Uniswap:一文读懂 DeFi 自动做市商崛起原因、尚存局限和未来前景_SWAP

撰文:HaseebQureshi,DragonflyCapital管理合伙人

编译:PerryWang

想象一下,有个大学时的朋友联络你说:「嘿,我有个商业设想。我想开发一个做市机器人。不管谁来询价,我随时都能报出一个价格,我的定价算法会用x*y=k。差不多就这些。想投资吗?」

你会躲得远远的。

其实,你朋友刚才描述的就是Uniswap。Uniswap也许是世界上最原始的链上做市商运作。莫名其妙的,它的交易量过去几个月出现爆发式增长,凭交易量已成为世界最大的去中心化交易所。

如果你并未密切关注去中心化金融去年发生的事情,你也许会问,到底发生了什么?

Uniswapv2交易额,数据来源:Uniswap.info

给新手们普及一下:Uniswap是一个自动做市商,即AMM。你可以把AMM设想成一个原始的、机器人式的做市商,它根据一个简单的定价算法,在两种资产之间随时提供报价。对Uniswap而言,它对这两种资产进行报价,其持有的每种资产的单位数相乘,总会等于一个常数。

这听上去有些拗口:如果Uniswap拥有一些x代币,拥有一些y代币,它给每一笔交易定价,所以,它拥有的x的最终数量,和拥有的y的最终数量,两者相乘会等于一个常数k。这就形成了一个常数积的等式:x*y=k。

这种对两种资产进行定价的方式,你可能会觉得非常怪异且过于独断。让两种代币的库存数相乘所得的积维持固定,为什么就能确保正确的报价呢?

Uniswap示例

假设我们在Uniswap的某个池里投入50个苹果和50个香蕉,任何人都可以用苹果换香蕉,或者用香蕉换苹果。假设一级市场中苹果与香蕉的汇率刚好是1:1。因为该Uniswap资金池中分别有50个苹果和50个香蕉,因此,按上述常数积的等式规则,a*b=2500。对于任何交易,Uniswap都需要保证,池中库存的苹果数和香蕉数相乘等于2500。

好了,假设一位客户进入我们的Uniswap池来买一个苹果。她应该支付多少个香蕉呢?

如果她买走一个苹果,我们的池里就剩下49个苹果,而49*b依然需要等于2500。这样香蕉的总数b就等于51.02。由于之前池中有50个香蕉,因此我们还需要1.02个香蕉,因此,这位客户买一个苹果会得到的报价是:1.02香蕉/苹果。

请注意,这与两者之间1:1的原始价格很接近!因为这只是一笔小额交易,所以滑点较小。但如果订单很大呢?

知情人士:币安曾于2020年和2021年将客户资金与公司收入混合在一起:5月23日消息,据三位知情人士报道,币安曾于2020年和2021年将客户资金与公司收入混合在一起,违反了美国要求客户资金分离的金融规则。一位直接了解币安财务状况的人士表示,这笔款项高达数十亿美元,并且几乎每天都在Silvergate Bank持有的账户中发生混合。路透社表示,无法独立核实这些数字或频率。但审查的银行记录显示,2021年2月10日,币安将来自公司账户的2000万美元与来自接收客户资金的账户的1500万美元混合在一起。路透社表示没有发现币安客户资金丢失或被拿走的证据。[2023/5/23 15:21:27]

你可以将这条曲线每个点的斜率解读为边际交换率

如果她想买10个苹果,Uniswap的报价会是12.5个香蕉,即这10个苹果每个的单价为1.25香蕉/苹果。

如果她想要执行25个苹果这种大额交易,即要买库存苹果数量的一半,那么,单位价格会上涨到2香蕉/苹果!

重要的是需要明白,Uniswap不能偏离这条定价曲线。如果某人要购买一些苹果,后来又有人要买一些香蕉,Uniswap就会在这条价格曲线上来回移动,无论需求把它带向何方。

Uniswap在一系列交易后,在定价曲线上来回移动

这里有个好玩的地方:如果苹果与香蕉之间的真实交易价格是1:1,当第一位客户买走10个苹果后,我们Uniswap池就有会变成40个苹果和62.5个香蕉。如果有位套利者此时进入,她买走12.5个香蕉,让资金池恢复到最初状态,她只需付10个苹果,所以Uniswap对她的收费只有0.8苹果/香蕉。

Uniswap会低价甩卖香蕉!就好像我们的算法此时意识到香蕉过多,所以它低价抛售香蕉,以吸引苹果流入,从而实现库存的再平衡。

Uniswap经常跳这种舞步——稍微偏离真实的交易价格,然后在套利者的帮助下缓步回归正常。

套利损失简介

下面你将了解Uniswap定价机制的工作方式。但这仍然引出一个问题——Uniswap很好的完成了它工作吗?这东西真的会产生利润吗?毕竟,任何做市商都可以报价,但是否赚钱就不好说了。

答案是:取决于具体情况!具体来说,这取决于一种被称为「套利损失」的概念。它的运作方式如下:

怀俄明州新任参议员:应有明确途径允许比特币与法币一起发展:美国怀俄明州新任参议员Cynthia Lummis最近在博客中表示:“我真的很想利用我在美国参议院的时间来帮助介绍比特币这一话题,包括比特币是什么、如何运作、如何能作为一种可以作为辅助手段增长和发展的资产,它应该被允许有一条明确的道路和途径与法币一起成长和发展。”Lummis称,与比特币及其稳定供应不同,美元的框架固有地包含了通胀,这使得贬值不可避免。此外,她表示自己是比特币持有者,并只买不卖。此前消息,Cynthia Lummis曾表示将在明年初宣誓就职时向国会解释比特币,并在接受采访时表示希望各州能自由管理比特币。(cointelegraph)[2020/12/15 15:11:59]

Uniswap会对每笔交易收取少量费用。这是在名义价格之外的。因此,如果苹果和香蕉总是且永远以1:1价格进行交易,随着做市商在交易价格曲线上来回移动,这些费用将随时间累积。那么,与只持有50个苹果和50个香蕉的基线比较,Uniswap池最终会积累更多的水果。

但是,如果苹果和香蕉之间的真实交易价格突然发生变化,会发生什么呢?

假设某家香蕉农场遭遇了无人机攻击,出现大面积的香蕉短缺。香蕉现在像黄金一样贵。交易价格蹿升到5个苹果换1个香蕉。

Uniswap上会发生什么?

套利者一秒都不会耽搁,立马杀入你的Uniswap池,抢购便宜的香蕉。他们调整交易规模,以便买走价格低于新汇率5:1的所有香蕉。这意味着他们需要移动价格曲线,直到满足以下等式:5x*x=2500。

算一下这个数学题,你会得到如下结果:他们总共以61.80个苹果买到27.64个香蕉。平均交易价格为2.2个苹果:1个香蕉,这远低于市场价,相当于得到76.4个免费苹果。

他们的利润从何而来?当然这是以牺牲资金池为代价的!而且,如果数一下你会发现,与某个持有最初的50个苹果和50个香蕉的人相比,Uniswap池现在恰好下降了76.4个苹果的价值。Uniswap出售香蕉的价格太便宜,因为它不知道香蕉在现实世界中变得如此值钱。

这种现象称为「套利损失」。每当交易价格发生变动,就会出现套利者窃取廉价资产,直到资金池的定价达到正确为止。

资金池通过交易费赚钱,通过套利损失而亏钱。这都是需求和价格背离的一个函数——需求有利于资金池,而价格背离不利于资金池。

这就是Uniswap的简单概括。当然你可以更深入地了解,不过,要了解该领域内的情况,上面的知识也足够了。

自2018年上线以来,Uniswap已经席卷DeFi领域。考虑到Uniswap的原始版本只有大约300行代码,这一成绩尤其令人惊讶!Uniswap完全无需许可,任何人都可以注入资产。它甚至不需要预言机。

江苏南通局侦破一起比特币勒索病敲诈案:记者从江苏省南通市局了解到,当地在“净网2020”专项行动中,成功侦破一起由部督办的特大制作、使用勒索病实施网络敲诈的案件,巨某等3名犯罪嫌疑人落网。截至案发,巨某作为多个比特币勒索病的制作者,已成功作案百余起,非法获取的比特币折合人民币500余万元。(新华社)[2020/10/8]

回顾一下会发现它非常优雅,是可能发明的最简单的产品之一,它似乎从石头缝里诞生,并主导了DeFi领域。

AMM的寒武纪爆发

自从Uniswap崛起之后,AMM的创新也迎来了爆发。Uniswap的后继者纷纷涌现,每个都有其特殊功能。

Uniswap、Balancer和Curve的交易额,来源:DuneAnalytics

尽管它们都继承了Uniswap的核心设计,但各自具有自己的特殊的定价函数。例如,Curve使用常数乘积和常数和的混合模式,Balancer的多资产定价函数用一个多维平面来定义。甚至有些采用移动的曲线,这可以耗尽库存,例如Foundation用于销售限量版商品的曲线就是如此。

Curve中采用的Stableswap曲线(蓝色),来源:Curve白皮书

不同的曲线适用于特定的资产,因为它们对所报价资产之间的价格关系置入了不同的假定。从上图可以看到,Stableswap曲线在多数情况下接近于一条直线,这意味着在其大部分交易区间,两种稳定币的定价相互非常接近。常数积曲线是任何两种随机资产不错的起点,但是如果我们知道这两个资产是稳定币,并且它们的价值可能大致相同,那么Stableswap曲线会给出更具竞争力的定价。

当然,一个AMM可以选择无限多种特定曲线来定价。我们可以对所有这些不同的定价函数进行抽象化,将整个类别称为恒定函数做市商。

当看到CFMM交易额的增长,人们想当然的认为,它们将接管世界——将来所有链上流动性将由CFMM提供。

但变化没有那么快!

CFMM如今占主导地位。不过,为了更清楚地了解DeFi的进化情况,我们需要了解CFMM何时繁荣,以及何时表现不佳。

相关性的频谱

还是以Uniswap为例,因为它是最容易分析的CFMM。假设你想成为Uniswap上ETH/DAI池的流动性提供商。在向该池提供资金时,你必须同时相信以下两点,才会认定,成为一个LP比仅持有原始资产要好得多:

彭博分析师:比特币正成为稳定成熟的价值存储手段 有望与黄金一起继续升值:4月27日消息,彭博分析师Mike McGlone表示,对比特币来说,这是非常动荡的一年,但事实证明,比特币作为一种稳定和成熟的价值储存手段,正越来越多地受到赞誉。它更有可能与黄金一起继续升值。现在比特币的波动性低于世界上最重要的大宗商品原油,也低于标准普尔500指数。(U.Today)[2020/4/27]

ETH与DAI的价值比不会发生太大变化

这个池会收到很多交易费

就该资金池展现的套利损失而言,获得的交易费应该超过损失。请注意,对于包含稳定币的交易对,你对ETH上涨有多么看多,你其实也在假设会有很多的套利损失!

一般性的原则是:当两种资产是均值回归时,Uniswap理论运作得最好。想象有一个USDC/DAI或WBTC/TBTC的资产池——这些池应该会显示出极小的套利损失,随时间推移将纯粹累积交易费。请注意,套利损失不只是一个波动性问题

因此,我们可以绘制出利润最高的Uniswap资金池的层级图,其他条件保持一致。

均值回归交易对的情况很明显。相互关联的交易对,其价格往往一起移动,因此Uniswap不会有太多套利损失。而像ETH/DAI这样不相关的交易对,情况就不太确定,有时候交易费可以弥补损失。最右边是逆相关的交易对,Uniswap上这种资金池就很糟糕了。

想象一下,有人在某个预测市场做多特朗普,做多拜登,并将两笔押注放入Uniswap的一个资金池。从定义上说,最终将有一笔资产值1美元,另一笔资产则为0。该资金池的结果是,某个LP一无所获,只有套利损失!

所以,Uniswap对某些交易对运转良好,而对另一些交易对而言就是灾难。

但是人们很容易发现,到目前为止,几乎所有头部Uniswap资金池都是赚钱的!实际上,甚至ETH/DAI资金池自创建以来也是赚钱的。

Uniswap上ETH/DAI资金池的回报,来源:ZumZoomAnalytics

这个现象需要解释。尽管存在瑕疵,各CFMM都是取得了不俗收益的做市商。这怎么可能呢?要回答这个问题,需要了解一下做市商的工作机制。

做市机制简介

声音 | 浙大区块链研究中心主任:区块链是中国为数不多的、能与世界站在同一起跑线的技术领域:2020年1月3日,《2019杭州区块链行业发展报告》正式发布。杭州区块链技术与应用联合会会长、浙江大学区块链研究中心主任杨小虎教授开题发布《2019杭州区块链行业发展报告》时指出,区块链是中国为数不多的、能与世界站在同一起跑线的技术领域,杭州的区块链企业“百花齐放但重点突出”,是全国区块链行业发展的高地。据不完全统计,截止到2019年上半年,杭州市从事与区块链相关的企业数量已达到125家,涉及金融(28%)、媒体(16%)和底层技术(13%)等多个方面。底层技术企业为杭州市区块链产业提供坚实的技术支撑,使得区块链应用不再是“纸上谈兵”;而金融领域的实践包括数字资产交易平台、数字资产管理、产业孵化和区块链金融解决方案等,促进区块链应用的繁荣;同时,杭州区块链媒体逐渐壮大,大量传播与普及扩大了区块链的社会影响力。三个发展方向相辅相成,形成杭州市优越的区块链行业发展氛围。(杭州网)[2020/1/4]

做市商的工作是向某个市场提供流动性。做市商主要通过三种方式赚钱:指定做市安排、交易费回扣以及从做市中赚价差。

你可以看到,所有的做市都是与两种订单流进行一场战斗:知情订单流和不知情订单流。假设你为BTC/USD市场报价,有一笔大额BTC卖单到了。你得问问自己:这是有人在换取流动性,还是这人知道一些我不清楚的消息?

如果这名交易对手知道庞氏局的缓存池发生了变动,卖压正在来袭,那么,你就只能用一些完美无缺的USD换一些前景不太妙的BTC。另一方面,如果这只是某些无名人士在卖币,因为他们需要支付房租,那么,这就没什么特别的意义,你从他们身上赚价差就好了。

作为一名做市商,你从不知情交易流中赚钱。不知情交易流是随机的——每天有人卖有人买,最终会相互抵消。如果对每笔交易赚价差,长期来说你会赚钱。。

所以,一名做市商的首要任务是区分知情和不知情订单流。某个流是不知情的流的可能性越大,你收取的价差就该越高。如果这个订单流绝对是知情的,那你就应该完全撤回报价单,因为若是知情的交易方愿意与你交易,你绝对是要亏钱的。

同样的原则也适用于Uniswap。有些人在Uniswap交易,因为他们完全是随机的想用ETH换DAI。对做市商而言,这是不知情的散户流,随机漫步的交易活动会带来费用收入。这很爽。

你面对的还有套利者:他们是知情订单流。他们在选择价格错误的资金池。某种程度上说,他们其实是在帮助Uniswap将交易价格拉回正轨。但另一方面,他们是把LP的钱转移到他们自己的兜里。

做市商若要想赚钱,他们需要让不知情散户流与套利流之比做到最大。

但Uniswap无法区分这两种流!

Uniswap不清楚一笔订单是来自懵懂无知的散户,还是某个套利者。无论市场条件是什么情况,它只遵循x*y=k的方程。

因此,只要有一个新玩家提供比Uniswap更好的定价,比如Curve或Balancer,那么,你会看到散户订单流迁移到定价更好的服务去。鉴于Uniswap的定价模型和固定费率,你很难看到它能在竞争最激烈的资金池中竞争——Curve既对稳定币交易进行了优化,而且每笔交易的收费仅为0.04%。

随着时间的推移,如果Uniswap资金池在滑点上被对手超越,那么,留在Uniswap的大多数将会是套利订单流。零售流是多变的,但随着市场变动,套利机会持续出现。

这种定价方面丧失竞争力不仅很糟,其弊端还被放大了。Uniswap在发展上升期对流动性有网络效应,但在下坡时期也被严重放大。当Curve开始吃掉稳定币相关的交易额时,Uniswap上的DAI/USDC交易对将开始丢失LP,这反过来让定价更糟,吸引的交易额也会更少,再进一步抑制LP,恶性循环。网络效应也是如此——在上升期就像是火箭,但在下降时则烧毁了归路。

当然,这种说法同样适用于Balancer和Curve。一旦被一个定价更好、费用更低的做市商超越,他们也很难维持其费用收入。不可避免的,这一切的结果就是一种费用的向下竞争,和利润空间的大幅压缩。

但这仍然不能解释:为什么所有的CFMM都在疯长?

为什么CFMM高歌猛进?

以稳定币为例。CFMM明显正在夺取这一垂直领域。

想象一下,传统金融市场中的某个重量级做市商准备在DeFi领域开始进行稳定币的做市。首先他们前期需要大量的整合工作,然后,为了持续运营,他们需要向交易者持续付费、维护交易软件、支付办公室租金。他们需要大量的固定成本和运营成本。

而Curve根本不需要成本。一旦智能合约部署完毕,它就自行运营

如果为USDC/USDT交易对报价,JumpTrading要做的事情会比Curve的做法复杂很多。稳定币做市相当程度上是库存管理。这里没有那么多花哨的机器学习或专有知识,如果Curve能做到Jump水准的80%,那就算足够好了。

但ETH/DAI是一个复杂得多的市场。当Uniswap报价时,它不像Jump那样,要看交易所订单簿,要流动性建模或参阅历史波动性,它只是闭上眼睛,大喊x*y=k!

与普通的做市商相比,Uniswap的复杂度相当于一台冰箱。但只要正常的做市商没有进入DeFi领域,Uniswap就会垄断该市场,因为它的启动成本和运营成本为零。

这是另一种思考的方式:Uniswap是第一个在这个名为DeFi的新市场开店的小商贩。即使有种种缺陷,Uniswap也形成了一种虚拟的垄断。当你有垄断地位,你就得到所有的散户订单流。散户流和套利流之比,是决定Uniswap盈利情况的主要因素,难怪Uniswap正在赚大钱!

但是,一旦散户流开始转向别处,这一良性循环很可能寿终正寝。LP将开始遭受损失并撤出流动性。

但这只是解释了一半。要记住:在Uniswap出现之前,已经存在大量的去中心化交易所!Uniswap摧毁了基于订单簿的DEX,比如Idex或0x。到底是什么因素让Uniswap击败了所有的订单簿模式交易所呢?

从订单簿到AMM

我相信,Uniswap之所以击败订单簿交易所,有四个原因。

首先,Uniswap的实施极其简单。这意味着复杂性低、遭遇黑客攻击的表面积低、集成成本低。更何况,它有很低的gas成本!当你在一个相当于去中心化的图形计算器上执行所有交易时,这一点真的很重要。

这不是一个小问题。一旦新一代高吞吐量的区块链成为现实,我怀疑订单簿模式是否最终还能居于主导地位,就像它在常规金融世界中那样。但它会在以太坊1.0上占据主导地位吗?

以太坊1.0的严重限制让简便性脱颖而出。当你不能做复杂的事情时,你必须做最好的简单的事情。Uniswap是一个相当不错的简单产品。

其次,Uniswap的监管面非常小。Uniswap是非常去中心化的,不需要链下输入。订单簿DEX必须像经营一家交易所一样亦步亦趋,与此不同,Uniswap可以作为一种纯粹的金融应用而自由创新。

第三,向Uniswap提供流动性非常容易。一键式「设置,然后忘记」的操作,让LP的体验无比轻松,尤其是在DeFi交易量放大之前。

这一点至关重要,因为Uniswap上的大量流动性是由一小群好心的巨鲸提供的。这些巨鲸对投资回报没有那么敏感,所以Uniswap的一键式体验使得他们能够毫无痛苦地参与其中。加密项目设计者有一个忽视心理交易成本的坏习惯,且总是假定市场参与者无比勤奋。Uniswap使流动性供应变得简单,这一点得到了回报。

Uniswap之所以如此成功的最后一个原因是,创建带激励的资金池非常方便。在一个带激励的资金池中,资金池的创建者将代币空投给LP,使LP得到的回报高于Uniswap标准回报。这种现象也被称为「流动性农场」。Uniswap中一些规模最大的资金池通过空投进行激励,包括AMPL、sETH和JRT。对于Balancer和Curve,它们的所有资金池当前都使用自己的原生代币进行激励。

回想一下,传统做市商赚钱有三种方式,其中一种是指定的做市协议,由资产发行人付款。从某种意义上说,带激励的资金池是DeFi领域的指定做市商协议:某资产的发行者向AMM付费,让后者为他们的代币交易对提供流动性,而费用则通过代币空投来交付。

但是,带激励的资金池还有另外一个维度。CFMM不仅仅是扮演做市商,它们现在具备代币项目的营销和分销工具的双重身份。通过带激励的资金池,CFMM创建了一种防女巫攻击的方式,将代币分发给想要累积代币的投机者,同时引导了一个流动的初始市场。它还让购买者手里的代币有其他用处——不只是转手把它卖掉,存起来还能得到一些收益!你可以称之为乞丐版质押。对早期代币项目而言,这是一个强大的营销武器,我期望这一点被整合到代币上市的行动手册中。

这些因素深度解释了为什么Uniswap如此成功的原因。

话虽如此,我不相信Uniswap的成功会永远持续下去。如果说以太坊1.0的局限为CFMM形成主导地位创造了条件,那么以太坊2.0和L2链下系统将使更复杂的市场蓬勃发展。此外,DeFi的明星项目在不断涌现,随着大量用户和交易额的到来,它们将吸引严肃的传统做市商。随着时间的推移,我预计这会导致Uniswap的市场份额缩水。

再过五年,CFMM会在DeFi中扮演什么角色?

我预期,到2025年时,CFMM今天这样的面貌不会成为人们交易的主要方式。在技术史上,这样的过渡很常见。

在互联网的早期,像雅虎这样的门户网站是第一批在网上大幅领跑的企业。早期网络环境的局限性,非常适合由人工制作的页面目录。随着主流用户开始上线,这些门户网站取得了疯狂的增长!但是我们现在知道,门户网站只是组织互联网信息道路上的临时垫脚石。

最初的雅虎网站主页和最初的谷歌网站主页

CFMM是什么未来事物的垫脚石?会有新生事物取代它,还是CFMM随着DeFi一同演变?我会在下一篇文章中尝试回答这个问题。

感谢Hasu、IvanBogatyy、AshwinRamachandran、KevinHu和TomSchmidt对本文提供评价和反馈

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