去中心化交易所的自动化做市商（下文简称AMM）是DeFi领域最具影响力的创新之一。在这种模式下，各种类型的通证资产都可以在链上公开进行交易。
AMM从根本上改变了加密货币的交易方式。交易双方无须采用传统的买卖订单簿模式，而是可以先由链上资金池垫付资金。链上资金池可以让用户以完全去中心化的方式绕开中间方直接在链上交易通证。资金提供方基于他们对资金池的贡献比例赚取交易费。
本文将探讨AMM背后的运作机制、存在的问题以及解决这些关键问题的方案。以下是本文中提炼的重点：
AMM的类型包括恒定总和做市商（CSMM）、恒定平均值做市商（CMMM）以及更高级的混合常数函数做市商（CFMM）。
AMM必须解决的问题是暂时性亏损、强制性多币种持仓以及资金效率低下。
Bancor、Uniswap以及Curve等项目在这个领域取得了创新进展，提升了资金效率、降低了波动风险并创新了资金配置模式，因此可为AMM吸引到更大规模的资金提供方。
Bancor集成Chainlink预言机，有望在即将发布的V2版本中率先解决由于通证波动导致的暂时性亏损问题。
我们希望对该领域进行全面的梳理和分析，以便DeFi用户能更好地理解AMM所面临的挑战和取得的创新，并使去中心化的资金能够得到充分利用，成为DeFi和传统金融行业发展的奠基石。
自动化做市商（AMM）背景介绍
做市商的工作是作为交易所买方或卖方的交易对手方，以维持交易所的流动性。做市商通过自己的账户买卖资产，其目的是盈利。他们在交易所进行交易，为其他交易者创造了流动性，并降低了大单交易的交易滑点。
自动化做市商（AMM）则在DeFi等虚拟市场中使用“Money Robots”算法模仿传统做市商的交易行为。虽然目前存在许多不同模式的去中心化交易所，但是采用AMM模式的去中心化交易所一直都保持着最高的流动性和日平均交易量。
恒定函数做市商（CFMM）是最常见的一类AMM，通常在去中心化的数字资产交易所中应用。这类AMM交易所采用恒定函数，即交易对的资产储备总和必须保持不变。在非托管AMM模式下，资金都放在一份智能合约中，任何交易者都可以与其进行通证交易。因此，用户实际上是在与这份智能合约进行交易，而不是像订单簿模式的交易所那样与对手方直接交易。
自从2017年以来主要出现了三种恒定函数做市商模式。
第一种是乘积常数做市商（下文简称CPMM），这种模式在Bancor和Uniswap等首批AMM去中心化交易所中很常见。CPMM的函数是x*y=k，该函数根据通证流动性确定交易对中两种通证的价格。当通证x的供应量上升时，通证y的供应量肯定会下降，反之亦然，这样才能维持乘积常数K不变。该函数图是双曲线，流动性永远可以得到保障，但随着价格不断升高，两端会接近无穷大。
第二种是恒定总和做市商（下文简称CSMM），这种模式可以完美规避交易滑点，但无法提供无限的流动性。CSMM的函数是x+y=k，在坐标轴上是一条直线。然而，如果某一交易对中两种通证的链下参考价格不是1:1的话，那么套利交易者就会将其中一种通证的储备榨干。这种情况下，资金池的一边会被榨干，而流动性提供方将不得不自行承担损失，并停止向交易者提供资金。因此，CSMM应用范围并不广泛。
第三种是恒定平均值做市商（CMMM），这种模式下的AMM可以交易两种以上的通证，而且权重可以超出标准的50/50分配范围。另外，每种储备的加权几何平均数是常数。假设资金池中有三种资产，那么公式为：(x*y*z)^(⅓)=k。这种模式可以允许资金池中同时存在不同种类和比例的资产，并且资产之间可以互相兑换。
随着AMM模式不断发展，出现了一种更加高级的混合CFMM模式，该模式综合了多个函数和参数，以实现具体目的，比如为流动性提供方调整风险水平，或为交易者减少交易滑点。
举个例子，Curve的AMM综合了CPMM和CSMM模式，提高了流动性，并在一定程度上降低了交易滑点。该函数在坐标轴上是双曲线（下图蓝色的线），向多数交易返回线性的汇率，只有大额交易才会返回指数价格。
接下来我们将重点讨论AMM的不同模式，旨在解决AMM目前面临的关键挑战。虽然DeFi领域的第一代AMM资金池在过去两年中经历了大幅增长，但仍存在一些问题阻碍着AMM模式的广泛应用，其中包括暂时性亏损、资金效率底下以及多币种持仓。
阻碍AMM模式进一步发展的内在问题
▍暂时性亏损
向AMM资金池提供资金的用户通常会面临一个最大且最常见的未知风险，那就是暂时性亏损。在同一段时间内，用户存放在AMM中的通证和存放在钱包里的通证价值可能会出现偏差。如果存放在AMM中的通证的市场价格出现任何偏差，那么就会造成暂时性亏损。由于AMM不会自动调整汇率，套利交易者可以低价买入资产或高价卖出资产，直到AMM的价格与外部市场价格一致为止。而套利交易者的盈利往往建立在流动性提供方亏损的基础上。
上述例子中，其他交易所的交易行为导致了以太币市场价格出现变动，因此导致了AMM出现暂时性亏损。AMM应对外部价格变动的方式是重新调整资金池的汇率，与外部市场的汇率保持同步。在重新平衡以太币对BNT汇率的过程中，AMM资金池的储备金总额出现了小幅下降。
这种情况被称为“暂时性”亏损，原因是AMM中通证的相对价格一旦回到原有水平，亏损就会消失，而流动性提供方收取的交易费用将算作利润。然而，这种情况非常罕见，也就是说多数情况下，流动性提供商都会承担永久性亏损（即亏损额度超过收取的交易费）。下图显示了ETH-DAI AMM资金池的流动性提供方承担的暂时性亏损，该亏损未计算交易费用。
▍多币种持仓
AMM通常会要求流动性提供方持有两种不同的通证资产，向交易双方提供同等水平的流动性。因此，流动性提供方无法长期持有一种通证资产，而是需要分散持仓。如果一个团队大量持有某一种通证资产，或者个人投资者希望为资金池提供流动性，那么他们将不得不再买入另一种通证资产，这样一来就会稀释他们对资金池基础通证的持仓量。
▍资金效率低下
AMM要求大单必须保持与订单簿交易所同样的交易滑点，因此而备受批评。这是因为AMM大部分资金只有在价格曲线开始呈指数关系时才能使用。因此，由于交易滑点过大，理性投资者永远都没机会触碰到AMM中的大部分资金。
AMM的流动性提供方无法控制交易者拿到什么价格点，因此有人把AMM叫做“惰性资金”，这些资金的利用率非常低而且分配也很不合理。相比之下，订单簿交易所的做市商可以精准控制他们买卖的价格点。因此它们的资金效率可以维持在很高的水平，但是这个模式不仅需要有积极参与而且还要对资金分配进行监督。
完善AMM功能的最新解决方案
许多项目正在创新AMM设计模式，以解决第一代AMM存在的诸多问题。
▍提高资金利用率，降低滑点
正如前文所述，混合型CFMM创建了几乎是线性的汇率，只有资金池快要接近极限时才会出现双曲线，因此可以将价格滑点维持在极低的水平。流动性提供方虽然每笔交易的交易费降低了，但交易费总额却升高了，其中原因就是资金效率提高了。而资金池重新平衡时套利交易者仍可以从中获利。
在这个模式下，汇率相对稳定在1:1的通证，价格滑点非常小。也就是说这个模式主要是针对稳定币设计的，不过最近也发布了renBTC和wBTC等稳定汇率的通证。
Bancor V2会以同样的方式将这种低滑点模式扩展至波动性较大的资产，动态更新资金池的储备权重，将汇率维持在1:1的水平。同一价格区域内的流动性可以得到提升，同时也能让套利交易者有足够的激励去重新平衡资金池。
▍降低暂时性亏损
Bancor希望能在即将发布的V2版本中率先解决通证资产波动造成的暂时性亏损问题。Bancor V2将采用固定汇率资金储备模式降低暂时性亏损，该模式维持AMM储备资金相对价值不变。最近，Bancor专门针对汇率固定在1:1的镜像资产交易对采用了这个方案。然而，Bancor V2将集成Chainlink预言机，将这个模式扩展至可变汇率资产。这个方案将降低流动性提供方的风险，因此可以在AMM中使用非稳定币资产，并实现重大突破。
接入Chainlink预言机后，即使在外部市场价格变动导致通证价格出现偏差时，Bancor V2的资金池也能维持准确的汇率。这种模式下无须套利交易者来调整汇率，预言机可以提供价格更新，调整AMM的权重，让内部汇率与外部市场价格保持同步。这样做的好处是套利交易者不会导致流动性提供方承受损失。
相反，套利交易者只需要平衡AMM资金池中的通证分配即可。Bancor V2本质上鼓励资金池重新回到平衡状态，因为流动性提供方所提供的资金储备在资金池中的权重越小则投资回报率越高，因此权重自然会重新回到50/50。总的来说，用户和通证团队都会对他们在资金池的回报率更有信心，并相信这些资产不会相较市场价格贬值。
▍多币种持仓
Uniswap V2允许任何ERC20通证与其他ERC20通证放在同一资金池中，并取消了对流动性提供方持有以太币的要求。这样一来，流动性提供方就可以更加灵活地持有多元化的ERC20通证组合，并搭配出更加丰富的资产交易对，充分实现流动性。
Bancor V2在此基础上又更进了一步，允许流动性提供方只持有一种通证资产，取消了两边持仓的要求。用户通过Chainlink预言机紧盯资金储备，可以在AMM中任意持有通证资产，比如100%持有任意一种ERC20通证资产、100%持有BNT抑或两种资产各持有任意比例。这个模式可以让投资者完全按照自身意愿配置资产，而且还可以降低暂时性亏损。因此可以吸引到希望向AMM提供资金但又不愿意承担高风险或买入其他通证资产的通证团队和投资基金。
AMM的未来创新趋势
从Bancor到Uniswap再到Curve，许多团队都在创新AMM技术，致力于为所有数字资产提供实时的流动性。AMM不仅能像传统做市商一样提高市场流动性，还具有安全可靠、没有地域限制和无须托管的特性。
虽然AMM领域已经实现了迅猛增长，但必须解决资金效率底下、多币种持仓和暂时性亏损问题，才能建立所需的基础架构，吸引来自传统行业的大规模流动性提供方。一旦资金的定制化水平和利用率得到提升，并且下行风险有效得到控制，DeFi领域的资金规模一定会出现爆发性增长。我们很荣幸能够与Bancor共同解决AMM领域最棘手的问题，并期待在未来继续推动创新。