Curve:深度研究 逆向解构Curve V2

以为UniV3已经开启了AMM通用兑换的巅峰,没想到CurveV2是更为艰难的“冈仁波齐峰”。在为技术蝶变而惊喜的同时,我们更惊讶地发现这些头部DEX/AMM项目正在走向一种“大同归一”的演变模式,就像今天要讲的CurveV2实际上正是一种直接竞争Uniswap的通用兑换模式,而在这之前不久,UniV3也正式携全新的数学模型向CurveV1长期霸占的稳定币交易领域干涉和蚕食。本文尝试用逆向解构的方式呈现CurveV2的基本数学原理。

基础模型

简单来讲,CurveV2采用了一种跟UniswapV3非常类似的基本哲学——围绕“均衡点”聚集流动性。两者都并未依赖外部预言机来达成“均衡点”,而是依靠传统AMM系统内的交易博弈,直至系统均衡,在UniV3里叫“职业做市商LP紧跟市场变化调整range”,在CurveV3中其命名为“内部预言机internaloracle”。作为两大最顶尖的AMM项目,可见其对任何外部风险都十分敬畏。虽然没有依赖外部因子,但这两种模型,尤其是CurveV2,在通用兑换的道路上给出了非常优越的无常损失、集中流动性、提升资本效率、低滑点、动态费用等一系列难题的解决方案。这当然得益于其“变态”的数学模型。

Coinhub与Mars Ecosystem达成深度合作:据官方消息,Coinhub与Mars达成深度合作并将于今日21:00上线XMS对Cake的单币池,未来将联合为双方社区带来空投。目前在Coinhub质押XMS即可赚得Cake。Cake无需线性释放,Harvest之后即可获得。

Coinhub是数字资产管理服务平台,掌管多链数字资产,服务于全球DeFi项目及投资者,提供去中心化生态数据。

Mars Ecosystem是一个去中心化稳定币协议。目前,Mars Ecosystem已经成功筹集了200万美元的种子资金,总锁仓量已突破1.6亿美金。[2021/9/19 23:36:59]

数学模型最核心的部分是其创造了一条全新形态的曲线。从上图直观来看,两条虚线是恒定乘积曲线,蓝色线是著名的CurveV1稳定币兑换曲线,而CurveV2构造的黄色曲线具备两个基本特征——

介于恒定乘积曲线和CurveV1曲线之间;

其曲线尾部特征拥有明显的恒定乘积曲线拟合。

所以它可以解决什么问题:

继承了CurveV1在“均衡点”附近区域超低滑点和聚集流动性的优势;

通过介于恒定乘积曲线和CurveV1曲线之间,以及在曲线的中尾部区域向恒定乘积曲线拟合,获得恒定乘积曲线快速响应流动性变化的优势,避免池子流动性枯竭,灵活响应快速的市场变化。

直接来看表达式:

声音 | 哈尔滨市政协委员:应深度开发区块链 为经济社会发展提供新动能:政协哈尔滨市第十三届委员会第四次会议上,市政协委员刘仁辉表示,应高度重视、深度开发区块链技术,为哈尔滨市经济社会发展提供新动能。刘仁辉建议,可基于区块链数据共享机制,在金融创新、政务公开、产权登记、协同治理等领域开展应用。例如,打造基于区块链技术的政务数据共享平台,由、工商、社保、民政等政府部门充当管理节点,各节点以平权共建为原则,构成庞大的政务联盟链网络。各部门上传数据时同步附带数字签名,以验证数据上传身份真实性,提升数据共享采信。所有数据上传、查询和使用都会被记录,数据的所属权、使用权清晰界定,便于数据在不同部门间的流通共享。基于区块链的数据治理,可广泛应用于政府重大工程监管、食品药品防伪溯源、电子票据、审计、公益服务事业等领域。(东北网)[2020/1/19]

乍一看十分晦涩,这里再引用一张KurtBarry分享在twitter上的图:

稍微有点恍然大悟。没错,CurveV2的“变态”曲线其实也是脱胎于CurveV1表达式。

声音 | 解放军报:加快推进区块链军事应用,不断拓展其应用广度和深度:11月20日,解放军报刊文《军报关注:区块链如何影响现代军事》。文章表示,区块链由此所体现的技术特性,恰好可以满足军事领域的一些特定需求。区块链去中心化的特性契合抗毁生存的军事需求。区块链可追溯不可篡改的特性契合作战指挥强信任需求。区块链透明开放集体参与的特性契合信息安全共享的军事需求。在作战领域,区块链的去中心化、可扩展、跨网络分布、强加密等特点,可有效提升作战网络的安全性抗毁性,大大增强作战体系的弹性韧劲。在军事管理领域,区块链的机器信任机制,可减少军事管理过程中人为因素带来的不确定性、多样性和复杂性。区块链在军事领域的应用,各国军队更是处于探索阶段,加快推进区块链军事应用,不断拓展其应用广度和深度,可采取以下措施。1.加强区块链军事应用的统筹规划。2.创新区块链军事应用模式。3.突破区块链军事应用技术瓶颈。[2019/11/21]

当K0趋近于1时,即从曲线形态上逼近“均衡点”范围时,整个CurveV2表达式将退化为CurveV1表达式,使得兑换曲线拥有CurveV1的优良特性。

声音 | 建行行长刘桂平:区块链等技术日益成熟 金融与科技的深度融合发展成为大势所趋:11月19日,建设银行行长刘桂平在2020年银行与保险资产管理峰会上作主题演讲时表示,资管新规开启大资管2.0时代,大资管业务发展将呈现以下四大趋势。一是,资管行业头部化。二是,资管生态多元化。三是,大类资产配置全球化。四是,资产管理方式数字化。人工智能、云计算、大数据、区块链等技术日益成熟,金融与科技的深度融合发展成为大势所趋。(上证报)[2019/11/19]

公式里最复杂的引入变量是gamma,它的由来要从图1中的两条恒定乘积曲线来讲。上方恒定乘积曲线与CurveV1表达式共同成就了V2曲线的“均衡点”区域范围,而下方恒定乘积曲线是对上方恒定乘积曲线的一个参数化缩小,即

上方恒定乘积曲线:

下方恒定乘积曲线:

STB Chain与MVchain建立深度战略合作关系:此次STB Chain与MVchain达成战略合作,通过双方在区块链技术互补的优势解决数字资产化的流通问题,STB Chain解决软件产品数字资产化,MVchain是传统资产与数字资产流通交易。[2018/1/3]

gamma是一个很小的正小数,在曲线形态上会比上方曲线更缩进原点。如前所述,CurveV2需要引入这么一条gamma曲线,使得V2曲线摆脱V1曲线在中、尾段的劣势,也就是让曲线拥有更大的后半段曲率。在这个基本原理的指引下,我们需要逆向来理解表达式的构成——

当坐标变化不断向横纵坐标轴的远方移动时,越趋近无穷大,V2曲线形态越向下方恒定乘积曲线拟合。即K0趋近gamma,CurveV2表达式reduction:

移项:

很明显,这将是一条偏向下方恒定乘积曲线的新曲线。

在这里,我们暂时只能从混合曲线的基本构造原理出发,逆向来解释CurveV2表达式的构成缘由,即以极限的思想分别向“均衡点”范围逼近以及向横纵远端逼近,表达式会分别reduction为CurveV1和恒定乘积曲线,以此来实现CurveV2将Uniswap和CurveV1融合的目的,使得这种复杂混合曲线可以支撑通用兑换,并且具备更好的集中流动性和滑点优势,同时保留Uniswap对流动性的保护以及对市场汇率突发变化的响应优势。

内部预言机

其实CurveV2还有一项非常重要的创新——内部预言机repegging机制。这项机制对实施更好的集中流动性以及减缓无常损失是十分有利的。

CurveV2引入了一种price_scale的价格度量,比如池子中有USDT和B_token两种资产,balance为b=,汇率上1B=2USDT,则price为p=,最后相乘获得一种scaledbalance为x=。

结合图1,在均衡点处,scaledbalance序列内元素相等——

随着市场汇率的变化、兑换的发生、LP做市行为的影响,系统坐标点会逐渐偏离原始“均衡点”,如果不加以纠正曲线形态,不仅会造成流动性的聚集性减弱,还会带来无常损失。CurveV2为此提出了MarketPriceUpdate机制——

i)exponentiallymovingaverage(EMA)priceoracle

ii)profitmeasurement

iii)repricingalgorithm(dependsoniandii)

概括来讲,系统会通过经典的内部预言机机制EMA不断捕获系统内汇率的移动序列,然后不断在每一次交易和做市行为后根据priceoracle来更新一种名为收益度量的变量Xcp。

这种变量可以理解为每一次价格偏移距离原始均衡点的幅度,可以直观理解为,如果汇率变化幅度不大,系统公式将依旧以原始均衡点为根基,如果汇率变化非常大,坐标点在曲线上偏移很大,则系统应该重建公式,更换新的“均衡点”根基,以此来缩小无常损失和重新聚集流动性。Xcp这个变量便是用来量化合适可以更换公式和均衡点的手段。

如上所述,当Xcp突破阈值后,系统会根据此时更新的oracleprice来更新price_scale,以此来为新公式定位新的均衡点位置,随后更新新的D值,获取新的表达式。

这样,原本固定的CurveV1曲线便会随着场内汇率的大偏移不断变换均衡点,使得永远在当前汇率附近具备最大的流动性,及时对抗套利者,减缓无常损失。论文中有关于此项机制非常详细的参数化定义,也是实现的复杂之处。

总结

MichaelEgorov一如既往地不愿意多说,所以我们看CurveV2非常晦涩。本文介绍了V2引领性的两大创新机制:新曲线和repegging。这条新曲线不仅静态复杂,还拥有了动态属性,可以根据EMA和Xcp智能响应系统偏移,让池子流动性最大化地聚集在当前汇率范围内,极大地提高了动态资本效率,这是可以超越UniV3的地方。我们最终会发现,CurveV2可以与UniV3再组合。

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