科普 | 从0到1带你了解DEX

12月4日,“链客Talk”邀请QPocket钱包联合创始人兼CEO Johnny Chu来到链客直播间,给大家分享了“从0到1带你了解DeX”这一话题。

DeFi/Dex近期发展概况

自今年6月起,DeFi 迎来井喷式发展,DeFi 通证总市值和 DeFi 总锁仓价值暴涨,点燃了市场情绪。

1.锁定资产量的变化

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DeFi锁定资产总量已经超过100亿美元,其中支付、DEX、衍生品、借贷

及资产管理在过去3个月发展都非常迅速,尤其是DEX和借贷领域。

2.DeFi用户接近100万

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这张图向我们展示了过去两年,跟DeFi协议发生过交互的地址数量的增长情况。每天新增的地址在加快增长,这说明DeFi新用户增长迅速(即便有部分用户使用几个地址),同时也可以看到DeFi还处于非常早期,整体用户规模还很小,甚至跟整体加密交易市场用户相比,也只不过是1%左右的规模。这里还有很大空间可以扩展。

3.DEX正式成为CEX实质竞争对手

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DEX的9月交易量突破235亿美元。整个DEX领域在过去一年时间,确切来说,主要是过去6个月时间内,其交易额接近于500亿美元。

一直以来,人们在探讨DEX会不会成为CEX的竞争对手。如果在几个月前人们还有争议,而现在它已经成为现实,目前Uniswap的交易量已经超过了Coinbase。比如在Curve上进行数十万美元稳定币的兑换,其滑点可能比某些CEX要低。随着DEX流动性的增加,随着更多用户意识到DEX上兑换的好处。DEX滑点比CEX低的现象会越来越多。这样,DEX会一点点地蚕食CEX的份额。

DEX上币无须许可,它在冲击CEX的上币费模式。通过DEX上市,可以让长尾项目节省资金。目前Uniswap上有很多长尾项目上市,这些项目之前是无法在CEX上进行交易的。不过需要注意的是,目前鱼龙混杂,也上去了很多垃圾项目。Uniswap正在着手准备对项目代币进行风险警示等解决方案。

Uniswap- 开创者

Uniswap是做什么的?

Uniswap是基于以太坊的代币交换协议,它是去中心化的,不仅跟传统的加密货币交易所不同,也跟普通的去中心化代币交易所不同。Uniswap是一组部署到以太坊网络的合约,所有的交易都在链上进行。

它可以自由存入代币进行兑换,可以自由提取,没有中心化交易所的注册、身份验证和提取限制等。同时,跟其他的DEX相比,它的gas利用率较高,因此gas费用更便宜;它的交易对手并不是其他交易用户,它是跟代币池进行交易,且有自动做市的模型来计算交易价格。

自动做市商

普通的交易所都会有限价订单的概念,一般的做市商提供流动性都会设定价格,而这些在Uniswap都没有。在Uniswap,做市商只需提供代币资金,剩下的可以通过机制来解决。

普通的交易所需要交易对手,做市商通过设置买入价和卖出价,一是为市场提供流动性,二是可以获得交易的利差。这些设置的价格形成了限价订单。当然这些订单可能成交,也可能不会成交。

Uniswap是将每个人的流动性集中到一起,然后根据算法进行做市。也就是它本质上是基于算法的自动做市服务。Uniswap会有一些预定义的规则,根据这些规则它会向用户提供兑换代币的报价。自动做市的规则可以有多种,Uniswap采用的是其中一种。

Uniswap采用的自动做市模型是基于“ConstantProduct Market Maker Model”的变体。它有一个特点很有意思,理论上,它可以提供无限的流动性,可以有很大的订单规模,且不用担心流动池很小。之所以能做到,跟它的Constant Product自动做市模型有关。那么,什么是Constant Product自动做市的模型呢?

让我们假设,流动性提供商提供ETH/MKR的交易对。假设根据当前的汇率,1MKR=3.5ETH,如果你想为Uniswap提供流动性资金,你向资金池提供100MKR和350ETH的资金。那么,Uniswap会将两个数值相乘,得出Constant Product:100*350=350,00。

其公式是X*Y=K,其中X是ERC20代币,Y是ETH,K是常数。Uniswap会让K常数350,00保持不变。为了保持K不变,那么,X和Y就是此消彼长的关系。如果有人在这个合约中购买了ETH,那么MKR就会增加,因为购买者向流动性池中增加MKR,同时减少ETH。而ETH被购买者买走,从而使其在流动池中的数量减少。

不过,根据买入量的不同,用户付出的成本也不同,也就是实际价格不同。假设交易费用为入池代币/100(实际上是0.3%,这里主要是为了简化说明),我们得出如下的兑换关系:

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如果用ETH购入MKR,那么每次ETH买入量不同,其购买的成本也是不同的,如果往流动池中注入1ETH,用来兑换MKR,那么可以兑换0.282个MKR,成本为3.5453,购买MKR成本上涨了1.294%;如果用350ETH来兑换MKR,那么这意味着ETH流动池有696.5ETH(减去3.5ETH的交易费用),根据计算公式,MKR的流动池剩下50.2513个MKR,那么350ETH可以换得49.7487个MKR,而单个MKR兑换成本高达7.0353;购买MKR的成本上涨超过100%,这个滑点太大了。

流动性提供商的收入

流动性提供商的收入来自于交易费用,目前是交易量的0.3%,这些交易费用会按比例分配给流动性的提供商,对于流动性提供商来说,还有一个好处是,降低了管理成本,它不用进行更多的出价或报价的订单管理,这是一种自动做市的机制。小型的做市商也可以通过提供流动性,赚取费用,且不论收益多少,哪怕你只有1ETH和0.3个MKR也可以成为流动性提供者,当然收益大小跟贡献的额度比例相关。

Uniswap需要手续的地方包括:

1)用ETH兑换ERC20代币,其手续费为ETH的0.3%;

2)ERC20代币兑换ETH,其手续费为ERC20代币的0.3%;

3)ERC20代币兑换ERC20代币,其手续费包括了两部分:一是从ERC20代币兑换为ETH的交易,手续费为ERC20代币的0.3%;从将兑换来的ETH兑换为新ERC20代币,手续费为ETH的0.3%。

今天的数据:

流动性:16.6亿美元

24小时的交易额:2.6亿美元

24小时手续费:78.9万美元

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Sushi- 挑战

DeFi领域的发展是很快的,现在的领先者未必是未来的领先者。从资产的锁定量和市场价值来看,也是如此。每一年的排位都会发生明显变化。Uniswap正面对一堆各种swap的竞争, 流动性提供本身并没有绝对的护城河。

从今年6月份开始,各大DeFi产品都开始了自己的流动性挖矿来吸引流动性,由于Uniswap不推出代币激励体系,这给DEX市场留下一大块空白地。在这块空白地上,各种swap开始出来表演,最著名的就是Sushi。

为Uniswap提供流动性的用户可以获得费用的激励。不过,这种单纯的费用激励存在两个问题:

1)对早期参与流动性提供的用户不够公平。

Uniswap能够运转的核心是流动性提供者为它提供了大量的流动性。早期流动性提供者承担了更多的风险,但并没有因此获得更多的收益。他们做出了早期的贡献,但无法捕获协议成长的价值。二是,随着协议的成长,有越来越多的大资金进入提供流动性(机构、交易所、矿池等),这稀释了早期流动性提供者的份额,它们可以获得的费用收益日趋减少。

2)无常损失得不到补偿。

为Uniswap提供流动性挖矿,可以捕获费用,但也存在无常损失,如果代币对中某个代币大幅上涨或下跌都可能导致无常损失。当然,它本质上也是资产的再平衡,从这个角度看,不算是无常损失。不过,在退出时,如果按照法币计价,可能会存在获得的费用收益不如直接持有代币所得的收益更高。

Sushiswap的流动性挖矿激励

Sushiswap的流动性提供者可以获得SUSHI代币的激励。SUSHI代币可以缓解上述的问题。在协议启动大约两周(最初100,000个区块)后,Sushiswap会启动针对Uniswap的流动性池迁移计划。这些早期参与Sushiswap挖矿的Uniswap流动性池会迁移到Sushiswap上。

在9月份Sushi启动后,Uniswap的流动性跌去超过70%,而SushiSwap则“撬动”超过10亿美元以上的流动性。也就是说,经过流动性迁移之后,SushiSwap的流动性曾一度是Uniswap的二倍以上。

这种玩法在事后看起来非常简单,也没有多高的技术含量,但它将这些机制和玩法结合在一起就引爆了加密社区,它充分地击中了社区的兴奋点。

之后uniswap也发布了自己的代币UNI,非常多的流动性也回到了uniswap,但是现在Sushiswap现在也还是排名前几的dex。

Equalizer- 治理代币的智能分发

从SushiSwap分叉Uniswap之后,各种swap数不过来了,不少的Swap只是简单拷贝SushiSwap的流动性挖矿的代币分配机制,导致这些swap高开低走,甚至走向死亡螺旋。

DEX领域现在进入需要创新的阶段了, 单纯的拷贝很难持续下去,Equalizer也是采用了AMM模式的DEX,主要从代币分配机制做了创新。

目前各种Swap的流动性挖矿中,基本上都是由开发团队来决定哪些代币对的流动性池可以获得治理代币的奖励。这导致一种局面,可以获得奖励的代币仅仅限于部分流动性池,而其他为DEX做出贡献的流动性池则无法获得相应的激励。

目前Uniswap上仅有4个流动性池可以获得奖励,它们分别是ETH/USDT;ETH/USDC;ETH/DAI;ETH/WBTC。截止写稿时,Uniswap的流动性为23.8亿美元,其中,这四个池的流动性占比超过87%。

这里的问题是,这样的初衷是不是有更好的解决方案?有没有一种只是基于算法的智能分发机制?而不需要通过团队或社区治理进行人工调整。它是更去中心化的快速应变机制。通过这种方式,是不是可以实现更好更公平的治理代币分配?让长尾代币池也可以获得流动性提供的激励,从而吸引更多代币为之提供流动性贡献?

Equalizer上任何人都可以添加交易对。当该流动性代币池产生了交易量,就可以参与EQL治理代币的分配,而目前在Uniswap上只有4个流动性池可以获得UNI的代币奖励,SushiSwap只有29个代币池可以获得SUSHI代币奖励。在这两个DEX上,大量的长尾代币的流动性提供者是无法获得相应治理代币激励的。如果所有的流动性提供者都能获得相应的代币激励,这是更公平的分配机制。

Equalizer的流动性挖矿代币分配是按照交易对的交易量进行智能调整和分发的。它每6个小时进行一次分配比例调整,每次调整会对每个流动性池的挖矿权重产生影响。其挖矿权重的变化跟上一轮中该流动性池回购的EQL数量相关,也就是跟其他交易量的大小相关。

Balancer- Uniswap的泛化版本

Balancer是Uniswap的泛化版本,Uniswap是Balancer的特殊版。

在Uniswap的做市商模式中,其流动性池涉及到两种代币,在提供流动性时,流动性提供者须将各50%价值比例的代币注入到流动性池。在Uniswap中兑换代币,本质上就是往流动性池中注入一种代币,同时提取另外一种代币,其流动性池是恒定乘积。

如果将这个模式进行通用化,会得到什么?那就是Balancer。

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Balancer的通用化是指,将池中的代币,从2个增加为多个(目前Balancer最高可以设置为8个),将各50%的比重改为完全自定义的比例,也就是说,在ETH-MKR的池中,不再限定为必须各注入50%价值比例的相应代币,而是注入用户自定义比例价值的代币,例如75%的MKR和25%的ETH。

总结下来,通过可以灵活的配置权重,手续费以及池子中代币的个数,Balancer实现了更加灵活的做市机制。

Curve- Uniswap的特殊版

Uniswap是去中心化的交易协议,可以理解为去中心化的交易所。而在 Curve 上主要交易 DAI、USDC、USDT、sUSD,以及 renBTC、wBTC、sBTC 等代幣,可以將其簡單理解爲專注交易穩定幣的 Uniswap。

稳定币的 DEX,为什么发展这么快?

  1. 多样化,除了 USDT 还有 USDC、TUSD、sUSD、BUSD、DAI……
  2. 在不同的稳定币之间也存在交易的需求,在 CEX 中,不同稳定币之间的交易相对割裂,滑点可能更高。对稳定币为主的 DEX 有实在需求。
  3. 從 6 月中旬开始,Compound 和 Balancer 开启了流动性挖矿,产生了大量的稳定币交易需求。

为什么能针对稳定币兑换做特殊的优化

  1. 1美元的稳定币围绕1美元法币上下微浮波动,波动小
  2. 因此可在1:1的兑换比例附近聚集大多数的流动性

优化结果:

  1. 滑点低
  2. 做市资金利用率高,从而兑换的手续费可以降到万分之四(uniswap是千分之三)

Curve现在的每日交易量会稳定在dex的前三名:

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CoFix/DoDo/Bancor-优化Uniswap

Uniswap的问题 1:低资金利用率

AMM目前的主要问题之一是对 LP 提供的流动性的分配方式。举个例子,Uniswap 在整个价格区间内统一分配资金,这意味着只有在市场价格附近分配的资金才能真正得到有效利用,而其余资金则被闲置了。这就导致了高滑点以及资本效率低下。

在这种情况下,做市商算法必须更“智能”,更像 CEX 中的人类做市商,能够根据市场价格的变化不断调整自己的挂单。

DODO提出的流动性供给下一代解决方案—主动做市商(PMM, Proactive Market Maker)算法—就是一个很好的例子。与 AMM 模型截然不同的是,PMM 采用了价格预言机,并计划通过在市场价附近聚合流动性来模仿真人做市。

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由于 PMM 平坦的曲线,交易员将能够从更低的滑点中获益。此外,即使市场价格变化,PMM 也会主动调整价格曲线,以确保仍有足够的流动性。这样一来,就确保了资金利用率可以维持在较高的水平,即使只有十分之一的流动性,也能提供与 Uniswap 相当的滑点。

在 DeFi 的世界中,流动性就像石油一样珍贵,所有人都在通过各种激励计划争夺 LP 的资产,而流动性供给解决方案的一个决定性优势就是他们的资本利用率。只有那些即使不锁定大量资产也能够为交易员提供有竞争力的流动性和低滑点的模型,才能够在流动性挖矿的激励计划结束后确保长期的成功。

Uniswap的问题 2 : 额外的风险敞口

绝大多数散户在流动性供给方面遇到的另一个障碍是,由于 Uniswap 等 AMM 要求两种资产的供应比例维持在50/50 ,他们需要承担额外的风险。而他们往往不愿意承担这种风险。

举个例子,如果一名用户的钱包里恰好闲置着价值 100 美金的 LINK 代币,而且正考虑把它存入Uniswap ,好从累积交易费中小赚一笔,他/她就必须再存入价值 100美金的另一种资产,比如 ETH 。这就会导致额外的风险敞口,因为这个用户的资产价值现在还会受到 ETH 价格波动的影响。

不过,目前已经开发出了 AMM 的替代方案,允许用户仅存入一种资产,这样一来就只存在单一的风险敞口。这可以通过几种方式实现。

其他解决这个问题的 AMM 替代方案,你可以在这里存入任意金额的单一资产。然而,这种做法本身是有风险的,因为 LP 的资产可能会由于流动性池比例的不断变化而贬值,因此新的协议会采用其他的补偿手段来应对,如Bancor会通过铸造新的BNT代币给 LP 补偿。

Uniswap的问题 3 : 无常损失

当 LP 意识到自己实际上只需要拿住资产,而不必向 AMM 提供流动性,就能赚更多钱的时候,他们第一次了解到了无常损失这个概念。虽然已经有很多文章对这个话题进行了广泛的阐述,但究其本质来说,简单的 AMM 在设计上过于简单了。

像Uniswap 这样的 AMM 基于“常数产品做市商(CPMM)模型”,根据等式 x*y=k 来计算资产价格并平衡流动性池比例。这是因为 Uniswap 本身无法了解一种资产真正的平衡市场价格,因此当 Uniswap 上的价格和外部市场价格不同时,它就要求套利者马上入场以折价购买资产,再次平衡使用中的流动性池。但对 LP 而言,这在本质上意味着由于 AMM 自身无法履行职责,他们需要付钱给套利者来推进价格发现和验证程序。

不过,这个问题有好几种解决方案,这些方案通常都采用了去中心化预言机,以便最小化 LP 承受的无常损失。

以 CoFiX 为例,理论上不存在无常损失,因为一开始就无法套利。相反,CoFiX 利用 Nest 协议作为预言机为其资产提供平衡市场价格,同时在市场报价上增加轻微溢价,从而对每笔交易中的可计算风险定价,并补偿 LP 所承担的风险。

Layer2/ZKRollups- 优化Gas费用

目前以太坊Layer1上的DEX的交易体验不够好,首先是交易费用很贵,其次交易等待时间过长,最后是有些代币的交易滑点过高。其中前两个问题的根源在于Layer 1自身的可扩展性问题。目前看,这两个问题在Layer 1层面很长时间内都无法得到解决,而Layer 2技术的到来为解决这些问题提供了方向。

ZK-Rollups在安全性和隐私保护、交易体验等方面都较好的应用前景。ZK-Rollups是Layer2 最重要的技术路径之一,同时AMM(AutomatedMarket Maker)自动做市商模式也经过Uniswap的实践,基本上成为当前DEX主流的模式,如果将两者结合起来,可能会诞生一种全新体验的去中心化交易所模式。

目前的以太坊Layer1的 tps大约在15-20左右,而ZK-Rollups的tps理论上在优化后可以达到几百甚至几千的tps,相对于目前的吞吐量,具有质的提升。从用户交易的体验看,这会让用户的交易速度变得非常快,无须像在Uniswap或Sushiswap上等待较长的区块确认时间,几乎是实时交易;再次,无须支付高gas费用,可以节省用户的成本。

当以太坊拥堵时,在Uniswap交易,动辄5美元以上的交易费用,这对于大多数用户来说都是难以承受的。另外是在Layer 2上交易具有更好的隐私保护,这也是不少用户的需求。

从长期看,ZK-Rollups+AMA模式有机会成为未来DEX最重要的发展方向之一,因为它在一定程度上具备DEX和CEX的优势,用户无需注册,无须托管,可以自由掌握个人交易资金,同时也可以获得快速的兑换和低费用等交易体验。

1inch/Metamask- 交易聚合器

1inch旨在为用户以最佳汇率和最快的速度处理交易。主要组件是Pathfinder,它是一个应用程序接口(API),其中包括:

一个全新探索和路由算法;

一个更直观、可自定义且用户友好的 UI。

除了能在多个流动性协议之间「拆分」一笔代币兑换交易之外,全新 Pathfinder 算法还有效利用了同一协议中的众多「市场深度」(market depths),「市场深度」是根据公开买卖订单数量来衡量加密货币供求关系的一个重要指标。

Pathfinder可以根据不同「市场深度」为特定协议拆分一笔兑换交易,在 「起源代币」(source token)和「目标代币」(destination token)之间,它其实扮演了桥梁角色。现阶段,1inch v2 支持从 21 个不同 DeFi 流动性源中找到最佳汇率,并且可以充分缩短响应时间,帮助用户更高效地处理交易。举个例子,1inch 平台上提供的 1 sBTC-sUSD 兑换率,比 Uniswap 平台上的出价高出近 98%。

1inch交易所为用户提供了极具创新的 DeFi 交易体验,让用户能够以最佳汇率处理大型交易。过去,用户想要寻找最佳代币兑换汇率时,不得不在许多 DEX 上手动搜索,这种做法难度很大且非常耗时,而 1inch 提供了一个自动化且可互操作的平台,不仅可以快速找到代币兑换的最佳汇率,还能提高最有效的兑换路径。

Metamask也因为看到了聚合器这个市场机会,在最近在钱包里面推出了自己的聚合功能,加入到了竞争之中。

总结

今天我们整理了DEX发展的脉络,从Uniswap开创自动做市商算法以来,DEX开始快速发展,吸引了大量的流动性进入,交易额也逐渐超过了中心化的交易所。但是这个领域不断有新的协议在不同的维度做了引人注目的创新

  1. Sushi和Equalizer – 治理代币的突破
  2. Balancer – 泛化
  3. Curve – 垂直领域的优化
  4. CoFix/DoDo/Bancor – 尝试解决做市资金效率/减少无常损失
  5. Layer2 – 优化Gas
  6. 1inch – 交易聚合

DEX这个领域还在快速发展,我们也期待更具颠覆性的创新在这个领域发生。

文章来源:科普 | 从0到1带你了解DEX

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