Come portare più capitale e meno rischi ai DEX dei market maker automatizzati

DoT
Chainlink Community
11 min readFeb 25, 2021

Fonte Originale: https://blog.chain.link/challenges-in-defi-how-to-bring-more-capital-and-less-risk-to-automated-market-maker-dexs/

Gli exchange decentralizzati (DEX) basati su Automated Market Maker (AMM) hanno dimostrato di essere una delle innovazioni DeFi di maggior impatto. Consentono la creazione e la gestione di liquidità on-chain apertamente accessibile per una gamma di token diversi.

Gli AMM modificano fondamentalmente il modo in cui gli utenti scambiano le criptovalute. Invece di utilizzare un tradizionale portafoglio ordini di acquisto/vendita, entrambi i lati delle negoziazioni sono prefinanziati da pool di liquidità on-chain. I pool di liquidità consentono agli utenti di passare senza problemi tra i token on-chain in modo completamente decentralizzato e non custodito. I fornitori di liquidità guadagnano reddito passivo tramite commissioni di negoziazione in base alla percentuale del loro contributo al pool.

In questo articolo, esploriamo come funzionano gli AMM, analizziamo i loro problemi intrinseci ed esaminiamo le soluzioni per risolvere questi ostacoli chiave. Alcuni dei punti chiave includono:

  • Esistono diversi tipi di AMM: Constant Sum Market Maker (CSMM), Constant Mean Market Maker (CMMM) e CFMM ibridi avanzati.
  • Alcune delle sfide chiave che gli AMM devono superare includono perdita temporanea, esposizione forzata a più token e bassa efficienza del capitale.
  • Le innovazioni di Bancor, Uniswap, Curve e altri stanno rendendo le AMM più attraenti per i fornitori di liquidità più grandi migliorando l’efficienza del capitale, riducendo il rischio di volatilità e fornendo più opzioni di distribuzione del capitale.
  • Utilizzando gli oracoli Chainlink, Bancor mira a essere il primo a risolvere il problema della perdita temporanea sui token volatili nella loro prossima versione V2.

Fornendo un’analisi più approfondita, speriamo di informare meglio gli utenti DeFi sulle sfide e le innovazioni degli AMM, in modo che la liquidità decentralizzata possa realizzare il suo pieno potenziale come elemento fondamentale per DeFi e il mondo finanziario più ampio.

Panoramica dei market maker automatizzati (AMM)

I market maker (MM) sono entità incaricate di creare un’azione sui prezzi su uno scambio che altrimenti sarebbe illiquido senza attività di negoziazione. Questo viene fatto dai MM che acquistano e vendono asset dal proprio account con l’obiettivo di realizzare un profitto. La loro attività di trading crea liquidità per altri trader, riducendo lo slittamento delle operazioni più grandi.

Gli Automated Market Maker (AMM) utilizzano algoritmi “Money Robots” per imitare queste azioni di prezzo all’interno di mercati elettronici come la DeFi. Sebbene esistano diversi modelli di exchange decentralizzati, i DEX basati su AMM hanno costantemente raggiunto la massima liquidità e la più alta quantità di volume medio giornaliero di scambi.

I Constant Function Market Maker (CFMM) sono la classe più popolare di AMM e sono progettati specificamente per consentire lo scambio decentralizzato di risorse digitali. Questi scambi AMM si basano su una funzione costante, in cui le riserve di asset combinate delle coppie di trading devono rimanere invariate. Negli AMM non depositari, i depositi degli utenti per le coppie di trading sono raggruppati all’interno di un contratto intelligente, che qualsiasi trader può sfruttare per la liquidità di token swap. Pertanto, gli utenti scambiano contro il contratto intelligente (asset in pool) anziché direttamente con la controparte come negli scambi di libri degli ordini.

Ci sono tre modelli principali di Constant Function Market Maker emersi dal 2017.

Il primo tipo ad emergere è stato il Constant Product Market Maker (CPMM) ed è stato reso popolare nei primi DEX basati su AMM, Bancor e Uniswap. I CPMM si basano sulla funzione x * y = k , che stabilisce un intervallo di prezzi per due token in base alle quantità disponibili (liquidità) di ciascun token. Quando l’offerta di token X aumenta, l’offerta di token di Y deve diminuire, e viceversa, per mantenere costante il prodotto K. Quando viene tracciato, il risultato è un’iperbole dove la liquidità è sempre disponibile, ma a prezzi sempre più alti che si avvicinano all’infinito ad entrambe le estremità.

Una visualizzazione di un costante market maker del prodotto; fonte: Dmitriy Berenzon

Il secondo tipo è un Constant Sum Market Maker (CSMM) , ideale per operazioni con slippage zero ma non fornisce liquidità infinita. I CSMM seguono la formula x + y = k, creando una linea retta quando tracciati. Questo design purtroppo consente agli arbitraggisti di svuotare una delle riserve se il prezzo di riferimento off-chain tra i token non è 1: 1. Una situazione del genere distruggerebbe un lato del pool di liquidità, costringendo i fornitori di liquidità a consumare la perdita e non lasciando più liquidità ai trader. Per questo motivo, CSMM è un modello raro di AMM.

Una visualizzazione di un Market Maker a somma costante; fonte: Dmitriy Berenzon

Il terzo tipo è un Constant Mean Market Maker (CMMM) , che consente la creazione di AMM che possono avere più di due token ed essere ponderati al di fuori della distribuzione standard 50/50. In questo modello, la media geometrica ponderata di ciascuna riserva rimane costante. Per un pool di liquidità con tre asset, l’equazione sarebbe la seguente: (x * y * z) ^ (⅓) = k . Ciò consente un’esposizione variabile a diversi asset del pool e consente lo scambio tra qualsiasi asset del pool.

Con il progredire della liquidità basata su AMM, abbiamo assistito all’emergere di CFMM ibridi avanzati che combinano più funzioni e parametri per ottenere comportamenti specifici, come l’esposizione al rischio aggiustata per i fornitori di liquidità o lo slittamento dei prezzi ridotto per i trader.

Ad esempio, gli AMM Curve combinano sia un CPMM che un CSMM per creare sacche di liquidità più dense che riducono lo slittamento all’interno di una data gamma di operazioni. Il risultato è un’iperbole (linea blu) che restituisce un tasso di cambio lineare per la maggior parte delle operazioni e prezzi esponenziali solo per le operazioni più grandi.

Curve Whitepaper

Il resto di questo articolo si concentrerà principalmente su diversi progetti di AMM che cercano di risolvere le sfide chiave per gli AMM. Mentre la prima generazione di pool AMM in DeFi ha registrato un’ampia crescita negli ultimi due anni, ci sono alcuni ostacoli che ne impediscono l’adozione diffusa, tra cui perdite temporanee , bassa efficienza del capitale e esposizione multi-token .

Problemi intrinseci che frenano gli AMM

Perdita impermanente (impermanent loss)

Il rischio principale e più comunemente sconosciuto sperimentato dagli utenti che forniscono liquidità ai pool AMM è la perdita temporanea, la differenza di valore nel tempo tra il deposito di token in un AMM e il semplice mantenimento di tali token in un portafoglio. Questa perdita si verifica quando il prezzo di mercato dei token all’interno di un AMM diverge in qualsiasi direzione. Poiché gli AMM non regolano automaticamente i loro tassi di cambio, un arbitraggio è tenuto ad acquistare le attività sottovalutate o vendere le attività troppo costose fino a quando i prezzi offerti dall’AMM non corrispondono al prezzo di mercato dei mercati esterni. Il profitto ricavato dagli arbitraggisti viene sottratto dalle tasche dei fornitori di liquidità, creando una perdita.

Evidenza su come si verifica una perdita temporanea negli AMM con coppie di trading che non hanno un valore relativamente uguale

Nell’esempio sopra, la perdita temporanea subita all’interno dell’AMM è causata da una variazione del prezzo di mercato dell’ETH dovuta all’attività di negoziazione di altre borse. La risposta interna dell’AMM a questa variazione di prezzo esterna consiste nel riadattare il tasso di cambio nel pool in modo che corrisponda al tasso di cambio dei mercati esterni. Nel processo di ribilanciamento dello scambio di ETH con BNT, l’AMM subisce un leggero calo delle riserve totali nel pool.

Il motivo per cui viene chiamata una perdita “temporanea” è che fintanto che i prezzi relativi dei token all’interno dell’AMM tornano ai loro valori originali, le perdite scompaiono ei fornitori di liquidità mantengono le commissioni guadagnate come profitto. Tuttavia, una situazione del genere è rara, il che significa che la maggior parte dei fornitori di liquidità subisce perdite permanenti superiori alle commissioni di negoziazione che generano . Il grafico seguente mostra le perdite impermanenti subite quando si fornisce liquidità a un pool AMM ETH-DAI, prima di prendere in considerazione le commissioni di trading.

Perdita impermanente dalla variazione del prezzo ETH a partire da 100 USD per ETH

Esposizione multi-token

Gli AMM richiedono comunemente ai fornitori di liquidità di depositare due diversi token per fornire la stessa liquidità su entrambi i lati del commercio. Di conseguenza, i fornitori di liquidità non sono in grado di mantenere la loro esposizione lunga a un singolo token e devono invece dividere la loro esposizione detenendo un’attività di riserva ERC20 aggiuntiva. Un team che possiede una grande quantità di un token o singoli titolari che desiderano fornire liquidità sono costretti ad acquistare un altro asset per fornire liquidità, diminuendo le proprie partecipazioni nel token di base del pool e aggiungendo esposizione a un altro asset.

Bassa efficienza di capitale

Gli AMM sono stati criticati per aver richiesto grandi quantità di liquidità per ottenere lo stesso livello di slippage di uno scambio basato sul book degli ordini. Ciò è dovuto al fatto che una parte sostanziale della liquidità AMM è disponibile solo quando la curva dei prezzi inizia a diventare esponenziale. In quanto tale, la maggior parte della liquidità non verrà mai utilizzata da trader razionali a causa dell’estremo slittamento sperimentato.

I fornitori di liquidità AMM non hanno alcun controllo su quali fasce di prezzo vengono offerte ai trader, portando alcune persone a riferirsi alle AMM come “liquidità pigra” che è sottoutilizzata e scarsamente fornita. Nel frattempo, i market maker sulle borse degli ordini possono controllare esattamente quali fasce di prezzo desiderano acquistare e vendere token. Ciò porta a un’elevata efficienza del capitale, ma con il compromesso di richiedere una partecipazione attiva e una supervisione della fornitura di liquidità.

Soluzioni all’avanguardia per migliorare gli AMM

Molti dei limiti della prima generazione di AMM vengono risolti da progetti innovativi con nuovi modelli di design.

AMM ad alta efficienza di capitale e basso slippage

Come accennato in una sezione precedente, i CFMM ibridi consentono operazioni di slippage estremamente basse attraverso una curva dei tassi di cambio che è per lo più lineare e parabolica solo una volta che il pool di liquidità viene spinto ai suoi limiti. I fornitori di liquidità guadagnano più commissioni (anche se su una commissione inferiore per scambio) perché il capitale viene utilizzato in modo più efficiente, mentre gli arbitraggisti continuano a trarre profitto dal riequilibrio del pool.

Curve offre swap a basso slippage tra token che hanno un tasso di cambio 1: 1 relativamente stabile. Ciò significa che la sua soluzione è progettata principalmente per le stablecoin, sebbene abbiano recentemente lanciato il supporto per le coppie di token con uno scambio stabile come le versioni wrapping di Bitcoin (renBTC e wBTC).

Bancor V2 espande questo modello a basso slippage agli asset volatili attraverso un meccanismo simile che aggiorna dinamicamente i pesi delle riserve del pool per mantenere il valore delle riserve a un rapporto 1: 1. La liquidità può essere amplificata all’interno delle regioni a prezzi comuni, preservando nel contempo gli incentivi cruciali per gli arbitraggisti per riequilibrare il pool.

Dal post di Bancor V2 Liquidity Amplification

Mitigazione della perdita impermanente

Bancor mira a essere il primo a risolvere il problema della perdita temporanea sui token volatili nella loro prossima versione V2 . Bancor V2 mitiga il rischio di perdita impermanente attraverso l’utilizzo di riserve di liquidità pegged , che mantengono costante il valore relativo delle sue riserve AMM. Fino a poco tempo fa, questo veniva fatto esclusivamente con coppie speculari-asset che mantengono un rapporto di prezzo costante 1:1 . Ma Bancor V2 utilizza gli oracoli Chainlink per espandere questo concetto ad asset con tassi di cambio variabili. Una tale soluzione rappresenterebbe un importante passo avanti per l’utilizzo di risorse digitali non stablecoin negli AMM poiché il rischio per i fornitori di liquidità è ridotto.

Utilizzando gli oracoli Chainlink, i pool Bancor V2 sono in grado di mantenere tassi di cambio accurati, anche quando il prezzo dei token diverge a causa delle variazioni di prezzo del mercato esterno. Invece di arbitraggi che fissano il tasso di cambio, l’oracolo fornisce aggiornamenti dei prezzi che regolano i pesi dell’AMM in modo che il tasso di cambio interno corrisponda al prezzo di mercato esterno. Il vantaggio che ne deriva è che gli arbitraggisti non sottraggono più valore ai fornitori di liquidità sotto forma di perdita temporanea.

Una variazione del prezzo di mercato in Bancor V2 e come utilizza gli oracoli Chainlink per rimuovere la perdita temporanea.

Invece, gli arbitraggisti sono necessari solo per bilanciare le distribuzioni di token nei pool AMM in risposta agli scambi di token. Bancor V2 incoraggia sempre un ritorno al pareggio poiché i fornitori di liquidità a una riserva con ponderazione inferiore guadagnano un ROI più elevato fino a quando il pool torna a pesi 50/50. Nel complesso, sia gli utenti che i token team possono sentirsi più sicuri della loro liquidità depositata, generando profitti dalle commissioni di negoziazione e non perdendo valore a causa di movimenti di mercato regolari.

Esposizione multi-token

Uniswap V2 consente di raggruppare qualsiasi token ERC20 con qualsiasi altro token ERC20, eliminando il requisito che i fornitori di liquidità siano esposti all’ETH. Ciò offre ai fornitori di liquidità la flessibilità di mantenere una combinazione più diversificata di posizioni token ERC20 e creare più potenziali combinazioni di pool da cui attingere liquidità.

Bancor V2 fa un ulteriore passo avanti consentendo ai fornitori di liquidità di mantenere l’ esposizione a un singolo token , rimuovendo il requisito di deposito di liquidità bilaterale. Agganciando le riserve di liquidità tramite gli oracoli di Chainlink, gli utenti possono mantenere l’esposizione a qualsiasi token nell’AMM che va dal 100% di esposizione a qualsiasi token ERC20, al 100% a BNT o qualsiasi distribuzione tra i due. Questo è l’ideale per gli investitori in criptovaluta che desiderano mantenere la piena esposizione alle loro attività preferite, specialmente se combinato con la mitigazione della perdita temporanea. È probabile che ciò attiri team token e fondi di investimento che desiderano fornire liquidità a basso rischio su un AMM senza la necessità di acquistare riserve aggiuntive.

Innovazione AMM nel futuro

Da Bancor a Uniswap a Curve e altre tecnologie AMM stanno fornendo nuove primitive per l’accesso alla liquidità immediata per qualsiasi asset digitale. Non solo gli AMM creano un’azione sui prezzi in mercati precedentemente illiquidi, ma lo fa in modo altamente sicuro, accessibile a livello globale e non custodito.

Mentre le AMM hanno già registrato una crescita impressionante, le innovazioni relative a una maggiore efficienza del capitale, pool multi-asset e mitigazione delle perdite temporanee forniscono l’infrastruttura necessaria per attirare fornitori di liquidità molto più grandi dai mercati tradizionali. Poiché il capitale è più personalizzabile e meglio utilizzato con meno rischi di ribasso, DeFi è pronta per un’importante infusione di capitale. Siamo entusiasti di lavorare con Bancor per risolvere alcuni dei problemi più importanti negli AMM e non vediamo l’ora di continuare l’innovazione nel futuro.

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