原文作者：Benny Attar （https://bennyattar.substack.com/p/the-evolution-of-amms）

编译：龙

写在前面：这篇文章详细阐述了AMM的发展历史及其对DeFi远景的展望，其中还包含着对各个时期AMM发展和创新下机制的讲述，历经了三代的AMM是如何发展到现在的？读完本文，会对读者有很大的帮助（原文还包含了很多讲解链接）。

金融的历史发展离不开市场的建立，最早可以追溯到 17 世纪的香料交易。现在做市商可以提供股票，外汇甚至实物资产的流动性，并且会以公开报价购买相应资产。然而随着时间的推移，金融市场也随之发展。在过去的几年里，我们见证了去中心化金融 (DeFi) 的惊人增长，以及自动化做市的兴起。在本文中，我们分析了自动化做市的简短而复杂的历史及其对加密市场的影响。

首先，我们将简要介绍自动做市商的历史以及它如何发展进了加密领域。接着，我们讨论了三代 AMM 及其在加密市场中的细分市场。正如您将在本文中看到的那样，随着时间的推移，数学、平台和智能合约的复杂性也随之增加。我在本文中希望区块链技术的新手和高级用户都能够了解自动化做市商的演变，并更好地了解它的发展路线。

首先，在阅读本文前需要先了解以下定义：

区块链-一个分散的分布式数据库，由节点对链上交易进行持续的不可变验证。是加密资产、去中心化应用程序和智能合约的底层技术。

去中心化金融(DeFi) - 基于智能合约和区块链技术运行的金融产品，金融民主化的数字革命。

自动做市商(AMM) - 一个分散的资产交易池，允许用户通过对其流动性进行无缝交易来买卖加密货币。

去中心化交易所(DEX) - 点对点交易平台，允许用户在没有中介的情况下交换加密资产，通常采用 AMM的方式作为其交易池。

流动性池- 存储在智能合约中的加密资产的“池子”。AMM 就是运行在流动资金池之上。

流动性提供者(LP) -相当于 AMM 中的做市商，将其加密资产存入流动性池以增加池子流动性的人。作为回报，他们可以获得该池子产出的交易费用。

与目前主流的观点相反，自动化做市商并不是纯粹为加密货币市场而发明的。事实上，几十年来学术界已经对 AMM 进行了相当深入的研究。早在 2002年 Robin Hanson 的对数市场评分规则研究中就首次提到了 AMM 。后来通过信息聚合（2004）、预测市场（2006）、贝叶斯模型（2012）、和博彩市场（2012 年）对非加密环境中 的AMM 都进行过研究。

然而加密市场应用程序第一次引用 AMM 是在 2016 年由以太坊创建者 Vitalik Buterin 在Reddit发表具有历史性的一篇 帖子中，他讨论了以运行预测市场相同的方式来运行去中心化交易所的想法。 在那之后，Vitalik 的想法开始流行起来，有一个社区迅速跟进。两年后他发布了一篇后续文章，详细说明了他如何看待去中心化交易所实际可以发挥的作用。几个月之后，Hayden Adams 宣布推出Uniswap协议，从而启动了第一代加密货币 AMM。

第一代加密 AMM：基础

Uniswap 以实用的方式将自动做市商引入了加密市场领域并且将自动做市商进行了创新性的改变。他们提出了恒定乘积做市商（CPMM），这是一个确保去中心化交易所拥有持续流动性的公式。

恒定乘积做市商和 Uniswap 的崛起

Uniswap 引入了恒定乘积做市商公式，以确保在以太坊上的代币交易具有恒定的流动性。公式如下：

其中Rx和Ry是每个代币的储备，f是交易费用，k是一个常数。更简单的写法是：

其中x是代币1，y是代币 2，k是常数。

Uniswap本质上是将两种正在交易的资产组合成一个流动资金池。Uniswap 的目标是确保无论交易规模大小，流动性池的规模都将保持不变。假设资产 x 是 ETH，资产 y 是 DAI。为了保持 k 不变，x (ETH) 和 y (DAI) 只能相互逆向移动。当您购买 ETH 时，您会增加 y（当您将 DAI 添加到流动性池中时）并减少 x（当您从流动性池中移除 ETH 时）。最终池会向用户交换到池中的资产倾斜，这会引发池变得不平衡，接着会吸引套利者进来并迅速使其平衡。 图：x*y=k 做市商

Uniswap CPMM 的模型正在发生范式转变，它是第一个将中介从交易中完全移除的去中心化交易所，会以非常正确的价格进行报价，简单的流动性和快速的交易与链上机制相结合。然而最令人印象深刻的是，Uniswap这一革命性的应用的代码只有不到300 行。 经过大量的准备和炒作之后，Uniswap的推出相当成功。自推出以来它一直是使用量最大的 DEX。 @hagaetc on Dune Analytics, screenshotted 8/22/2022

CPMM的缺点

尽管取得了显著的进步，Uniswap 和最初设计的 CPMM 仍然存在滑点、无常损失和安全风险等风险

滑点是指订单的预期价格与订单实际执行时的价格之间的差异。鉴于加密货币不可预测的波动性，每个代币的价格可能经常根据交易量和活动而波动。常见的是流动性小或交易量大的资金池最容易受到滑点的影响。滑点百分比显示特定资产的价格在整个交易中移动了多少。

无常损失是指存入流动资金池的资产价格的变化。鉴于流动性池之外发生的价格波动，储户错失了潜在收益。价格变化越大储户面临的无常损失就越大。因此就无常损失而言，稳定币的风险要小得多。无常损失之所以得名，是因为损失直到实现为止，由于这个原因，我更喜欢说发散损失。

影响 CPMM 的其他风险是智能合约、平台及其程序中的固有安全风险。然而，随着生态系统的成熟，安全性和MEV预防也随之提高。一般来说，任何尝试去中心化金融的人都应该做好遭受财务损失的准备，因为这个行业非常年轻。

恒和做市商 (CSMM)

CPMM 的第二种实现是恒和做市商 (CSMM)。在此 AMM 中，它非常适合交易期间接近于零的价格影响，但它不能提供无限的流动性。他们遵循以下公式： 其中Rx和Ry是每个代币的储备，f是交易费用，k是一个常数。看起来很熟悉。更简单的公式表示为：

其中x是代币 1，y是代币 2，k是常数。按照这个公式，它在绘图时是一条直线。 CSMM 的可视化

可是如果池外的价格与池中的代币不匹配，这种设计会使交易者和套利者有机会消耗其中的储备金，这种情况会破坏流动性池，使流动性中仅存在其中一项资产，从而使流动性池不再适合使用。因此 CSMM 在AMM 中很少被使用。

自动化做市商的同质属性（Jensen、Nielsen、Pourpouneh、Ross ）

恒定均值做市商 (CMMM)

第三种第一代 AMM 是Balancer推广的恒定均值做市商（CMMM）。在这个 AMM 模式中，每个流动性池可以拥有比传统的两种资产更多的资产类型，并且可以使用经典的 50:50 比重系统进行不同资产的加权，最终每个储备资产的加权几何平均值保持不变。CMMM 满足以下等式： 其中R是每种资产的储备，w是每种资产的权重，k是常数。更简单地说，在具有三种资产的等比例流动性池中，等式如下：

其中x是代币 1，y是代币 2，z是代币 3，k是常数。 Balancer白皮书

尽管能够同时权衡多达八种资产，但CMMM仍然存在第一代 AMM 出现的问题（如无常损失和最低资本效率）。最终，第一代 AMM 构建了现代 AMM 的基础。

第二代加密 AMM：改进限制

价格波动、无常损失、资本效率、安全性和可用性这些问题阻止第一代 AMM 在金融市场的发展。有问题就会有创新，不久之后新一代的 AMM 诞生了。很难准确指出它何时发生的时间线，但2020 年的 DeFi summer无疑是一个主要催化剂。新一代 AMM 中最著名的是Curve 的Stableswap（稳定币兑换交易所）。

Hybrid CPMMs and Curve.Fi

Curve Finance结合传统的 CPMM 和 CSMM 创造了 Hybrid-CPMM 。针对Stableswap 不变量，Curve 提出了一个先进的公式，该公式可以延伸至外部边界创建指数级的密集流动性，并为大部分曲线创建线性汇率。公式如下： 其中x是每种资产的储备量，n是资产的数量，D是不变量（储备的总值），A是放大系数（类似于“杠杆”，基本上是曲线有多弯曲）。这是 Curve 的 Stableswap 公式的一个很好的解释

Curve Whitepaper

Curves Stableswap 是一种 CSMM，因为流动性池是平衡的，并且随着池变得不平衡而转向 CPMM。它通过显着减少彼此密切相关的资产交易的滑点来找到自己的市场契合度。 Curve Whitepaper曲线白皮书

Curve 的 Stableswap 尤其适用于稳定币（因此得名），因为它的价格影响较低。正如我们看到的，Curve 推出了专为不相关资产设计的第二个版本的池。

Curve 无疑是第二代 AMM 的赢家。即使在几个月前的市场大波动中，Curve一直锁定了市场总价值中很大的一部分（也称为 TVL，衡量资产中有多少价值存入平台）。 @naings on Dune Analytics, screenshotted 8/23/2022

除了 Curve 之外，第二代 AMM 还取得了许多其他重大成就。其中很多创新继续扩展并解决了我们在第一代 AMM 中发现的问题。

其它第二代 AMM

虚拟自动做市商 (vAMM)、衍生品和永续协议

永续协议是完全在链上进行的永续合约交易，是AMM 引入的一个新的应用程序。简而言之，永续合约是没有到期日合约的衍生品。永续协议使用与 Uniswap ( x * y = k )相同的 AMM 公式，但没有存储资产的流动性池 (k)，所有资产都存储在智能合约中。vAMM 并不是交换真实代币，而是用于交换如衍生品类的虚拟合成资产。

自 Perpetual Protocol 推出vAMM以来，围绕链上衍生品交易出现了很多创新，例如Synthetix 、GMX和FutureSwap 都是在 vAMM上进行的创新。

主动做市商 (PMM) ，DODO

为了增加协议的流动性并尽量提高资金利用率，DODO引入了主动做市商 (PMM)模式。简单说就是PMM 利用链上预言机来收集准确的价格数据并在当前市场价格附近聚合流动性。

DODO为此主动调整资产池的曲线，以确保足够的流动性。并在整个市场价格上创建一条更平坦的曲线，随着曲线变得平坦，资产的流动性也随之变得更加广泛，用户交易的滑点也更低。DODO 还实施了单边流动性，在一个交易对里可以有两个独立的池（买入池和卖出池）。PMM 在某些方面最接近传统做市商。 DODO PMM Curve vs Uniswap AMM Curve (DODO)

Bancor的案例很有趣，也被广泛认为是 DeFi 的创始应用之一。Bancor 推出了历史上第一个用于代币发行的AMM，但由于初期的中心化和安全问题阻止了它充分的发挥作用，导致 Uniswap 获得了市场主导地位。

尽管如此，Bancor 本身也还是有值得一提的创新。最初的 Bancor 协议发明了现代流动性池，当时称它们为“中继”和“智能代币”。Bancor V2 和 V2.1 带来了无常损失保护（需要将资产抵押 100 天）和单边流动性。Bancor V3推出了即时的无常损失保护，自动复利和双面奖励，以及各种其他有趣的功能。然而最近几个月该协议存在一些设计上的问题，阻碍了其作为领先 DEX 的发展。

SushiSwap 和流动性挖矿

2020 年 8 月，一位匿名开发者分叉了 Uniswap 的源代码，并通过发行治理令牌和质押奖励创建了一个更关注 DeFi 社区方面的去中心交易所。通过对 Uniswap 流动性的吸血鬼攻击， Sushiswap迅速获得了知名度并吸引了大量用户，在 DeFi 历史上发生了第一次链上恶意收购。此次攻击后，Sushiswap 获得了近 9% 的 DEX 交易量和大量社区关注。然而几天后Sushi的创始人Chef Nomi以 38,000 ETH（约 1400 万美元）的价格出售了整个的发展基金。这引起了社区的愤怒，Chef Nomi最终返还了资金并向社区发出道歉信息。Sushiswap自有争议的成立以来开发了一个备受推崇的 DeFi 生态系统，包含了一套 DeFi 工具，包括多链 DEX 、借贷市场、代币启动、流动性提供奖励系统和最近的AMM 开发框架。尽管起步艰难，但 Sushiswap 为自己创造了一些声誉。

Aggregators（聚合器）

Aggregators不属于AMM 发展的具体部分，但却是在第二代 AMM 时期出现的另一个值得一提的创新。简而言之，DEX 聚合器是从不同的 DEX 中获取流动性，并向用户建议最好的代币交换率。最著名的 DEX 聚合器是1inch ，其他知名的有Paraswap和OpenOcean 。最近CowSwap在聚合器领域进行了一些引人入胜的创新。

回顾第二代 AMM

在第二代 AMM 中，我们看到第一代出现的问题正在通过复杂的数学方程、独特的混合流动性池以及以 AMM 为基础创建的各种其他金融用例来解决。

第三代加密 AMM：现代巨兽

在剖析了第二代 AMM 的创新之后，大家普遍会认为第三代 AMM 将通过更复杂的研究和方案来解决AMM中仍然存在的问题。然而这个假设最终被证明是错误的，因为第三代 AMM（以及目前的 AMM）主要由两个从第二代进行自我更新的庞然大物主导：Uniswap V3 和 Curve V2。

在本节中，我们将分析他们的突破性创新、他们的统治地位以及他们如何在一定程度上垄断了市场，然后将以最近几个月带来显着创新的其他几个 AMM 来结束本章。从时间上来看，第三代 AMM 是从 2021 年中期到最近几个月加密熊市开始出现的。

Uniswap V3 和集中流动性

我们已经讨论了 Uniswap 是如何推出及其在市场上的主导地位。2020 年 5 月，Uniswap 推出了他们的 Uniswap V2，其中引入了 ERC20 交易对、价格预言机、闪兑以及其他各种技术的改进。尽管对平台没有显着的改变，但也是创新的一步。然而，Uniswap V3 却为自动化做市商创造了一种新范式。 Versions of Uniswap. Source: Kyros Ventures

2021 年 3 月，Uniswap推出了其平台的 Uniswap V3版本。在Uniswap V3中它们引入了两个主要的新功能：集中流动性和多个费用等级。集中的流动性使 LP 可以精细控制其资本分配的价格范围，从而显著提高资本效率并且降低滑点，同时还可以防止任何资产发生自由落体的情况。灵活的费用等级可以使 LP 提供者根据他们存入的货币对的预期波动性来调整他们的保证金。 Uniswap V3 运行场景

自从 Uniswap V3 推出以来已经拥有约 7000 亿美元的交易量，在所有 Uniswap 交易中占约 90% 的主导地位，拥有超过 55 亿美元的 TVL（2021 年 11 月达到过 100 亿美元的峰值），占有着DEX 市场份额的绝大部分。 @Bibip on Dune Analytics, screenshotted 8/25/2022

Curve V2 和自动化

我们之前讨论了Curve创建的 Hybrid CPMM、Stableswap 以及它在衍生资产的去中心化交易中的崛起。在 Uniswap V3 发布几个月后，Curve宣布他们创建了 Curve V2。

在 Curve V2 中，Curve 扩展了他们的 Stableswap 创新，并使高效流动性池不仅仅用于稳定币兑换，而是可以应用到所有资产。此外，与 Uniswap V3 类似，Curve 也引入了集中流动性，但有一点与Uniswap V3 不同:LP提供者不能主动设定他们的流动性范围，而是遵循Curve 的内部做市算法和价格预言机创建的流动性范围。

Uniswap 上的流动性设定需要DeFi 新手用户进行较多的主动管理，Curve 试图利用这一点，被动流动性范围可以提高用户体验 。除了自动集中流动性之外，Curve 还引入了定制池以适应任何 LP 的想法（但是创建定制池相当复杂）。

尽管自动集中流动性是一项具有开创性的发明，但它同时也带来了一个权衡，即经验丰富的 DeFi 用户将无法主动管理他们的资金。再加上 Curve 质朴的工业风格和令人生畏的用户体验，这也使大多数山寨币的流动性仍建立在 Uniswap 上。无论如何，Curve在效率和价格滑点上的交易执行能力会更优于 Uniswap。有关 Curve V2 和 Uniswap V3 的出色并排比较，请查看 Delphi Digital 的这份报告。

在撰写本文时，Curve 的 TVL 确实比 Uniswap 高出约 5 亿美元，尽管Uniswap 的峰值 TVL 是前者的两倍多（240 亿美元）。然而，在总量、收入和市值等各种其他指标中，Curve 始终排在 Uniswap 之后。

Daily Total Revenue on Uniswap and Curve in the past 180 days (Source: Token Terminal)

Daily Circulating Market Cap for Uniswap, Curve, and Balancer past 365 Days (Source: Token Terminal) 简而言之，Curve 可能会吸引更高级的 DeFi 用户，但是它们的自动化集中流动性让我感到困惑，因为他们的用户足以自行配置他们的流动性。Curve 的市场主导地位正在增长，鉴于他们的技术比 Uniswap 更强大，纯粹的心理和使用障碍正在阻碍他们的发展。

Uniswap V3 和 Curve V2 是第三代 AMM 中的两个赢家。但值得一提的是第三代其他值得注意的 AMM 创新，尽管这些应用都没有像 Uniswap 和 Curve 获得如此多的注意力，但它们的技术也确实令人印象深刻。

其它第三代AMM

Solidly Solidly是基于Fantom构建的 AMM，它允许对资产进行接近零滑点的低成本交易。尽管它没有任何 AMM设计上的创新，但其复杂的代币经济学机制设计主要侧重于扩大交易量，而不是仅仅激励其它 AMM 中的流动性提供者。它因其创始人 Andre Cronje 而声名鹊起，Andre Cronje 是 DeFi 的策划者，但是最终离开了加密生态系统，之后就导致 Fantom 上的TVL 暴跌。尽管Solidly 已经几乎过时了，但是它也为 Fantom 带来了很多的名气。 The Roller Coaster of TVL on Solidly (Source: DeFi Llama)

Lifinity Lifinity建立在 Solana 之上，结合并扩展了 Uniswap 和 DODO的想法，即主动做市商与集中流动性的相结合。因为集中的流动性提高了资本效率，但无常损失的问题仍然普遍存在。Lifinity为此在集中流动性的基础上增加了一个积极的做市机制——Pyth预言机。由于 Lifinity 的流动资金池不依赖套利者来保持价格准确，因此大大降低了无常损失的风险。Lifinity 还增加了自动再平衡机制，以确保池中两种资产的价值始终保持不变。 使用预言机和集中流动性的主动做市（来源：Lifinity ）

加密 AMM 的未来：解决更大的问题

在本文中，我们讨论了加密市场 AMM 背后的概念以及其如何从简单的代数方程一步步演变和发展为整个生态系统，开发者对 DeFi 的兴趣与日俱增，DeFi 的可用性也在慢慢增长。

然而，生态系统上仍然存在一片目前不可逾越的山谷。DeFi 中的活跃用户仍然只是整个加密市场用户的一小部分，并且也只是全球金融系统的更小的一部分，DeFi要创建用户必须遵循的新金融范式。要想促进DeFi的全球应用，就要解决无常损失、资本效率和滑点等问题，但这些创新也会使 DeFi 变得更加复杂。像“DeFi 在后面，FinTech 在前面”（指的是应用程序的底层后端是DeFi，而用户体验与现代金融科技是一样的）这样的运动是引领这一趋势的必要条件。

用数字表示，Uniswap 是前面讨论过的最大的 DEX，在其历史上拥有60 万独立用户。 Coinbase 是最大的中心化加密货币交易所，拥有超过1 亿验证用户。这意味着，超过 1 亿人已经对加密货币感兴趣，但还没有进入 DeFi 领域，在那里他们可以主动控制自己的财务状况。当然，促进从新手加密用户过渡到去中心化金融的平台将赢得所谓的“DEX 战争”。

我们已经在许多 DeFi 平台上看到了这种趋势。协议优先考虑编写良好的文档、简单的布局（具有讽刺意味的是，Curve作为第二大 DEX却并非如此 ）和平台的游戏化（在我看来这是一个有问题的想法——财务不应该被游戏），可以让初学者更容易进入DeFi 的世界。

就在上周，Avalanche区块链上最大的 DEX Trader Joe宣布了他们的新 AMM流动性账簿。简而言之，它允许将流动性定价到固定的箱子中，使集中流动性的想法更进一步。再加上他们简单易用的一体化金融生态系统平台，或许这就是我们眼前展现的趋势。最近几个月的其他创新包括混合 AMM 、MEV 捕获 AMM ，以及 DeFi 生态中比特币用例的增加。由于能源使用将减少，对下个月期待已久的ETH 合并的预期也将极大地影响到DeFi ，其可以为交易提供更大的带宽。

总而言之，主流如何能采用DeFi 仍然是摆在我们面前的最大障碍。通过本文中强调的创新，我可以保证我们每天都在向前一步。我很高兴能在教育和发展下一代金融方面尽自己的一份力量。既然你已经阅读了这篇文章，你在为下一代金融做些什么？ 照片由Dan Cristian Padureț在Unsplash上拍摄