Застій цін на блокчейні: чому TWAP поступається VWAP?

При створенні протоколів DeFi розробники стикаються з ключовою проблемою — як забезпечити точну та немодифіковану ціну активів. Перед ними стоять два основних алгоритми: TWAP (часово-вагова середня ціна) та VWAP (об’ємно-вагова середня ціна). Здається, що вибір простий, але він безпосередньо впливає на безпеку протоколу та досвід користувачів.

Ілюзія простоти TWAP: ціна за її спрощенням

Чому це здається надійним?

TWAP — це часово-вагова середня ціна (time-weighted average price), логіка обчислення якої дуже проста: беруться ціни з кількох моментів часу, підсумовуються і діляться на кількість точок даних. Формула виглядає так:

TWAP = (TP1 + TP2 + … + TPn) / n

Наприклад, за 60 секунд з інтервалом у 15 секунд збираються цінові дані: у 0 секунд — $100, у 15 секунд — $102, у 30 секунд — $101, у 45 секунд — $98, у 60 секунд — $103. Тоді TWAP = (100+102+101+98+103) / 5 = $100.8.

Головна перевага цього алгоритму — низька обчислювальна складність, що робить його придатним для виконання безпосередньо в блокчейні, особливо при формуванні цін за допомогою автоматичних маркет-мейкерів (AMM) на DEX. Він також частково протидіє атакам типу flash loan — оскільки ціна обчислюється по кількох блоках, хакер не може однією транзакцією позичити і маніпулювати спотовою ціною.

Але проблема криється у деталях.

Переваги VWAP: чому більшість протоколів обирають його

Замість того, щоб казати, що VWAP — складніший, краще сказати, що він — розумніший. Основна ідея VWAP (об’ємно-вагової середньої ціни) полягає в тому, що не всі ціни мають однакову вагу — ринок з великим обсягом торгів має більший вплив.

Формула обчислення:

VWAP = (V1 × P1 + V2 × P2 + … + Vn × Pn) / Загальний обсяг

Припустимо, актив торгується на трьох біржах з такими даними:

• X біржа: 100 токенів × $101
• Y біржа: 150 токенів × $102
• Z біржа: 500 токенів × $100

VWAP = (100×101 + 150×102 + 500×100) / (100+150+500) = $100.53

Здається, що цей алгоритм ускладнений, але насправді він краще відображає реальний стан ринку. Chainlink Price Feeds побудовані саме на механізмі VWAP — це не випадковість.

Порівняльний аналіз: чому TWAP у реальних умовах поступається

Затримка — ціна реального часу

TWAP базується на історичних даних цін, що робить його за своєю природою запізнілим. У періоди екстремальних коливань ринку (наприклад, у разі раптових подій або великих продажів) ціна за TWAP може суттєво відхилятися від фактичної ринкової ціни, що створює можливості для атак.

Теоретично, скорочення інтервалу збору даних зменшує затримку, але водночас знижує безпеку — вартість атаки зменшується. Це і є дилемою TWAP: безпека і точність — протилежні поняття, і їх одночасне оптимізування неможливо.

З іншого боку, VWAP може обчислюватися на основі актуальних ринкових даних у реальному часі, що робить його більш адаптивним до швидких змін.

Недостатній охоплення ринку

Це — найсмертельніша слабкість TWAP.

Виконання TWAP у блокчейні зазвичай залежить лише від даних одного DEX. У міжланцюгових екосистемах ця проблема ще гостріша — одна й сама активи можуть торгуватися на кількох DEX одночасно, а ліквідність розподілена. Атака з мінімальною ліквідністю на одній біржі може змінити всю ціну TWAP. Крім того, ліквідність змінюється з часом: сьогодні біржа з високою ліквідністю може завтра стати малоліквідною.

VWAP інтегрує всі централізовані біржі (CEX) і децентралізовані (DEX), враховуючи всі інстанси активу, забезпечуючи глобальну картину. Щоб маніпулювати VWAP, зловмиснику потрібно контролювати більшу частину ринку — що вже економічно нерозв’язно.

Множинні MEV-атаки на кілька блоків

На блокчейнах з механізмом Proof of Stake (PoS) валідатори зазвичай мають попереднє знання про майбутні блоки. Зловмисник із достатнім стейком може контролювати кілька послідовних блоків і маніпулювати ціною спотових активів у цей час. TWAP — зовсім не захищений від таких багаторівневих атак.

Обмежена різноманітність активів

TWAP, заснований на ліквідності в ланцюгу, може оцінювати лише активи, що існують у цьому ланцюгу. Наприклад, Ethereum-проєкти працюють лише з ERC-20 токенами, а міжланцюгові активи і реальні активи (RWA) — ні.

VWAP не має таких обмежень і може охоплювати нативні криптоактиви, фіатні гроші, товарні активи і синтетичні активи, що робить його більш універсальним.

Чому VWAP стає галузевим стандартом

Підвищена стійкість до маніпуляцій

Безпека алгоритму VWAP можна значно покращити. Окрім інтеграції більшої кількості джерел даних для зменшення централізаційних ризиків, можна залучати високоякісних постачальників даних для фільтрації фальшивих транзакцій і аномалій, а також додавати криптоекономічні стимули. Ці покращення не зменшують точність цін.

Глобальне ціноутворення

Зважуючи на обсяг торгів, VWAP відображає реальні ціни на глобальних ринках. Навіть якщо окремі біржі маніпулюють ціною, їхній вплив на загальну ціну мінімальний через низький ваговий коефіцієнт.

Більша актуальність

VWAP використовує найсучасніші ринкові дані, оновлюється часто, і ціна більш точно відображає реальний стан активів. Це забезпечує більш тісний зв’язок між ціною і ринковою ситуацією.

Практичне застосування: від вибору до реалізації

Для команд, що розробляють DeFi-додатки, цей порівняльний аналіз має безпосереднє значення:

Якщо протокол — легкий, з низькими вимогами до безпеки (наприклад, для невеликих транзакцій у межах одного ланцюга), то низька вартість TWAP може бути виправданою. Але для великих активів, міжланцюгових операцій і високобезпечних протоколів VWAP — майже єдиний раціональний вибір.

Chainlink Price Feeds саме через використання механізму VWAP зберігає точність навіть у періоди сильних коливань. На вересень 2022 року ця мережа вже надала понад 4.2 мільярда цінових даних, захищаючи понад 1470 проектів і активи на сотні мільярдів доларів.

Висновок: точне ціноутворення — основа DeFi

При виборі механізму ціноутворення розробники фактично зважують зручність і безпеку. Хоча TWAP простий, його внутрішні затримки, обмежена охоплюваність і слабка захищеність від маніпуляцій роблять його не найкращим рішенням у більшості виробничих сценаріїв.

Обґрунтовані та більш надійні — алгоритми ціноутворення на основі об’ємно-вагового середнього. Зі зрілістю DeFi-екосистеми інтеграція високоякісних цінових даних у реальному часі стає стандартом, а не опцією. Вибір правильного алгоритму ціноутворення — це фундаментальний крок у забезпеченні безпеки активів користувачів і довгострокового розвитку протоколу.