Swap中的资本效率问题

要点

1. DeFi协议普遍存在资本利用效率不高的问题，这在Swap领域主要表现为流动性未被充分利用。Swap主要采用AMM（自动做市）模型，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。
2. 鉴于AMM的局限性，大量Swap协议围绕提高资本效率展开创新，其中特别引人瞩目的创新有三个趋势：集中式流动性、改进AMM曲线、利用DeFi的可组合性再投资。部分协议有可能同时在其中两个或三个方向上都做出了权衡。
3. 集中式流动性引导流动性提供者将资金部署在交易最频繁的区间内以获取更高的手续费并有效控制风险敞口；改进的AMM曲线（甚至是定制化的）赋予流动性提供者更大的灵活性和自主权，有助于针对特定用例、特定目标供应流动性，而且曲线的改进也可以指向集中式流动性；DeFi的可组合性则让流动性提供者能够实现再投资，获取比手续费更高的资金回报。
4. 即将上线的UniswapV3致力于实现“集中式流动性”；DODO、Kyber DMM主要基于定制化AMM曲线逻辑，并向集中式流动性方向引导；Curve是最早利用DeFi可组合性的Swap，而BanlancerV2引入了资产管理器，有着全新的想法。而无论采用哪种方式，最终将会衍生出新的市场机会。
5. 从根本上来说，以太坊的性能瓶颈是众多Swap协议提高资本效率的“隐性渐近线”，这也是Polkadot、Binance Smart Chain能够抢夺大量协议、用户的根本原因，侧面解释了为什么各种Layer2 方案、跨链流动性协议在今年掀起了巨大的投资热潮。

正文

3月23日，Uniswap正式发布了其V3版本的自动做市商(AMM)方案，核心内容包括集中流动性、多级费率、范围订单、高级预言机、版权保护等，方案将在5月5日正式上线。

其中，引入集中流动性引发了众多的讨论。这一特性能够使流动性提供者（LP）对资本分布的范围进行精细控制，从而使资本效率较Uniswap V2在理论上有高达4000倍的改进，为低滑点铺平道路。可以说，Uniswap V3的核心就是提高资本效率。

图片说明：作为以太坊链上Swap第一大龙头，Uniswap的资本效率非常的低。尽管锁仓量在不断攀升达到近百亿美元的规模，但是历史最高交易量不到25亿美元。4月25日，Uniswap上的资金利用率只有8.4%左右。

其实，不只是Uniswap，在整个DeFi领域，大量的项目和协议都在围绕提高资本效率展开竞争。有人做过粗略统计，2021 年 DeFi 的增量市场，一多半来自于那些能够有效提升资本效率的项目。

资本效率为什么重要？

传统上，资本效率用于描述一家公司在增加收入方面的支出与获得回报的比率，也称之为“资本回报率”（ROCE）。这意味着，资本效率越高，投资者获得盈利的机会就越大；而资本效率低则意味着较低的盈利机会、较高流动性折价和风险折价。

如彭博社专栏作家马特·莱文所说，加密世界正在重放现代金融的历史，但只是在一个可替代的、加速的时间线中。这意味着，追求资本效率终将成为DeFi协议的必然。

具体到Swap领域，不同协议之间资本效率的竞争性结果将是，流动性提供者将转向高资本效率的Swap协议，触发资本效率较低的协议进入锁仓量减少、流动性下降的螺旋——去年9月，Sushiswap对Uniswap发起的「吸血鬼攻击」就是一个经典案例。

表面上看，Sushiswap发行SUSHI代币并启动回购分红的流动性挖矿机制对流动性提供者形成了激励，但根本上是因为流动性提供者获得的回报更高了。因此，它在短时间内抢夺大量的Uniswap阵地就毫不为奇。未来，在DeFi领域，由于资本效率不同，协议之间高度竞争、甚至跨链发生竞争将是常态。

是什么导致了资本效率低下？

AMM曲线限制。AMM自动做市商机制是Swap类协议的核心，主要受到Uniswap的推动。Curve、Balancer、DODO等Swap均是在继承Uniswap的核心设计的基础上进行改进。

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。以Uniswap V2为例，所有流动性都是按照“X * Y = K”的恒定乘积曲线来提供，从 0 到无限大。此外，两种代币组成的流动性池的不平衡也只能通过依靠外部交易所的“套利”来实现——当市场波动和价格变动时，AMM不会立即调整价格，而是等待套利交易，这会改变流动性提供者的投资组合并造成巨大损失。

但事实上，“X * Y = K”并不是一成不变的，函数的略加改进、曲线斜率的修改变化，都能导致不同的结果、资本效率的极大提升。这是许多Swap协议在进行改进时所采用的基本策略。

以太坊性能。大部分DeFi项目都构筑在以太坊区块链上，以太坊的性能（交易的吞吐量低、15秒的区块时间延迟等）构成了包括Swap类协议在内的DeFi协议资本效率低下的根本原因。比如说，提高资金使用的杠杆率将大大提升资本效率，而在以太坊现在的环境下，考虑到加密资产波动性和15 秒的区块时间延迟，高杠杆的产品变得很难实现。

但是，以太坊生态的丰富性为协议之间的可组合性提供了基础，可组合性带来的“DeFi套娃”效应客观上能够提高资本的回报。

综上，对于Swap来说，最基本的提高资本效率的方式有：

1. 转向集中式流动性：Uniswap
2. 改进AMM曲线：DODO、KyberDMM、Perpetual Protocol
3. 利用DeFi的可组合性：Curve、Balancer、Deriswap

除了上述办法，为了突破以太坊的瓶颈，获得资本效率的提升，也有不少项目在考虑结合Layer2；然而目前更流行的趋势是，在Polkadot、BSC上建立项目。DODO已经在BSC上部署，而BSC上的Pancake已经超越了Uniswap，成为DeFi领域第一大Swap协议。

案例：SWAP如何提升资本效率？

Uniswap V3

Uniswap官方博客于3月23日公布了V3的设想，核心放在了提高资本效率上。

集中式流动性是V3用以提高资本效率最显著的一个设计。它赋予流动性提供者 “粒度控制权”，允许每个流动性提供者为其所提供的流动性设置价格区间，以便将资产配置在交易频率最高的价格区间内，而不是将资产均匀放在“X * Y = K”上的每一个点。关注交易的人应该知道，市价附近价格产生最多的订单、带来更过的手续费；偏离市价越远，越不可能成交，也就不能获得手续费。

同时，集中式流动性也将能够让流动性提供者、借助价格区间控制掌控自己可以接受的无偿损失的比例。

最终，集中式流动性是通过将流动性池中的所有仓位结合起来，创建一条供交易者使用的聚合曲线实现的，理论上最高可以把资本效率提升4000倍。

此外，多级费率和高级预言机的引入也将在不同程度上提升资本效率。前者改变了V2固定0.3%的费率，引入了多个费用等级，分别是 0.05%、0.3% 和 1%，流动性提供者可以根据自己的风险偏好性在在高风险的非相关代币对和相关代币对之间进行选择，提高资本效率；后者则提高了时间加权平均价格（TWAP）价格输入机制的性能，让价格查询变得更快、成本更低。

DODO

试图通过模仿中心化市场的做市商以带来足够的链上流动性来构建全新的AMM以提高资本效率。中心化市场的做市场总是会在市场价格附近买进卖出，并在市场遭遇巨大的风险的时候撤出流动性。这个想法其实是Swap协议中最早的“集中式流动性”想法。从某种意义上来说，Uniswap V3的集中式流动性也是一个跟随。不过在具体的实现方式上，两者者有着本质的区别。

具体而言，DODO改进了Uniswap的恒定乘积函数，推出主动做市商（PMM）算法，引入外部预言机（Chainlink）报价，在市场价格附近聚合最大的流动性，再向左右平滑降低曲线斜率（降低的斜率幅度可通过设定参数来自由调整）。由于 PMM相对平坦的曲线，流动性提供者将能够从更低的滑点中获益。

此外，在Uniswap V2定义的AMM中，当市场波动和价格变动时，AMM是不会立即调整价格的，而是要通过套利交易来实现价格调整，价格因此有一定的滞后性，无法抗击风险突袭。引入外部预言机报价可以得到实时价格，PMM会根据实时价格调整价格曲线，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。

PMM算法曲线带来的另一个关键变化是，允许单边做市。DODO流动性提供者不需要提供交易对的两种资产。为了赚取费用，流动性提供者可以将单一资产的流动性添加到任何资金池中。这也将极大释放资产的潜力，提高资本效率，同时，也降低了流动性提供者所要面临的风险敞口。

Kyber DMM

Kyber DMM（动态做市商）协议的Beta版已经在4月15日上线了，这是一个专为零售型流动性提供者和代币团队提供的新型流动性协议，并将在Kyber3.0 流动性中心率先上线。在提高资本效率上，Kyber DMM最关键是引入了流动池资本放大因子（AMP）和基于市场行情的动态费用。

AMP的设置是通过Kyber DMM的可编程定价曲线实现的。流动性池创建者可以自定义定价曲线，同时可提前设置流动性池的AMP，而流动性提供者则可以基于AMP选择想要注入流动性的池子。

在特定价格区间内，AMP 越高，资本效率越高：当 AMP = 1 时，池子不含任何放大印子，流动性是在（0，+∞）上分布的；AMP越大，自动做市曲线越平缓，但有效/可交易的价格区间也会缩小——这带来了另外一种集中流动性的实现方式。价格波动性低的稳定币对（如USDT/USDC）将能够支持放大系数很高的流动性池。

此外，Kyber DMM会监控链上交易量并相应调整价格，根据价格变动动态地决定流动性提供者所能获得的费率。当市场处于常态时，DMM会像基本的AMM那样运作；当交易量比平常高时，DMM会提高费用；当交易量比平常低时，DMM就会降低费用。这个动态的过程，突破了Uniswap V2恒定0.3%交易费用的局限性，能够最大化地为流动性提供者获取交易费用收入。

Perpetual ProtocolPerpetual Protocol是少数采用AMM机制的去中心化衍生品协议。考虑到加密资产的巨大波动性以及由于以太坊15秒的区块延时，提供高杠杆倍数的去中心化衍生品服务将面临很大的风险。

不过，Perpetual创造性地引入了虚拟化自动做市商（ vAMM），使得投资者通过提高杠杆来提高资金效率成为可能。重要的是，vAMM是价格发现机制而不是现货交易机制，不需要流动性提供者。其工作模式是这样的：

1. 在与 vAMM 进行交易之前，交易者需要将抵押品存入一个金库（vault），该步骤与其他衍生品交易所一样（最初只支持 USDC，后续可能引入其他抵押品）。
2. 存入抵押品后，他们就可以像在中心化交易所那样交易永续合约，不同的是：在中心化交易所中，交易者的对手方是中心化限价订单簿（CLOB）的挂单方，而 Perpetual交易者的交易对手为 vAMM 本身。
3. Perpetual的 vAMM 采用与 Uniswap 相同的 xy = k 曲线。由于 vAMM 是虚拟化的，因此 k 值也是虚拟的——这意味着它可以根据交易量、未平仓利率、融资利率和其他市场数据，通过算法进行调整。随着 k 值的增加，交易者的滑点更低。

Curve

Curve所提供的服务目前主要是稳定币协议之间的互换以及与BTC挂钩的代币（如sBTC、RenBTC和WBTC）之间的互换。这种特殊的使用场景，让Curve有可能通过定制化AMM曲线、改变曲线斜率来改进资本效率。不过，它最大的启发还在于，运用DeFi的可组合性来提高资本效率的Swap协议。

图片说明：Curve著名的Stable Swap曲线（中间的蓝色线）。

一个典型的Curve流动性提供者，他的收益可能来源于：将Dai存入Compound或AAVE等借贷协议获得的利息收入；产生的cDai进入Curve流动性池子获得的交易手续费收益和Curve流动性挖矿奖励。但这可能是最简单的一个案例。

Curve存在大量复杂的池子。以sBTC 池子为例，流动性提供者提供任一币种的流动性，会按照 renBTC、wBTC、sBTC，45%、35%、20% 的比例来存入到流动性池子。最终，流动性提供者在手续费之外可获得的奖励包括不仅包括CRV，也包括 sBTC 与 renBTC提供的奖励SNX和REN。如果SNX和REN的项目方将奖励代币存入了 Balancer 的池子，流动性提供者还将获得 BAL 奖励。

Balancer V2Balancer V2的核心原则是安全性、灵活性、资本效率和gas效率。在实现资本效率上，Balancer V2最大的创新是是引入了协议金库（Protocol Vault）和资产管理器（Asset Manager），而在V1中不同的池子相当于不同的金库。协议金库资产管理器的功能，流动性提供者可以使用协议金库来持有并管理所有 Balancer 资金池的资产。

协议金库可以将代币借给借贷协议，来增加资金池的收益，从而提高了资本效率。不过，金库会保证满足缓冲机制的需要，否则交易就会失败。

此外，而协议金库的另一个好处是，即使用户执行涉及不同资金池的批量交易，也只有最后的净代币量会从金库转入或转出，这又为低gas费和套利交易准备了必要的条件。

图片说明：协议金库控制池子里的资产并发挥资产管理功能。闲置的资产可以存入其他协议（比如借贷协议）获得更多收入。

实现上述功能的关键安排是，Balancer v2 将自动做市商逻辑与代币管理和记账分开。代币管理/记账由协议金库完成，自动做市商逻辑则因资金池而异。由于资金池独立于协议金库，两者由不同的智能合约控制，定制化的自动做市商逻辑得以实现。

以太坊的隐形渐近线

无论是Uniswap，还是DODO、Curve、Balancer，上述案例均证明了在以太坊体系内提高资本效率是可行的。无论是哪种方式，都可能带来一些新的机会，比如“集中式流动性”很可能会导致专业化流动性做市的出现。我们很可能会看到这样的专业机构、策略服务商。

然而，以太坊性能将是这些Swap协议的“隐形渐近线”。在Multicoin Capital的一篇工作论文中，隐形渐近线用来比喻那些无形的上限，它无法直接衡量，且只能在反事实分析中显现，但却限制增长。以太坊的隐性渐近线既包括它的交易吞吐量，也包括15秒的区块延时等，如果不能解决这些问题，项目最终将面临增长的天花板。这是许多高性能公链（智能合约平台）能够充分享受以太坊溢出效应的前提。

在这一轮牛市中，Polkadot、Cardno、BSC、Solana、Near甚至hecochain，都在组建一个平行于以太坊的生态，不少取得了巨大的成功。不同生态之间的竞合，又会重新带来流动性的分散，因此跨链流动性也将是我们的下一个研究主题。