„In der Branche werden AMMs oft mit Kapitalineffizienz verglichen. Um den Unterschied zwischen den beiden zu spüren, haben wir die Transaktionskostenrankings von DeFi- und CeFi-Börsen mit unbefristeten Verträgen verglichen, die AMM oder Orderbuchsysteme für den Handel mit 100 ETH verwenden.“ Aufgrund der Rangfolge der Liquiditätsanbieterfonds im System ist die endgültige Schlussfolgerung, dass die Kapitaleffizienz von Perpetual AMM nicht niedrig ist.“

In unserem aktuellen Medium-Artikel haben wir festgestellt, dass unbefristete DeFi-Verträge nicht unbedingt teurer sind als unbefristete CeFi-Verträge. Bedeutet dies jedoch, dass AMM-Liquiditätsanbieter einen höheren Kapitalbedarf haben, als Market Maker für ein Orderbuch-basiertes System vorsehen?

In der Studie „The Homogeneous Properties of Automated Market Makers (AMM's Homogeneous Properties)“ wiesen Jensen et al. [1] darauf hin, dass bei Market Makern mit konstanter Funktion, einer spezifischen Form von Spot-AMM, der Slippage eine Funktion der Markttiefe ist Handelsvolumen im Verhältnis zu den Liquiditätsreserven des Handelspaares. Die Autoren kommen zu dem Schluss, dass diese AMMs zur Reduzierung übermäßiger Slippage Reserven benötigen, die um Größenordnungen größer sind als das tägliche Handelsvolumen, was das Kapital der AMMs ineffizient macht. Ist dies jedoch ein notwendiger Kompromiss für AMMs mit unbefristetem Vertrag?

Wie misst man die Kapitaleffizienz?

Derzeit wird die Kapitaleffizienz in DEX auf unterschiedliche Weise gemessen. Einschließlich der als „Auslastung“ [3] oder „Liquiditätsumsatz“ [4] bezeichneten Kennzahlen handelt es sich bei diesen Kennzahlen im Wesentlichen um das Verhältnis des Handelsvolumens eines DEX zur gesamten von Liquiditätsanbietern hinterlegten Liquidität. Nützlich für Liquiditätsanbieter, da sie die Messung des Handelsvolumens (und damit der Gebühren) ermöglichen, das von einem DEX pro Liquiditätseinheit generiert wird. Sie gehen jedoch nicht auf die Preisauswirkungsprobleme ein, mit denen Händler konfrontiert sind.

Lim [2] definiert Kapitaleffizienz als Funktion der Kapitalmenge, die für eine effektive Durchführung des Market Making erforderlich ist. Diese Definition umfasst zwei Schlüsselkonzepte: (i) die erforderliche Kapitalmenge und (ii) effizientes Market Making. Wenn ein Markt mit möglichst wenig Kapital effektiv Märkte schaffen kann, ist die Kapitaleffizienz einer Börse höher. Dies ist die Perspektive, die wir in diesem Artikel einnehmen. Um (i) die Höhe des erforderlichen Kapitals zu bestimmen, extrahieren wir die Höhe des von Liquiditätsgebern ausgegebenen Kapitals. Um (ii) zu bestimmen, bewerten wir die Kosten, die einem Händler entstehen, der 100 ETH angesichts der Kapitalmenge handelt.

  • Kapitalbetrag des Liquiditätsanbieters von AMM: der Kapitalbetrag in einem bestimmten Liquiditätspool und seinem Versicherungsfonds (falls vorhanden), geteilt durch die Anzahl der unbefristeten Verträge im Pool.

  • Orderbuchkapitalisierung: Die Orderbuchtiefe ist eine relevante Kennzahl zur Schätzung der Preisauswirkungen eines bestimmten Handels. Das zur Finanzierung einer bestimmten Orderbuchtiefe erforderliche Kapital ist aufgrund der Hebelwirkung nur ein Teil der Gleichung. Wenn das Volumen zum besten Briefkurs beispielsweise 50 ETH beträgt, hinterlegt ein gehebelter Market Maker weniger als 50 ETH als Sicherheit. Wenn der durchschnittliche Hebel beim besten Briefkurs das 10-fache beträgt, werden nur 5 ETH als Sicherheit hinterlegt. Daher können wir das für ein bestimmtes Orderbuch erforderliche Kapital schätzen, indem wir das Volumen des Orderbuchs durch den durchschnittlichen Leverage dividieren.

  • Effizientes Market Making: Je besser der Preis ist, den eine Börse für einen bestimmten Handel anbieten kann, desto effizienter ist die Börse in diesem bestimmten Markt. Um die Market-Making-Effizienz verschiedener Börsen zu vergleichen, haben wir die Transaktionskosten eines repräsentativen Handels verglichen. Je niedriger die Transaktionskosten, desto effizienter ist das Market Making für eine bestimmte Börse. Wir berücksichtigen nicht nur die Auswirkungen auf den Preis, sondern auch andere Kosten wie Gebühren und Transportkosten. Der Grund für die Berücksichtigung von Gebühren besteht darin, dass Gebühren ein wesentlicher Bestandteil des Betriebs einer Orderbuchbörse sind, da sowohl Limit- als auch Marktaufträge Kunden der Börse sind und die Börse ohne Gebühren oder Auftragsfluss, um diese zu bezahlen, keinen Gewinn erzielt. Der Grund für die Berücksichtigung der Haltekosten liegt darin, dass einige dezentrale Börsen so konzipiert sind, dass sie keinen Einfluss auf den Preis haben (z. B. GMX) und Einnahmen auf andere Weise generieren müssen, um Liquiditätsanbieter anzuziehen.

Für einen detaillierten Überblick über die Transaktionskosten verweisen wir auf unsere aktuelle Studie „Sind DeFi-Perpetual-Verträge teurer als die von CeFi?“

Konkurrenten

Wir haben die Kapitaleffizienz von vier AMMs verglichen: Perpetual Protocol, Gains Network, GMX und D8X. Um die Ergebnisse genauer zu machen, vergleichen wir auch zwei Orderbuch-Börsen: Binance und dYdX.

AMM-basierter Austausch

AMM-basierte Protokolle wie Perpetual Protocol, Gains Network und GMX verwenden Preisfunktionen, um Transaktionspreise zu bestimmen. Jeder Händler handelt über die Preisfunktion des AMM mit einem „Liquiditätspool“. Liquiditätspools ermöglichen es jedem, Token zum Protokoll beizutragen (normalerweise eine Form von USD-Token wie DAI oder USDC) und an den Gewinnen und Verlusten des AMM zu partizipieren.

GMX verfügt über einen Multi-Asset-Liquiditätspool, der als Gegenpartei für Händler dient. Die Zielzusammensetzung und Zielgewichte eines Multi-Asset-Pools werden durch den GLP-Index definiert (siehe [6]). Auf Arbitrum besteht der GLP-Index aus ETH, BTC, LINK, UNI, USDC, USDT, DAI und FRAX. Liquiditätsanbieter können jedes Indexvermögen in den Pool einzahlen und GLP durch Zahlung dynamischer Gebühren prägen. GLP-Inhaber verdienen 70 % der Plattformgebühren (in Form von ETH auf Arbitrum) plus Depot-GMX. Die Preisfunktion von GMX weist keine Slippage auf, führt jedoch einen Sollzinssatz ein, und Händler müssen GLP-Leihgebühren (kurz und lang) zahlen (weitere Einzelheiten zur Preisgestaltung finden Sie in [5]).

Gains Network verfügt über einen Single Asset (DAI)-Liquiditätspool, der als Gegenpartei für alle Transaktionen dient. Der DAI für negative PnL-Transaktionen wird an den Pool übertragen und der DAI im Pool wird zur Bezahlung von Händlern für positive PnL-Transaktionen verwendet. Liquiditätsanbieter zahlen DAI in den Tresor ein und verdienen DAI-Belohnungen auf der Grundlage von Gebühren, die auf dem Handelsvolumen der Plattform basieren[7]. Gains Network verwendet eine lineare Preismethode. Das heißt, Gewinne erhöhen den Indexpreis um einen Spread und verschlechtern den Preis linear mit der Handelsgröße (weitere Einzelheiten zur Preisgestaltung finden Sie in [5]).

Perpetual Protocol verfügt über bilaterale Liquiditätspools. Liquiditätsanbieter stellen den Empfängern Liquidität innerhalb einer festgelegten Preisspanne für den Handel zur Verfügung. Liquidität kann in USDC, ETH/WETH, FRAX und OP bereitgestellt werden und kann in Basis-Token (z. B. ETH) und Quote-Token (z. B. USD) unterteilt werden [8]. Liquiditätsanbieter erhalten Protokollgebühren und Finanzierungszahlungen, um vorübergehende Verluste auszugleichen und an Systemgewinnen und -verlusten zu partizipieren. Perpetual Protocol leiht seine Preisfunktion vom zentralisierten Liquiditäts-AMM von Uniswap v3 (weitere Einzelheiten zur Preisgestaltung finden Sie in [5]). Ähnlich wie Market Maker in einem Orderbuchsystem sind die Liquiditätsanbieter von Perpetual Protocol gehebelt und können liquidiert werden.

D8X verfügt über zwei Single-Asset-Liquiditätspools, einen MATIC-Pool und einen USDC-Pool. Liquiditätsanbieter partizipieren direkt am PnL von D8X, der in der Poolwährung gezahlt wird. D8X verwendet eine Preismethode für Derivate, bei der das AMM den Preis so festlegt, dass Händler einen Anreiz haben, das AMM-Risiko zu minimieren (weitere Einzelheiten zur Preisgestaltung finden Sie in [5]). Dies trägt im Vergleich zu Perpetual Protocol und Gains zu einer wesentlich besseren Preisauswirkung in günstigen Zeiten bei und bietet außerdem die Möglichkeit, Preise zu arbitrieren, wenn Angebot und Nachfrage sehr unterschiedlich sind.

Orderbuchaustausch

Wenn man Binance als repräsentativen CEX betrachtet, steht Binance zum Zeitpunkt des Verfassens dieses Artikels hinsichtlich des Handelsvolumens an erster Stelle und hat im Vergleich zu anderen CEXs niedrige Gebühren. Unser Maß für die Höhe des von einem Market Maker für einen bestimmten unbefristeten Vertrag bereitgestellten Kapitals ist die Orderbuchtiefe von Binance dividiert durch die durchschnittliche Hebelwirkung.

dYdX ist der einzige DEX unserer Wahl, der ein Orderbuch anstelle eines automatisierten Market Makers (AMM) verwendet. Obwohl dYdX nicht verwahrt wird und Off-Chain-Orderbücher auf StarkWare implementiert, ist ein einzelner zentralisierter Besteller sein Engpass. Unser Maß für die Höhe des von einem Market Maker für einen bestimmten unbefristeten Kontrakt bereitgestellten Kapitals ist die Orderbuchtiefe von dYdX dividiert durch die durchschnittliche Hebelwirkung.

Daten

Transaktionskostendaten

Um die Market-Making-Effizienz verschiedener Börsen zu vergleichen, haben wir die Transaktionskosten eines repräsentativen Handels verglichen. Wir haben uns für folgenden Trade entschieden: eine 100 ETH-Position eröffnen, die Position 8 Stunden lang halten, die Position schließen. Wir verwenden Daten, die im Rahmen von „Sind unbefristete DeFi-Verträge teurer als CeFi?“ gesammelt wurden. Weitere Einzelheiten zum Datenerfassungsprozess finden Sie unter [5].

Liquiditätsdaten

Um den Umfang des für das Market Making erforderlichen Kapitalaustauschs zu vergleichen, erfassen wir Liquiditätsdaten wie folgt.

GMX

Wir verwenden von GMX auf seinem Analyse-Dashboard[8] veröffentlichte Daten, die zum Zeitpunkt der Erhebung Anfang November 2022 USDC-Pool-Schwankungen von über 155 Millionen zeigen. GMX bietet 4 unbefristete Paare an und ermöglicht Händlern, andere Währungen als Sicherheit zu verwenden. Als konservative Untergrenze für ihre Liquidität erhalten wir 38,5 Millionen USDC pro unbefristeten Vertrag.

Gewinne Netzwerk

Offizielle Daten aus dem Gains-Liquiditätspool werden im Datenpanel veröffentlicht[10]. Alle ihre unbefristeten Verträge teilen sich den gleichen Liquiditätspool, der auf DAI lautet und zum Zeitpunkt des Verfassens dieses Artikels weiterhin bei rund 20 Millionen DAI liegt. Als die Daten Anfang November gesammelt wurden, hatten die meisten Perpetual-Paare auf Gains ein sehr geringes Handelsvolumen, wobei etwa 14 von 71 völlig inaktiv waren. Dennoch kommen wir bei konservativen Schätzungen und unter Einbeziehung aller aktiven unbefristeten Verträge auf eine Liquidität von 3,3 Millionen DAI pro Paar.

Perpetual-Protokoll

Wir sammeln TVL im ETH:USD-Pool direkt aus der v2-DApp [11]. Wir haben am 30. Oktober 2022 zwei Zahlen und am 5. November 2022 drei Zahlen mit einem durchschnittlichen TVL von 7 Millionen US-Dollar gesammelt.

D8X

Da D8X noch nicht im Mainnet verfügbar ist, verwenden wir agentenbasierte Simulationen, um Liquiditäts- und Transaktionskostendaten zu erhalten. Diese Simulation ahmt das D8X AMM nach. Der unbefristete Indexpreis wird aus den historischen Daten des entsprechenden unbefristeten Vertrags ermittelt. Bei den beteiligten Agenten handelt es sich um Liquiditätsgeber und Händler. Liquiditätsanbieter fügen dem System nach dem Zufallsprinzip Mittel hinzu. Liquiditätsgeber ziehen Gelder nach einer definierten Haltedauer ab. Ordnen Sie die persönlichen Handelspräferenzen der Händler in Bezug auf Bargeldbestände, Leverage-Auswahl, Long/Short-Auswahl und Handelshäufigkeit zu, und sie haben unterschiedliche Strategien. Zu diesen Strategien gehören Momentum-Handel, Noise-Handel (der per se keine Strategie ist) und Arbitrage-Handel, bei dem der ewige Preis mit einem Index verglichen wird, wenn entschieden wird, ob gehandelt werden soll.

Wir parametrisieren unsere Simulationen so, dass die Anzahl der Händler im Laufe der Zeit zunimmt und am Ende eines Quartals bis zu 1.000 Händler simulieren. Schließlich wählen wir einen günstigen Zeitraum aus, der mit den Schätzungen der Wettbewerber vergleichbar ist, und ermitteln den Durchschnitt der Slippage.

Die Simulation liefert uns Daten zu Transaktionskosten und ewiger Liquidität.

Binance

Wir verwenden die in [5] erhobenen Orderbuchdaten wieder. Wir sammeln nur maximal 50 Orderbücher, was uns eine niedrigere Grenze für die Market-Making-Kapitalallokation gibt. Wir gehen davon aus, dass der durchschnittliche Leverage von Market Makern 5x beträgt. Wir berechnen die Höhe der von den Market Makern bereitgestellten Mittel, indem wir die Ordertiefe durch die durchschnittliche Hebelwirkung dividieren.

dYdX

Wir verwenden die in [5] erhobenen Orderbuchdaten wieder. Wir gehen davon aus, dass der durchschnittliche Leverage von Market Makern 5x beträgt. Wir berechnen die Höhe der von den Market Makern bereitgestellten Mittel, indem wir die Ordertiefe durch die durchschnittliche Hebelwirkung dividieren.

abschließend

Die folgende Grafik zeigt die Gesamttransaktionskosten (unser Maß für die Market-Making-Effizienz einer Börse) im Vergleich zum von Market Makern/Liquiditätsanbietern bereitgestellten Kapital.

Wir ordnen die Transaktionskosten und das bereitgestellte Kapital jeweils in absteigender Reihenfolge (ein Transaktionskostenranking von 1 bedeutet beispielsweise, dass die Börse die niedrigsten Transaktionskosten hat). Je kapitaleffizienter eine Börse ist, desto niedriger sind ihre Transaktionskosten und desto geringer ist das erforderliche Market-Making-Kapital. Um die Gesamtkapitaleffizienz zu verstehen, haben wir die Rangliste der einzelnen Börsen in Bezug auf Handelskosten und Kapitalanforderungen addiert, um zu unserer Kapitaleffizienz-Rangliste zu gelangen.

  • Perpetual Protocol und GMX sind die Börsen mit der geringsten Kapitaleffizienz in der Stichprobe. Perpetual Protocol belegt den 6. Platz bei den Transaktionskosten (129 Basispunkte) und den 4. Platz bei den Kapitalanforderungen (7 Millionen US-Dollar). Daher erfordert diese AMM-basierte Börse große Mittel von Liquiditätsanbietern und die Markteffizienz ist immer noch relativ gering. Bei den Transaktionskosten liegt GMX mit Perpetual Protocol ganz unten. Diese sind relativ hoch (Rang 4, 22,6 Basispunkte) und werden stark von Liquiditätsanbietern finanziert (Rang 6, 38,5 Millionen US-Dollar).

  • dYdX ist eine auf dem Orderbuch basierende Börse, die auf Platz 4 liegt und deren Transaktionskosten im Mittelfeld aller Börsen liegen (Rang 3, 15 Basispunkte), aber Market Maker stellen viel Kapital zur Verfügung (Rang 5, 10,6 Millionen US-Dollar).

  • Gains Network belegt den 3. Platz mit relativ hohen Transaktionskosten (Rang 5, 53 Basispunkte), aber niedrigen Kapitalanforderungen (Rang 1, 300.000 US-Dollar).

  • Binance belegt den 2. Platz. Platz 1 bei den Transaktionskosten (gemeinsam mit D8X), aber Platz 3 bei den Kapitalanforderungen. Beachten Sie, dass die Platzierung von Binance in Bezug auf die Kapitalanforderungen angesichts der Art und Weise, wie wir die Daten gesammelt haben, überschätzt wird. Wenn wir das volle Auftragsbuch berücksichtigen, dürfte Binance auf der Kapitalbedarfsskala und damit auf der Gesamtkapitaleffizienzskala schlechter abschneiden.

  • D8X ist die kapitaleffizienteste Börse in der Stichprobe und belegt sowohl bei den Transaktionskosten (11 Basispunkte) als auch bei den Kapitalanforderungen (300.000 US-Dollar) den ersten Platz.

Nach der obigen ausreichenden Argumentation kommen wir zu dem Schluss, dass nachhaltiges AMM nicht unbedingt kapitalineffizient ist. Um zu verstehen, wie D8X eine so hohe Kapitaleffizienz erreicht, achten Sie bitte auf die Einführung unbefristeter D8X-Verträge.

Verweise

[1] Jensen, Johannes & Pourpoune, Mohsen & Nielsen, Kurt & Ross, Omri. (2021). Die homogenen Eigenschaften automatisierter Market Maker. 10.13140/RG.2.2.24015.82086.

[2] Lim, Tristan,. (2022). Prädiktive automatisierte Market-Making-Architektur für Krypto-Assets für dezentrale Finanzen unter Verwendung von Deep Reinforcement Learning. 10.48550/ARXIV.2211.01346.

[3] Buckler, Nicole. (2022). Bridge Liquidity Paradox: Es ist nicht immer Schnee von gestern.

[4] Powers, Chris. (2021). „AMMs Kapitaleffizienz, Wintermutes Trades“

[5] D8X, „Sind DeFi Perpetual Futures teurer als ihre CeFi-Gegenstücke?“

[6] GMX, „GLP“

[7] Gains Network, „DAI Vault“

[8] Perpetual Protocol, „Bereitstellung von Liquidität“

[9] GMX, „Analytics Dashboard“

[10] Gewinne Netzwerk, „Pools“

[11] Perpetual Protocol, „Pools“

Risikowarnung

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Englische Originalinformationen: https://medium.com/@d8x.exchange/are-amms-capital-inefficient-by-design-40b44b3f370a