。你要问自己：这只是一个寻找流动性的人，还是这个人知道一些我不知道的事情？

如果这个交易方是因为发现到PlusToken币池发生了变动，因此就立刻来卖，那么你就要用一些完好的美元来换取一些相对不那么好的BTC。另一方面，如果这是一些路人因为需要支付租金而卖出，那么就没有什么特别的意义，你应该向他们收取少量的差价。

作为一个做市商，你需要在非知情流上赚钱。因为非知情流是随机的--在任何一天，有人在买入，有人在卖出，到了一天结束的时候，就会抵消掉。如果你向他们每个人收取差价，从长远来看，你就会赚钱。这种现象就是为什么做市商会为交易平台Robinhood的订单流支付费用，因为Robinhood的订单流大多是不知情的散户流）。

所以做市商的主要工作就是区分知情流和不知情流。流动越可能是知情的，你需要收取的点差就越高。如果流向肯定是知情的，那么你就应该完全撤掉你的出价，因为如果知情流愿意和你交易，你几乎总是会亏损。

(另一种思考方式：不知情流愿意为某项资产支付高于真实价值的价格--这就是你的点差。知情流只愿意为某项资产支付低于真实价值的价格，所以当你与他们进行交易时，实际上你才是那个错误定价的人。这些订单知道一些你不知道的事情）。)

同样的原则也适用于Uniswap。有些人在Uniswap上交易，是因为他们今天随机想用一些ETH换取DAI。这就是你的不知情散户流，随机走的交易活动，只是产生费用。这很受欢迎。

但还有套利者：他们是你的知情流。他们正在挑选出错误定价的池子。从某种意义上说，他们是在为Uniswap执行工作，使其价格回归一致。但在另一种意义上，他们是在把费用从流动性提供者那里转移到自己身上。

对于任何做市商来说，要想赚钱，他们需要最大限度地提高不知情散户流和知情流的比例。

但Uniswap分不清这两者的区别!

Uniswap根本不知道订单是散户资金还是套利者。它只是乖乖地报出x*y=k，不管市场情况如何。

因此，如果有一个新的玩家在城里，提供比Uniswap更好的定价，如Curve或Balancer，你应该期望零售流量迁移到任何提供更好定价的服务平台。鉴于Uniswap的定价模式和固定费用(每笔交易0.3%)，很难看到它在最具竞争力的池子上竞争--Curve既针对稳定币进行了更多优化，又对每笔交易仅收取0.04%的费用。

随着时间的推移，如果Uniswap池在滑点上被淘汰，它将剩下大多数都是知情流的流量。散户流是变幻莫测的，但套利者将会随着市场的变化不断出现。

这种在定价上的竞争失败不仅仅是坏事，而且其坏事会被放大。Uniswap在上涨过程中围绕着流动性产生了网络效应，但在下跌过程中也会产生反作用。当Curve开始吃掉稳定币特有的交易量时，Uniswap上的DAI/USDC对就会开始失去流动性做市商LP，这又会让定价变差，从而吸引更少的交易量，进一步抑制LP，等等。网络效应的方式也是如此--在上升的过程中它是火箭，但在下降的过程中它会在再入时焚化。

当然，这些论点也同样适用于Balancer和Curve。一旦被定价更优、收费更低的做市商压低价格，它们都将很难维持收费。不可避免地，这将导致费用上的竞相压低和利润率的大规模压缩。(这正是普通做市商的下场! 这是一个超级竞争的行业!)

但这仍然不能解释：为什么所有的CFM都在疯涨？

为什么CFMMs会赢？

就拿稳定币来说吧。CFMMs显然会在这个垂直领域获胜。

想象一下，像Jump Trading这样的大型传统做市商明天就开始在DeFi上做市稳定币。首先，他们需要做大量的前期整合工作，然后为了继续运营，他们需要不断地给交易员发工资，维护交易软件，并支付办公空间。他们会有大量的固定成本和运营成本。

而Curve则完全没有成本。一旦合约部署完毕，它的运营就全部靠自己。连计算成本、手续费，都是由终端用户支付的！）。

而Jump在报价USDC/USDT时，做的事情比Curve做的事情要复杂得多？稳定币做市主要是库存管理。没有那么多花哨的ML或专有知识，所以如果Curve在那里做得和Jump一样好80%，那可能就够了。

但ETH/DAI是一个更复杂的市场。当Uniswap报价时，它并不像Jump那样查看交易所的订单簿、模拟流动性或查看历史波动率--它只是闭上眼睛，大喊x * y = k!

与正常做市商相比，Uniswap的复杂程度就像一台冰箱。但只要普通做市商不上DeFi，Uniswap就会垄断市场，因为它的启动成本和运营费用都是零。

这里有另一种原因。Uniswap是第一个在DeFi这个新市场上开店的残次品商户。即使有那么多的缺陷，Uniswap也成为一个虚拟的垄断。当你垄断的时候，你就会获得所有的零售流量。如果零售流和套利流之间的比例是决定Uniswap盈利的主要因素，那么难怪Uniswap会赚得盆满钵满！

但一旦散户流开始流向其他地方，这个循环很可能会结束。LP们将开始受到影响，并撤回流动资金。

但这只是一半的解释。记住：早在有Uniswap之前，我们就有大量的DEXs! Uniswap已经将IDEX或0x等基于订单簿的DEX斩落马下。怎么解释Uniswap击败了所有的订单簿模式交易所？

从订单簿到AMMs

我认为Uniswap击败订单书交易所的原因有四个。

首先，Uniswap非常简单。这意味着复杂度低，黑客的攻击可能低，整合成本低。更不用说，它的gas成本很低! 当你在相当于一个去中心化的图形计算器之上实现所有交易时，这一点真的很重要。

这不是一个小问题。但一旦下一代高通量区块链到来，我猜测订单账本模式最终会占据主导地位，就像在普通金融世界一样。但它会在Ethereum 1.0上占据主导地位吗？

Ethereum 1.0上的超级限制选择了简单性。当你不能做复杂的事情时，你必须做最好的简单的事情。Uniswap就是一个非常好的简单的事情。

其次，Uniswap的监管面非常小。(这也是Bram Cohen认为Bittorrent成功的原因。)Uniswap是极微小的去中心化，不需要链外投入。相较于订单簿DEX们不得不蹑手蹑脚地防范交易所的监管，Uniswap作为一个纯粹的金融工具，可以自由创新。

第三，为Uniswap提供流动性极为简单。一键 "设置并忘记它 "的LP体验比让活跃的做市商在订单簿交易所上提供流动性要容易得多，尤其是在DeFi吸引巨大的交易量之前。

这一点至关重要，因为Uniswap上的大部分流动性都是由一小撮受益的鲸鱼提供的。这些鲸鱼对回报并不那么敏感，所以Uniswap上的一键体验让他们参与起来毫无痛苦。加密设计者有一个不好的习惯，那就是忽略精神上的交易成本，并假设市场参与者是无限勤奋的。Uniswap将流动性的提供变得非常简单，这得到了回报。

Uniswap如此成功的最后一个原因是容易创建激励池。在激励池中，池子的创建者将代币空投到流动性提供者身上，使他们的LP回报率高于Uniswap的标准回报率。这种现象也被称为 "流动性农场"。Uniswap的一些最高容量的池子已经通过空投进行激励，包括AMPL、sETH和JRT。对于Balancer和Curve来说，他们所有的池子目前都是用自己的原生代币进行激励。

记得传统做市商赚钱的三种方式之一是通过指定做市协议，由资产发行方支付。从某种意义上说，激励池就是指定做市商协议，翻译成DeFi的话就是：资产发行方支付给AMM为其提供流动性的对子，支付方式为代币空投。

但激励化池还有一个额外的维度。它们让CFMMs不仅仅充当做市商：它们现在双双成为代币项目的营销和分销工具。通过激励池，CFMMs创造了一种防范女巫攻击的方式，将代币分配给想要积累代币的投机者，同时引导了一个流动性的初始市场。它还让购买者对代币有所作为--不仅仅是转身卖掉它，而是将其存入并获得一些收益率! 你可以称之为穷人的押金。对于早期的代币项目来说，这是一个强大的营销飞轮，我希望这将成为融入代币上市的玩法。

这些因素在很大程度上解释了为什么Uniswap会如此成功。我还没有触及 "初始DeFi发行"，但这是下一次的话题）。

总的来说，我不相信Uniswap的成功会永远持续下去。如果说Ethereum 1.0的限制为CFMMs创造了占据主导地位的条件，那么Ethereum 2.0和layer 2二层网络系统将使更复杂的市场蓬勃发展。此外，DeFi之星一直在上涨，随着大规模用户和数量的到来，他们将吸引专业的做市商。随着时间的推移，我预计这将导致Uniswap的市场份额收缩。

五年后，CFMMs将在DeFi中扮演什么角色？

在2025年，我预计今天样式的CFMMs不会再成为人们交易的主要方式。在技术史上，这样的过渡很常见。

在互联网的早期，像雅虎这样的门户网站是最早在网络上起飞的得益者。早期Web的约束环境完全适合由手工制作的目录来组织。随着主流用户开始上网，这些门户网站疯狂地发展起来! 但我们现在知道，门户网站只是互联网信息组织化道路上的一块临时垫脚石。