從A參數看Curve技術細節和治理理念

作者:@observerdq

編輯:@黑羽小鬥

來源:BuilderDAO

作者說

一年前,我做了一段時間Uni V3 的LP,玩得挺起勁。大約也是那段時間,有一種說法,做 Curve Tricrypto Pool 的LP 是相當穩健的持續生利的主流資產配置方式,這吸引我閱讀了一番Curve V2 白皮書。對Uni 和Curve 兩者的氣質有了一些朦朧的感覺,是有顯著差別的。 Uni 追求的是盡可能充分的自由市場,而Curve 有一些精確的計劃經濟的氣味。

為了推進這個思考,自然有必要把Curve V2 的技術細節理解透徹,於是幾個月前開始仔細研究Curve V2。作為曾經物理學科研人員的Curve 創始人,Michael 在白皮書裡自如地組合著一個個數學公式。作為數理素人讀者,我費力地定位到了其中很核心、卻並不直觀好懂的元素,Xcp 以及相關的 D 、Virtual Price。

研究過程中也意識到,即便高手,亦非一日練成大法,Curve V2 是在V1 基礎上改造後的複雜化、通用化版本。先去理解Curve V1,能更清晰地把握設計的要義。重走高手當年路。

V1 的主角是A 和D。 A 參數看似簡單,A 越大,在價格1 附近分配的流動性越多,一句話就講完。但當翻閱到當年的記錄時(Discord / 治理論壇/ Telegram),不斷地蹦出圍繞A 的各種問題,有單純技術層面的,有和協議治理有關的,林林總總,極為豐富,這也是單寫A 參數的緣起,下文是其中的一部分。首先探討了A 作為單個DEX 的獨有參數,對整個市場的影響力。一個有影響力的參數,它的管理便成了個重要問題,下文進一步探討了調控A 的技術細節。

落筆於A 參數這很微觀細碎的話題,倒也沒忘了初衷,沒忘了對Uni vs Curve 氣質比較的最初興趣。每每仍在嘗試提問,這些細節背後是否透露了一種根本性的理念差別呢?

—— dq

一. A 參數和全市場價格決定的關係

2020 年9 月4 號, Andre Cronje 在Curve 治理論壇裡發了一個Proposal,希望把y Pool 的A 參數從2000 調整到1000 。引發了少量的討論,也有一些反對意見,幾天后還是很平靜地通過投票了。看著像是沒什麼重大意義的主題,比起後來很多DeFi 項目在一些事項上的廣泛大辯論,似乎不值一提。

正是Curve 的數學複雜度抬高了討論門檻,掩蓋了一些問題的重要性,甚至阻礙了對Curve 本質的理解。本系列文章聚焦於A 參數,回到上古時期,考察幾個歷史事件,嘗試把數學簡化,讓關於Curve 的真正重要的一些命題顯現出來。本文是第一篇,以AC 的這個提案切入。

A 參數可以影響市場價格麼? AC 和反對方的各自陳述

回到AC 的這個proposal, 8 月底9 月初yETH vault 極速擴張( yETH vault 的操作是吸儲ETH,Mint DAI,存入yDAI vault,也就是存入Curve y Pool 做LP,獲得 CRV 獎勵、賣成ETH,進而實現ETH 本位的收益)。

結果正好迎來了ETH 快速下跌的行情,每當ETH 急跌,DAI 的需求就大增。 y Pool 裡面DAI 的份額跟著極速下降,最低到了只剩2% 的樣子。

AC 認為y Pool 的A 參數過高了( A = 2000 ),使得y pool 向市場供應了很多本不該那麼便宜的DAI。比如他的以下論述。

反對聲音主要圍繞兩個角度,其中一個角度和yETH vault 持續賣出CRV 帶來的拋壓有關,這裡暫不展開。

令我感興趣的是和價格決定機制相關的另一個角度。

比如@iamaloop 的看法:不存在Cheap DAI,套利者會搬平各處的價格。 A 參數只會影響Curve y Pool 裡的幣價跟市價齊平後,各個幣百分比的失衡程度。

@sjlee 有類似的表達。 @angelange l0 v 提出,套利者沒法因為高的A 參數就獲得更低的價格。

這三位的看法,簡要概括就是:DAI 的價格是市場供需決定的,A 參數只能決定Curve y Pool 在不同DAI 價格點上的深度、決定不了市場價格。

雙方觀點的對峙,其實引出了一個問題:A 參數和市場供需的關係是怎樣的?

A 參數對供給側的重要影響

在某些情況下,A 參數在供給一側有著極其重大的影響,進而是價格決定的最重要變量之一。

在引入供需曲線圖之前,先討論幾點重要的前提假設和基本因素。

其一,Curve 是 Passive LP 模式。我的判斷是,Passive LP 作為供給方,相對而言更為穩定,即面對變化的行情時,其操作頻度相對較低(「操作」指平衡地去存取流動性、或是帶有交易屬性的單幣模式存取流動性,「相對」是相對Uni V3 的主動管理型LP 或是CEX 的做市商)。

其二,Curve LP 的收益很大一部分來自和交易費關係不大的CRV 代幣獎勵,在2020 年尤甚,且回報率的絕對值較高。那麼,面對絕對幅度不大的市場變化時(比如1 ~ 2% ),LP 就更加穩定。

以上兩點的共同效果是Curve LP 更加穩定。

其三,對於部分代幣,Curve 是最大的流動性陣地。比如2020 年的y Pool 曾是DAI 的最大兌換池子。

以上三點同時成立的話,會使得全市場的供給曲線主要由Curve Pool 決定。記住這三點前提,以下便進入供需曲線的討論。

先看全市場供給曲線,A 值影響了曲線的形狀。 A 值越高,價格1 附近的曲線會「越平越長」,流動性越充沛。

從A參數看Curve技術細節和治理理念

全市場供需曲線圖

再看需求曲線,我們先假設在平穩的幣市行情下的曲線- 需求曲線1。當ETH 出現劇跌時,關閉CDP 的需求急劇上升,市場需要更多的DAI,因此需求曲線會向右移動- 需求曲線2。

我們觀察供需曲線的交點,可以清晰地看出A 參數對價格的影響。 A 值越低,對應著新的價格均衡點越高。

可見,如果一個代幣的主要流動性陣地在Curve,那麼A 參數對價格決定有著極為重要的影響。

結語

A 參數或多或少地影響了全市場的價格決定,其程度取決於Curve Pool 代幣獎勵幅度、Curve Pool 的市佔率等因素。

如此重要的參數,很自然地引申出一系列問題。 A 參數的設定機制是怎樣的?誰來設定,數值的選擇標準等。

進一步,市場不是一成不變的,繼續引申出一系列動態問題。 A 參數什麼時候需要調整?調整A 參數在AMM 公式層面有何影響?等等

二. 調整A 帶來的曲線變化及損益

2020 年4 月17 日,離312 已一個多月,DAI 依然是正向脫錨狀態,價格在1.02 左右。

Michael(Curve 創始人)在推特上發起了一個投票,看大家是否支持把 Compound pool 的A 參數從900 調到400 。

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49 人參與了投票,但回复者僅一人。 8 個小時後,Michael 把A 調到了400,又發了一則推特,0 回复。

在那個當下,能真正參與討論這個議題的,寥寥無幾。 Michael 可能沉浸在一個人的試驗之中,調試參數、觀測、改進,在Telegram 的只言片語中,我感受到了他的興致和樂趣。

回到這次A 參數的調整,帶來了日化約0.1% 的損失。

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我的這一篇,就是想講清楚A 調整了之後,到底意味著什麼?為什麼會帶來損失?

不同A 值對應曲線的一個圖示

我挑選了一組實際參數設定,進行圖示呈現。本文的討論對像是Curve V1 Pool,曲線公式見V1 白皮書。

黑色曲線對應的參數為:A = 10D = 20,000

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當前池子處於黑色點,X_token、Y_token 的數量分別為2500 / 18105,價格約為1X_token = 1.36 Y_token。

此刻將A 降為3,曲線將變成紅色線。這條曲線的參數為:A = 3D = 19,022

比較紅黑二曲線,很明顯的,黑色曲線中趨近直線的比例更多,這也是A 之核心作用,A 越大,價格1 附近的流動性越多;黑色曲線的A(10)高於紅色曲線的A(3)。相應地,遠離價格1 的區間的流動性,則是紅色曲線要多過黑色曲線。

在那則推特投票的時刻,DAI 有些脫錨,如果是使用低A 值的紅色曲線,就能比高A 值的黑色曲線提供更多的流動性,這也是Michael 想調整A 的原因,他希望池子能捕獲更多手續費。

我們再回到將A 降為3 帶來的變化,降為3 的那個瞬間,池子內兩種Token 的數量並沒有變化,但D 值發生了變化。此外,圖中還能看出,當前點的切線斜率發生了變化,曲線形狀亦發生了變化。

以下專門探討這些變化。切線斜率、曲線形狀的變化,若換一角度考察,會更加直觀。 D 值的變化,則涉及到了池子損益評估的話題。

訂單簿視角來看A 值調整後的變化

Curve 池子可以從訂單簿的角度去理解。單個池子,根據其A、D 參數的不同,對應著在所有價格點上的掛單數量的不同分佈,並且所有的掛單是聯動的、整體性的存在。

上一節的案例裡,當A 從10 降為3 的瞬間,可以理解為所有的掛單瞬間做了一次整體性大調整,從黑色的一組掛單集合轉換成了紅色的掛單集合。

從A參數看Curve技術細節和治理理念

先對上圖做一些基本說明。

橫軸是價格, 1.00 代表1 X_token =[100~101)Y_token,101代表1X_token=[101~102)Y_token,以此類推。為了節省空間,我將價格<100的掛單略去了。[100~101)Y_token, 101代表1X_token=[101~102)Y_token,以此类推。为了节省空间,我将价格<100的挂单略去了。

豎軸表示Y_token 的數量(即對X_token 的買單掛單)。黑色部分在價格> 1.36 的區間沒有數據,這是因為在黑色曲線上的當前價格是1.36 ,> 1.36 意味著X_token 的更高價賣單掛單。這張圖僅考察使用Y_token 進行買入掛單的部分,因此> 1.36 的部分無數據。

我們看黑紅的對比。首先,當前價格發生了變化,對應著前一節提到的切線斜率的變化。 A 調整後,當前價格瞬間變動到了1.92 ,紅色部分的掛單延展到了1.92 。也就是說,有一定數量的Y_token 在1.36 – 1.92 的價格區間內分批掛出了對X_token 的買單。

這其實是很奇怪的變化,一個DEX 的當前價格在沒有 Swap 的情況下,竟然發生了變化。我們立刻可以想到,這將形成和市場價格的價差,我們假設套利者會瞬間介入把價格打到1.36 。

此外,可以看到從1.00 – 1.36 的每一個價格點上的掛單數量都有所不同,整體而言,高位掛單的數量更多。這對應著上一節提到的曲線形狀的變化。

A 調整帶來的損益- 最直接的計算方式

Michael 的推提及了Compound Pool A 參數的調低會帶來一些損失( ‘Wipe One Day’s Profits’ )。在討論背後的數學關係之前,需要先把「損失/ 損益」定義清楚。

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按照最直接的想法,定義損益很簡單,將兩個Token 的價值折算成U 或是其中任意一個(X_token 亦或Y_token),二維轉一維,然後對比A 調整前後的總價值。這也是Michael 提到的’With Impermanent Loss’。

不妨先簡要討論這個意義上的損益。為求簡化,所有的討論暫且假設手續費= 0。

還是基於前文一直用的示例,A 調低後,X_token 的瞬時價格變高,套利者介入,把價格打回A 調整前的價格,這便會帶來損失。道理很簡單,上一節提到,A 調低後,相當於按照高於市場價的價格掛了很多對X_token 的買單,這些不正常的買單被套利者吃掉,這必然會帶來損失。

從曲線圖上看得會更加清晰。

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黑色點和黑色曲線是調整前池子的狀態,對應價格為1.36 。 A 調低後,池子按紅色曲線運行,調低的瞬間,池子價格變成1.92,套利者介入使得池子的狀態很快從黑色點移到紅色點,對應著1.36 的價格。

需要比較A 調整前後的池子總價值,方法比較簡單。

先看A 調整後的總價值(套利者介入後)。找出紅色曲線在紅色點處的切線和Y 軸的交點,即為兩種Token 按現價折算成單一Y_token 的數量。

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再看A 調整前的總價值。找出黑色曲線在黑色點處的切線和Y 軸的交點。因為A 調整前後的價格是一樣的(套利者介入後),因此這條切線和第一步裡的切線平行。

顯然,黑色切線與Y 軸的交點更高,也就是A 調整前的總價值更高。 A 調低帶來了總價值的損失。

以上討論僅限於A 調低後的瞬時損失,還算簡單。但若把追踪時間拉長,想探討後續不同價格走勢下A 調低所帶來的長期損益,就變得有些複雜。這取決於價格往更加脫錨的方向去發展、還是回歸完美的錨定,A 調整後的總價值可能會不如不調整A 的狀態、也有可能會高過。這裡暫不展開,本文的目的僅在簡要演示一番A 調整是如何影響到池子總價值的,並不求完整系統的論述。

剔除無常的損益評估

按照兩個Token 的當前價格折算,也就是考慮進無常,這是最直觀的度量方法,但這種方法較為麻煩。 Curve 引入了另一種獨特的損益評估法,剔除了無常的因素,簡化了計算,在大部分情況下也能夠適用。

這就是D 值,D 值是Curve 曲線公式在A 之外的另一核心參數。我們在Curve 官網每個池子裡看到的Virtual Price 即為根據D 值計算得出。

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D 值,就是當池子價格是1(完美錨定)的時候,池子內兩種Token 的總數量。因為此刻價格是1,因此可以把兩種Token 的數量簡單相加。池子價格等於1 的點,即為曲線和x=y 這條直線的交點。

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回到前述示例,A 調低以後,很顯然,D 值變小了。因此,長期來講如果價格能夠恢復錨定的話,D 值的變化能夠反映出因為A 調整帶來的損失。

我上文使用的示例中,當前價格是1.36,這其實是比較極端的情況。我們看Curve V1 類池子,比如主流的穩定幣/ LSD 池子,價格都不會偏離1 太多。在價格接近1 的時候,無常的影響很小,因此可以直接用D 值的變化來近似反映損益。

D 值,作為一維的度量衡,且作為池子的參數之一,便於計算、便於追踪歷史數值,比較適合用來近似地評估損益。

結語

A 參數的調整相當於在訂單簿所有價格點上的掛單的一次重排,改變了當前價格點,改變了D 值,帶來了損益。

因此,A 參數的一次性大幅調整有一種突兀感,甚至有一種瑕疵感。白皮書內對A 的動態管理並無涉及,或許是在Curve 上線實際運行了一段時間後,Michael 才漸漸認識到了對A 參數的調整方式需要修正。在宣布Compound Pool A 參數調整完畢的那則推特下,Michael 跟了一句評論。後續新版本的池子,A 參數的調整改成了一段時間漸變完成的模式。

從A參數看Curve技術細節和治理理念

老池子A 參數的一次性調整方式僅僅是瑕疵感麼?沒這麼簡單,背後還深藏了一個可被攻擊的點。幸運的是,發現這個脆弱點的是白帽(對協議理解的深度真是天外有天)。後續會單寫一篇講述這個攻擊方法。

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