關於AMM解決滑點、無常損失問題的新認知
要點總結
前言：
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在自動做市商（AMM）機制下，做市門檻得以降低，普通用戶的參與程度大大提升，因此流動性的聚集也更加容易。但同時，比起訂單簿模式的交易平台，高滑點和無常損失等問題則是讓AMM受到詬病的方面。隨著流動性挖礦引導AMM在三季度爆發，行業內開始愈加重視現有AMM的不足之處，新入場AMM將眼光聚焦在了高滑點、無常損失等問題的解決。
1. 什麼是滑點和無常損失
[1]Uniswap: A Good Deal for Liquidity Providers? https://pintail.medium.com/uniswap-a-good-deal-for-liquidity-providers-104c0b6816f2
滑點和無常損失作為DeFi生態中被廣泛提及的概念，為AMM用戶帶去了不少風險。在這兩個概念中，滑點是指預期交易價格和實際成交價格之間的差值。滑點並非AMM出現後的新概念，而是傳統交易市場就存在的一個問題。對於傳統訂單簿模式的交易所而言，流動性越高，盤口深度越好，滑點則越低。簡單來說，賣出資產越多，價格越低；買入資產越多，價格越高。
而無常損失（Impermanent Loss）的概念在AMM出現後被首度提出[1]，意指在AMM的運作環境下，流動性提供商（LP）向AMM資金池提供流動性時，因資產外部市場價格波動而產生的損失。無常損失僅在AMM模式下存在，在資產價格恢復後可能消失。但在多數情況下，由於資產價格不能恢復到原位，無常損失實際是永恆的（Permanent），也因此被稱為差異損失（Divergence Loss）。
1.1 滑點
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不同做市函數曲線；來源：Curve白皮書
此外，因AMM資金池必須以大量的流動性和閒置資本來確保滑點發生後資產交易價格仍具備競爭力，資金利用率便低成為了AMM的另一大問題，並且由於LP的收益來源於實際交易資本產生的交易費用，該問題直接影響了LP的收益。降低滑點除了能夠給交易者帶來更好的價格，也能為LP帶去更多的交易費收益。
1.2 無常損失
在最初的定義當中，無常損失僅作為Uniswap的風險被檢測。在Uniswap的機制下，LP因外部市場資產價格偏離而產生的損失十分典型。具體而言，一方面，由於Uniswap的資產定價和資金池儲備相關，價格發現在鏈上完成，不和外部市場價格聯通。因此當外部市場資產價格波動時，Uniswap需要依賴套利者（Arbitrageurs）去修正鏈上價格，使其和外部市場價格達成一致。
另一方面，LP在將流動性提供給資金池後，獲得資金池的部分所有權，即資金池資產的“股份”。套利者在修正鏈上價格的過程當中，其獲得的利潤便是資金池的損失，也因此使得LP和被動持有資產相比受到損失。若不計交易手續費和滑點，無常損失的具體發生步驟如下所示：
① 假設ETH/DAI資金池擁有10個ETH和5,000個DAI，內部價格1ETH=500DAI，初始市場價1ETH=500DAI。資金池內部價格和市場價相等，資金池平衡；
② 假設LP Alice為上述資金池提供了1ETH/500DAI，則Alice擁有上述資金池10%的“股份”；
③ ETH外部市場價格上升，1ETH=700DAI，而資金池內部價格仍然為1ETH=500DAI，套利空間產生。
④ 套利者Bob從資金池以500DAI的價格買走1個ETH，資金池剩餘9ETH和5500DAI，資金池失衡，ETH儲備減少且資金池內部ETH價格上漲，套利空間持續存在，直至ETH內部價格漲至700DAI（外部市場價格）；
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無常損失函數曲線；來源：TokenInsight
1.3 其它風險
除滑點和無常損失的風險外，上文分析的資金利用率也是AMM被認為不足的方面。此外，當AMM資金池要求用戶必須抵押超過一種資產，並以交易對資金池“股份”的形式作為LP兌現收益的流動性提供憑據時，本身只持有一種資產的LP將被迫承擔多種資產的風險敞口。
總體而言，根據上述分析，AMM機制的風險和不足主要有以下方面：
滑點：滑點高，對於大額交易尤其不友好；
資金利用率低：資本閒置程度較高，阻礙LP手續費收益；
無常損失：在資產價格波動，偏離資金池內部資產價格時造成LP損失；
多資產風險敞口：流動性提供者可能被迫承擔多資產風險敞口。
2. 問題優化方案
上文分析了AMM機制的不足和風險以及產生不足和風險的原因。由上述原因可知，針對滑點和資金利用率的問題，可採取的優化方案包括改變做市函數曲線和採用預言機對交易資產進行餵價。但由於滑點同時能防止資金池內的資本損耗，對資金池內資產的流動性起到保護作用，故貼合0滑點的做市曲線僅對資產價格1:1的交易對具備良好應用場景。
針對無常損失問題，優化方案同樣包括引入預言機餵價，使資金池內的價格和外部市場價格保持一致，不依賴套利者對池內價格進行修正；同時，無常損失以及資產價格波動引起的風險還可通過對沖的方式被管理。而針對多資產風險敞口問題，則可通過給予LP單一資產資金池“股份”的形式，使LP僅承擔單一風險敞口。
總體而言，有效的優化方案如下：
改變做市函數曲線，縮小交易應用場景，僅提供價格較穩定資產的交易，如包括Curve在內的穩定幣交易；
引入預言機，對資金池內部資產進行餵價。此方案被多個項目採用，如Bancor V2、DODO、以及CoFix；
引入風險對沖策略，如CoFix；
允許單一資產的風險敞口，如DODO、Bancor V2
引入預言機因能對滑點和無常損失有效改善而成為新入場AMM（如DODO、Cofix）以及AMM升級（如Bancor V2）提供的解決方案。
3. 預言機引入後依然存在的風險
預言機的引入能夠同時改善滑點和因資產價格波動產生的風險，但是，預言機引入後的AMM在改善現存問題的同時，是否又帶來了新的風險？首先，預言機作為第三方餵價工具，本身就存在一定風險：預言機攻擊屢見不鮮，在DeFi生態中造成了大量損失。
3.1 DODO
另外，以Uniswap為代表的AMM機制原理看似簡單，但設計精巧，存在其成功運轉的合理性，整體機制設計上牽一發而動全身，任何針對滑點和無常損失的優化甚至消除往往需要以其它方面的犧牲為代價。
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DODO資金池平衡情況；來源：DODO Pool Tracker
對預言機的依賴也造成了搶跑（Front-running）的風險—套利者可通過監聽預言機的價格尋找套利機會。當預言機兩次報價的差值大於套利所需的交易手續費時，套利者可賺取其中的價差，使LP蒙受損失。這一損失DODO稱之為套利損失。
同時，DODO允許單一的風險敞口，即允許LP提供單一資產的流動性，並以該資產（而非交易對）流動性“股份”的形式對LP分配收益。仍以上圖為例，當B儲備上`升時，需犧牲Q池LP的利益來鼓勵套利者買入B。而兩側資金池都不足1時（多數DODO資金池的現狀），則代表兩側LP都遭受了損失。
3.2 CoFix
此外，DODO將流動性聚集在市價附近以降低滑點，因此，隨著交易額的增大，將出現滑點激增的情況。和Uniswap相比，DODO更適用於小額交易。
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CoFix總鎖倉值；來源：DeBank
CoFix應對該問題的方法是引入“衝擊成本”，即當單筆交易額足夠大時觸發衝擊成本，提升交易的價格。但觸及沖擊成本後，提升後的交易價格和正常交易價格差別十分小（相對其它AMM而言），因此對資金池流動性的保護作用也有限。
另一方面，由於資金池內部價格與市場價格保持一致，將不存在無常損失風險，但這並不意味著LP提供流動性沒有風險。
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COFIX滑點差別；來源：COFIX官網
3.3 綜合對比
基於上述分析，TokenInsight對Uniswap V2、DODO、CoFix和Bancor V2進行了多維度的總結，並測算了資金利用率、滑點等數據。
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Uniswap: A Good Deal for Liquidity Providers? https://pintail.medium.com/
Impermanent Loss Explained：https://academy.binance.com/en/articles/impermanent-loss-explained
How to Bring More Capital and Less Risk to Automated Market Maker DEXs：https://blog.chain.link/
在金融領域風險通常不能消除，只能轉移。這一點在DeFi領域也是一樣。對於AMM協議的DEX來說，不同機制的設計其實本質上更多地是在不同參與者（LP和交易者）的利益之間做權衡。目前的AMM協議項目並不能消除風險。 Uniswap的AMM機制簡潔、優雅，滑點對於Uniswap來說本質上是為保護LP的利益而損害交易者的體驗；而無常損失則是為保護交易者體驗而損害LP利益。這一點對於AMM是天然存在的風險，目前來看市場上的項目並不能消除這些風險，僅僅是做了一些權衡。https://dodoex.github.io/cn/docs/
防範各類金融平台打著“區塊鏈”和“虛擬貨幣”等旗號的非法集資活動，TokenInsight將嚴格遵守國家法律和監管規定，堅決抵制利用區塊鏈進行非法集資、網絡傳銷、1C0及各種變種、傳播不良信息等各類違法行為。https://cofix.io/doc/CoFiX_White_Paper.pdf
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