[论文解读] Automated Market Makers in Cryptoeconomic Systems: A Taxonomy and Archetypes

Daniel Kirste, Niclas Kannengießer+2 more|arXiv (Cornell University)|Sep 22, 2023

Financial Markets and Investment Strategies被引用 6

一句话总结

本文提出了一套涵盖21个自动化做市商（AMM）设计维度的综合分类法，并识别出三种核心AMM范式——基于价格发现的做市商型、基于价格采纳的做市商型、以及基于价格发现的供应主权型——以应对加密经济系统中的流动性不足问题（TMP）。其核心贡献在于构建了一个结构化框架，将AMM设计特征与其在解决流动性和定价挑战方面的有效性相联系，尤其通过内部代币供应主权来增强价格可预测性并降低波动性。

ABSTRACT

Designing automated market makers (AMMs) is crucial for decentralized token exchanges in cryptoeconomic systems. At the intersection of software engineering and economics, AMM design is complex and, if done incorrectly, can lead to financial risks and inefficiencies. We developed an AMM taxonomy for systematically comparing AMM designs and propose three AMM archetypes that meet key requirements for token issuance and exchange. This work bridges software engineering and economic perspectives, providing insights to help developers design AMMs tailored to diverse use cases and foster sustainable cryptoeconomic systems.

研究动机与目标

• 为解决自动化做市商（AMM）设计特征在低流动性市场中影响性能的系统性理解不足问题。
• 通过AMM设计维度的结构化分类，识别并归类加密经济系统中流动性不足问题（TMP）的解决方案方法。
• 提出反映不同设计策略的AMM范式，以解决TMP问题，尤其聚焦于价格发现与流动性来源。
• 为从业者和研究人员提供支持，以选择或设计能有效缓解TMP并提升市场稳定性的AMM。
• 探索供应主权型AMM在通过内部代币供应控制实现价格演化可预测性与降低波动性方面的潜力。

提出的方法

• 作者开发了21个AMM设计维度的分类法，包括价格发现机制、流动性来源、代币价格来源和流动性集中度等，以系统化地对AMM设计进行分类。
• 他们分析了110个现有AMM，以识别重复出现的设计模式，并提取应对流动性不足问题（TMP）、流动性获取问题（LAP）和价格发现问题（PDP）的解决方案方法。
• 基于两个关键维度——代币价格来源与流动性来源——的交叉分析，作者推导出三种可行的AMM范式，并排除一种范式（基于价格采纳的供应主权型），因其缺乏实证支持。
• 通过文献和真实AMM实现案例，对每种范式的解决方案方法进行了定性分析，重点关注其在价格发现、流动性提供和市场稳定性方面的处理方式。
• 该框架使开发者能够通过将设计选择与既定系统目标对齐，将AMM设计映射到特定性能结果，如价格弹性与市场深度。
• 该研究强调了供应主权型AMM的潜力：通过透明、由开发者控制的供应曲线，可对代币价格演化进行预设控制，从而增强可预测性并降低波动性。

Figure 1 : Exemplary AMM component overview of Uniswap v2 [ 19 ]

实验结果

研究问题

• RQ1 如何基于AMM的结构与行为特征，系统性地对其进行分类，以支持更好的设计与选择？
• RQ2 在加密经济系统中，缓解流动性不足问题（TMP）的主导解决方案方法是什么？它们在不同AMM范式之间有何差异？
• RQ3 AMM内部代币供应主权在多大程度上可提升低流动性市场中的价格可预测性并降低波动性？
• RQ4 为何依赖外部预言机的主动做市商在流动性不足市场中无法解决TMP问题？存在哪些设计替代方案？
• RQ5 价格发现机制与流动性来源之间的相互作用，如何决定AMM设计在解决LAP、PDP与TMP问题上的有效性？

主要发现

• AMM分类法识别出21个维度与53项特征，其中价格发现机制与流动性来源是最具区分力的维度，对AMM设计分类及其解决方案有效性具有决定性影响。
• 识别出三种可行的AMM范式：基于价格发现的做市商型、基于价格采纳的做市商型、以及基于价格发现的供应主权型，每种范式均实施了不同的策略以应对TMP。
• 基于价格采纳的做市商型AMM范式（依赖外部预言机）在流动性不足市场中被证明无效，凸显了其关键设计局限性。
• 基于价格发现的供应主权型AMM范式虽在对110个AMM的分析中未被观察到，但理论上可通过开发者控制的供应曲线实现价格演化的可预测性，从而降低波动性并增强市场稳定性。
• 具备内部代币供应主权的AMM可对价格弹性与流动性实施预设控制，使开发者能够预先定义市场行为，从而支持加密经济系统的可持续运行。
• 本研究得出结论：供应主权型AMM可通过将价值变动与代币价格变动解耦，建立独立、持续的领先市场，从而提高定价的透明度与可预测性。

(a) Price-discovering LP-based AMM