Qu'est-ce qu'un Automated Market Maker (AMM) ? Comment cela fonctionne-t-il ?

Résumé : Qu'est-ce qu'un Automated Market Maker ?

Un Automated Market Maker (AMM) est un système reposant sur un protocole, chargé de gérer la tarification sur les exchanges décentralisés. Ce mécanisme fonctionne selon des règles et des algorithmes prédéfinis. Les AMM permettent d’effectuer des transactions à partir d’un pool de tokens, dont les prix varient, ce que l’on appelle un pool de liquidité.

Au cœur de chaque AMM, on trouve une formule mathématique qui fixe les prix. Cette formule détermine le prix dès lors que les utilisateurs achètent ou vendent contre le pool de liquidité. Contrairement aux exchanges traditionnels qui reposent sur les carnets d’ordres et les market makers, les AMM recourent à une tarification algorithmique pour exécuter les transactions automatiquement et efficacement.

La véritable innovation des AMM réside dans leur capacité à offrir une liquidité continue sans recourir à des market makers traditionnels ou à des intermédiaires centralisés. Ce modèle démocratise la fourniture de liquidité et permet à chacun de participer à celle-ci sur les paires de négociation.

Comment fonctionne un Automated Market Maker ?

La plupart des AMM reposent sur des principes fondamentaux communs, même si les modalités d’implémentation diffèrent. Lors d’un swap basé sur un AMM, le stock de tokens dans le pool joue un rôle central. Le système valorise en fonction du montant échangé et ajuste les prix de manière dynamique.

Le mécanisme ajuste le prix d’échange par token selon la taille de la transaction. Lorsqu’un swap important a lieu, le prix par token augmente proportionnellement. En effet, plus la transaction est volumineuse, plus elle influe sur le ratio des tokens dans le pool.

Par exemple, si un utilisateur souhaite échanger un montant significatif de Token A contre Token B, l’AMM fera monter graduellement le prix du Token B à mesure que l’opération se poursuit. Ce mécanisme protège le pool contre un épuisement et garantit que les transactions volumineuses se font à un prix de plus en plus élevé, un phénomène appelé slippage.

Le caractère automatisé des AMM permet une exécution instantanée des transactions, sans attente de contrepartie, ce qui favorise l’accès immédiat à la liquidité.

Formule des AMM : comment les prix sont-ils fixés ?

La formule du produit constant est le mécanisme de tarification le plus courant : X * Y = K

• X = Quantité de l’actif X
• Y = Quantité de l’actif Y
• K = Constante (Quantité de l’actif X * Quantité de l’actif Y)

Cette formule garantit que le produit des deux quantités d’actifs reste constant. Lorsqu’un utilisateur achète le Token X contre du Token Y, la quantité de Token X dans le pool diminue tandis que celle de Token Y augmente, le produit demeurant inchangé.

À titre d’exemple, si un pool contient 100 Token X et 100 Token Y, la constante K vaut 10 000. Si un trader achète 10 Token X, le pool doit ajuster la quantité de Token Y pour maintenir le produit constant. Ce rapport mathématique détermine automatiquement le taux de change à chaque transaction.

La formule du produit constant crée une courbe de prix sur laquelle les prix augmentent à mesure que le pool se déséquilibre, ce qui incite naturellement les arbitragistes à rééquilibrer le pool et à maintenir les prix alignés sur ceux des marchés externes.

Le rôle des fournisseurs de liquidité

Les meilleurs fournisseurs de liquidité crypto englobent un large éventail d’acteurs : prêteurs crypto, fournisseurs institutionnels pour projets émergents et particuliers en quête de rendement.

Sur une DEX, quiconque souhaite générer un rendement en déposant des tokens au sein d’un pool de liquidité peut devenir fournisseur. Contrairement à la finance traditionnelle, où le market making est réservé aux grandes institutions, la DeFi rend ce rôle accessible à tous.

Pour récompenser les fournisseurs, les DEX les rémunèrent à travers les frais issus des swaps réalisés dans le pool. Cette rémunération représente généralement environ 0,25% de la valeur de chaque transaction, cette valeur pouvant varier selon les protocoles.

Les fournisseurs déposent des paires de tokens de valeur équivalente. Par exemple, pour fournir de la liquidité à un pool ETH/USDC, il faut déposer à la fois de l’ETH et de l’USDC dans la proportion du ratio du pool. En retour, ils reçoivent des tokens LP (Liquidity Provider) qui représentent leur part, et qu’ils peuvent échanger ultérieurement contre leur capital et les frais accumulés.

Impermanent loss et risques associés

L’impermanent loss survient quand vous déposez des tokens dans un pool de liquidité et reflète la différence de valeur par rapport à une détention passive. Ce phénomène apparaît lorsque les prix relatifs des tokens en pool évoluent après le dépôt.

On parle de perte « impermanente » car elle ne devient définitive qu’au retrait des tokens. Si les prix reviennent à leur niveau initial, cette perte disparaît.

Les frais de transaction contribuent à compenser cette perte et peuvent rendre la fourniture de liquidité plus rentable que la simple détention. Cependant, si la divergence de prix est trop importante, la perte peut dépasser les frais perçus, générant ainsi une perte nette.

Par exemple, si vous fournissez de la liquidité à un pool ETH/USDC et que le prix de l’ETH double, il aurait été plus rentable de simplement détenir l’ETH. Le calcul de l’impermanent loss permet de mesurer précisément cette différence, même si les frais de transaction peuvent la compenser partiellement ou totalement.

Principaux types d’AMM

1) Constant Product Automated Market Maker

La formule du produit constant : X * Y = K

Ce modèle vise à maintenir une valeur équilibrée dans le pool. L’AMM à produit constant détermine quelle quantité de Token X sera fournie lors de l’achat avec du Token Y, en maintenant le produit inchangé.

Il s’agit du modèle d’AMM le plus éprouvé et le plus largement utilisé, popularisé par Uniswap. Sa simplicité et son efficacité en font la base de nombreux protocoles DeFi. Cette formule fonctionne pour la plupart des paires de tokens et offre une tarification prévisible.

2) Constant Sum Automated Market Maker

La formule de la somme constante : X + Y = C

Ce modèle fonctionne de façon similaire mais utilise l’addition au lieu de la multiplication pour maintenir une valeur constante. Il est adapté à des actifs de valeur voisine, garantissant une relation linéaire entre les prix. En revanche, il n’est pas efficace pour des actifs dont les valeurs divergent fortement, car il ne prend pas en compte les variations importantes et peut entraîner l’épuisement du pool.

Les AMM à somme constante conviennent aux paires de stablecoins ou aux actifs devant conserver la parité 1:1, car ils minimisent le slippage sur ce type de swaps.

3) Hybrid Automated Market Maker

Les hybrid automated market makers combinent deux formules pour tirer parti des avantages de chaque modèle. Curve Finance, par exemple, associe la formule du produit constant à celle de la somme constante afin d’optimiser la courbe de tarification.

Cette approche hybride permet de limiter le slippage dans une certaine plage de prix (à la manière de la somme constante), tout en évitant l’épuisement du pool grâce au produit constant en cas de fortes variations. Ce modèle est particulièrement pertinent pour le trading de stablecoins ou d’actifs proches en valeur.

4) Dynamic Automated Market Maker

Un dynamic automated market maker utilise des oracles pour obtenir les prix des tokens et intégrer des données de marché externes dans le mécanisme d’AMM. Les oracles sont des fournisseurs de données fiables qui transmettent des informations du monde réel à la blockchain.

Les AMM dynamiques adaptent leur tarification selon les conditions réelles du marché, ce qui réduit les opportunités d’arbitrage et le risque d’impermanent loss pour les fournisseurs de liquidité. Ils constituent une évolution technologique visant à pallier certaines limites des modèles purement algorithmiques.

Avantages de l’utilisation des AMM

Entièrement décentralisé

Le principal avantage des AMM est de permettre des transactions sans autorisation ni intermédiaires. Il n’est pas nécessaire d’utiliser un exchange centralisé pour échanger un token contre un autre. Cela s’inscrit dans les principes fondamentaux de la DeFi : des services financiers sans confiance et sans censure.

Les AMM fonctionnent exclusivement sur la blockchain via des smart contracts, ce qui signifie qu’aucune entité ne peut bloquer une transaction, geler des fonds ou exiger une vérification d’identité. Cela transforme radicalement la structure des marchés financiers.

Disponibilité 24h/24 et 7j/7

Les meilleurs exchanges crypto décentralisés sont accessibles à tout moment. Les AMM permettent de négocier sans interruption, contrairement aux marchés classiques soumis à des horaires fixes.

Cette disponibilité permanente est précieuse sur le marché mondial et continu des cryptomonnaies. Les utilisateurs de tous les fuseaux horaires peuvent échanger à leur convenance, sans attendre l’ouverture des marchés, et le protocole fonctionne sans intervention humaine.

Slippage réduit sur les marchés liquides

La liquidité désigne la capacité à échanger aisément, sans impact marqué sur le prix. Les pools de liquidité volumineux offrent une liquidité suffisante pour des transactions assorties d’un slippage minimal, notamment pour les montants moyens.

Lorsque les pools contiennent d’importants volumes des deux tokens, même des swaps conséquents influent peu sur le taux de change. Les AMM peuvent ainsi rivaliser avec les exchanges centralisés pour de nombreuses paires, en particulier celles dotées d’une forte liquidité.

Opportunités de rendement pour les fournisseurs de liquidité

Il est possible pour tout utilisateur d’apporter de la liquidité à un pool en déposant des tokens et ainsi générer un revenu passif. Les fournisseurs de liquidité reçoivent généralement 0,25% de frais sur chaque transaction, cumulés dans le temps.

Au-delà des frais de transaction, de nombreux protocoles offrent des incitations supplémentaires via des programmes de liquidity mining, permettant aux fournisseurs de recevoir des tokens de gouvernance ou d’autres récompenses. Cela multiplie les sources de revenus et fait de la fourniture de liquidité une stratégie attrayante dans la DeFi.

Inconvénients de l’utilisation des AMM

Impermanent loss

L’impermanent loss survient lorsque vous déposez des tokens dans un pool de liquidité plutôt que de les conserver. À mesure que la valeur des tokens diverge, cette perte peut apparaître et réduire le rendement global.

Il s’agit de l’un des principaux risques pour les fournisseurs de liquidité. Les frais de transaction peuvent compenser l’impermanent loss, mais dans des marchés volatils ou en cas de forte appréciation d’un actif, il est possible de percevoir moins que par une détention simple. Il est donc essentiel d’évaluer et de calculer ce risque avant d’apporter des fonds.

Risque de slippage sur les pools de liquidité

Lorsqu’une transaction est réalisée sur une DEX, le prix du token acheté augmente en fonction du volume de la transaction. Le slippage décrit les variations de prix qui interviennent au cours de la transaction.

Pour les échanges importants par rapport à la taille du pool, le slippage peut être conséquent, donnant un prix d’exécution moins avantageux qu’escompté. Les traders doivent donc prendre en compte leur tolérance au slippage et, si nécessaire, fractionner leurs ordres ou utiliser plusieurs pools pour limiter l’impact.

Attaques de front-running

Les attaques de front-running peuvent survenir sur toutes les transactions blockchain, mais elles sont courantes lors de swaps importants sur DEX. Des acteurs malveillants surveillent le mempool pour repérer les transactions volumineuses et soumettent leurs propres transactions avec des frais plus élevés pour passer en priorité.

En front-runnant un ordre d’achat important, les attaquants achètent les tokens avant la victime, puis revendent immédiatement au prix supérieur engendré par l’opération de celle-ci. Cela détourne une partie de la valeur du trader initial et représente un risque majeur en DeFi.

Quel avenir pour les AMM ?

Les exchanges décentralisés fondés sur les AMM sont efficaces pour des usages spécifiques et devraient occuper une place majeure dans le futur de la DeFi. La technologie évolue rapidement, avec des innovations pour dépasser les limites actuelles.

Les prochains développements majeurs concerneront deux axes : les swaps cross-chain et les AMM dynamiques. Les AMM inter-chaînes permettront d’échanger des actifs entre blockchains sans wrapped tokens ni bridges, élargissant ainsi la liquidité et les opportunités de trading.

Les AMM dynamiques intégrant des oracles et des algorithmes avancés traiteront mieux l’impermanent loss et amélioreront la tarification. On peut également s’attendre à une adoption accrue des modèles de liquidité concentrée, où le fournisseur choisit une plage de prix pour son capital, ce qui améliore l’efficacité du capital.

Au fur et à mesure que la technologie mûrit, les AMM devraient gagner en sophistication tout en maintenant leurs avantages de décentralisation et d’accès sans permission, renforçant ainsi leur rôle d’infrastructure essentielle dans l’écosystème crypto.

FAQ

Quelle différence entre un AMM et un exchange traditionnel à carnet d’ordres ?

L’AMM permet d’échanger à n’importe quel prix sans paliers fixes, alors que les carnets d’ordres n’exécutent qu’à certains niveaux. L’AMM s’appuie sur des pools de liquidité automatisés et des formules mathématiques pour fixer les prix, tandis que le carnet d’ordres fait correspondre acheteurs et vendeurs à des points de prix précis.

Comment les fournisseurs de liquidité (LP) des AMM génèrent-ils des rendements ?

Les LP perçoivent des frais de transaction générés par les swaps opérés dans le pool de liquidité et bénéficient d’une éventuelle appréciation de valeur. Ils reçoivent une part proportionnelle des frais en fonction de leur contribution, en plus des gains potentiels liés à l’évolution des prix.

Comment le slippage intervient-il lors des swaps sur un AMM ?

Le slippage survient lorsque des montants importants modifient les réserves d’actifs du pool, ce qui fait évoluer le prix effectif par rapport au prix attendu. Plus la transaction est importante, plus le slippage et la perte potentielle augmentent.

Quels sont les principaux protocoles AMM comme Uniswap et Curve ?

Uniswap, Curve et Kyber Network sont parmi les protocoles AMM les plus répandus. Ils permettent le trading décentralisé sans exchange centralisé, donnant à chacun la possibilité de créer des marchés pour des paires d’actifs.

Pourquoi l’AMM utilise-t-il la formule du produit constant (x*y=k) ?

La formule du produit constant stabilise la tarification des tokens dans les pools de liquidité en maintenant un produit fixe des quantités lors des swaps. Ce mécanisme simplifie le calcul du prix et limite les possibilités d’arbitrage, assurant un trading décentralisé automatisé et efficace.

Quels sont les risques liés au liquidity mining dans les AMM ?

Le liquidity mining dans les AMM expose à l’impermanent loss en cas de variation de prix, au risque de slippage lors des swaps et à celui des smart contracts. Les fluctuations de valeur des tokens peuvent réduire le rendement. L’équilibre du pool et le moment du retrait influencent également la rentabilité.