ユニスワップ（UNI）プロトコルの仕組みを図解で理解しよう

分散型取引所（DEX）の代表格であるユニスワップ（Uniswap）は、自動マーケットメーカー（AMM）という革新的な仕組みを採用し、暗号資産の取引方法に大きな変革をもたらしました。本稿では、ユニスワップのプロトコルを詳細に解説し、その仕組みを図解を用いて分かりやすく説明します。技術的な背景知識を持つ読者だけでなく、暗号資産取引に興味を持つ初心者にも理解できるよう、丁寧に解説していきます。

1. 自動マーケットメーカー（AMM）とは

従来の取引所は、買い手と売り手をマッチングさせる「オーダーブック」方式を採用していました。しかし、ユニスワップは、このオーダーブック方式ではなく、AMMという新しい仕組みを採用しています。AMMは、流動性を提供するユーザー（流動性プロバイダー）が資金をプールし、そのプールを利用して取引が行われる仕組みです。これにより、取引所を介さずに、プログラムによって自動的に取引が実行されます。

AMMの核心となるのは、定数積マーケットメーカー（Constant Product Market Maker）と呼ばれる数式です。この数式は、以下のようになります。

x * y = k

ここで、xとyはそれぞれプール内のトークンAとトークンBの量を表し、kは定数です。この数式が意味するのは、取引が行われるたびに、xとyの積が常にkに保たれるように、トークンの価格が調整されるということです。例えば、トークンAを購入する場合、プールからトークンAを取り出し、トークンBをプールに追加します。これにより、xが減少し、yが増加しますが、x * y = kの関係が保たれるように、トークンAの価格が上昇します。

定数積マーケットメーカーの模式図

2. 流動性プールの役割

ユニスワップの取引は、流動性プールと呼ばれる資金のプールによって支えられています。流動性プールは、ユーザーが提供するトークンAとトークンBのペアで構成されます。流動性を提供するユーザーは、プールにトークンを預けることで、取引手数料の一部を受け取ることができます。この報酬が、流動性プロバイダーのインセンティブとなります。

流動性プールには、様々なペアが存在します。例えば、ETH/DAI、UNI/ETHなど、様々なトークンペアのプールが存在し、ユーザーは自分の取引したいトークンペアのプールを選択して取引を行います。流動性プールの規模が大きいほど、取引のスリッページ（価格変動）が小さくなり、よりスムーズな取引が可能になります。

流動性プロバイダーは、プールにトークンを預ける際に、LPトークンと呼ばれるトークンを受け取ります。LPトークンは、プールにおける自分の持ち分を表すトークンであり、流動性プールから資金を引き出す際に必要となります。LPトークンを保有していることで、流動性プロバイダーは取引手数料の一部を受け取る権利を得ます。

3. スリッページとインパーマネントロス

ユニスワップで取引を行う際には、スリッページと呼ばれる現象が発生する可能性があります。スリッページとは、注文を実行するまでに価格が変動してしまう現象です。流動性プールの規模が小さい場合や、取引量が多い場合には、スリッページが大きくなる傾向があります。

また、流動性プロバイダーは、インパーマネントロスと呼ばれるリスクに直面する可能性があります。インパーマネントロスとは、プールに預けたトークンの価格変動によって、単にトークンを保有していた場合よりも損失が発生する現象です。これは、AMMの仕組み上、必然的に発生するリスクであり、流動性プロバイダーはこれを理解しておく必要があります。

インパーマネントロスの計算例を以下に示します。あるユーザーがETHとDAIの流動性プールに1:1でトークンを預けたとします。その後、ETHの価格が2倍になったとします。この場合、AMMはETHの価格を下げ、DAIの価格を上げるように調整します。その結果、ユーザーが流動性プールから資金を引き出す際に、ETHの保有量が減少し、DAIの保有量が増加します。この結果、ETHの価格上昇による利益が相殺され、損失が発生する可能性があります。

4. ユニスワップのバージョンと進化

ユニスワップは、これまでいくつかのバージョンを経て進化してきました。最初のバージョンであるV1は、基本的なAMMの仕組みを実装したものでしたが、V2では、複数のトークンペアを同時に提供できる機能や、より効率的な流動性プールの管理機能が追加されました。そして、最新バージョンであるV3では、集中流動性と呼ばれる新しい仕組みが導入されました。

集中流動性とは、流動性プロバイダーが特定の価格帯に流動性を提供できる仕組みです。これにより、流動性プロバイダーは、より効率的に取引手数料を稼ぐことができるようになり、また、取引のスリッページをさらに小さくすることができます。V3は、AMMの効率性を大幅に向上させ、ユニスワップをより競争力のあるDEXに進化させました。

集中流動性の模式図

5. UNIトークンとガバナンス

ユニスワップは、UNIと呼ばれるガバナンストークンを発行しています。UNIトークンを保有することで、ユニスワップのプロトコルの改善提案や、資金の配分に関する投票に参加することができます。これにより、ユニスワップのコミュニティは、プロトコルの方向性を決定し、その進化を促進することができます。

UNIトークンは、流動性プロバイダーへの報酬として配布されることもあります。これにより、流動性プロバイダーは、取引手数料の獲得に加えて、UNIトークンを獲得することで、ユニスワップのガバナンスに参加する権利を得ることができます。

6. ユニスワップのメリットとデメリット

ユニスワップは、従来の取引所と比較して、いくつかのメリットとデメリットを持っています。

メリット

• 分散性：中央集権的な管理者が存在しないため、検閲耐性が高く、セキュリティが高い。
• 透明性：すべての取引履歴がブロックチェーン上に記録されるため、透明性が高い。
• アクセシビリティ：誰でも簡単に取引に参加できる。
• 流動性：多くのトークンペアが利用可能であり、流動性が高い。

デメリット

• スリッページ：流動性プールの規模が小さい場合や、取引量が多い場合には、スリッページが大きくなる可能性がある。
• インパーマネントロス：流動性プロバイダーは、インパーマネントロスというリスクに直面する可能性がある。
• ガス代：イーサリアムネットワークの混雑状況によっては、ガス代が高くなる可能性がある。

まとめ

ユニスワップは、AMMという革新的な仕組みを採用し、暗号資産の取引方法に大きな変革をもたらしました。流動性プール、スリッページ、インパーマネントロス、集中流動性など、理解すべき概念はいくつかありますが、これらの仕組みを理解することで、ユニスワップをより効果的に活用することができます。UNIトークンによるガバナンス機能は、コミュニティによるプロトコルの進化を促進し、ユニスワップをより持続可能なDEXへと成長させていくでしょう。今後も、ユニスワップは、暗号資産取引の分野において、重要な役割を果たしていくことが期待されます。