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。
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。
一白帽黑客从0xSifu处获得100ETH，计划返还资金:4月9日消息，推特用户Trust发推表示，刚才以白帽黑客形式从Frog Nation前CFO 0xSifu处获得100ETH，计划返还这些资金。此前报道，SushiSwap的Router Process 2合约似乎存在一个与approve有关的漏洞，导致FrogNation前CFO 0xSifu损失约1900枚ETH（超330万美元）。[2023/4/9 13:52:50]
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。
Compound发起治理提案014：将WBTC的抵押系数从0%提高到65%:7月6日，据Compound官方信息，社区成员已发起治理提案014，内容为将WBTC的抵押系数从0%提高到65%，这一改变将允许用户使用WBTC借入其他资产。目前该提案同意票数227,588，反对票数105,059。
此前消息，7月5日，Compound发起了一个相同内容的提案013，但是最后取消了该投票，成为首个被取消的投票。此前治理提案012希望更新cDAI利率模型，但是最终没有通过投票，成为首个被社区否定的提案。[2020/7/6]
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。
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。
波兰央行将基准利率从0.5%下调至0.1%。:波兰央行将基准利率从0.5%下调至0.1%。（金十）[2020/5/28]
图1. CPMM的资产定价模型
来源：DmitriyBerenzon
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
现场 | 清华大学何平：比特币实现了从0到1 区块链应用应该从1到2:金色财经现场报道，1月15日上午，由易趣财经、一本区块链、《金融理财》杂志社主办的“破界·融合”区块链与数字金融高峰论坛在北京举办。清华大学经管学院中国金融研究中心主任何平现场表示，区块链带来分布式信用，和传统信用体系不同。信用是金融的核心基础，区块链可以改变金融体系的管理。比特币是从0到1，区块链的应用应该是从1到2，在现有的体系中增加区块链元素，解决现有体系不能解决的问题，发挥区块链的效用。[2020/1/15]
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：（X*Y*Z）^（?）=K。
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。
声音 | 欧链科技赵微：从0到1建立起来的区块链业务场景的突破具有更大爆发价值:据中国经营报12月7日消息，北京欧链科技创始人赵微在接受记者采访时就表示，此前很长一段时间，由于政府部门不了解、相关产业也不积极，无币区块链行业发展较为艰难。“高层战略定调后，目前区块链技术公司最大的应用场景就是to B和to G（政府）。向政府和企事业单位渗透合作时看什么？首先看我们有什么专利技术，再看有什么应用案例，以及制定过哪些行业标准。市场上对专利申请多有争论，但目前很难找到比它更公允的评价方式，我们目前已经提交了47项专利，还会继续在此方向努力。”此外，赵微也认同，目前技术研发和应用甚至专利申请更多以创造或更新商业模式为价值，而不是浅层次的应用。“比如跨境支付和防伪溯源，是本身就存在的业态，没有区块链技术时也存在，区块链技术只是帮助它升级了。但有一些业务场景是没有区块链技术建立不起来的，是从0到1，比如一些政务领域，帮助检察机关发现公益诉讼案件线索、做案发前取证的系统，这种突破可能具有更大爆发价值。”[2019/12/7]
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。
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。
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。
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
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。
文 | 抹链科技高级研究员周新健
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