超越 CEX：简析 DEX 变革潜力与机会

原文标题：《 The next steps in DEX design》

撰文： Yellow Propeller

编译： Yvonne ， MarsBit

 

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智能合约链非常适合运营交易所：它们将信任商品化，使托管、费用、价格和结算对每个人都是平等透明的，并允许任何人成为做市商。

然而， DEX 仍然落后于 CEX 的交易量，原因是：价格没有竞争力；执行容易被滥用 ( MEV )；作为 LP 的利润不够高。

不过，良好的解决方案确实存在，并且将使  DEX  更具吸引力：通过预言机定价；更慢的批量和交易后结算；集中和自动化流动性；以及  L2  上更便宜的区块空间。

介绍

去中心化交易所是智能合约区块链的主要用例之一。人们批评它们是垃圾币赌场，但这种无需许可为任何资产创建市场的机制具有实质性价值，无论它们导致的是投机还是更富有成效的活动。

当前加密货币交易所格局由场外交易、 CLOB （中央限价订单簿）、 RFQ （报价请求） 和  AMM （自动化做市商）组成。

AMM 在专业做市商参与需求不足的货币对市场中尤其有用，但 CLOBs 仍然是高需求货币对交易量的首选场所 ( 根据 Defillama 的数据， DEX 交易量仅占 CEX 的 16% 左右，其中大部分仍然是由 CEX - DEX 套利驱动的 )。

DEX  仍仅占加密货币交易量的 15% 左右，但其份额正在增长。资料来源： Coingecko  2023 年第一季度行业报告

在本篇文章中，我们明确定义了一个好的交易所需要具备什么特点，重点探讨了 当前 DEX  的不足之处，并提出了一些改进  DEX  设计的路径。

优质交易所应该具备什么？

作为一名交易者，我需要什么：

• 信任感：在我交易之前、期间和之后的托管风险对我来说应该是透明的，并且尽可能地最小化。
• 最佳价格：我希望每次都能在该交易所得到最好的价格，或者足够接近最佳价格——这样我就不用担心在别处找到更优惠的价格。
• 公平：我不希望我的订单被滥用。没有充分的理由，其他人不应该得到比我更好的价格或支付更低的费用。
• 速度和可用性：等待交易完成或交易所开放并不有趣。
• 信息：交易所帮助我做出明智的选择，并监控我的订单。我可以看到我的交易可能结算的价格，并得到良好的限价和滑点建议。我还可以查看未执行、已结算或取消的订单。

流动性强，资产覆盖面广：看到更多资产对的流动性，让我更有信心在该交易所得到好价格。

而流动性提供者和做市商 ( MMs ) 关心的是：

收益：可以抵消资本风险和机会成本的利润。

对 MM 来说，最重要的是最佳风险调整收益率，其他指标只是达到这个一的的手段。高成交量、低或恶劣的竞争、高价差、良好的回扣、少量不良流动性、最后一次检查、减速带、较低的托管风险——所有这些都有助于提高风险调整后的收益率。

区块链是运营交易所的绝佳场所，并且为交易者和做市商提供了他们想要的大部分要素：去中心化、开源结算机制和公开的交易历史记录，这些是信任、安全、透明和公平的坚实基础。

但去中心化的交易所仍举步维艰：

• 提供可靠的优惠价格；
• 为 LP 提供良好的收益；
• 应对违反公平执行承诺的  MEV 。

在前 10 个 DEX 中，有 9 个是 AMM 。所以让我们看看 AMM  的优势和劣势。

为什么 AMM 如此受欢迎？

你经常会听到：「 Tradfi 知道得最清楚，订单簿更有效，常数函数做市商永远不会奏效。」

那么，为什么 AMM  - 特别是常数函数做市商 ( CFMM )- 仍然在 DeFi 中占主导地位 ( 占 DEX 所有交易量的 95% 以上 )？他们一定做对了一些事情。

以下是 AMM 迄今为止保持领先地位的最重要的原因：

• 流动性要求低： AMM （ Univ2 风格）总是提供价格，即使流动性很低。
• 被动流动性：你的流动性是由 AMM 管理。因此，  LP 很容易，任何人，不仅是做市商，都可以赚取费用。
• 简单性： AMM 比订单交换需要更少的计算和存储，所以它们消耗 Gas 更少.
• 没有看门人：做市商和交易所上市费用可能高得令人望而却步，而中心化交易所可以随时将代币下架。 AMM 使任何项目都可以轻松上市，并自己提供或激励流动性。

DEX  交易量直到 2020 年底（ Uniswap  推出两年后）才大幅回升。来源： Dune

当第一家去中心化交易所推出时，几乎没有流动性，鲜有做市商，很少有交易，而且 Gas 成本很高。在这些条件下运行 CLOB 是不可能的，所以 AMM  是非常合适的。它们相当直接，因此更容易构建、模拟和审计。

但现在， DeFi 看起来不一样了。订单量正在回升，专业做市商报价的资产范围很广， L2 的 Gas 更便宜，每个人都知道 CFMMs ( 即今天大多数 AMM ) 的弱点。

AMM 仍然是某些市场 ( 如长尾货币 ) 的最佳选择。但它们在关键领域落后于中心化的交易所。

AMM 的问题

高 Gas 费

在链上交易仍然昂贵。 AMM 池费 (0.01 - 0.3%) 与 CEX 价差相当，但 Gas 费在小额交易 (< 1000 美元 ) 的 Gas 费很容易使你损失 1-10% 资金，即使是 L2 上。

价格过时

AMM 通常不会给你最好的价格。 AMM 的价格只通过交易移动。所以你需要依赖套利交易者来确保 AMM 的价格与当前市场价格保持同步。然而，除了持有风险外，套利交易者也受到池费和 Gas 的限制。所以流动性较低的 AMM 池很容易与其他交易所的最佳报价偏离 1-5%。

损失与再平衡 ( LVR )

在随后的几项分析中， Uniswap   LP  被证明由于有毒订单流的  LVR  而无利可图。

AMM 是被动的，所以如果资产的价格在其他平台（例如 Binance ）决定，那么 AMM 上的价格将永远落后。如果价格上涨（在 Binance 上），

那么 AMM 将以极低的价格将代币出售给套利者。如果价格下跌， AMM 将以过高的价格从套利者手中购买代币。

随着时间的推移， AMM ，特别是它的 LP ，将继续积累损失。这是 LP 向套利者支付的将价格推回到市场价格的代价。

相反，在限价订单簿上，积极做市商在价格变化时会立即调整报价，然后以市场价格重新平衡投资组合。

来自  Ankit  的推文很好的解释了  LVR  。

LVR 是永久性的：与非永久性亏损或持有亏损相比， LVR 的亏损不会在价格回到之前的水平时恢复。

LVR  随着波动性增加而增加：价格上涨越大， LP  的损失就越大。事实上，损失与波动率呈二次方关系。

LVR  取决于发现价格的位置：重要的是你卖给套利交易者的价格比当前加权平均市场价格差多少。

因为你作为 LP ，每笔交易都赚取费用，如果你的资金池在市场上的权重足够大，这对你有利。只要 LVR  <费用，这些交易实际上会让你盈利而不是亏损。在市场上权重较小的资金池将经历更高的 LVR ，他们将倾向于支付大资金池 LP 的利润。

可提取价值 ( MEV )

交易者和  LP  容易受到  AMM  价值提取的影响：

• 交易者：搜索者可以抢先、夹击或阻碍你的交易，并影响你的成交价格。
• 被动 LP ：更老练和主动的 LP 可以提供及时的流动性，以收取你的大部分交易费用。

分散的流动性

在 CFMM 上，相同的代币通常与多个不同的代币配对 ( 例如 USDC - WBTC 、 DAI - WBTC 、 ETH - WBTC )，甚至同一对代币有多个费用层级。这将流动性 ( 在这种情况下是 WBTC ) 分散在多个池中，导致 LP 的费用更少，交易者的深度更低，价格更糟。许多流动性没有用于交易 ( 例如在 Univ2 设计中 )，即使在区间订单 AMM 上，价格也经常远离流动性集中的区间。

在中心化交易所，通常只有一种报价资产 ( 例如美元 )，做市商积极地保持大部分流动性在当前市场价格周围。这导致更少的资金池，更深的订单簿，对做市商来说更好的回报，以及对交易者来说更深和更少的价格影响。

进一步的问题

上述缺点也导致 CFMM 的更多缺点：

• 价格和包含不确定性：交易经常失败或有故意或意外的抢先交易。
• 固定利差：自动交易市场对订单收取固定利差。这使得它们在波动性很大的市场中容易受到影响，而在波动性较小的市场中竞争力较弱。
• 吸引流动性困难：损失与再平衡和流动性碎片化使得在 AMM 上做 LP 的利润更低，吸引流动性更困难。因此，协议通常需要通过流动性挖矿激励来补贴 LP ，以吸引足够的流动性。
• 分散的流动性：在 DEX 上，一个代币通常有多个交易对，甚至同一个交易对有多个费用层级。许多流动性没有用于交易 ( 例如，在 Univ2 的设计中 )，即使在区间订单 AMM 上，价格也经常偏离流动性集中的区间。这导致 LP 的费用更少，交易者的交易深度更低，价格更糟。

但这并不意味着 AMM 注定要失败。研究和区块链技术已经取得了显著进展，并启用了可以解决这些缺陷的新构建模块。

构建更好的链上交易的模块

当前已经有几种方法在尝试解决  DEX  的不良价格、 MEV 、损失与再平衡和流动性碎片化等问题。让我们总结一下最重要的方法，并提出一些新方法。

解决高额 Gas 费问题

更便宜的区块空间

L2  的交易成本要比  L1  便宜一到两个数量级。因此，交易成本现在不再是瓶颈。这意味着更多计算密集型协议设计（如订单簿）开始成为可能。但要在小额交易中与  CEX  竞争， Gas  成本可能还需要再降低一个数量级。

Cows

三个交易者之间的需求匹配 ( CoW ) 交易示例。每个人都进行他们想要的交换，为彼此提供流动性——无需通过  DEX  路由或支付  DEX  费用。

需求一致 ( CoWs ) 基本上是同时交易互补对的交易者之间的 P 2 P 资产交换。交易者不需要支付 AMM 交易费，也不用支付更少的 Gas ( 只是转账 )。然而，要使它们起作用，你需要具有对当前最佳出价和报价的优秀预言机。

链下计算，链上验证

如果你把计算密集型的部分放在链外，只使用链来保管、结算和验证，那么更复杂的功能是可能的。例如，在链外跟踪和匹配限价订单，但在链上持有资金和结算交易。

提高价格时效性

RFQ

通过 RFQ ，你可以直接从做市商那里购买。由于做市商可以在所有场合 ( 非链和其他链 ) 进行交易，通过他们，你也可以访问这些场合的价格和流动性，即使你只在一个链上。 RFQ 订单也更具效率 ( 只是一个转移和签名验证，而不是通过池路由 )。

即时流动性

为了补偿有毒订单流的风险，做市商在交易所的报价不会那么紧凑和深入，实际上，普通用户向做市商缴税，以补贴有毒订单流。

然而，如果你反过来，让做市商在用户提交交易后设定价格，那么做市商可以报出更好的价格，因为他们承担的风险更小。这给普通用户提供了更好的价格，让套利者的日子更难过。

降低 DEX 费用

费用高的一个原因是保护 LP  免受 LVR 的影响。然而，如果一个 DEX 可以保护自己免受 LVR 的影响 ( 见下文 )，那么它也可以设置较低的费用。较低的费用使池通过套利与其他池更接近。

保持价格最新并防止无利可图的套利的一种方法是使用  Oracles  设定价格。

修复 LVR

基于预言机的定价

只要  AMM  被动地设定价格，它们就可能容易受到有毒订单流的影响。避免该情况的一种方法是在套利交易者进入之前主动更新 AMM 上的价格。

预言机需要足够快速和准确，以避免留下套利机会。当交易的费用<市场价格之间的价格差时，套利是无利可图的。因此，为避免有毒的订单流，预言机价格的准确性需要小于 AMM 的交易费。

AMM 甚至可以在用户签署交易后设定价格。这进一步保护 LP ，使其免于提供过时的价格——从而避免套利风险。

激励延迟

如果 AMM 能够区分知情 ( 可能非常无利可图 ) 和不知情 ( 平均有利可图 ) 的订单流，并且只保留不知情的订单流，那么许多问题将得到解决。

动态费用和交易延迟可以帮助  AMM  区分有毒订单和零售订单

交易信号衰减很快，因此预言机的长期负延迟将使知情的交易者更难在 AMM 毫无防备的情况下捕捉到它。

结算速度缓慢，价格便宜：如果你能等待 5 分钟来结算你的交易，那么交易是便宜的 ( 例如，0.1% 的费用 )。交易将在 5 分钟内以预言机的价格结算。不知情的交易者不会介意这个选项，因为他们省下了费用，而且等待 5 分钟的成本很低。

快速结算的成本高昂：以当前的预言机价格进行结算的成本很高 ( 例如 0.4%)。较高的费用会降低知情交易者的信号优势大到  AMM  无利可图的可能性。而且，这仍然为愿意为此付费的用户提供了一个快速结算的选择。

延迟允许交易所将有毒和无毒的订单流分开，或者交易所可以完全禁止快速结算。为了有效地阻止有毒订单流，快速结算费用必须考虑到货币对的市场波动性。

主动流动性管理

集中流动性头寸 ( Uni   v3 ) 允许 LP 将他们的流动性指向特定的价格区间。这使得 LP 或第三方有可能保持流动性在当前市场价格附近，并大幅提高 LP 的资本效率。

积极的流动性管理甚至可以保护 LP 免受部分 LVR 的影响。

有了可靠的预言机， AMM 甚至可以自己设定当前预言机价格周围的流动性，因此不需要主动 LP 管理。

动态滑点和波动率预言机

由于 AMM 的损失取决于套利者信号优势的大小，有毒订单流更可能出现在波动更大的货币对上。在传统的订单簿中，当市场波动更大时，做市商会增加他们的利差。 AMM 可以做同样的事情，并根据当前的市场波动动态调整他们的费用。

Uniswap   v3 已经有一个粗略的版本，为同一对加密货币提供不同的费用等级，并让 LP 选择适合该货币对价格波动的费用等级。

做市商也会调整滑点，以重新平衡他们的头寸以达到他们的目标—— AMM 可以为其 LP 采取类似措施。

抗 MEV

隐私提交

绕过公共内存池的隐私 RPC 是有效保护交易免受抢占和夹层攻击的一种方法。

批量拍卖

批量拍卖是使价格公平的绝佳方式：你在一段时间内批量下单，同一对的所有交易都以相同的价格执行。这减少了你的交易被抢先或夹在中间的可能性。批量拍卖还增加了一个延迟，以阻止有毒订单流。与负延迟预言机一样，批处理拍卖的可组合性较差。

它们还极大地改善了交易的定价、可用流动性和路径。这基本上消除了回流的机会

动态滑点容忍度

设定滑点并不容易。如果交易对价格波动，滑点太小会让你的交易失败，而滑点太大则容易让你陷入三明治攻击。因此，为避免交易失败，交易所通常会设置较高的默认滑点容忍度。

然而，有了波动性和深度预测，  DEX   UI 可以做得更好，并预测每笔交易的正确滑点。这有助于用户避免被夹在中间或交易失败。

使所有  LP  均为即时  LP

还有一种方法可以缓解即时 ( JIT ) 流动性攻击：与上述 LP 的「最后一次检查」一样，如果你更改模型，在用户签署交易后确定价格，那么你可以允许每个人即时提交报价，并创造公平的竞争环境。

从结构上讲，批量拍卖也是即时流动性交易所——因为在用户提交他们的交易后，求解器会找到流动性和价格。

总结 

虽然区块链是交易所的绝佳基础设施，但 DEX 还不能处理大部分交易量。然而，交易量和做市商还没有完全转移到区块链上是有原因的：价格没有竞争力，用户体验对交易者来说非常糟糕，收益率太低，执行不安全。幸运的是，已经存在针对所有这些问题的解决方案，它们可以将大部分交易量转移到链上。