왜 자동 시장 조성자(AMM) 메커니즘이 예측 시장 분야에서 실패하는가?
글쓴이: Melee
번역: AididiaoJP, Foresight News
2017년 7월, 헤이든 애덤스(Hayden Adams)는 당시 근무하던 지멘스(Siemens)에서 해고당했다. 그는 기계공학 엔지니어로 일하고 있었다. 그의 대학 동기 카를 플뢰르슈(Karl Floersch)는 당시 이더리움 재단(Ethereum Foundation)에서 근무하며 자주 스마트 계약에 대해 이야기해주었다. 애덤스는 이전까지 그런 이야기에 별 관심을 두지 않았다. 그러나 실직 후 시간이 남자니 해볼 만한 일을 찾아보기로 하고, 드디어 그의 이야기에 귀 기울이기로 결정한다.
자동 시장 조성자(AMM)의 탄생
플뢰르슈는 비탈릭 부테린(Vitalik Buterin)의 블로그 글을 추천해 주었는데, 이 글은 주문서(order book) 대신 수학 공식을 사용해 블록체인 상에서 거래소를 운영하는 방안에 대해 다루고 있었다. 이 방식은 매수자와 매도자를 직접 매칭시키는 것이 아니라, 거래자가 자산 풀(asset pool)과 직접 교환하도록 하며, 가격은 풀 내 토큰 비율에 따라 자동으로 결정된다. 당시에는 이와 같은 구현체가 하나도 존재하지 않았다. 애덤스는 이를 학습용 프로젝트로 삼아 개발을 시작했고, 이더리움 재단으로부터 6만 5천 달러의 보조금을 받았다. 그리고 2018년 11월, 유니스왑(Uniswap)을 출시했다.
그 공식은 거의 아이처럼 단순하다: x * y = k.
두 종류의 토큰이 하나의 풀에 담겨 있으며, 이들의 곱은 항상 일정하게 유지된다. 누군가 한 종류의 토큰을 매수하면, 다른 종류의 토큰을 풀에 예치해야 하고, 이에 따라 풀 내 비율이 바뀌며 가격도 자동으로 조정된다. 주문서도, 매칭 엔진도, 전문 시장 조성자도 필요 없다. 누구나 풀에 토큰을 예치할 수 있으며, 모든 거래에서 수수료를 수익으로 얻을 수 있다.
이렇게 자동 시장 조성자는 탈중앙화 금융(DeFi)의 기반이 되었다. 유니스왑, 크라우브(Curve), 발란서(Balancer)를 비롯해 수십 개의 다른 프로토콜들이 수십억 달러 규모의 거래량을 처리하고 있다. 블록체인 상의 주문서는 느리고 비용이 비싸며, 전통적인 시장 조성자들은 보유자 수가 겨우 200명에 불과한 토큰에 진입하려는 의욕조차 없다. 자동 시장 조성자는 누구나 언제든지 어떤 자산이든 간에 유동성 시장을 만들 수 있도록 한다. 자동 시장 조성자가 등장하기 전에는 새로운 자산을 상장하려면 허가와 적절한 인프라가 반드시 필요했다. 그러나 자동 시장 조성자가 등장한 이후에는 단지 하나의 자금 풀만 있으면 충분하다.
그 이점은 명백하다. 따라서 예측 시장(prediction market) 역시 이를 도입하려는 시도를 자연스럽게 하게 되었다.
자동 시장 조성자와 예측 시장
예측 시장은 토큰 시장과 마찬가지로 ‘콜드 스타트(cold start) 문제’를 안고 있다. 유동성이 있어야 거래자가 생기고, 거래자가 있어야 유동성을 제공하려는 사람이 생긴다. 잘 알려지지 않은 사실이지만, 로빈 핸슨(Robin Hanson)은 이미 2002년에 발표한 ‘로그 시장 점수 규칙(logarithmic market scoring rule)’에서 예측 시장을 위한 자동 시장 조성 방안을 제시했다.
그는 이론적으로 콜드 스타트 문제를 이미 해결했다고 여겼다. 그러나 실제로는 이 방안이 이후 예측 시장의 유동성 자동화를 시도할 때마다 반복해서 나타나는 동일한 병목 현상—즉, 공식이 영원히 변동하는 토큰과 만기 시 반드시 종료되는 권리 증서(rights instrument)를 구분하지 못한다는 문제—을 안고 있었다.
예측 시장의 결과는 이진적이다. 즉, 최종적으로 1 또는 0으로 정산된다. 반면 토큰 교환 풀에서는 두 자산 모두 무한정 변동 가능하며, 자동 시장 조성 공식이 효과를 발휘할 수 있는 이유는 바로 두 토큰 모두 설계상 0이 되지 않도록 구성되어 있기 때문이다.
초기 폴리마켓(Polymarket)은 로그 시장 점수 규칙 기반의 자동 시장 조성자를 사용했다. 어거(Augur) 역시 유사한 방식을 실험한 바 있다. 자동 유동성 풀이 토큰 교환에 효과적이었다면, 선거 베팅에도 동일하게 효과적일 것이라고 여겨졌다.
그러나 현실은 그렇지 않았다.
왜 자동 시장 조성자는 예측 시장에서 실패했는가?
예측 시장의 특정 이벤트가 정산되면, 한쪽은 1달러의 가치를 가지게 되고, 다른 쪽은 0달러의 가치를 갖게 된다. 이는 풀에 유동성을 제공하는 모든 사람에게 수학적으로 거의 잔혹한 결과를 초래한다. 시장이 정산에 가까워질수록, 자금 풀은 자동으로 손실이 나는 쪽으로 재균형된다.
비영구적 손실
탈중앙화 금융 거래자들이 말하는 ‘비영구적 손실(impermanent loss)’은 여기서 완전히 ‘영구적 손실(permanent loss)’이 된다. 모든 시장은 반드시 정산되며, 모든 자금 풀은 결국 가치가 0이 된 지분들을 한 줌씩 보유하게 된다.
일반적인 탈중앙화 금융 자금 풀에서는 거래 수수료가 시간이 지남에 따라 비영구적 손실을 상쇄할 수 있다.
그러나 예측 시장에서는 손실이 구조적으로 필연적이다. 유일한 질문은 유동성 제공자가 얼마나 많은 손실을 입느냐뿐이다. 각 프로토콜은 유동성 채굴, 보상 프로그램, 다양한 인센티브 구조 등을 통해 사용자들이 이러한 자금 풀에 자산을 예치하도록 설득하려 시도해 왔다. 그러나 이런 모든 시도는 단지 사용자들이 손실을 더 천천히 입도록 보조금을 주는 방식일 뿐이다.
가격 발견
또 다른 문제는 가격 발견(price discovery)이다. 자동 시장 조성자는 풀 내 비율과 고정된 공식을 기반으로 자산을 가격 책정한다. 토큰의 경우 ‘정확한 가격’ 자체가 이동 목표이며, 공식 기반의 근사값으로도 충분히 기능한다. 그러나 예측 시장의 가격은 확률을 의미해야 한다. 상수 곱셈 곡선(constant product curve)이 유도하는 슬리피지(slippage)는 신호를 왜곡하며, 특히 유동성이 낮은 시장에서는 단 한 건의 거래만으로도 암시된 확률이 수 개의 베이시스 포인트(basis point)만큼 요동칠 수 있다.
중앙 제한가 주문서(CLOB)가 자동 시장 조성자보다 우수한가?
폴리마켓은 이 점을 매우 일찍 깨달았다. 2022년 말, 이 플랫폼은 로그 시장 점수 규칙 기반의 자동 시장 조성자에서 중앙 제한가 주문서(Central Limit Order Book, CLOB)로 전환했다. 자동 시장 조성자는 가격 범위 전체에 걸친 연속적인 토큰 교환을 위해 설계된 것이다. 반면 예측 시장은 알려진 최종 값으로 수렴하는 이진적 결과에 대해 정확한 확률을 산출해야 한다. 이는 완전히 다른 문제이다.
즉, 토큰 거래에 있어서 자동 시장 조성자를 혁명적으로 만든 특성들—허가 없이 시장을 생성할 수 있는 점, 즉각적인 유동성 유도, 전문 시장 조성자에 대한 의존 없음—은 바로 예측 시장이 절실히 필요로 하는 특성들이다. 문제는, 토큰 교환을 위해 고안된 상수 함수 공식이라는 구체적인 메커니즘이, 이진적 결과와 반드시 정산되는 현실에 직면했을 때는 유지하기 어렵다는 점이다.
예측 시장이 직면한 과제는, 바로 이러한 시장의 실제 정산 방식을 반영할 수 있는 인프라를 통해 위의 효과들을 재현하는 것이다.
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