Finance Décentralisée et Automated Market Makers

Projet scientifique

Le projet a pour objectif de :

• Explorer le design optimal des Automated Market Makers (AMMs) – notamment l’optimisation du payoff des fournisseurs de liquidité
• Analyser les conséquences du design des AMMs sur l’utilisation de la liquidité au sein de la Finance Décentralisée (DeFi), et identifier des modalités d’optimisation

La fourniture de liquidité est un enjeu majeur pour tous les marchés financiers. Dans les marchés actions, les plateformes d’échange reposent sur des mécanismes divers mais l’utilisation de carnets d’ordres limites (LOB) est dominant dans le paysage. Sur des marchés comme le marché des obligations d’entreprises ou le marché des devises, marchés typiquement de gré à gré, des market makers / dealers fournissent de la liquidité via le streaming de prix ou en répondant à des requêtes (RFQ). Depuis quelques années, de nouveaux mécanismes de fourniture de liquidité ont émergé au sein de la sphère des cryptoactifs qui fonctionnent automatiquement dans la détermination du prix des transactions ; on parle d’automated market making ou AMM. L’idée maîtresse des AMM est que des fournisseurs de liquidité (LP) postent des volumes/réserves (pooled reserves) sur deux actifs digitaux et que les utilisateurs du protocole AMM peuvent réaliser des transactions/swaps entre les deux actifs (en utilisant lesdits volumes) à condition que les réserves après la transaction satisfassent une équation donnée.

Ce type de mécanisme automatique de fourniture de liquidité (notamment via « constant function formula ») est utilisé par des plateformes comme Uniswap, Sushiswap, Curve, Balancer, etc. depuis quelques années et représentent une part non négligeable des volumes d’échange.

Ces mécanismes d’échange nouveaux posent évidemment des questions théoriques et pratiques dont l’étude nécessite un effort de recherche important. Cet effort de recherche, extrêmement récent, a commencé à avoir lieu. Les questions qui se posent sont de plusieurs ordres. Du point de vue du concepteur d’un AMM, l’une des questions centrales est celle du choix des différents paramètres (formule, coût de transactions, liquidité concentrée – à l’instar d’Uniswap v3 –, etc.) afin d’attirer les fournisseurs de liquidité (minimisation des phénomènes d’impermanent losses) qui viennent poster des réserves, tout en attirant les utilisateurs qui veulent opérer des transactions. Sur ce sujet, une littérature a émergé.

Cette littérature émergente et foisonnante est évidemment inégale sur le plan scientifique mais constitue un point de départ intéressant aux travaux d’une équipe de mathématiciens et de financiers au sein de l’Initiative de Recherche. L’émergence en France de la société Swaap qui finance cette Initiative de Recherche garantie l’existence d’un environnement stimulant avec une expertise de pointe.

Deux sujets ont pour l’instant été identifiés. Dans la lignée des travaux cités ci-dessus sur les revenues des LPs, des premiers travaux porteront sur l’optimisation conjointe du payoff des LPs et de la liquidité via le choix des paramètres. La règle de découverte des prix pourra contenir des indicateurs de prix externe et la question des oracles se posera. Comme dans n’importe quel protocole décentralisé, il est toujours possible de sacrifier une part de décentralisation en faisant intervenir des oracles par exemple, ce qui permet en général d’atteindre une efficacité plus élevée. La détermination du prix pourra aussi être dynamique et non statique. Le mécanisme pourra faire intervenir des conditions à l’instar de ce qui est fait dans Uniswap v3. Plus généralement, il s’agira d’explorer le design optimal des AMMs. Un deuxième sujet est celui du smart order routing. En effet, plusieurs solutions s’offrent généralement à un trader qui souhaite faire un échange en utilisant un protocole d’AMM. Il existe un nombre important de protocoles d’AMM qui fonctionnent de façons différentes et indépendantes. Que ce soit du côté d’un trader ou d’un LP, ceci implique une multitude de problèmes d’optimisation des rendements ou de l’impact sur le prix. Un phénomène similaire peut même s’appliquer au sein d’un unique protocole AMM qui proposera plusieurs solutions aux traders (Dual AMM vs multi-asset AMM) ainsi qu’aux LPs. L’optimalité de l’exécution et de la fourniture de liquidité (ainsi que les conséquences sur le design des protocoles eux-mêmes) constitue aussi un objectif important de cette Initiative de Recherche.