一文帶你瞭解流動性挖礦AMM 協議的損失風險與對沖策略

引言

本文我們將主要研究 AMM 協議中的流動性提供者(LP),尤其是在後流動性挖礦時代,作為一個LP 可能面對的潛在損失。Uniswap v2 大部分的TVL(約23億美金)集中在四個為流動性挖礦搭建的資金池中,這些池在整個平臺上佔比很大。目前 Uniswap 的 LP 不太關心損失,因為他們得到了有價值的 token 和不可小覷的交易費用的補償。但是隨著挖礦停止,作為 LP 的潛在損失將成為大家更關注的問題。

後流動性挖礦時代的選擇 - AMM?

流動性挖礦已被證明是冷啟動協議的有效激勵機制,近期,我們注意到一個在 DeFi 並不漫長的歷史上最為瘋狂的流動性挖礦事件之一:Uniswap 在幾個成功的分叉(如Sushiswap)之後,推出了自己的治理 token。每個曾經呼叫Uniswap v1或 v2合約的地址都有資格獲得400個UNI token,這其中還包括超過12,000 個已提交失敗轉賬的地址。

此外,Uniswap 的流動性挖礦已在11月17日停止,將UNI token分配給四個池:USDC/ETH、ETH/USDT、DAI/ETH 和 WBTC/ETH。社羣給出了極為熱情的反應,TVL(Total Value Locked,鎖倉總價值)被推至 30 億美金!

Uniswap v2的歷史TVL

基於 UNItoken 挖礦的炒作,再加上Uniswap被大眾認為是 DeFi 生態系統支柱的印象,共吸引了投資人數十億美元的資金。有了鉅額資金量的助攻,Uniswap 提供了在大額交易中最具競爭力的價格。例如,如果你出售1,000 個ETH ,Uniswap 會是提供最優價格的交易所之一。

另一方面,新的自動做市商(AMM)解決方案正在進一步推動這一領域的發展。值得一提的是在Uniswap上,ETH/USDC流動性超過5.6億美元。然而對於同一交易組合,擁有約860 萬美元流動性的DODO ,卻可以提供與Uniswap一樣有競爭力的價格。例如,如果你用1000 ETH換USDT,COFIX 會提供和 Uniswap 類似的價格,儘管流動性比 Uniswap 小好幾倍。

資料來源:DeBank

由上可以看出,與 Uniswap v2 相比,新的 AMM 模型的資本效率更高。Uniswap v2 若要保持競爭力,它必須保持相對於競爭對手更高的資本金。然而,一旦流動資金挖礦停止,Uniswap v2 還能繼續保持現狀嗎?社羣是否會在未來作出抉擇?

Uniswap v2、DODO、COFIX

對 AMM 流動性提供者的無常損失的定義框架

Uniswap 的LP 究竟遭受了什麼樣的損失?用來描述這類損失的廣泛使用的術語是:無常損失。它是“無常的”,因為理論上它將消失(不會經常發生),以防提供的 token之間的相對價格恢復。無常損失通常是指因提供流動資金而損失的價值——假設使用者在池外持有 token與將這些 token質押到池中的實際價值的區別。

更詳細地說,價格發現往往發生在外部市場,而Uniswap 依靠套利將 AMM 價格與市場價格相收斂。然而,套利利潤是以流動性提供者的利益為代價的,除非特定資產對的外部價格返回到與LP 進入池時相同的比率,否則他將無法從這一損失中恢復過來。

例 1

假設初始餘額為10 XYT和1,000 USDC的XYT/USDC 對(價格1XYT=100 USDC)。同時,假設個人投資者持有10 XYT和1,000 USDC的錢包。

如果XYT市場價格飆升到110 USDC,會發生什麼?

該池將提供一個套利機會,因為交易員可以從池中提取被低估的XYT,直到價格與市場價格趨同。具體來說,交易員將從池中提取大約0.47 XYT,從而使每個XYT token的價格達到110 USDC。請注意,將價格移動到特定水平所需的金額是由池使用的公式(曲線)決定的。池中的新餘額約為1048.81 USDC和9.53 XYT token,考慮到新價格XYT=110 USDC,總價值約為2,097 美元。另一方面,在他/她的錢包中持有10 XYT和1,000 USDC的個人投資者,其投資組合價值將等於2,100 美元,這意味著無常的損失約為3 美元。

XYT/USDC-假設池

無常損失簡介:

Ø定義:被動持有token與向池提供流動性之間的差值

Ø原因:套利調整資金池幣價

DODO和COFIX代表了一種新型AMM,它不依賴套利調整資產池中的資產比率,而是直接從預言機那裡獲取價格。為了保持一致,讓我們看如果將上面的示例放在DODO/COFIX會發生什麼。

例 2

假設XYT/USDC 一對初始餘額為10 XYT和1,000 USDC(價格1 XYT=100 USDC)。同時,假設個人投資者持有10 XYT和1,000 USDC的錢包。

如果XYT市場價格飆升到110 USDC,會發生什麼?

資金池不會提供套利機會,因為預言機會調整價格,LP的收支平衡不會因為有外部價格變動而改變。token持有者對於向池提供流動資金和僅僅在錢包中持有token之間的偏好是無差的(忽略交易費用)。

因此,新的AMM模型不容易出現無常損失,但這並不意味著我們為新的AMM模型提供流動性沒有損失。

新型AMM模型的損耗特性-COFIX示例

例 3

為了舉例說明,假設XYT token值100 USDC的另一個例子。由於COFIX不依賴於池中 token的比率來確定價格,因此讓我們進一步假設 token餘額等於10 XYT和500 USDC,並且假定資金池價值為1,500美元。

如果Alice多存5 XYT,池價值將躍升到2,000美元,她將收到25%的所有權。既然Alice是資金池擁有者,由於COFIX機制的特殊性她需要承擔與池中兩個 token相關的風險。

再次假設XYT token價格上漲至110 USDC,池價值將變成:

15 XYT*110 USDC+500 USDC=2,150美元

Alice擁有資金池的25%,現在擁有:

0.25*2,150美元=537.5美元

然而,如果她有一個單一token敞口,她就可以用550美元退出資金池。另一方面,如果XYT token價格暴跌,她將有一定的保護,因為她暴露在XYT和USDC之間的混合池中,而不僅僅是XYT token。

例 4

此外,COFIX機制的一個特點是沒有聯合曲線(bonding curve),而且大額交易不會受到懲罰。因此,在交易商在價格上漲之前完全耗盡XYT供應的情況下極端情況可能發生。再次假設初始價格XYT=100USDC,以及希望獲得XYT token敞口的特定交易員Bob。Bob可以用1500美元購買所有的XYT token,將池留給0XYT和2,000 USDC。之後,如果XYT的價格躍升到110 USDC,Alice將對這一上漲的風險敞口為零。

COFIX風險摘要:

ØCOFIX確實解決了Uniswap無常損耗問題

Ø然而,在COFIX上提供流動性的風險暴露在資金池中,而不是單一的 token。

Ø類似的,資金池可以從其中一個 token的上漲中完全耗盡,因為COFIX不區分大額交易(即沒有聯合曲線)。

新型AMM模型的損耗特性-DODO示例

DODO LP不需要擔心上述風險,因為DODO允許單個 token敞口,而不是池所有權。

但是,需要注意的是,由於交易活動的數量和頻率,在任何時間點的token數量可能與最初存放到池中的 token數量不同。

為了再平衡資金池,DODO的機制激勵交易者將透過將價格提升至超過市場價,來向資金池賣出供給不夠的token。

如WBTC/USDC池示例所示,該機制能很好地為池的兩邊的流動性提供者保留本金,並允許wbtc或usdc LP被動地賺取市場利潤。

WBTC/USDC池,LP所有權

資料來源:https://DODO-pool-tracker.vercel.app/

然而,看看YFI/USDC池就會發現,並不是所有事情都是完美的。理論上,如果資金池的一邊低於1,另一邊應該在1以上。YFI/USDC池的兩邊都大大低於1,這意味著兩個池的流動性提供者都遭受了損失。

YFI/USDC池,LP所有權

資料來源:https://DODO-pool-tracker.vercel.app/

造成這些損失的主要原因是DODOs無法及時重新平衡池中供不應求的部分。為了讓DODO的機制像預期的那樣運作,對DODO提供的激勵(即快速再平衡)的迅速反應是至關重要的,尤其是價格波動劇烈的代幣。因為token失衡的時間越長,市場價格發生重大變化的機會就越大。如下文所示,市場價格在這些時期的變化可能損害LP價值。

例 5

再次假設有10 XYT和500 USDC在資金池中,1 XYT值為100 USDC。如果XYT token目前的餘額降至9 XYT,DODO的目標是將XYT的供應再平衡到10,這樣做的方法是將XYT的價格提高到高於市場價格的水平,以鼓勵交易員將XYT token賣回池中。

然而,如果XYT在進行再平衡之前升值到110美元,如果不從USDC LP中提取價值,就不可能將XYT的初始供應量提高到10美元。

1.初始餘額:10 XYT&500 USDC

2.第一次交易後的餘額:9 XYT&600 USDC

XYT的價格在重新平衡之前躍升到110美元。此時,DODO沒有足夠的資源來重新平衡池的XYT端,因此,只有犧牲池的usdc側,才有可能將XYT的總量增加到10。

3. 假設交易者攜帶1 XYT到池將導致一個新的餘額10 XYT&488 USDC;在這種情況下, USDC LP將累積丟失~12 USDC。(簡化計算)

而通常發生的情況是,再平衡發生在價格升值之前。這將使池的兩邊接近10 XYT和500 USDC的初始餘額。另一方面,在重新平衡之前,XYT價格下跌將為上述場景中的LP帶來利潤,因為DODO將能夠在花費不足100 USDC的情況下恢復XYT側的池,從而產生10 XYT和>500 USDC的餘額。

當池中某個token 供應不足時,DODO 的頭寸實質上是該token 中的空頭頭寸,因為它會隨著價格的上漲而造成損失,而隨著價格的貶值而產生收益。

例6

此外,在以下情況下,XYT LP可能會遭受損失:

1. 初始餘額:10 XYT&500 USDC

2. 第一次交易後的餘額:11 XYT&400 USDC

如前所述,在池中有一個供應不足的USDC側類似於在USDC中有一個空頭位置。因此,XYT的價格下降到90 USDC將意味著相對較強的USDC和同時損失的資金池。

XYT=90 美元,DODO沒有足夠的資源來重新平衡池的USDC側,因此,只有犧牲池的XYT側,才有可能將USDC的總數達到500。

3. 假設交易者將100USDC帶到池中,將產生新的餘額。:~9.86 XYT和500 USDC,LP損失為~0.14 XYT(簡化計算)

同理,再平衡之前,XYT的價格上漲會在上述情況下為LP帶來利潤,因為它意味著USDC的相對疲軟。

如上文示例所示,有效的再平衡對於保護LP的值和最小化風險至關重要。否則,DODO本身就是在池的一側有空頭頭寸,並且基於市場波動可能會產生利潤/虧損。相比之下,當池處於平衡狀態時,DODO是市場中立的。

回到YFI/USDC池,造成損失的原因是無法維持市場中性的頭寸,因此對YFI token的大幅波動的風險敞口過大。

YFI/USDC對損失的另一個潛在原因是易受預言機超前交易的漏洞影響。由於DODO依賴Chainlink 喂價,交易員可以觀察到,特定 token的在預言機價格將在下一個塊中上漲,並從池中提取大量token,但在更新立即出售。這一行為將給交易者帶來套利,給DODO LP帶來損失。

例 7

1. 初步餘額:10 XYT&500 USDC

XYT的價格將在下一個區塊上漲到110 美元。

2. 交易員在預言機超前交易,從池中獲取1 XYT(為了簡單)。

3. 新餘額:9 XYT&600 USDC

價格正式更新

此時,DODO沒有足夠的資源來重新平衡池的XYT端,因此,只有犧牲池的USDC側,才有可能將XYT的總量增加到10。

4. 交易員在更新鎖定後退出頭寸~12 美元利潤,新餘額:10 XYT&~488 USDC

USDC LP將失去~12 USDC

雖然示例5 和示例7 的最終結果是相同的,後者對LP 的危害要大得多。示例5 中的交易者很可能被歸類為隨機交易流,沒有能力預測市場方向。因此,作為這類交易商的交易對手是可以接受的。相反,示例7 中的交易員是資訊交易者(套利者),肯定會給流動性提供者造成損失。YFI/USDC池兩側明顯低於1,可能意味著原因是資訊交易者(套利者),而非隨機交易流。

儘管如此,DODO 確實提供單一的token 敞口,LP 必須注意到另一個token 池的特性。。例如,從理論上講,由於單一token 敞口,如果您是USDC LP,您將不關心池中的其他 token 是WBTC 還是YFI。然而,在實踐中,這種差異是巨大的。池中的其他 token越不穩定,風險敞口就越大。

DODO風險摘要:

Ø DODO解決了Uniswap 的無常損失特性,並且它不容易受到COFIX 一樣的損失,因為它提供了單一的 token敞口。

Ø然而,當DODO不能有效地重新平衡 token供應時,LP就會間接地暴露在池的另一邊。在這種情況下,DODO LP可能會根據市場價格變動賺取利潤/蒙受損失。

Ø最後,DODO LP肯定會在套利者成功以喂價超前交易的情況下遭受損失。

上述COFIX 和DODO LP 的損失從本質上來看就是是無常的,因為如果價格變動有利於做市商,它們可能消失,甚至不一定存在。但是,我們不能按照前面討論的定義將它們歸類為無常損失,而是可以將它們定義為每個協議特定的的做市風險。

下面我們總結了上述每個平臺的風險特徵。

Uniswap V2

COFIX

DODO

Impermanent Loss

Yes

No

No

Multiple Token Exposure

Yes

Yes

No

Token Depletion Risk

No

Yes

No

Token Rebalancing Risk

No

No

Yes

風險對沖-AMM協議的可持續發展的關鍵點

做市不是一種無風險的活動,無論是使用訂單模型還是AMM協議模型。無論怎樣,LP都需注意在不利情形下潛在的損失。如果不瞭解風險,LP就無法準確確定挖礦資金的預期回報率,也無法適當對沖其頭寸。

在套期保值方面,去中心化期權市場的增長可以為AMM LP提供更多的必要工具,以對沖其風險。例如,AMMS可以透過特定的 token導數或高度相關資產的導數自動抵消頭寸。在例5中,第二步交易之後(在價格上漲之前),DODO LP可能會自動在XYT token上做一個看漲期權,以抵消風險敞口。類似地,COFIX LP可能希望在例4中購買XYT token上的看漲期權,以獲得 token的正向敞口。另一方面,套期保值可能代價高昂,因此套期保值可能不必要地擠壓利潤率。

這裡要考慮的因素包括風險偏好,近期交易規模,交易對手和標的資產的特性。顯然,在DODO 示例場景中,池中的 token消耗越多,就越需要對沖 token上行的風險。同樣,交易流是否隨機或資訊量足夠大也會影響套期保值的需求。目前,AMM還無法對交易流進行分類,但是將來引入機器學習來分析來自特定地址的歷史訂單流可能會使AMM獲得這些資訊。最後,如果標的資產相對穩定,則風險較小,需要抵消定向頭寸的需求也更小。

**COFIX是第一家為LP提供套期保值選擇的公司:https://github.com/Computable-Finance/CoFiX-hedger

結語

設計簡單、易於理解是Uniswap 的關鍵優勢,也因此吸引了大量的LP 和資本。而另一方面,新興AMM 解決方案由於試圖提高資本效率,不可避免地變得越來越複雜。儘管如此,在這些AMM 解決方案中,我們相信任何做市活動都會帶來潛在的損失。LP必須注意這些損失,並根據自身風險偏好來分析和對沖他們的風險。

在這樣一個快節奏的領域中,創新總是先行一步。隨著流動性挖礦激勵完成其引導協議和吸引早期使用者的初始使命後,真正的遊戲才剛剛開始。對於AMM 協議,我們需要更多專業的分析和對沖框架和工具,以推動其可持續性的廣泛應用。

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