Uniswap:長文解讀：AMM 演化史_UNI

作者：BennyAttar

編譯：wesely，DeFi之道

自金融概念出現以來，就有了構建對應的金融“市場”，這一概念最早可以追溯到17世紀的香料交易中，中間商通過買賣香料份額向投資者提供更高的流動性，但如今的做市商已經發生了巨大的變化。今天，做市商可以通過對股票、外匯甚至實物資產提供流動性，并以公開報價的方式購買任何資產。隨著時間的推移，金融市場也在快速發展，在過去的幾年里，我們見證了去中心化金融(DeFi)的快速增長，看到了自動化做市的興起。在本文中，我將主要分析自動化做市的發展歷史及對加密市場的影響。

首先，我簡要介紹了自動做市的歷史以及它如何是如何演變的；之后將討論了三代AMM及其在加密市場中的細分應用市場。隨著時間的推移，數學、應用平臺和智能合約的復雜性也隨之增加，我希望通過本文，讓區塊鏈新手和資深用戶都能夠了解自動化做市商的演變，并更好地了解它的發展路線。

想要全面掌握本文內容，你首先需要了解以下幾個定義：

區塊鏈：一個分散的分布式數據庫，由各個節點對交易進行不可篡改的持續驗證。區塊鏈也是所有加密資產、去中心化應用程序和智能合約的底層技術。

去中心化金融(DeFi)：基于智能合約和區塊鏈技術運行的金融產品，DeFi開啟了數字金融民主化的革命。

自動做市商(AMM)：一個分散的資產交易池，允許用戶通過其流動性來進行加密貨幣的無縫交易。

去中心化交易所(DEX)：點對點平臺，允許用戶在沒有中介的情況下交易加密資產，通常使用AMM作為其交易池。

流動性池：存儲在智能合約中的加密資產的數字資產“池”，AMM在流動資金池之上運行。

流動性提供者(LP)：相當于AMM中的做市商，指將其加密資產存入流動性池以增加流動性的人，作為回報，他們將獲得相關交易池所產生的交易費用獎勵。

與流行的觀點相反，自動化做市商并不是純粹為加密貨幣市場而發明的。事實上，幾十年以來，學術界就已經對AMM進行了相當深入的研究。早在2002年，RobinHanson在對對數市場評分規則的研究中就首次提到了AMM，后來，對AMM研究主要圍繞在信息聚合、預測市場、貝葉斯模型以及市場等非加密領域中。

AMM第一次在加密領域的引用，是VitalikButerin于2016年發表的一篇Reddit帖子，文中他討論了以運行預測市場相同的方式來構建去中心化交易所的想法。之后，Vitalik的這一想法開始在社區流傳開來，并被一個社區迅速跟進，兩年后，Vitalik又發布了一篇關于AMM的后續文章，詳細說明了他如何看待去中心化交易所的作用，幾個月后，幾個月后，HaydenAdams宣布推出Uniswap協議，從而啟動了第一代加密貨幣AMM的歷史。

PEPE代幣24H漲逾40%，或與Gemini在推特上發布的短片相關:金色財經報道，PEPE在過去24小時內飆升了40%以上。幾個月前，該代幣是加密貨幣領域表現最好的代幣之一，幾乎每天都創下歷史新高。根據CoinGecko數據，PEPE的估值在昨日飆升約40%后觸及一個月高位。截至撰寫本文時，其市值已從6月21日的約4億美元上升至超過6.33億美元。推動模因幣價格上漲的一個因素可能是Gemini在Twitter上發布了一段短片，其中包含PEPE的徽標和可能的登月鏡頭。該視頻還暗示了熊市的結束，展示了BTC如何在美聯儲發起大規模印制法定貨幣等問題后取得勝利。[2023/6/22 21:54:16]

第一代AMM：構建基礎

Uniswap以一種非常實用的方式把自動做市商引入到了加密領域，從而徹底改變了自動做市商。他們提出了名為恒定乘積的做市商模型，這是一個確保DEX保持持續流動性的公式。

恒定積做市商(CPMM)與Uniswap的崛起

Uniswap引入了恒定積做市商公式，以確保在以太坊的代幣交易中具有恒定的流動性，公式如下：

其中Rx和Ry指每種代幣的儲備量，f是交易費用，k是一個常數，簡化版的寫法如下：

其中x是Token1，y是Token2，k是常數。

從本質上說，Uniswap是將兩種正在交易的資產組合成一個流動資金池。Uniswap的目標是確保無論交易規模大小，流動性池的資產規模都能保持不變。我們打個比方：假設資產x是ETH，資產y是DAI，為了保持k不變，x(ETH)和y(DAI)只能此消彼長，當你購買ETH時，池中的y(DAI)增加，x(ETH)減少，于是交易池將變得不平衡，會向流入到池中的資產傾斜，這時，套利者會參與進來以換取利潤，最終重新回歸平衡。

x*y=k做市商，VitalikButerin

UniswapCPMM模型是AMM的一次范式轉變，原因有幾個。首先，它是第一個將中間人完全移除的去中心化交易所，第二，實現了流動性、快速交易與鏈上機制的結合，能以正確的價格進行報價，這是革命性的，當然最令人印象深刻的是，完成這些僅僅用了約300行代碼。自推出以來，Uniswap一直是迄今為止使用量最大的DEX。

數據來源：DuneAnalytics，@hagaetc

CPMM的缺點

盡管Uniswap和初代的CPMM讓AMM取得了非常大的進步，但仍然存在一些缺陷，比如：滑點、無常損失和安全風險。

Solana生態開發平臺Ironforge完成260萬美元Pre-Seed輪融資:6月13日消息，無服務器Solana生態開發平臺Ironforge宣布完成260萬美元Pre-Seed輪融資，Reciprocal Ventures領投，Hash3、6thMan Ventures、Alchemy、Monoceros Ventures和Portage Ventures參投。

Ironforge為Solana開發人員提供了一系列功能，比如索引帳戶數據的低成本檢索、RPC智能路由和故障轉移、自動解析、開發者自定義緩存控件等功能。[2023/6/13 21:34:26]

滑點即訂單的預期價格與訂單實際執行的價格存在差異。鑒于加密貨幣的波動性，每個代幣的價格會因為交易量和活動而產生波動。最常見的是，流動性小或突然面臨大交易量的資金池更容易受到滑點的影響。滑點百分比顯示特定資產的價格在整個交易中偏移了多少，同時也代表了用戶對滑點的容忍度。

無常損失是你存入流動資金池中的資產價格所發生的變化。鑒于流動性池之外發生的價格波動，存入了流動性池的用戶會面臨潛在收益的損失。當資產價格變化越大，儲戶面臨的無常損失就越大。因此，就無常損失而言，穩定幣的風險要小得多，無常損失之所以得名，是因為損失確實是無常發生的，但我更喜歡說發散損失。

影響CPMM的其他風險主要來自智能合約、平臺及其內存池中的固有安全風險。隨著生態系統的成熟，安全性和MEV的預防也隨之提高，一般來說，任何進入去中心化金融的人都應該準備好遭受財務損失準備，畢竟這個行業還處于非常早期的階段。

恒定和做市商(CSMM)

和CPMM類似的另一種模式是恒定和做市商。在此AMM中，它非常適合交易中價格變化接近于零的場景，但它不能提供無限的流動性，他們遵循以下公式：

其中Rx和Ry是每個代幣的儲備，f是交易費用，k是一個常數。更簡單的公式表示為：

其中x是Token1，y是Token2，k是常數。按照這個公式，可以繪制如下一條直線。

CSMM的可視化圖(DmitriyBerenzon)

但是，當出現鏈下價格與池中的代幣不匹配時，這種設計會使交易者和套利者有機會消耗掉池中儲備金，破壞流動性池的穩定，使流動性池中的資產集中到了某一種資產中，從而使流動性池無法正常發揮功能。也是因為這個原因使得CSMM成為了AMM很少被使用的模型。

自動化做市商的同質屬性

以太坊研究Grant第二輪資助名單公布，第三輪項目提交正在進行中:3月30日消息，以太坊研究長期Grant（ETH Research Grant）第二輪資助項目名單及資金分配已在開源開發者激勵平臺DoraHacks.io公布。本輪共有5個BUIDL團隊入選社區投票環節，5000美金Grant資助已基于社區MACI投票結果分配。本輪進入Grant投票輪的項目分別是：Antsyb，Eigen Network，Topia，DeGov MODEL，MemeBook。

ETH Research Grant旨在長期資助以太坊社區的開發者和研究者，資助課題覆蓋賬戶抽象/ERC4337, 地址隱私, 零知識證明, DeGov, 以太坊擴容, Data Availability, Rollups, zkEVM/zkVM, ERC/EIP，以及以太坊應用采用等。活動報名入口長期開放，凡于4月18日之前提交的項目均可進入第三輪項目評選。[2023/3/30 13:35:27]

恒定平均值做市商(CMMM)

這類AMM模式主要是Balancer所推廣的恒定平均值做市商。在這個AMM中，每個流動性池可以擁有比傳統的兩種資產更多的資產種類，并且與經典50:50的權重系統不同，這種模式下可以對不同資產進行不同的加權，但需要最終保證每個資產儲備的加權幾何平均值不變。CMMM滿足以下等式：

其中R是每種資產的儲備量，w是每種資產的權重，k是常數。如果是在具有三種資產的相等流動性池中，等式就可以簡化如下：

其中x是Token1，y是Token2，z是Token3，k是常數。在Balancer的文檔中有非常詳細的介紹。

來源：Balancer白皮書

CMMM盡管能夠同時應用高達八種不同的資產，但第一代AMM的問題CMMM并沒有解決，雖然如此，第一代AMM依舊是構建為現代AMM的基石。

第二代AMM：改進缺陷

在第一代AMM中，價格波動、無常損失、資本效率、安全性和可用性問題對AMM的影響非常大。幸運的是，社會渴望創新，在第一代AMM出現后不久，新一代的AMM誕生了，我們很難給出它準確的出現時間，但2020年的DeFi之夏無疑是一個重要的催化劑。在新一代AMM中最著名的是Curve的Stableswap。

混合CPMM(Hybrid-CPMM)與Curve.Fi

CurveFinance將傳統的CPMM和CSMM相結合，創造了混合型CPMM，也被稱為Stableswap，其中，Curve提出了一個先進的公式，該公式可以創造指數級的密集流動性，這條曲線的大部分屬于線性匯率，具體公式如下:

LendHub被黑簡析：系LendHub中存在新舊兩市場:金色財經報道，據慢霧安全區情報，2023 年 1 月 13 日，HECO 生態跨鏈借貸平臺 LendHub 被攻擊損失近 600 萬美金。慢霧安全團隊以簡訊的形式分享如下：

此次攻擊原因系 LendHub 中存在兩個 lBSV cToken，其一已在 2021 年 4 月被廢棄但并未從市場中移除，這導致了新舊兩個 lBSV 都存在市場中。且新舊兩個 lBSV 所對應的 Comptroller 并不相同但卻都在市場中有價格，這造成新舊市場負債計算割裂。攻擊者利用此問題在舊的市場進行抵押贖回，在新的市場進行借貸操作，惡意套取了新市場中的協議資金。

目前主要黑客獲利地址為 0x9d01..ab03，黑客攻擊手續費來源為 1 月 12 日從 Tornado.Cash 接收的 100 ETH。截至此時，黑客已分 11 筆共轉 1,100 ETH 到 Tornado.Cash。通過威脅情報網絡，已經得到黑客的部分痕跡，慢霧安全團隊將持續跟進分析。[2023/1/13 11:11:00]

其中x是每種資產的儲備量，n是資產的數量，D是不變量，A是放大系數。

CurvesStableswap是一種特殊的CSMM，流動池平衡時就是CSMM，一旦池變得不平衡就會轉向CPMM，它通過找到自己的市場匹配度，顯著減少了相關資產交易時的滑點。

Curve白皮書

Curve的Stableswap非常適用于穩定幣，因為在這種模式下對交易價格的影響很小，后文我們還將看到Curve推出的專為不相關資產設計的第二個版AMM。

Curve無疑是第二代AMM的贏家之一，即使是面對當前的熊市，Curve鎖定的TVL依舊占據了很大的份額。

數據來源：DuneAnalytics，@naings

除了Curve之外，第二代AMM還取得了許多其他的重大成就，其中的一些擴展也解決了我們在第一代AMM中遇到的各種問題。

其他第二代AMM

虛擬自動做市商(vAMM)、衍生品和永續協議

永續協議通過100%鏈上模式來開啟永續合約交易，把AMM引入到了一個新的應用領域。簡而言之，永續合約是類似于期貨合約的衍生品，但沒有到期日。永續協議使用與Uniswap(x*y=k)相同的AMM公式，但沒有存儲資產的流動性池(k)。相反，所有資產都存儲在智能合約中，其中包含了所有支持vAMM的資產。正如vAMM的“虛擬”部分所暗示的那樣，vAMM不是交換真實的代幣，而是用于交換虛擬合成資產，如衍生品。

美聯儲威廉姆斯：美聯儲加息幅度可能超過FOMC的終端利率預期:金色財經報道，美聯儲威廉姆斯表示，美聯儲的政策進展順利。不需要超過6%的聯邦基金利率。美聯儲比歐洲央行更接近結束加息，美聯儲加息幅度可能超過FOMC的終端利率預期，美國沒有陷入衰退，不認為它會陷入衰退。[2022/12/17 21:49:47]

自PerpetualProtocol推出以來，圍繞鏈上衍生品交易出現了很多創新和炒作，也出現了很多其他的平臺比如：Synthetix、GMX、FutureSwap等。主動做市商(PMM)和DODO

為了增加協議的流動性并盡量提高資金利用率，DODO引入了主動做市商(PMM)。簡而言之，PMM利用鏈上預言機來收集準確的價格數據并在當前市場價格附近聚合流動性。為此，DODO需要及時的移動資產池的曲線，以確保有足夠的流動性可用，并在整個市場價格上創建一條更平坦的曲線。隨著曲線變得越來越平坦，流動性變得更加廣泛，用戶就可以從較低的滑點中受益。DODO還實施了單邊流動性，一筆交易對應著兩個獨立的池，從某些角度上來說PMM更接近傳統的做市商模式。

Bancor

Bancor是最早的DeFi原生項目之一，同時Bancor的發展也充滿了戲劇性。Bancor是區塊鏈歷史上第一個也是最大的以TGE方式啟動的AMM。然而，最初幾個月的中心化和安全問題阻礙了Bancor的發展，并最終導致Uniswap后來居上獲得了市場主導地位。

然而，Bancor本身也有一些值得一提的創新。最初的Bancor協議發明了現在的流動性池，當時他們稱其為“relays”和“smarttokens”。BancorV2和V2.1帶來了無常損失保護和單方流動性。Bancor3則推出了即時的無常損失保護，自動復利和雙面獎勵，以及各種其他有趣的功能。然而，近幾個月來，該協議存在一些設計問題阻礙了其進入頭部DEX隊伍的腳步。SushiSwap和流動性挖礦

2020年8月，一位匿名開發者分叉了Uniswap的源代碼，并通過治理Token和質押獎勵創建了一個更受DeFi社區關注的項目。通過對Uniswap吸血鬼攻擊，Sushiswap迅速獲得了知名度并吸引了大量用戶，在DeFi歷史上，發生了第一次的鏈上“惡意收購”，攻擊后，Sushiswap獲得了近9%的DEX交易量和大量社區關注。然而，幾天后，化名的創始人ChefNomi以38undefined000ETH的價格出售了整個開發基金，引起了社區的憤怒，ChefNomi返還了資金并發出道歉信息。自有爭議的成立以來，Sushiswap開發了一個備受推崇的DeFi生態系統，其中包含一套DeFi工具，包括多鏈DEX、借貸市場、代幣啟動板、流動性網框獎勵系統和最近的AMM開發框架。盡管起步艱難，但Sushiswap為自己創造了令人敬畏的聲譽。聚合器

雖然聚合器不是AMM發展的核心部分，但在第二代AMM時期，出現了另一個值得一提的創新：DEX聚合器。簡而言之，DEX聚合器可以從不同的DEX中獲取流動性，并向用戶提供最佳的代幣交換匯率。最著名的DEX聚合器是1inch，其他的比如：Paraswap、OpenOcean。最近，CowSwap在聚合器領域也進行了一些引人關注的創新。

回顧第二代AMM

在第二代AMM中，我們看到了那些在第一代AMM中出現的問題正在通過復雜的數學方程、獨特的流動性池設計以及為AMM創建各種金融用例來解決。

第三代AMM：當代巨獸

在剖析了第二代AMM的創新之后，人們會認為第三代AMM將通過更復雜的研究和解決方案將這些改造提升到一個更高的水平，但第三代AMM主要由兩個從第二代進行自我改造和更新的龐然大物主導：UniswapV3和CurveV2。

在本節中，我們將分析他們的突破性創新、他們的統治地位以及他們如何壟斷了市場。我們將以最近幾個月帶來顯著創新的其他幾個AMM來結束本章，從時間線上看，第三代AMM是2021年年中直到最近幾個月的加密貨幣熊市才開始的。

UniswapV3和集中流動性

早期，我們討論了Uniswap的誕生以及其在市場上的主導地位。2020年5月，Uniswap推出了他們的第二個版本UniswapV2，其中引入了ERC20對、價格預言機、閃兌以及其他各種技術改進。盡管對平臺的表面沒有顯著的改變，但這無疑是創新的一步。而UniswapV3創造了自動化做市商的一種新范式。

Uniswap的版本資料來源：KyrosVenturesKyrosVentures。

2021年3月，Uniswap宣布了第三次迭代UniswapV3。在更新的內容中，他們引入了兩個主要的新功能：集中流動性和多費用等級。集中的流動性使LP可以精細控制其資本分配的價格范圍，從而顯著提高資本效率并降低滑點，同時還可以防止任何資產閃跌的情況，靈活的費用使LP有機會根據他們存入的貨幣對預期波動性來調整他們的保證金。

自UniswapV3推出以來，他們擁有大約7000億美元的交易量，在所有Uniswap不同版本的交易中占到90%，此外以超過55億美元的TVL占據DEX市場份額的絕大部分。

數據來源：DuneAnalytics@Bibip

CurveV2與自動化

我們之前討論了Curve創建的HybridCPMM、Stableswap以及它們在直接掛鉤資產的去中心化交易中的崛起。在UniswapV3發布幾個月后，Curve宣布了他們CurveV2與UniswapV3分庭抗禮。

在CurveV2中，Curve擴大了他們的Stableswap創新，并使有效的池子能夠用于所有資產，而不僅僅是穩定幣。此外，與UniswapV3類似，Curve也引入了集中的流動性，但有一點需要注意：LP不能選擇他們的流動性范圍。相反，Curve的內部造市算法和價格預言機創造了流動性范圍，從而為LP創造了一個被動的環境。Curve認為，Uniswap上的集中流動性對于DeFi的新手來說太難了，CurveV2對新手更加友好。除了自動化的集中流動性，Curve還引入了定制的資金池，以適應任何LPs的想法。

盡管集中的流動性是自動化方面的一個突破性發明，但它也讓那些有經驗的DeFi用戶將無法積極管理他們的資金。再加上Curve令人生畏的用戶體驗，讓更多的山寨幣任然選擇了Uniswap。雖說如此，但Curve在效率和價格滑點方面比Uniswap有更好的表現。

在撰寫本文時，Curve的TVL確實比Uniswap高出約5億美元，盡管其峰值TVL是Uniswap的兩倍多。然而，在總量、收入和市值等各種其他指標中，Curve始終排在Uniswap之后。

Uniswap和Curve過去180天的每日總收入

Uniswap、Curve和Balancer過去365天的每日流通市值

綜上所說，Curve可能會吸引更高級的DeFi用戶，趨勢顯示，Curve的主導地位正在增長，鑒于他們的技術與Uniswap相當甚至更強大，市場的認知和應用擴展是阻礙其發展的主要原因。但最終，UniswapV3和CurveV2是第三代AMM的兩個主要的贏家，值得一提的是第三代其他值得注意的AMM創新，盡管這些都沒有像Uniswap和Curve那樣獲得如此多的關注度，但它們的技術也同樣不容小覷。

其他第三代AMM

Solidly

Solidly是基于公鏈Fantom構建的AMM，允許對相關和非相關資產進行低成本、近零滑點交易。盡管它沒有任何顯著的AMM設計創新，但Solidly有著復雜的代幣經濟學機制，相關的設計激勵了交易量和資產量快增長，而不像傳統加密AMM中僅僅激勵流動性提供者。Solidly因其創始人AndreCronje而聲名鵲起，作為DeFi之父，他最終選擇離開了這個行業，并導致了整個FantomTVL的暴跌，但Solidly也曾為Fantom帶來了很多名氣。

Lifinity

Lifinity建立在Solana區塊鏈之上，擴展并結合了Uniswap和DODO的一些AMM機制：主動做市與集中流動性。盡管集中的流動性提高了資本效率，但無常損失的問題仍然普遍存在，因此，Lifinity在集中流動性的基礎上增加了一個積極的做市機制，Pyth預言機。由于Lifinity的流動資金池不依賴套利者來保持價格準確，因此大大降低了無常損失的風險。Lifinity還增加了自動再平衡機制，以確保池中兩種資產的價值能保持不變。

AMM的未來：解決核心問題

在本文中，我們討論了加密貨幣AMM如何從簡單的代數方程演變為創新的生態系統。目前，開發者對DeFi的興趣與日俱增，產品的可用性也在改善。

然而，現在要克服的最大的障礙是在生態系統之上。去中心化金融中的活躍用戶仍然只是整個加密貨幣用戶的一小部分，在全球金融系統更是不值一提。要創建新的金融范式，用戶是前提。盡管解決無常損失、資本效率和滑點等問題對于促進DeFi全球應用有積極影響，但這些創新往往又會使DeFi變得更加復雜。好的產品可能是“DeFi在后，FinTech在前”，這也是引領這一趨勢的必要條件。

從數據上來看，Uniswap是當前最大的DEX，在其歷史上擁有60萬獨立用戶，另一方面，Coinbase作為最大的CEX，擁有超過1億的用戶。這意味著，即使有超過1億人已經對加密貨幣感興趣，但卻并沒有進入DeFi領域，本來在DeFi中他們可以掌控自己的資產投資，而那些促進加密用戶新手向DeFi過渡的平臺將贏得“DEX戰爭”的勝利。

其實，我們在許多DeFi平臺上已經看到了這種趨勢。這些協議往往會優先考慮編寫良好的文檔、簡單的布局和游戲化的平臺，讓初學者更容易進入去中心化的金融世界。

上周，Avalanche上最大的DEXTraderJoe宣布了他們新AMM流動性賬簿，它允許將流動性定價為固定的倉位，將集中流動性的想法更進一步，同時也有著簡單易用的一體化金融生態系統，這或許就是當前的發展趨勢。最近幾個月的其他創新包括混合AMM、MEV捕獲AMM，以及DeFi環境中對比特幣用例的增加。對下個月期待已久的ETH合并也會極大地影響去中心化金融的發展，在以太坊能源消耗減少99%后，也將為交易提供更大的帶寬。

總而言之，去中心化金融如何獲得主流場景的應用仍是擺在我們面前的最大障礙，但通過本文介紹，我可以確定的是這個行業每一天都在進步。

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