AMM（Automated Market Maker）とCLOB（Centralized Limit Order Book）のトレーディングモデルの比較
導入
DEX(分散型取引所)の開発は、2020年6月まで休眠状態でしたが、このセクターの取引量が劇的に急増し始めました。現在、DEXはDeFi(分散型金融)セクターの重要なインフラに進化しており、毎日の取引量は28億8,000万ドルに達しています。当初、DEX取引はオーダーブックモデルに従っていましたが、AMM(自動マーケットメーカー)モデルの台頭まで流動性は停滞しました。このイノベーションは、取引量とユーザー数の両面で急成長を遂げるきっかけとなりました。
2017年に立ち上げられ、AMMコンセプトを先駆けたのがBancorでした。Uniswapなどの主要プロジェクトも2018年に続き、Sushiswap、Balancer、そしてステーブルコインに特化したCurve Financeなども登場しました。現在、ほとんどの主要なオンチェーンDEXはAMMメカニズムで運営されています。Uniswapはその中でもトップを走り、1日の取引高は12億ドルを超え、DEX市場のシェアも44.5%を占めています。
ソース: dune.com
オーダーブックとAMMは、それぞれ独自の特性と適用シナリオを持つ、暗号通貨分野の2つの取引モデルです。 2つの主な違いは、買い手と売り手をどのようにマッチングし、価格資産を提供し、流動性を提供するかにあります。 この記事では、これら2つの取引モードを比較し、それぞれの動作原理と価格設定方法を含め、それぞれの利点と欠点を分析します。
原理
中央集中型注文簿（CLOB）：このモデルは、伝統的な金融や中央集中型取引所（CEX）で広く使用されています。これは入札とオファーの透明なリストで構成されており、トレードは最良の価格でマッチングされます。注文は一般のトレーダーやマーケットメーカーによって提供され、後者はオーダーブックにさらに注文を出すことができ、それにより市場の流動性が向上し、スプレッドが縮小します。
dYdXは、典型的なCLOB取引モデルを使用しています。そのv3は、v2永久契約の取引エンジンとして、Starkwareに裏打ちされたStarkExテクノロジーを採用しています。これにより、StarkExエンジンによるオフチェーンマッチング、オンチェーン決済、および資産カストディのためのプロのマーケットメーカーによる流動性の提供が可能になります。ユーザーは資産をStarkExに転送し、Stark Contract(スマートコントラクト)に送信します。StarkExコントラクトが資金を受け入れると、レイヤー2でオフチェーンで使用し、ユーザーの署名なしで使用することができます。ユーザーは、証拠金口座に資金を出し入れするときに、イーサリアムのメインネットにトランザクションを送信するだけで済みます。取引中にデータはオンチェーンに記録されないため、スリッページが減り、取引速度が向上します。v4はイーサリアムからCosmos SDKに移行しましたが、以前はStarkwareの取引および実行エンジンは中央集権的なサービスプロバイダーに依存していました。
自動マーケットメーカー（AMM）：これはアルゴリズムを通じて流動性プールを管理し、事前定義されたルールに基づいて価格を自動的に調整し、取引機会を提供することを指します。基本的なアルゴリズムは、定数積の公式x*y=kを使用し、ユーザーにリアルタイムの為替レートを提供します。流動性プロバイダーは、資産を流動性プールに預けるだけでよく、従来の市場メーカーも参加できます。流動性プールは、ユーザーの取引の相手方となります。
利点と欠点
CLOB取引モデルは、複数の取引相手間で買い手と売り手の価格を一致させます。大口取引に最適であり、公開された注文を通じて高い透明性を提供します。ただし、注文の一致効率が低く、注文が少ないときには、受け手は大幅な価格差に直面する可能性があります。このモデルは「コールドスタート」の課題も抱えています。さらに、このモードでは、イーサリアムのトランザクション処理速度（TPS）がリアルタイムな注文簿の更新をサポートすることができません。
AMMメカニズムは、市場メーカーから流動性をプールし、コールドスタートの問題を回避します。しかし、大口注文ではスリッページが発生する可能性があり、流動性提供者（LP）は一時的な損失（IL）のリスクにさらされます。ILとは、AMMにトークンを預け入れることとウォレットで保持することの間の価値の違いです。この損失は、AMM内のトークンの市場価格がどちらの方向にも変動したときに発生します。AMMは交換レートを自動的に調整しないため、アービトラージャーはアンダープライスの資産を買い、オーバープライスの資産を売る必要があります。その結果、これらのアービトラージャーはLPに代わって利益を得ることになり、LPは損失を被ることになります。
価格メカニズム
オーダーブック取引モデルでは、価格は買い手と売り手の間で需要と供給が一致します。マーケットメーカーは、従来の取引市場で重要な役割を果たします。彼らは継続的に売買相場を提供し、他の参加者の流動性を高めます。これにより、ユーザーはスリッページを最小限に抑えて最適な価格で資産を取引することができ、価格発見が容易になります。しかし、従来の金融規制や競争上の障壁により、個人や小規模トレーダーがマーケットメーカーになることは限られていました。対照的に、暗号通貨業界は、すべての参加者に市場アクセスを提供し、マーケットメイキングと流動性の提供をよりアクセスしやすくしています。それにもかかわらず、イーサリアム固有のパフォーマンスの限界は、オンチェーンのオーダーブックとマーケットメーカーの大幅な発展を妨げてきました。
AMMトレーディングメカニズムは、アルゴリズムを使用してトレーディング価格を自動計算することで、市場メーカーの見積もりの必要性を大幅に減らします。このイノベーションにより、従来の市場メーカーの役割は排除され、代わりに流動性プロバイダーは単にプラットフォームに連続的に資産を供給するだけで、ユーザーは自由に取引することができます。AMMモデルは、DeFiの最も変革的なイノベーションの1つとして、進化の過程でほぼすべての流動性を引き付けています。
x*y=kアルゴリズムは、2つのトークンのバランスと供給と需要の関係に基づいて、特定のトークンの価格を決定します。この式の曲線に沿って値が移動します。下の図に示すように。
ソース：www.paradigm.xyz
Uniswapの定数プロダクトアルゴリズムXY=kを説明するために、100MKRと152ETHのMKR/ETHプールを考えてみましょう。ここで、K=XY=100*152=15200です。1ETHでMKRを購入したい場合、それはプールに1ETHを追加することに等しいです（つまり、Y=Y+1）。定数Kを維持するために、100-K/(152+1)=0.654となるm MKRを取得できます。0.654MKRを受け取ることになり、購入価格は1.529ETH/MKRになります。手数料（例：0.3%の取引手数料+ガス手数料）が加算されます。実際には、Uniswapは流動性提供者への報酬としてプールに0.3%の取引手数料を課すため、kの値はわずかに増加します。
CPMM (Constant Product Market Maker)に類似した別のモデルは、取引中の価格変動がほぼゼロのシナリオに適していることから、CSMM (Constant Sum Market Maker)です。ただし、オフチェーンの価格がプール内のトークンと一致しない場合、この設計ではトレーダーやアービトラージャーがプールの準備金を枯渇させ、流動性プールを不安定化させ、資産を一つのタイプに集中させ、プールを無効化することが可能となります。したがって、このアルゴリズムには限られた適用があります。
Balancerは後にConstant Mean Market Maker (CMMM)を導入しました。このAMMでは、従来のシステムとは異なり、各流動性プールは2つ以上の資産タイプを持つことができます。また、異なる資産のウェイトを許可し、古典的な50:50のウェイトシステムから逸脱しますが、各資産の準備金の重み付け幾何平均を一定に保つことが必要です。最大8つの資産を収容できますが、それでもAMMモデルのいくつかの欠点（例：一過性の損失）を解決することはできません。
ソース：Balancerホワイトペーパー
コアマーケットメイキングアルゴリズムは、DEXの資本効率と取引経験を決定します。集中流動性は、AMM取引モデルにおけるLPによる効率的なマーケットメイキングの主流トレンドです。一定の製品マーケットメイキング曲線は、曲線に沿って流動性を均等に分配することで知られており、その結果、AMMの資本効率が低くなります。これに対処するために、主要なDEXは、LPの資本効率を改善するために集中流動性手法を採用しています。ステーブルスワップ曲線に基づくカーブv2は、内部オラクル価格によって調整されたマーケットメイキング曲線を導入し、オラクル価格付近に流動性を集中させました。Uniswap v3はレンジ注文を導入し、LPが選択した価格帯で流動性を提供し、手数料収入を得ることを可能にしました。DODOは、PMM(プロアクティブ・マーケットメーカー)アルゴリズムを革新的に提案し、外部のマーケットメーカーの相場を使用して、市場価格の近くに価格を集中させました。Uniswap v3上に構築された多くのプロトコルは、流動性を再集中させるためにリバランス手法を使用しています。その結果、DEX間の競争はますます激しくなっています。
ソース：www.paradigm.xyz
流動性
取引の完了は、トレーダー、集約者（DEXまたはアグリゲーター）、DEXプロトコル、そして流動性提供者の4つの役割に依存しています。DEXにおける最も重要な役割は流動性提供者であり、様々なプロトコルが競合する主要なリソースです。流動性提供者は市場メーカーとしても知られ、取引において重要な役割を果たします。彼らは継続的に売買価格を提示し、市場の流動性を高め、ユーザーが最適な価格で取引しやすくし、スリッページを最小限に抑えます。
現在、DEXの市場メーカーは2つのタイプに分けることができます:
- プロのマーケットメーカーは、注文帳ベースのDEXでの買い注文と売り注文を主に提供します。
- 個別の市場メーカーは、アルゴリズムによって決定される買い値と売り値で資産を流動性プールに預けることによって流動性を提供します。AMMベースのDEXの流動性の大部分は、個別の市場メーカーから提供されます。
AMMの導入はDEXにとって破壊的なイノベーションであり、市場メーカーが手動で価格を提示する必要がなくなりました。代わりに、AMMアルゴリズムが自動的に取引価格を計算し、誰でも流動性を提供し、オンチェーンの流動性を向上させることができます。ただし、低い資本効率や一時的な損失などの課題はまだ存在しています。資本効率は、少ない総ロックバリュー（TVL）でどれだけの取引量をサポートできるかを測定し、それによって取引スリッページが低くなり、市場の深さが向上します。中核となる市場メイキングアルゴリズムは、DEXの資本効率と提供する取引体験を決定します。市場の流動性が統合に向かう傾向にある中で、DEX間の競争が激化しています。プロトコルは、継続的に市場メイキングアルゴリズムと取引体験を改善し、より多くの流動性を引き付け、それによって集約プロセスでより大きな市場シェアを獲得しようとしています。
ユーザーエクスペリエンス
ユーザーエクスペリエンスに関して、オーダーブック取引モデルは高い透明性を提供します。ユーザーはマッチした価格とオーダーブックを確認でき、リミット注文とマーケット注文の両方をサポートしています。
ソース：Gate.ioの取引プラットフォーム
AMMベースの取引プラットフォームは、流動性プールの総ロック価値（TVL）のみを表示し、ユーザーにプールの流動性サイズに対する洞察を与えます。しかし、取引は一般的に市場価格で実行されるため、現在の取引価格を表示することはできません。
ソース：app.uniswap.org
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2017年に立ち上げられ、AMMコンセプトを先駆けたのがBancorでした。Uniswapなどの主要プロジェクトも2018年に続き、Sushiswap、Balancer、そしてステーブルコインに特化したCurve Financeなども登場しました。現在、ほとんどの主要なオンチェーンDEXはAMMメカニズムで運営されています。Uniswapはその中でもトップを走り、1日の取引高は12億ドルを超え、DEX市場のシェアも44.5%を占めています。
ソース: dune.com
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原理
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dYdXは、典型的なCLOB取引モデルを使用しています。そのv3は、v2永久契約の取引エンジンとして、Starkwareに裏打ちされたStarkExテクノロジーを採用しています。これにより、StarkExエンジンによるオフチェーンマッチング、オンチェーン決済、および資産カストディのためのプロのマーケットメーカーによる流動性の提供が可能になります。ユーザーは資産をStarkExに転送し、Stark Contract(スマートコントラクト)に送信します。StarkExコントラクトが資金を受け入れると、レイヤー2でオフチェーンで使用し、ユーザーの署名なしで使用することができます。ユーザーは、証拠金口座に資金を出し入れするときに、イーサリアムのメインネットにトランザクションを送信するだけで済みます。取引中にデータはオンチェーンに記録されないため、スリッページが減り、取引速度が向上します。v4はイーサリアムからCosmos SDKに移行しましたが、以前はStarkwareの取引および実行エンジンは中央集権的なサービスプロバイダーに依存していました。
自動マーケットメーカー（AMM）：これはアルゴリズムを通じて流動性プールを管理し、事前定義されたルールに基づいて価格を自動的に調整し、取引機会を提供することを指します。基本的なアルゴリズムは、定数積の公式x*y=kを使用し、ユーザーにリアルタイムの為替レートを提供します。流動性プロバイダーは、資産を流動性プールに預けるだけでよく、従来の市場メーカーも参加できます。流動性プールは、ユーザーの取引の相手方となります。
利点と欠点
CLOB取引モデルは、複数の取引相手間で買い手と売り手の価格を一致させます。大口取引に最適であり、公開された注文を通じて高い透明性を提供します。ただし、注文の一致効率が低く、注文が少ないときには、受け手は大幅な価格差に直面する可能性があります。このモデルは「コールドスタート」の課題も抱えています。さらに、このモードでは、イーサリアムのトランザクション処理速度（TPS）がリアルタイムな注文簿の更新をサポートすることができません。
AMMメカニズムは、市場メーカーから流動性をプールし、コールドスタートの問題を回避します。しかし、大口注文ではスリッページが発生する可能性があり、流動性提供者（LP）は一時的な損失（IL）のリスクにさらされます。ILとは、AMMにトークンを預け入れることとウォレットで保持することの間の価値の違いです。この損失は、AMM内のトークンの市場価格がどちらの方向にも変動したときに発生します。AMMは交換レートを自動的に調整しないため、アービトラージャーはアンダープライスの資産を買い、オーバープライスの資産を売る必要があります。その結果、これらのアービトラージャーはLPに代わって利益を得ることになり、LPは損失を被ることになります。
価格メカニズム
オーダーブック取引モデルでは、価格は買い手と売り手の間で需要と供給が一致します。マーケットメーカーは、従来の取引市場で重要な役割を果たします。彼らは継続的に売買相場を提供し、他の参加者の流動性を高めます。これにより、ユーザーはスリッページを最小限に抑えて最適な価格で資産を取引することができ、価格発見が容易になります。しかし、従来の金融規制や競争上の障壁により、個人や小規模トレーダーがマーケットメーカーになることは限られていました。対照的に、暗号通貨業界は、すべての参加者に市場アクセスを提供し、マーケットメイキングと流動性の提供をよりアクセスしやすくしています。それにもかかわらず、イーサリアム固有のパフォーマンスの限界は、オンチェーンのオーダーブックとマーケットメーカーの大幅な発展を妨げてきました。
AMMトレーディングメカニズムは、アルゴリズムを使用してトレーディング価格を自動計算することで、市場メーカーの見積もりの必要性を大幅に減らします。このイノベーションにより、従来の市場メーカーの役割は排除され、代わりに流動性プロバイダーは単にプラットフォームに連続的に資産を供給するだけで、ユーザーは自由に取引することができます。AMMモデルは、DeFiの最も変革的なイノベーションの1つとして、進化の過程でほぼすべての流動性を引き付けています。
x*y=kアルゴリズムは、2つのトークンのバランスと供給と需要の関係に基づいて、特定のトークンの価格を決定します。この式の曲線に沿って値が移動します。下の図に示すように。
ソース：www.paradigm.xyz
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CPMM (Constant Product Market Maker)に類似した別のモデルは、取引中の価格変動がほぼゼロのシナリオに適していることから、CSMM (Constant Sum Market Maker)です。ただし、オフチェーンの価格がプール内のトークンと一致しない場合、この設計ではトレーダーやアービトラージャーがプールの準備金を枯渇させ、流動性プールを不安定化させ、資産を一つのタイプに集中させ、プールを無効化することが可能となります。したがって、このアルゴリズムには限られた適用があります。
Balancerは後にConstant Mean Market Maker (CMMM)を導入しました。このAMMでは、従来のシステムとは異なり、各流動性プールは2つ以上の資産タイプを持つことができます。また、異なる資産のウェイトを許可し、古典的な50:50のウェイトシステムから逸脱しますが、各資産の準備金の重み付け幾何平均を一定に保つことが必要です。最大8つの資産を収容できますが、それでもAMMモデルのいくつかの欠点（例：一過性の損失）を解決することはできません。
ソース：Balancerホワイトペーパー
コアマーケットメイキングアルゴリズムは、DEXの資本効率と取引経験を決定します。集中流動性は、AMM取引モデルにおけるLPによる効率的なマーケットメイキングの主流トレンドです。一定の製品マーケットメイキング曲線は、曲線に沿って流動性を均等に分配することで知られており、その結果、AMMの資本効率が低くなります。これに対処するために、主要なDEXは、LPの資本効率を改善するために集中流動性手法を採用しています。ステーブルスワップ曲線に基づくカーブv2は、内部オラクル価格によって調整されたマーケットメイキング曲線を導入し、オラクル価格付近に流動性を集中させました。Uniswap v3はレンジ注文を導入し、LPが選択した価格帯で流動性を提供し、手数料収入を得ることを可能にしました。DODOは、PMM(プロアクティブ・マーケットメーカー)アルゴリズムを革新的に提案し、外部のマーケットメーカーの相場を使用して、市場価格の近くに価格を集中させました。Uniswap v3上に構築された多くのプロトコルは、流動性を再集中させるためにリバランス手法を使用しています。その結果、DEX間の競争はますます激しくなっています。
ソース：www.paradigm.xyz
流動性
取引の完了は、トレーダー、集約者（DEXまたはアグリゲーター）、DEXプロトコル、そして流動性提供者の4つの役割に依存しています。DEXにおける最も重要な役割は流動性提供者であり、様々なプロトコルが競合する主要なリソースです。流動性提供者は市場メーカーとしても知られ、取引において重要な役割を果たします。彼らは継続的に売買価格を提示し、市場の流動性を高め、ユーザーが最適な価格で取引しやすくし、スリッページを最小限に抑えます。
現在、DEXの市場メーカーは2つのタイプに分けることができます:
- プロのマーケットメーカーは、注文帳ベースのDEXでの買い注文と売り注文を主に提供します。
- 個別の市場メーカーは、アルゴリズムによって決定される買い値と売り値で資産を流動性プールに預けることによって流動性を提供します。AMMベースのDEXの流動性の大部分は、個別の市場メーカーから提供されます。
AMMの導入はDEXにとって破壊的なイノベーションであり、市場メーカーが手動で価格を提示する必要がなくなりました。代わりに、AMMアルゴリズムが自動的に取引価格を計算し、誰でも流動性を提供し、オンチェーンの流動性を向上させることができます。ただし、低い資本効率や一時的な損失などの課題はまだ存在しています。資本効率は、少ない総ロックバリュー（TVL）でどれだけの取引量をサポートできるかを測定し、それによって取引スリッページが低くなり、市場の深さが向上します。中核となる市場メイキングアルゴリズムは、DEXの資本効率と提供する取引体験を決定します。市場の流動性が統合に向かう傾向にある中で、DEX間の競争が激化しています。プロトコルは、継続的に市場メイキングアルゴリズムと取引体験を改善し、より多くの流動性を引き付け、それによって集約プロセスでより大きな市場シェアを獲得しようとしています。
ユーザーエクスペリエンス
ユーザーエクスペリエンスに関して、オーダーブック取引モデルは高い透明性を提供します。ユーザーはマッチした価格とオーダーブックを確認でき、リミット注文とマーケット注文の両方をサポートしています。
ソース：Gate.ioの取引プラットフォーム
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ソース：app.uniswap.org
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