変動損失について知りたかったこと、訊きづらかったことのすべて

免責事項：本稿の内容は、財政、投資、法律、税金に関するアドバイスを含むがこれに限定されない専門的なアドバイスを目的としたものではありません。Input Output Globalは、読者が本稿から得られる情報の使用またはこれへの依存に一切の責任を負いません。

分散型金融（DeFi）は、ブロックチェーンに構築された分散型のアプリケーション（DApp）、サービス、プロトコル、金融商品の総称です。これは、システムを一元管理する単一の機関を持たない分散型台帳技術によって可能となった、比較的新しい産業分野です。DeFi環境に詳しい人なら、変動損失についても耳にしたことがあるでしょう。これは、誤解しやすい名称（訳者注：言語はimpermanent loss、一時的損失。日本ではよりコンセプトに近い「変動損失」の用語が用いられている ）ですが、単純なコンセプトです。

Cardanoは第三世代ブロックチェーンであり、その包括的なDeFi界には多くのDApp、とりわけ分散型取引所（DEX）が存在します。これは、暗号資産取引プロトコルであり、ピアが互いに暗号資産を取引きすることを可能にします。DEXは、主にAMM（自動マーケットメーカー）とオーダーブックという2種類の設計アーキテクチャを使用します。AMMの実装は比較的単純で、アカウントベースチェーンの実質的選択肢となっています。しかし、この設計には本質的な欠陥があります。たとえば、変動損失を生みやすいことです。

Cardanoは拡張未使用トランザクション（EUTXO）会計モデルを使用して、チェーン全体の資産の動きを追跡します。EUTXOは決定性を持つため、変動損失の予測可能性が高まります。

この一見関係のない概念は、ブロックチェーン上で非常に興味深い相互作用を果たします。本稿では、DEXの設計を検討するとともに、EUTXOが、アカウントベースの会計モデルよりも変動損失の予測可能性に優れている理由を説明します。

変動損失の定義

流動性を提供された資産の合計値が、単にそれらを保持した場合に発生したであろう値よりも低い場合。

これが、流動性プロバイダーを恐れさせる変動損失の最も単純な定義です。

変動損失は、流動性プールに預け入れた資金の価格が、預金した時点に比べて変動（上下）するときに生じます。言い換えれば、流動性プールからの出金時の資産価値が入金時と異なることです。

impermanent（一時的）という名称は誤解を招く恐れがあります。たしかに、トークン価格の低下は一時的で、市場や取引条件に応じて再び上昇することもあります。この場合、価格は上方修正されるため、損失は一時的（impermanent）であると言えます。変動は、出金時のトークンのドル価格が入金時よりも少ないときに限り永続的となります。

変動損失は、流動性プロバイダーが、流動性プールで暗号資産ペアを取引きすることによって稼ぐ手数料の代わりに得るリスクであると言えます。損失が稼ぐ手数料より大きくなれば、流動性プロバイダーは損失を実現します。ただし、トークンを保持したままにしていれば損失は実現しません。実際の金銭的損失はない場合でも、トークンを保持したままの場合よりも利益が少なくなる可能性があることに注意が必要です。

AMM対オーダーブック

変動損失を理解するためには、DEXの基本的な仕組みを理解することが必要です。現在、DEXにはAMMとオーダーブックの2つの設計モデルがあります。変動損失に関してはどちらも以下の如く一長一短あります。

AMM

AMM（自動マーケットメーカー）DEXモードは、スマートコントラクトを使用した暗号通貨ペアの自動取引を可能にします。これらのペアは通常（ただし必ずではなく）イーサリアム系のトークンおよびステーブルコインです。

AMMは、ユーザーが自分の資産をスマートコントラクトにプールしやすくするメカニズムである、流動性プールに依存します。プールに流動性があればあるほど、そのプールが関連するDEXでの取引きが簡単になり、流動性プロバイダーが得られる手数料や報酬が高くなります。流動性プールは、投資家によって提供された流動性を取引きペアの双方に集約します。プールは、現在の流動性を調べるアルゴリズムを使って、その時点におけるペアの市場価格を計算します。言い換えれば、アルゴリズムはプールの特定の資産の利用可能度を考慮して、その価格を判断します。

AMMは、流動性を提供してプールサイズを拡張するためにほぼ完全に流動性プロバイダーに依存して、資産が公正価格で取引されることを保証します。この設計特性は実質的に、流動性プロバイダーがマーケットメーカーであることを意味します。

流動性プロバイダーはもちろん投資にインセンティブを必要とします。これはイールドファーミング、基本的には、デジタル資産の貸し出しまたはステーキングを通じて得たトークン報酬として提供されます。

オーダーブック

オーダーブック設計を支えるメカニズムは経済分野で長らく存在してきました。これは非常に単純なモデルです。オーダーブックは単純にすべての買い/売り（この文脈ではアスク/ビッド）注文のリストです。したがって、トレーダーが注文を出すと、オーダーブックは資産の価格に応じてそれらをソートします。需要と供給があれば、その資産は取引きできます。

CardanoのようなUTXOベースの台帳には、オーダーブックアーキテクチャがはるかに適しています。この設計は、CardanoのEUTXOと組み合わせることで、変動損失の影響を軽減できるためです。

変動損失の予測（不）可能性

ユーザーは財政的リターンのためにプールに流動性を提供しますが、これにはリスクも伴います。プールのトークン量とそれに寄与する流動性プロバイダーの数は、変動損失が発生する可能性の主要因であり、こうした考えは潜在的流動性プロバイダーにとって重要です。頻繁な変動損失はプールの枯渇と流動性プロバイダー離れを引き起こします。

変動損失には厄介な問題があります。発生するか否か、どの程度の規模かを予測することが極めて難しいのです。

UTXOベースのチェーンとアカウントベースのチェーンにおける変動損失

概要

• UTXOベースのチェーン：残高を維持するアカウントはない。代わりに、ユーザーのウォレットは、ユーザーに所有されるすべてのアドレスに関連する未使用アウトプットのリストの記録を保管し、残高を計算する。UTXOは多くの点で現金取引きに類似している。CardanoのEUTXOモデルには、コントラクト固有のデータであるデータムが追加されている。これはCardanoにマルチ資産とスマートコントラクトのサポート機能を付与するため重要である。
• アカウントベースの会計モデルは、コイン残高の管理にアカウント（秘密鍵またはスマートコントラクトで制御される）を使用する。このモデルでは、資産はユーザーのアカウント内の残高として示され、残高はアカウントのグローバルステートとして保管される。このステートは各ノードに保持され、トランザクションごとに更新される。

2つのモデルにはいくつかの基本的な違いがありますが、AMMと変動損失に限って言えば、1つ重要な特徴があります。アカウントベースのチェーンで稼働するAMMは、AMM用アルゴリズムとしてより一般的に使用されているCFMM（コンスタントファンクションマーケットメーカー）価格設定式を使用する傾向があります。この式は非効率性をはらんでいます。たとえば、TVL（Total Value Locked/預かり資産：ステーキングで報酬、利子等を稼いでいる暗号資産の総額）は価格範囲全体に分散されます。これは、資産の価格が1ドルまたは1万ドルになる確率が同じであることを意味します。この仮定の下では、CFMMの価格は非現実的であり、実際の市況を反映しない傾向があります。また、少量のトークンの取引きは、スリッページ（注文の予想価格と、実際に注文が実行された時の価格の差）が大きくなる傾向があります。CFMMがAMMにとって一般的な選択肢である一方で、このような非効率性は流動性プロバイダーの収益の希薄化につながる可能性があります。より重要なことに、この流動性は変動損失の影響を受けます。

変動損失に対する防壁としてのEUTXOとオーダーブックDEX設計

EUTXOアーキテクチャが備える安全性、決定性、並列性、スケーラビリティという利点は、変動損失に対するより強力な回復力を提供するため、オーダーブック設計を使用するDEXに理想的な環境を提供します。この設計の重要な利点の1つは、集中流動性（カスタム価格範囲内で割り当てられる流動性）です。この特性により、流動性の効率は最大化し、変動損失は最小化されます。

EUTXOベースのチェーンにおいてグローバルステートが問題とならない理由

あらゆるトランザクションの結果がグローバルステートに影響するアカウントベースのブロックチェーンとは異なり、UTXOベースのブロックチェーンではトランザクションの検証はトランザクションレベルで査定され、残高は残りのUTXOの合計になる、すなわちローカルステートで実行されます。

これはアカウントベースのチェーンに即座に問題を生じさせます。多数のスマートコントラクトや他のアクターが恒常的にやり取りしてグローバルステートに影響を与える、すなわち資産やリソースが消費され、手数料は常に上下動します。この副作用が、トランザクション手数料の変動の可能性です。実質的に、これはトランザクション手数料がトランザクションが送信されてから検証されるまでの間に大幅に急騰する可能性を意味します。結果として、このようなトランザクションがチェーンに承認されなくとも、手数料はとにかく徴収されるため、ユーザーに財政的損失を招く怖れがあります。これが、イーサリアムチェーンの設計上の主な欠陥の1つです。

CardanoのEUTXOモデルでは、トランザクションはローカルステートで処理、検証されるため、手数料の浪費は起こる可能性がありません。これは、トランザクションにデータム（追加データ）を加えることで実現します。データムはコントラクト固有の情報を含み、これをトランザクションの検証ロジックにパスすることで、EUTXOの決定性コンテクストを維持します。これは実質的に、トランザクション手数用を事前に知ることができ、変更もしないことを意味します。EUTXOと決定性の歓迎すべき副作用は、悪質なアクターによるトランザクションの再配置が不可能なことです。これは、アカウントベースモデルのもう1つのリスクです。

トランザクションの検証をローカルで行うことで、高い並列性というもう1つの重要な利点も提供されます。ノードは、トランザクションが同じインプットを消費しようとしない限り、トランザクションを並行して検証できます。これは、トランザクションを順番に処理するようにデザインされているアカウントベースのチェーンでは不可能です。

更なる強化

PlutusプラットフォームはCardanoブロックチェーンにネイティブなスマートコントラクト言語を提供します。 予定されているPlutusのCIP（Cardano改善提案）には、以下が含まれます。

CIP-31：参照インプット CIP-32：インラインデータム CIP-33：参照スクリプト CIP-40：担保アウトプット

主要ポイント：

• 変動損失は、流動性プールベースのAMMにおける2つの暗号資産の価値の正味の差。
• 変動損失は、トークンを単に保持している場合の価格に対する出金時の価格で算出される。
• ステーブルコインは価格安定性を持つため、ステーブルコインを利用している流動性プールは可能性として変動損失へのリスクが軽減される。
• オーダーブックDEX設計を使用するUTXOベースのチェーンは、アカウントベースチェーンのAMM DEXよりも変動損失に対して回復力が高い。
• EUTXOモデルでは、トランザクションはローカルステートで処理、検証されるため、手数料の浪費は起こる可能性がない。