觀察 | 誰會成為下一個Uniswap？_SWAP:AMM

本文來源：Odaily星球日報，原題《從尋找下一個幣安，到尋找下一個Uniswap》

作者：王也

從銷毀平臺幣到跟風IEO，過去幾年，“長尾”交易所們一直在復刻頭部交易所的展業路線。

這兩個月，風向變了。DeFi火熱，DEX吸金，資本熱錢紛紛押注去中心化交易所賽道，“三大”在內的CEX也紛紛投身DeFi，成立專項基金，尋找下一個爆火良機。

從前“做下一個幣安”的愿景已不太可能實現，“做超越Uniswap的DEX”則看上去更加可行。畢竟Uniswap自身也有許多備受詬病的問題，如果DeFi熱潮持續，新的DEX崛起可期。

7月27日，中心化衍生品交易平臺FTX宣布推出基于Solana公鏈的DEX——Serum。

8月4日，HakkaFinance發布去中心化穩定幣閃兌工具BlackHoleSwap白皮書，BlackHoleSwap對標目前大火的去中心化穩定幣兌換平臺Curve。

8月8日，DeFiLabs創始人代世超在2020?以太坊技術及應用大會上宣布去中心化交易所DODO將上線ETH/USDC交易對。

8月11日，鏈上聚合交易平臺1inch推出自動做市商Mooniswap，支持用戶以去中心化和非托管的方式在代幣之間切換。

頭部跨鏈協議Cosmos也入局了，8月14日，IRISnet研究總監JeffreyHu在推特上表示，Cosmos即將推出類似Uniswap的平臺Coinswap。

其它在過去始終未能俘獲大眾的老牌DEX也紛紛發力。8月1日，BancorV2上線，新增了多項亮眼功能，其提供單個代幣流動性的做法，顯然也是在解決Uniswap的痛點。8月7日，去中心化交易所IDEX宣布完成250?萬美元的種子輪融資，由G1Ventures和BorderlessCapital領投，計劃下個月發布2.0?版本。

上述例子都是積極的探索，也為幣圈從業者開辟了新的業務方向。

流動性挖礦的東風打破了DEX多年的流量困局，AMM通過存入代幣在去中心化資金池的方式提高流動性。據TheBlock，DEX在7月的交易量超過40億美元，創歷史新高；同時，DEX與中心化交易所交易量的占比增加至近3.95％，而年初這個數字還是?0.1%。

從模式進化到數據表現，DEX前景逐漸明朗。

但DEX仍處于混戰時期，競爭格局不確定，各具特色的新玩家層出不窮，每家都有可能突圍而出。

本文中，Odaily星球日報將先普及一些關于DEX的入門知識，呈現DEX在撮合方式上的演變路徑，最終討論DEX未來的進化方向。

Yearn.finance：觀察到大筆與Harvest Finance相關交易 但所有系統不受影響:Yearn.finance官方剛剛發推文稱，早間我們觀察到一個很大的交易活動，資產APY（年化收益）的增加與鎖倉量TVL的減少相一致。調查顯示，這是由于與Harvest Finance相關的交易活動增加和撤資所致。所有系統都不受影響。[2020/10/26]

從訂單簿到AMM的范式革命

DEX按撮合方式可以分為訂單簿、自動做市商和聚合器三種。本文我們主要介紹最常見的訂單簿和AMM。

在正式介紹之前，我們首先要了解什么是做市商(MarketMaker)。

據MakerDAO中國區負責人潘超介紹，做市商不同于普通交易者，他們是風險中性的，一手持有股票，一手持有現金。在訂單簿模式下，會同時布上買單和賣單，中間為價差。類似的，柜臺模式的做市商會在客戶詢價時給出有利可圖的報價。

做市商是流動性的來源，高流動性市場需要做市商，同時也吸引規模化的做市商參與。

下面我們分別看看訂單簿下和AMM模式下做市商是如何工作的。

訂單簿

幣安、火幣、OKEx等中心化交易所的撮合都基于訂單薄模型。在訂單簿中包含了買單和賣單列表，并列出了在每個價格點出價或要價的數量。

在訂單簿式交易所中，需要做市商通過掛單來提供流動性。如果訂單簿交易所沒有流動性，會出現想買買不到、想賣賣不出的情況，因此流動性是衡量一個交易所的重要指標，流動性越好，成交越便捷。

在DEX中，訂單簿又可分為鏈上訂單簿和鏈下訂單簿。

鏈上訂單簿?

鏈上訂單簿模式，指所有的買賣掛單都存儲在區塊鏈上，訂單簿中的訂單會根據設定的買賣盤條件進行訂單撮合和交易結算。

早期的基于以太坊的去中心化交易所EtherDelta采用的這種模式，用戶的充值、掛單、交易結算、提現等全部由智能合約來完成。由于沒有訂單自動撮合的機制，其上的每筆交易均需要在鏈上確認。其訂單模式如下圖所示：

Maker填寫訂單請求，并用私鑰簽名后提交到區塊鏈上鎖定，Taker從鏈上訂單簿中選擇希望交易的訂單，并發起一筆交易，然后由智能合約對Maker和Taker的交易需求進行匹配，交易成功后在鏈上進行結算。

鏈上訂單模式的優點是直接通過錢包交易，透明度和安全性較高，但其交易流程都在鏈上，交易速度較慢，確認時間較長，影響用戶體驗。同時訂單交易深度較差，并且交易費用較高，也可能因為鏈上的一些擁堵、Gas等原因導致交易失敗等情形的發生。

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鏈下訂單簿

與鏈上訂單簿相比，鏈下訂單簿模式最大的特點是：鏈下訂單撮合+鏈上結算。0x、IDEX1.0等屬于此種模式。

0x是一個可以在以太坊區塊鏈上進行ERC20代幣對等交易的開放式協議。該協議在技術上引入了Relayer的概念。Relayer負責在鏈下收集用戶訂單、初步撮合后提交到鏈上進行結算。0x的訂單流程如下圖：

由Relayer對外提供訂單簿服務，主持和維護一個鏈下訂單。Maker和Relayer以無需信任的方式談判交易費用、訂單，然后由Relayer將訂單提交給訂單簿，Taker對選中的訂單進行填充，并廣播至以太坊區塊鏈上，由智能合約完成最后的清算流程。

以0x為代表的“鏈下訂單Relayer匹配+鏈上結算”的混合設計模式，將狀態通道的效率與即時結算的鏈上訂單相結合，大大降低了市場交易雙方的摩擦成本，結算速度加快，消耗費用降低。

今年7月正式上線的Augur2.0版本的預測市場也采用了由0x協議支持的鏈下訂單簿，然而用戶對Augur新版本的反響似乎并不熱烈。

基于Relayer的訂單薄技術可以是中心化的也可以是非中心化的，在一定程度上犧牲了部分去中心化特性，但與中心化的交易所相比，用戶體驗、交易速度上仍偏弱。

總得來說，訂單簿模式下的DEX寄生于CEX的流動性：無法共享流動性，并且重運營，獲取流量成本較高。

AMM模式下：套利商賺差價，做市商分紅

今年6月，去中心化借貸平臺Compound創新的流動性挖礦模式讓AMM得以大火，目前市面上比較火熱的DEX幾乎都是用的AMM。

AMM交易所不需要提供訂單簿來展示買賣雙方想要成交的價格，而是將流動性匯集到一起，并根據某種特定數學算法實現做市。

以Uniswap為例，其定價曲線數為經典的X*Y=K，恒定常數乘積。X是新幣的數量，Y是ETH數量，K是常數。新幣的發型方以一定的比例創建交易池，同時也確定了新幣的上幣價格，即X與Y的比例。由于X與Y是構成恒定乘積的關系，X和Y是此消彼長的關系，有人在該合約中購買新幣X，那Y的數量就會增加。

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下面我們來舉個例子讓大家理解x和y此消彼長的關系。

投資者小明想為Uniswap中的ETH/DAI交易對提供流動性，假設1ETH=400DAI，Uniswap的公式就是1*400=400。如果小明想要購買價值50DAI的ETH，在ETH/DAI池子里面注入50DAI的流入量，同時減少ETH，那么為了保證乘積還是常數400，池子里面還留下的ETH的數量=400/=0.89，最后小明能拿到的ETH數量=1-0.89=0.11。

通過小明為Uniswap中ETH/DAI交易對提供流動性的例子，我們可以看到為了維持X*Y的乘積固定，隨著注入的DAI的不斷增多，池子中剩余的ETH減少。

DODOCMO代世超向Odaily星球日報表示，X*Y=K定價機制決定了買入哪一邊的數量多，與之相應的幣種價格就會上升。所以，在這個池子中，只要有人買入新幣X，就會推動它的價格一直上漲。

如果小明想要再買50DAI的ETH，他又需要繼續向池子中注入50DAI的流入量。注意，此時ETH/DAI池子里剩下?0.89ETH和450DAI，小明再次向池子中注入50DAI之后，為了保證K值維持在400，這時候池子里還留下的ETH數量=400/=0.8，這次小明能拿到的ETH數量=0.89-0.8=0.09。

我們可以清晰地看到，同樣是購買50DAI的ETH，小明第二次拿到的ETH明顯變少了，也就是說DAI的單價變貴了，這就是用函數來定價的一個特點：X被買走的越多，X越貴；X被賣的越多，X越便宜。

這樣的滑點也會引來套利者的注意。小明第二次以0.09ETH的價格賣出了50DAI，按照X*Y=K的關系，如果這時候套利者買入50DAI，就只需要花費0.09ETH，這就與第一次買入50DAI的價格形成了價差。

潘超將Uniswap比作一個特殊的自動售賣機，只要有人買走商品，該商品的價格就會提高，且取的越多，價格飆升越快，直到做市商和套利商補貨。?

在訂單簿模式下，做市商賺交易費和價格差這兩個部分的錢；在AMM中，做市商，或者說流動性提供者只賺交易費這一個部分的錢，而套利者則賺價格差這一部分的錢，即AMM模式下套利商賺差價，做市商分紅。

聲音 | 新華財經觀察：比特幣持續暴漲 投機風險升高:據新華社報道，比特幣價格繼上周突破1萬美元大關后繼續維持漲勢，但近期市場投機性有所增強，空頭力量抬頭。分析人士認為，雖然目前比特幣價格快速上漲，但比特幣和其他加密貨幣距離廣泛贏得市場信任尚需時日，投資者應警惕比特幣市場的投機性風險。這一方面是因為比特幣市場規模較小，易于價格操縱；另一方面是因為全球迄今尚未建立健全的比特幣市場監管機制。[2019/6/26]

因此，DEX采用AMM模式，是DeFi從0到1的創新，降低了普通用戶成為做市商的門檻，開辟了“人人皆可做市”的時代。

AMM模式的缺陷在哪里？

相較于傳統訂單簿模式，AMM具有自動化、低成本和高效的優勢，但在定價權、無常損失、滑點等方面存在一定的問題。

無法獨立定價

根據歐科云鏈研究院的分析，AMM因缺少價格發現功能而無法對新幣進行獨立定價。

做市商的收益主要來源于買賣差價，在對市場進行做市時，以收益最大化為目標。這要求做市商必須充分利用市場信息，提出報價。與此同時，投資者根據做市商的報價做出投資決策，并將自己的交易信息及時反饋給做市商，隨后做市商再根據手上的資產頭寸和價格差異調整報價。因此，在做市商與投資者的共同推動下，市場可以發現真實的交易價格。

然而，AMM模式下并沒有價格發現的功能。

比如在某一資產的交易上，用戶A掛出的是5美元/手的買單，用戶B掛出的是10美元/手的買單，在競價制度或做市商制度下，B會先實現交易，但Uniswap平臺無法保證B先成交。因為AMM的價格是靠流動性驅動的，交易價格由儲備池的資產情況決定，而非訂單價格決定，即AMM只能產生交易價格，卻不能發現市場價格。為此，AMM不得不引入套利者這一重要角色：一旦AMM平臺上的價格與市場公允價格不同，就會出現套利空間，并將價格拉回正軌。

歐科云鏈研究院認為金融市場交易制度的核心是發現價格功能，AMM這種無法發現價格的交易制度注定無法成為主流。

代世超也認為，AMM模式下，新幣的發行價格過度受制于項目方自己。

“在新發行的場景下，不同于已有的加密資產交易，其分散度是很低的，新幣的籌碼都集中在項目發行方的手中。這就導致DEX的流動性池子幾乎只能由項目方自身注入，缺乏普遍參與的流動性提供者。同時，多市場套利的機制可能就失效了，項目方向流動性池子中注入代幣的數量和時機都會直接影響價格。”代世超告訴Odaily星球日報。

首先來說注入的數量問題，由于DEX定價曲線的特征，注入代幣的數量越多，其交易滑點越低，也就是說買入單位新幣的價格變化就越小，所以，代幣池的總量和比例直接決定了價格。

動態 | 歐盟區塊鏈觀察站和論壇發布GDPR合規指南:最近，歐盟區塊鏈觀察站和論壇發布了一份文件，指導區塊鏈公司如何避免違反通用數據保護條例（GDPR）法律。該文件建議，如果必須在鏈上存儲信息，則區塊鏈網絡應該是私有的并且是允許的。此外，在將私有區塊鏈鏈接到公共區塊鏈時，應保護私有數據。同時觀察站還敦促歐盟解決GDPR與區塊鏈平臺之間的爭議問題。[2018/10/21]

所以，當注入池子中的幣很少的時候，往往要注意。

同時，由于Uniswap的定價曲線理論上希望提供無限的流動性，那么當某個幣在池子中被買的只剩很少的時候，其邊際價格會變動非常的大。

其次是注入時機的問題。如果要多次注入，那么每一次注入代幣對整體價格影響都是非常大的。

無常損失：挖款收益沒有跑贏持幣收益

無常損失是AMM池當前對于流動性提供商最不利的地方，也是DEX發展的最大阻力之一。

首先我們要明白什么是無常損失：相較于只是簡單地持有代幣，向AMM提供流動性的用戶可能會看到其質押的代幣在損失價值，這種風險被稱為“無常損失”。

簡單來說，假設你為ETH/DAI代幣池提供流動性，但如果ETH漲得很快，為了維持K乘積的固定值，那么你持有的DAI就會變多，ETH的數量變少，你手中原本低價買入的ETH被套利者用DAI悄悄換走了，那么你為代幣池提供流動性獲得的收益，可能還不如直接持有ETH帶來的收益。

我們曾在一次流動性挖礦中切身體會到無常損失，因為質押的代幣價格在流動性挖礦期間翻了三倍，導致挖礦收益沒有跑贏持幣收益，最后我們索性退出質押挖礦，直接持有代幣。

從本質上來說，無常損失實際上來源于套利行為。AMM的交易價格與市場公允價格是脫軌的，為此需要套利者進來購買被低估的資產或賣出高估的資產，直到AMM提供的價格跟外部市場匹配。因此，套利者的利潤實際上來自于流動性提供者。

如果無常損失超過了流動性收益，那么流動性提供者將不再提供流動性。因此無常損失的大小是決定AMM類DEX能否正常運營的關鍵。

下圖展示了代幣價格變化和無常損失之間的關系：

圖片來源于：機械鐘

以三個點為例子：黃線與藍線的交叉點是當外部價格沒有發生變化時，無常損失為零；綠線與藍線的交叉點分別是當價格跌了50%后，以及價格漲了100%?后，無常損失都為-5.7%，不難發現無常損失與價格變化的幅度有關，與代幣漲跌方向無關。

滑點太高，AMM?類DEX只適用于日常小額兌換

經常有用戶抱怨在Uniswap中的交易滑點太高，不劃算。確實如此，除了少數流動性池的流動性比較可觀之外，多數代幣的流動性池并不適合較大額度的交易。

滑點過高的問題也是阻礙機構投資者和新用戶進入AMM類DEX的一大原因。

在文章第一部分我們已經舉例解釋了滑點出現的背后邏輯，滑點是DEX用函數來定價的一大缺點，也引來了套利者的進場，而套利行為又帶來了無常損失的出現。

有趣的是，滑點和無常損失間存在一些互斥關系，減少滑點追逐的是一種價格的穩定，減少無常損失追逐的是一種價格的變化，優化一邊可能會損失另一邊。

所以從某種程度上來說，對于AMM類DEX來說，無常損失和滑點也可以看作自動做市商身體的一部分，只能調整和改善節奏，而不可強行驅逐。“無滑點”和“消除無常損失”的說法至少在目前看來都是不可信的，因為滑點的降低和無常損失的減少必然都是以對方的增加為代價的。

誰會成為下一個Uniswap？

雖然滑點和無常損失是不可消除的，但是可以在可控范圍內提前調控。

前文我們提到了滑點與DEX選擇的定價函數有關，以Uniswap為代表的AMM為例，從模型上看，由于其采用恒定乘積模型，導致其滑點過高。

那么什么樣的模型可以降低滑點呢？——恒定總和模型。

還是以小明為ETH/DAI池子中注入流動性為例，假設池子里最初有50ETH和50DAI，那么K就恒定在100，小第一次拿5ETH可以換得5DAI，第二次依舊可以用5ETH換得5DAI，K始終維持在100。

但是該函數有一個致命的缺點，就是很容易耗盡儲備池的資產。假如在這個市場外1ETH買不到1DAI，，就會有另一種套利者來該市場買走所有的DAI，讓交易池里只剩下100ETH。

因此，一種理想的方式是構建一種混合函數，如果兩種資產的價格相對穩定，就可以降低函數中的滑點值；當儲備池中的資產流動性不足時，則迅速提高價格，實現理論上的無線流動性。Curve就為此構建了一個復雜的函數，恒定函數模型StableSwap：

x是每種資產的儲備量，n是資產的種類，D是一個不變量，代表儲備中的價值，A是“放大系數”，即一個可調的常數，提供一種類似杠桿的作用，影響資產價格的范圍，并影響流動性提供者的利潤空間。

當投資組合比較均衡時，這個函數作為一個恒定總和函數而發揮作用，當投資組合變得更不均衡時，它轉換為一個恒定乘積函數，由此實現了滑點與流動性的兼顧。

BancorV2通過使用預言機引入外部世界的價格，從而降低交易池與外部世界價格不一致的風險，減少無常損失。

BancorV2采用預言機喂價，來調整代幣兩邊的權重，也就是X代幣數量*X價格不必等于Y代幣數量*Y價格，把套利機會用預言機給磨平了。

而對于如何降低滑點，BancorV2則是通過放大流動性來降低滑點，此舉BancorV2借鑒了Curve，引入stablecurve機制。BancorV2的曲線介于Curve和Uniswap之間，代數公式上介于X*Y=K和X+Y=K之間。利用更平滑的曲線，去減少滑點。簡單理解就是比Uniswap同樣流動性下放大了20倍。

擁有100,000?美元儲備的AMM將在10,000?美元交易中產生10％的滑點。但是，如果引入BancorV，流動性就被放大20?倍，則同一筆交易的滑點將減少到1％。

除了這些老牌DEX在降低滑點和減少無常風險上不斷摸索，新興的DEX也提出了一些解決方案。

比如對標Curve的穩定幣兌換平臺BlackHoleSwap。雖然Curve的混合函數模型在?部分情況下提供很好的穩定幣交易深度，但是?旦單邊的儲備接近耗盡時，仍會出現巨大的滑點。

對此，BlackHoleSwap設計了一個新系統，允許系統擁有負數的存貨，通過整合借貸協議的方式，抵押量多的幣，借出不足的幣，可以處理遠超過儲備的成交量。

BlackHoleSwap將儲備貨幣存入借貸平臺，當交易對中其中種貨幣的存貨耗盡，而市場仍有需求時，BlackHoleSwap會以另?種貨幣做為抵押，從借貸平臺中借出需求貨幣以完成交易。因此，BlackHoleSwap不會受限于的存貨量，可以在保持低滑價的同時無須擔心存貨耗盡。

1inch.Exchange推出的Mooniswap是具有虛擬余額的自動做市商，流動性提供商能夠獲取套利者原本可以獲取的利潤。借助Mooniswap，1inch計劃通過引入5分鐘延遲來降低套利者的利潤率，從而降低流動性提供商的短期損失。通過延遲價格更新，做市商將為套利者創造一個高度競爭的環境，迫使他們以利潤較低的價格進行交易，這反過來將增加流動性提供者的價值。1inch預計Mooniswap為流動性提供商帶來的收入將比UniswapV2高出50-200%。

還有文章開篇我們提到的基于主動做市商算法的去中心化交易所DODO。DODO借鑒了BancorV2，通過Oracle引入市場中間價，將大部分資金聚集在市場中間價附近。DODO可以在資金池規模與Uniswap類似的情況下，流動性超過Uniswap十倍（滑點為Uniswap1/10),或者在資金池為Uniswap1/10情況下，達到和Uniswap類似的流動性。

現在的DEX市場有點像2018年的公鏈市場，正呈現出百花齊放、百家爭鳴的競爭狀態，甚至可以說2020年是DEX元年，至于最后誰能跑出來，成為下一個Uniswap，這還需要市場和時間的驗證，以及DeFi熱潮的助推。

參考資料：

TokenClub研究院：《深度|去中心化交易所綜述》

歐科云鏈研究院：《歐科云鏈研究院：金融市場交易的范式革命---自動做市商制度》

李畫：《以邏輯為工具輕松看懂DeFi：DEX篇》

藍狐筆記：《為什么自動做市商可能會虧錢？》

林明：《BancorV2技術深度講解—林明FirstPool》

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