AMM 通过极简主义的恒定函数模型对资产进行定价，这意味着遭遇黑客攻击的表面积低、集成成本低，相较中心化交易所具有更高的安全性和更低的运营成本。

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原文标题：《抹链科技 | 从 0 到 1 的变革，一文读懂 AMM 自动做市商》
撰文：周新健，抹链科技高级研究员

今年以来 DeFi 的热度在不断升温，作为 DeFi 中的重要组成部分的去中心化交易所 DEX 也持续受到关注。AMM 自动做市商作为典型的 DEX，开创了金融资产交易不依赖订单簿的先河，是金融交易 0 到 1 的变革。

本文从中心化交易所到 DEX 再到 AMM 对几种不同模式的交易所进行了简述，第二部分对 AMM 的四种定价模型的特点进行了分析，第三部分阐述了 AMM 的固有问题及解决方案，最后对 AMM 的发展前景进行了展望。

中心化交易所、DEX 和 AMM

在 16 世纪的荷兰，由于海上贸易和工商业的快速发展，商人对融资的需求日益上升，于是世界上第一个以金融股票为主的交易所在阿姆斯特丹诞生，阿姆斯特丹证券交易所奠定了证券交易发展的雏形，对几百年来的交易模式具有深远影响。该证券交易所于 2000 年 9 月和巴黎证券交易所、布鲁塞尔证券交易所合并，形成世界上第一个跨国境的泛欧交易所。

无论是股票交易还是数字资产交易，目前中心化交易所的交易制度主要有两种：竞价交易制度和做市商制度。竞价交易制度又称委托驱动制度，其特征是：开市价格由集合竞价形成，随后交易系统对不断进入的投资者交易指令，按价格优先与时间优先的原则排序，将买卖指令配对竞价成交。做市商制度是由具备一定实力和信誉的法人充当做市商，不断地向投资者提供买卖价格，并按其提供的价格接受投资者的买卖要求，以其自有资金和证券与投资者进行交易，从而为市场提供即时性和流动性，并通过买卖价差实现一定利润。简单说就是：报出价格，买卖双方不必等到交易对手的出现，就能按这个价格买入或卖出。

通过以上我们可以看出，无论是竞价制度还是做市商制度，其交易的达成都是以买卖报价为信号指引的，一般情况下，只有当卖价和买价之间形成交集，也就是订单簿中撮合出最有利于交易双方的价格，交易才会发生。

中心化交易所的优势是用户数量多、交易量大、流动性好，从而交易撮合效率高，实时性强，用户体验较好；其劣势在于既然是中心化的，就存在单点故障 SPOF，无论是人为的道德风险、运营风险，还是技术上面临的黑客攻击，都将使得用户的资金安全受到威胁。这样的案例在过去几年中层出不穷，比如著名的门头沟事件。

去中心化交易所（DEX，Decentralized Exchange）是 DeFi （Decentralized Finance）的重要组成部分，功能上的优势在于用户通常无需提供详细的个人信息，也就是不需要 KYC，匿名性好，同时交易所可以规避政策的约束（去中心化，无法单点关闭）；但当下存在用户体验较差、功能不全及交易量低的缺陷。

2020 年以 Uniswap 为代表的自动做市商 AMM （Automated Market Maker）横空出世，AMM 属于去中心化交易所的一种，与中心化交易所和大多数去中心化交易所不同的是，AMM 不依赖订单簿，AMM 中资产的价格由函数来决定，市场由交易者、流动性提供者和套利者共同维护和运行。根据恒定函数的不同，常见的 AMM 可以分为四种：恒定乘积做市商（CPMM）、恒定和做市商（CSMM）、恒定平均值做市商（CMMM）和混合恒定函数做市商（CFMM）。不同的函数做市商的定价逻辑不同，也都有各自的优缺点，下文会详细分析。

AMM 的四种定价模型

CPMM

CPMM （Constant Product Market Maker）恒定乘积做市商，典型的交易所有 Uniswap 和 Bancor。CPMM 的原理是通过函数 X*Y=K 来为数字资产定价的，X 和 Y 分别代表资金池内两种不同数字资产 A 和 B 的数量，K 代表常数，该函数根据每个代币的可用数量（流动性）确定两种代币的价格范围。X 和 Y 为一个交易对，当代币 A 的供给增加时，B 的代币供给必须减少，反之亦然，以保持恒定的乘积 K。在绘制这个函数时，结果呈现出来的是一个双曲线，流动性总是可用的，但价格会越来越高，两端接近无穷大。当代币 A 的供给量非常大时，很少量的代币 B 就可以兑换大量的代币 A，这种平衡虽然在 CPMM 模型中是成立的，但是脱离这个系统后，代币 A 和代币 B 的市场价格未必如 CPMM 系统中所示，所以会产生套利的机会，套利者会用大量的代币 B 换取大量的代币 A，从而使得两种代币的供求关系恢复平衡。

图 1. CPMM 的资产定价模型，来源：DmitriyBerenzon

CSMM

CSMM （Constant Sum Market Maker）恒定和做市商，是零滑动的理想选择，但是不能提供无限的流动性。恒定和做市商的定价模型是 X+Y=K，K 为常数，在这个模型中，X 和 Y 的兑换关系永远是 1：1，所以会存在其中一种资产被另外一种资产全部兑换完的情况，从而丧失流动性。这种情况将摧毁流动性池的一方，迫使流动性提供者承受损失，并使得交易者不再有流动性。因此，恒定和做市商（CSMM）并不是一个常见的 AMM 模型。

图 2. CSMM 的资产定价模型，来源：Dmitriy Berenzon

CMMM

CMMM （Constant Mean Market Maker）恒定平均值做市商，它允许创建可拥有两个以上代币，并在标准 50/50 分布之外加权的 AMM。在这种模型中，每个储备资产的加权几何平均数保持不变。对于有三种资产的流动性池，它的公式如下：（XYZ）^（?）=K。

CFMM

对于两个代币的交易对，不管是 CPMM 还是 CSMM，都存在固有的弊端，CPMM 虽然可以提供永久的流动性，但是交易滑点会比较明显，CSMM 虽然是零滑点的理想选择，但是不能提供无限的流动性，所以将两者优点相结合的混合 CFMM 模型出现了。CFMM （Constant Function Market Maker）混合恒定函数做市商，结合了多种函数和参数，以实现特定的行为，如调整流动性提供者的风险敞口或减少交易者的价格滑点。

如图 3，Curve AMM 就是结合了 CPMM 和 CSMM 两者的优势，在给定范围内，X 和 Y 遵循 CSMM，这样在交易过程中就会减少滑点，当 X 或者 Y 一方供给量大幅增加或者减少时，X 和 Y 的价格关系遵循 CPMM，以保证流动性的存在。

图 3. 混合 CFMM 定价模型，来源：Curve 白皮书

AMM 的三大固有问题及改进方案

阻碍 AMM 发展的主要因素有无常损失（Impermanent Loss）、多代币敞口风险以及低资本效率。

无常损失

无常损失 IL 是指流动性提供者将代币存入 AMM 中与简单地将代币存入钱包中存在价值差异。造成无常损失的原因主要是因为某个代币的市场价格发生变化时，在 AMM 系统中未能及时反映价格的变化，套利者卖出被高估的代币或者抄底被低估的代币，使得流动性提供者的利益受损。当代币的价格在 AMM 中恢复至市场价格时，套利者将不再通过买卖套利，从而无常损失及时停止。

在 AMM 设计的模型中，代币的价格是根据流通占比以及既定的函数模型自动得出的，并不能及时反映代币的市场价格，所以会有套利者的出现。那么如果让 AMM 中代币的价格与其市场价格锚定，是不是就没有利差，从而降低无常损失呢？答案是肯定的。为了让 AMM 中代币的价格更加及时贴近其市场价格，DeFi 领域诞生了预言机（Oracle）。预言机提供定价更新来调整 AMM 的权重，使内部汇率与外部市场价格相匹配，而不是套利者来修复汇率。这样做的好处是，套利者不再以无常损失的形式从流动性提供者手中夺走价值。

多代币敞口

流动性提供者 LP 在向资产池提供代币时，为了维护代币更好的流动性，AMM 一般会要求 LP 同时向资产池注入两种不同的代币。因此，流动性提供者（LP）无法将其长期风险敞口保持在单一代币上，而是必须通过持有额外的 ERC20 储备资产来分割其敞口。

为了解决多待避敞口问题，可以从两方面着手。一方面可以增加某一代币与其他代币的交易对，从而给流动性提供者更多灵活的代币配置；另一方面通过 Chainlink 预言机锚定流动性储备，取消双边流动性存款要求。

低资本效率

在 AMM 模型中有个悖论，AMM 需要大量的流动性来达到与基于订单簿交易所相同的水平，只有当定价曲线呈指数变化时，AMM 中的流动性才会被调动，而当定价曲线呈指数变动时，往往代币的价格存在较大的滑点，这部分的流动性理性的交易者不会去使用。所以由于滑点的影响，导致 AMM 模型中大部分的流动性不会被用到，从而使得资本效率变低。

在混合 CFMM 模型中，由于流动性和滑点问题得到了很好的平衡，所以可以在保证较低滑点水平下，更大程度地开发 AMM 的流动性，提高资本效率。

主流 AMM 的对比

图 4 对几大主流 AMM 从多角度进行了对比。

图 4. 几大主流 AMM 对比，来源：IOSG Ventures

AMM 的意义与前景展望

首先，AMM 通过恒定函数模型来对资产进行定价，是一种极简主义，例如 Uniswap 只有约三百行代码，这意味着复杂性低、遭遇黑客攻击的表面积低、集成成本低，相较于传统的中心化交易所，具有更高的安全性和更低的运营成本。

其次，AMM 自动做市商开创了不依赖于订单簿的交易模型，投资者在买卖时可以更少地受到市场情绪的影响。

最后，AMM 的监管面非常小，这使得 AMM 可以作为一种纯粹的金融应用而自由创新，这种极大的自由度为金融创新带来了无限可能。当然，这也是 AMM 未来发展壮大后的一个隐患，如果不能在 KYC 和 AML 方面配合政府的监管，或许会带来更多的社会问题。