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近日，知名加密研究机构 Messari 发布了一篇社区投稿，作者系加密货币对冲基金 Gamma Point Capital 执行合伙人 Rahul Rai，原标题《The Past, Present, and Future of Decentralized Exchanges》。
在该文中，作者详细分析了去中心化交易所的发展现状与问题，并以 Balancer、DODO、0x、Kyber、Serum 等 10 余个 DEX 项目具体举例分析其技术解决方案，并试图描绘 DEX 生态的未来发展图景。链捕手对此文进行了翻译并作出不影响愿意的编译。
作者 | Rahul Rai
编译 | 龚荃宇
做市商在金融市场的平稳运转中起着至关重要的作用，通过不断地报出准备买入和卖出的价格，增加了其他市场参与者的流动性，使他们能够以最优价格、最小滑点交易标的资产。此外，通过跨各种交易所提供流动性并消除市场间价格差异，它们可以提高整体市场效率并实现价格发现。
做市最终是一个复杂的优化问题，参与者需要利用专有的统计模型和低延迟技术来构建可持续的长期护城河。所有这些都导致做市商处于低功率主导和长尾状态，只有极少数的顶级参与者占据了交易量的绝大部分。
例如在美国股票市场，Citadel Securities 和 Virtu 共同占据了近 50-60％的市场份额。尤其是 Citadel 证券，支持交易 8000 多种上市证券和 16000 多种场外交易证券，约占美国股票交易量的 25％和美国所有上市零售交易量的 39％。
与传统金融形成鲜明对比的是，传统金融监管和竞争壁垒禁止个人和小型交易者担当做市商的角色，而加密市场则为所有参与者提供了直接的市场准入。个体交易者可以完全访问中心化交易的技术堆栈，从而使他们能够使用与专业公司相同的 API 和服务器来提供报价并进行算法交易。去中心化金融（DeFi）进一步推进了这一点，并通过实施基于自动做市商（AMM）的去中心化交易所（DEX），使进入市场做市和提供流动性的途径完全民主化。
基于 AMM 的 DEX 已被证明是最具影响力的 DeFi 创新之一，它允许投资者通过预先筹集的链上流动资金池，以完全去中心化和非托管的方式在加密货币之间进行无缝交易。 通过仅将资金存入这些链上流动性池（LP），流动性提供者可以通过应计交易费（基于其对流动性池中的出资百分比）来获得其资本的被动收入。
在过去的几个月中，DEX 取得了空前的成功。在 Uniswap 的带领下，DEX 交易量在 2 月份飙升至创纪录的 720 亿美元，DEX 平台上的总流动性（也称为总价值锁定）也达到了近 100 亿美元的历史新高。
但是，尽管取得了初步成功，但 AMM 仍面临着一系列挑战。许多固有的问题（例如无常损失、资本效率、滑点、Gas 成本、速度等）使它们受阻。在本文中，我们将介绍 DEX 和 AMM 创新的三个主要领域，并重点介绍它们最有前途的实现：
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资本效率和可自定义的 AMM：Bancor、DODO、Balancer、Deriswap、Uniswap
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链上做市商和订单簿：Kyber、0x、Serum、Raydium
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DEX 聚合器和跨链流动性：1inch、Matcha、THORchain
01
资本效率和可自定义的 AMM
Uniswap 的恒定乘积算法 x * y = k 在 2018 年底的启动是一个关键时刻，启动了围绕 AMM 曲线和恒定函数做市商 (CFMM) 的寒武纪创新爆发。
Balancer 通过实施恒定函数算法，推出两个以上的资产以及权重在 50%/50% 之外的方法。Curve 于 2020 年初推出，它修改了 Uniswap 的 AMM 功能，以最大程度地降低价格相对稳定资产的滑点，这表明对 CFMM 曲线的细微调整可以大大提高资本效率和降低滑点。
但是， AMM 池中的 LP 会面临一些固有风险和效率低下的问题。 最重要且相对深奥的风险是无常损失（IL），即在向 AMM 池中提供流动性与持有基础代币之间的资产组合价值随时间而形成的差异。
发生这种情况是因为 AMM 市场价格不会自动调整，因此，当整个市场的价格发生变化时，套利者会介入并以牺牲流动性提供者利益为代价来获利。因此，AMM 池中 LP 的实际收益是交易累计费用与价格差异所造成的无常损失之间的平衡。
除了无常损失以外，AMM 在当前实践中还存在资本效率低下、流动性利用不足和多代币风险敞口的问题。 由于 AMM 在整个价格范围（0，+∞）上均匀地分配资金，因此只有在市场价格附近分配的资金才能得到有效利用，而很大一部分资金只有在定价曲线开始呈指数变化时才可用。结果， AMM 需要大量的流动性以匹配传统订单簿交易中的滑点。
此外，AMM 通常被称为「懒惰的流动性」，由于提供给交易者的价格点是无法控制的，这与传统的做市商更为灵活和敏捷的方式有所不同。此外，AMM 通常要求 LP 存入两个或多个代币以提供流动性，从而经常迫使他们承担额外的资产风险敞口。
鉴于 AMM 的当前局限性，许多协议已介入以围绕资本效率和可定制 AMM 逻辑进行创新。Bancor V2 该协议于 2020 年 4 月推出，是解决资本效率、无常损失和多代币风险敞口的首批协议之一。
它利用固定的流动性储备金，该储备金使用 Chainlink 预言机的价格更新来动态调整 AMM 池权重。这使内部集合价格与外部市场价格保持一致，从而防止套利者以无常损失的形式从 LP 吸取价值。
此外，V2 还提供了可自定义的 AMM 曲线逻辑以及与借贷池的集成，从而实现了更低的延误、更优的价格和更高的资本效率。最后，通过 Chainlink 算法锚定流动资金储备，LP 可以维持单一代币敞口，并可以选择其对 AMM 中任何代币的敞口，范围是 0-100％。
DODO 是围绕可定制 AMM 逻辑进行创新的另一种协议，该协议开创了主动做市（PMM）算法，该算法旨在对订单簿匹配系统进行概括。PMM 通过利用价格预言来调整定价曲线，从而使更大一部分的流动性集中在资产的市场价格周围，从而提高了资本效率和降低了无常损失。如下所示，在市场价格附近，DODO 曲线比 Uniswap 曲线更加平坦，表明较高的资金利用率和较低的滑点。
Balancer V2 也是围绕资产效率、灵活性和 Gas 效率进行创新的通用 AMM 协议，它实现了一个单独的保管库，用于保存和管理存放到平衡器池中的所有资产。
由于 AMM 与保管库进行的代币管理和记帐分离，因此资金池可以实现任何任意的、可自定义的 AMM 逻辑，包括加权池（用于恒定权重指数基金）、稳定池（用于软挂钩代币）和智能池 （用于正在进行的参数更改）。
随着 Balancer 资产管理器（可利用资金池存放在金库中的基础代币的可信外部智能合约）的推出，通过将 AMM 中未被利用的资产借贷给借贷协议，可以提高资本效率和收益率。该团队最近宣布与 Aave 建立合作关系，以构建第一个 Balancer V2 资产管理器。
此外，去年底安德烈•克罗恩（Andre Crone）与 Sushiswap 共同宣布的 Deriswap 将交易、期权和借贷组合成一个单一的资本效率合约。通过整合流动性和跨多个应用部署资金，它允许 LP 保持资产敞口并获得额外收益。
最后，Uniswap V3 是另一个备受期待的项目，据说它将实现可定制的 AMM 曲线并解决资本效率问题。
02
链上做市商和订单簿
资本市场旨在以最有效和最具成本效益的方式匹配金融资产的买卖双方。从历史上来看，中央金融交易所为匹配流动性的买方和卖方而实施的主要制度有两种：
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询价（RFQ）：报价人每次希望交易时都会向多个做市商发送报价请求
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中央限价订单簿（CLOB）：做市商在订单簿中连续流报价，价格接受者与之交易
这两种系统都已经发展成为一种能够实现流动性和价格发现的高效方法，并且在时间的考验中生存下来，它们各有优缺点。当价格接收者不经常出现且价格相对较大时，RFQ 系统会更好地工作，因此做市商仅需在价格受到接收者的委托时显示价格。
大多数 OTC 服务台都采用某种形式的 RFQ 技术，例如当我在 Morgan Stanley 的外汇（FX）服务台上工作时，对于大型交易订单，我们将不断响应对冲基金的双向 OTC 价格报价。当有相对较小交易规模的持续不断的价格接受者涌入时，CLOB 系统最有效，在这种情况下，做市商很乐意通过算法连续地发送双向报价。
在 DeFi 中，由于以太坊固有的性能限制，AMM 占据了大部分的 DEX 流动性，这使得链上订单簿和做市商变得不可行。 随着 AMM 的日趋饱和和专业做市商寻求提供 DeFi 流动性的更有效的解决方案，我们开始看到跨链 RFQ 和 CLOB 协议的快速创新。 完全在链上的交易直接在区块链本身上进行代币价格报价、订单匹配和交易结算，而混合方法在链外系统中执行订单和匹配。
例如，Kyber 是亚洲领先的完全链上 DeFi 流动性提供商之一，拥有 5％的 DEX 市场份额。它已经通过联储价格储备（FPR）促进了超过 10 亿美元的链上交易量，这是一种流动性系统，专业做市商可以通过控制定价和再平衡算法来维护链上价格。
该团队于 2020 年 10 月下旬启动了 Kyber PRO，这是一个基于 FPR 系统的端到端框架，该框架提供工具、文档和技术支持，使专业做市商能够在最少的智能合约知识的情况下轻松地在链上定义并运行有利可图的做市操作。
随着最近 Kyber3.0 的发布，该项目计划从单一协议过渡到满足不同 DeFi 应用场景的流动性协议中心。此外，他们计划推出 Kyber DMM，这是一家自动化的动态做市商，能够根据市场情况通过可编程的定价曲线来提高资本效率和动态费用，以减少无常损失并增加 LP 的利润。
0x 是另一个领先的 DEX 基础设施，它具有两个主要产品：一个 DEX 聚合 API （允许开发人员集成跨平台资产交易，交易量已超过 25 亿美元），以及一个面向消费者的 DEX 聚合器，即 Matcha，它在过去六个月中已经促进了 28 亿美元的交易量。
专业的做市商可以通过混合系统通过 RFQ 向 0x API 用户提供流动性，其中订单存储和匹配在链下完成，而交易结算在链上完成。借助 v3 的代币经济学，该网络已向 ZRX 持有者和做市商支付了超过 100 万美元的费用。
此外，前面提到的 PDM 算法先驱 DODO ，最近宣布了其 v2.0 版本，该版本旨在通过 DODO Private Pools （DPP）的推出使专业做市商进入链上。做市商可以利用这些私募市场和可定制的 PMM 流动资金池，在链上部署量身定制的策略，并对市场状况做出动态反应。他们还可以选择向普通用户 LP 开放资金池，这是在专业做市商民主化中迈出的令人振奋的一步。
此外，与以太坊相比，一些 Layer1 区块链提供了显着更快的交易吞吐量和结算时间，因此链上订单变得越来越重要。
例如，Serum 是一种位于 Solana 区块链上的原生 DEX，但可以实现与以太坊的完全互操作性，以太坊提供去中心化的链上限价订单簿和去信任化的跨链交易。Solana 是将历史证明（PoH）时间戳系统与权益证明（PoS）共识算法相结合的区块链，以优化可扩展性并实现低交易成本、亚秒级结算时间和高达 65K 的 TPS （与以太坊当前的 15 TPS 相比）。
Serum 的订单簿利用 Solana 的更高速度和更低的成本来部署完全的链上和程序化匹配引擎，从而允许用户提交指定方向、大小和价格的订单。自成立以来 Serum 的交易量超过 9 亿美元，是增长最快的 DEX 之一，鉴于目前以太坊为基础的 DeFi 协议的吞吐量和 Gas 限制，Serum 可能会继续占领市场份额。
随着链上做市商和订单簿项目的激增，我们正在慢慢接近实现 Haseeb 在 Unbundling Uniswap 中概述的愿景，即通过聚合平台将 DeFi 流动性商品化，专业链上做市商将与 AMM 平台并肩竞争。观察价值最终会累积在哪个平台会很有趣。以太坊是否能够保持其对其他性能更佳区块链的主导地位？AMM 是否能够与更具资本效率的链上做市商竞争？
03
聚合器和跨链流动性
DEX 聚合器可以整合流动性并智能地传递订单以使用户最佳地执行交易，在过去几个月中其交易量迅速增长。 随着聚合器继续占领市场份额，需求侧实际上变得商品化，AMM 的流动性变成了无差别的供应，交易员将越来越多地通过聚合器间接与 DEX 互动，迫使 DEX 专注于拥有供应方并提供有竞争力的价格。
简而言之， 聚合平台将争夺交易者的资金，而 AMM 则争夺 LP 的资本。
Pantera 在最近的文章中很好地捕捉了这一论点：
「我们预见了未来的趋势，即可以合并并通过 1inch 或 Matcha 等聚合器轻松访问数百个去中心化交易所的流动性。像 Wintermute 这样的做市商可以将流动性直接插入这些聚合器中，并最终使 DEX 市场具有与中心化交易所的同等效率。 前端是以用户为中心的 DEX 聚合器，后端具有高效、复杂的算法，这种结合有可能加速 DeFi 的采用，甚至可以推动中心化交易所的去中心化， 在将来，像 Coinbase 这样的中心化交易所将成为去中心化交易所基础设施的前端。」
目前两个最主要的流动性聚合商是 1inch 和 Matcha。1inch 是领先的 DEX 聚合器，约占所有 DEX 日交易量的 10％，每日交易量经常超过 3 亿美元。正如 Messari 先前所述，聚合协议由链上智能合约组成，这些合约执行与多个 DEX 的批量处理交互。
1inch 的专有脱链 Pathfinder API 用于为最终使用 1inch 的链上合约执行的用户优化交易路径（速度、成本和效率）。自成立以来，1inch 已促进了超过 130 亿美元的交易，其中一半是在过去三个月内执行的。除了主导前端用户体验，1inch 还积极推行垂直整合策略，例如 1inch 流动性协议和跨链集成。
Matcha 是面向消费者的 DEX 聚合器，由 0x 协议构建，它使用 0x API 和智能订单路由来聚合流动性并提供最佳交易执行。今年 1 月，Matcha 平均日交易量超过 4000 万美元，而 2 月交易量超过 10 亿美元。
在幕后，Matcha 将交易分为 0x Mesh、Kyber、Uniswap、Curve、Oasis 和其专有的流动性来源，以为交易者找到最佳价格。此外，Matcha 利用 Meta 交易和 Gas 代币进一步降低了交易者的交易成本，并最大程度地降低了以太坊 Gas 费用。
归根结底，对于 DEX 聚合器来说，获取价值是一场斗争，因为缺乏网络效应、0 转换成本、费用提取而变成了一场「恶性竞争」。DEX 聚合器也开始面临来自钱包和投资组合管理平台的竞争，这些竞争者都在争夺「控制最终用户」并成为交易者的主要前端。
例如，MetaMask Swaps 汇总了来自各种聚合器和 AMM 的流动性，每笔交易收取 0.875% 的服务费。到目前为止，它已经积累了约 1000 万美元的费用，日均交易量接近 2000 万美元。
尽管大多数 DEX 聚合器专注于以太坊，但随着流动性在更多的 Layer1 链和协议中分布，跨链聚合器和流动性桥梁变得越来越重要。随着以太坊 Gas 持续飙升，我们看到用户转向其他 Layer1 替代方案，例如 BSC、Solana 和 Polkadot。
大多数以太坊协议都宣布了 Layer2 扩展计划，Synthetix 质押已经在 Optimism 上进行了，Loopring 拥有活跃的 Layer2 DEX，dYdX 已宣布永久在 Starkware 的 ZK Roolup 中运行，Uniswap 和 Curve 也将很快宣布 Roolup 方案。但是过渡过程很慢，并且随着以太坊第 2 层的规模逐渐扩展，其他区块链也正在介入以满足迅速增长的需求。
特别是 BSC 一直在稳步增长，其 DEX 协议 Panckeswap 最近比 Uniswap 的日均交易量更大，其借贷协议 Venus 总计锁仓金额接近 40 亿美元。随着这一趋势的继续，以及新的智能合约平台（如 Polkadot、Solana、Avalanche 和 Near）的成熟，跨区块链和协议的流动性聚合变得至关重要，这就是 THORchain 介入的地方。
THORchain 是基于 Cosmos SDK 构建的去中心化跨链 AMM，它提供了一种信任最小化的方式来跨各种 Layer1 区块链交易代币。连续流动性池（CLP）和验证者节点的网络促进了跨链互换。协议的本机资产 RUNE 充当由节点发布的抵押品，以确保网络安全，以及每个 CLP 的通用报价货币。RUNE 被用作提供跨链证明以解决跨链互换的验证程序的抵押品。此外，它充当系统中每笔交易的结算货币，以最大化所有资产的流动性。
从代币经济学的角度来看，THORchain 为 RUNE 提供了强大的价值捕获工具，该工具可根据流动性确定性地积累价值。THORchain 的参与者通过绑定 RUNE 以确保共识或通过将 RUNE 与 CLP 中的外部资产一起进行抵押来获得奖励。
正如 Multicoin 在其最近的报告中所解释的那样，RUNE 的价值必须始终是外部资产价值（即流动性池）的 3 倍-对于网络中每 1 美元的本地资产，有限合伙人必须向相应的 CLP 抵押相当于 1 美元的 RUNE，网络中的节点必须绑定 2 美元的 RUNE 才能签署交易并提供网络安全性。这激励了节点诚实操作，因为可以削减的债券价值始终比流动性池中资产的总价值还高。
THORchain 已经获得了超过 8500 万美元的 TVL 资金，并计划在不久的将来推出支持 BTC、ETH、LTC、BNB 和 BCH 的主网。THORchain 最终希望成为解决加密资产短尾资产的 AMM 平台，这是一个大胆而又有利可图的目标。此外，它还可以提供跨链 DeFi 的基础，用户不仅可以交易跨链资产，还可以访问跨链债务市场、合成资产、衍生品等。
04
结论
最终，所有投资者都希望利用其资本来最大化风险调整后的回报。AMM 确实是从 0 到 1 的创新，它为交易和流动性池提供了非监管、不受审查约束的解决方案。通过真正使做市民主化并为流动性提供者提供赚取资本收益的好方法，DEX 和 AMM 一直并将继续成为 DeFi 堆栈的基础部分。
