超越 CEX：簡析 DEX 變革潛力與機會

原文標題：《The next steps in DEX design》

撰文： Yellow Propeller

編譯： Yvonne ， MarsBit

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智能合約鏈非常適合運營交易所：它們將信任商品化，使托管、費用、價格和結算對每個人都是平等透明的，並允許任何人成為做市商。

然而， DEX 仍然落後於 CEX 的交易量，原因是：價格沒有競爭力；執行容易被濫用 ( MEV )；作為 LP 的利潤不夠高。

不過，良好的解決方案確實存在，並且將使 DEX 更具吸引力：通過預言機定價；更慢的批量和交易後結算；集中和自動化流動性；以及 L2 上更便宜的區塊空間。

介紹

去中心化交易所是智能合約區塊鏈的主要用例之一。人們批評它們是垃圾幣賭場，但這種無需許可為任何資產創建市場的機制具有實質性價值，無論它們導致的是投機還是更富有成效的活動。

當前加密貨幣交易所格局由場外交易、 CLOB （中央限價訂單簿）、 RFQ （報價請求） 和 AMM （自動化做市商）組成。

AMM 在專業做市商參與需求不足的貨幣對市場中尤其有用，但 CLOBs 仍然是高需求貨幣對交易量的首選場所 ( 根據 Defillama 的數據， DEX 交易量僅占 CEX 的 16% 左右，其中大部分仍然是由 CEX - DEX 套利驅動的 )。

DEX 仍僅占加密貨幣交易量的 15% 左右，但其份額正在增長。資料來源： Coingecko 2023 年第一季度行業報告

在本篇文章中，我們明確定義了一個好的交易所需要具備什麼特點，重點探討了 當前 DEX 的不足之處，並提出了一些改進 DEX 設計的路徑。

優質交易所應該具備什麼？

作為一名交易者，我需要什麼：

• 信任感：在我交易之前、期間和之後的托管風險對我來說應該是透明的，並且盡可能地最小化。
• 最佳價格：我希望每次都能在該交易所得到最好的價格，或者足夠接近最佳價格------這樣我就不用擔心在別處找到更優惠的價格。
• 公平：我不希望我的訂單被濫用。沒有充分的理由，其他人不應該得到比我更好的價格或支付更低的費用。
• 速度和可用性：等待交易完成或交易所開放並不有趣。
• 信息：交易所幫助我做出明智的選擇，並監控我的訂單。我可以看到我的交易可能結算的價格，並得到良好的限價和滑點建議。我還可以查看未執行、已結算或取消的訂單。

流動性強，資產覆蓋面廣：看到更多資產對的流動性，讓我更有信心在該交易所得到好價格。

而流動性提供者和做市商 ( MMs ) 關心的是：

收益：可以抵消資本風險和機會成本的利潤。

對 MM 來說，最重要的是最佳風險調整收益率，其他指標只是達到這個一的的手段。高成交量、低或惡劣的競爭、高價差、良好的回扣、少量不良流動性、最後一次檢查、減速帶、較低的托管風險------所有這些都有助於提高風險調整後的收益率。

區塊鏈是運營交易所的絕佳場所，並且為交易者和做市商提供了他們想要的大部分要素：去中心化、開源結算機制和公開的交易歷史記錄，這些是信任、安全、透明和公平的堅實基礎。

但去中心化的交易所仍舉步維艱：

• 提供可靠的優惠價格；
• 為 LP 提供良好的收益；
• 應對違反公平執行承諾的 MEV 。

在前 10 個 DEX 中，有 9 個是 AMM 。所以讓我們看看 AMM 的優勢和劣勢。

為什麼 AMM 如此受歡迎？

你經常會聽到：「 Tradfi 知道得最清楚，訂單簿更有效，常數函數做市商永遠不會奏效。」

那麼，為什麼 AMM - 特別是常數函數做市商 ( CFMM )- 仍然在 DeFi 中占主導地位 ( 占 DEX 所有交易量的 95% 以上 )？他們一定做對了一些事情。

以下是 AMM 迄今為止保持領先地位的最重要的原因：

• 流動性要求低： AMM （ Univ2 風格）總是提供價格，即使流動性很低。
• 被動流動性：你的流動性是由 AMM 管理。因此， LP 很容易，任何人，不僅是做市商，都可以賺取費用。
• 簡單性： AMM 比訂單交換需要更少的計算和存儲，所以它們消耗 Gas 更少.
• 沒有看門人：做市商和交易所上市費用可能高得令人望而卻步，而中心化交易所可以隨時將代幣下架。 AMM 使任何項目都可以輕鬆上市，並自己提供或激勵流動性。

DEX 交易量直到 2020 年底（ Uniswap 推出兩年後）才大幅回升。來源： Dune

當第一家去中心化交易所推出時，幾乎沒有流動性，鮮有做市商，很少有交易，而且 Gas 成本很高。在這些條件下運行 CLOB 是不可能的，所以 AMM 是非常合適的。它們相當直接，因此更容易構建、模擬和審計。

但現在， DeFi 看起來不一樣了。訂單量正在回升，專業做市商報價的資產範圍很廣， L2 的 Gas 更便宜，每個人都知道 CFMMs ( 即今天大多數 AMM ) 的弱點。

AMM 仍然是某些市場 ( 如長尾貨幣 ) 的最佳選擇。但它們在關鍵領域落後於中心化的交易所。

AMM 的問題

高 Gas 費

在鏈上交易仍然昂貴。 AMM 池費 (0.01 - 0.3%) 與 CEX 價差相當，但 Gas 費在小額交易 (\< 1000 美元 ) 的 Gas 費很容易使你損失 1-10% 資金，即使是 L2 上。

價格過時

AMM 通常不會給你最好的價格。 AMM 的價格只通過交易移動。所以你需要依賴套利交易者來確保 AMM 的價格與當前市場價格保持同步。然而，除了持有風險外，套利交易者也受到池費和 Gas 的限制。所以流動性較低的 AMM 池很容易與其他交易所的最佳報價偏離 1-5%。

損失與再平衡 ( LVR )

在隨後的幾項分析中， Uniswap LP 被證明由於有毒訂單流的 LVR 而無利可圖。

AMM 是被動的，所以如果資產的價格在其他平台（例如 Binance ）決定，那麼 AMM 上的價格將永遠落後。如果價格上漲（在 Binance 上），

那麼 AMM 將以極低的價格將代幣出售給套利者。如果價格下跌， AMM 將以過高的價格從套利者手中購買代幣。

隨著時間的推移， AMM ，特別是它的 LP ，將繼續積累損失。這是 LP 向套利者支付的將價格推回到市場價格的代價。

相反，在限價訂單簿上，積極做市商在價格變化時會立即調整報價，然後以市場價格重新平衡投資組合。

來自 Ankit 的推文很好地解釋了 LVR 。

LVR 是永久性的：與非永久性虧損或持有虧損相比， LVR 的虧損不會在價格回到之前的水平時恢復。

LVR 隨著波動性增加而增加：價格上漲越大， LP 的損失就越大。事實上，損失與波動率呈二次方關係。

LVR 取決於發現價格的位置：重要的是你賣給套利交易者的價格比當前加權平均市場價格差多少。

因為你作為 LP ，每筆交易都賺取費用，如果你的資金池在市場上的權重足夠大，這對你有利。只要 LVR \<費用，這些交易實際上會讓你盈利而不是虧損。在市場上權重較小的資金池將經歷更高的 LVR ，他們將傾向於支付大資金池 LP 的利潤。

可提取價值 ( MEV )

交易者和 LP 容易受到 AMM 價值提取的影響：

• 交易者：搜索者可以搶先、夾擊或阻礙你的交易，並影響你的成交價格。
• 被動 LP ：更老練和主動的 LP 可以提供及時的流動性，以收取你的大部分交易費用。

分散的流動性

在 CFMM 上，相同的代幣通常與多個不同的代幣配對 ( 例如 USDC - WBTC 、 DAI - WBTC 、 ETH - WBTC )，甚至同一對代幣有多個費用層級。這將流動性 ( 在這種情況下是 WBTC ) 分散在多個池中，導致 LP 的費用更少，交易者的深度更低，價格更糟。許多流動性沒有用於交易 ( 例如在 Univ2 設計中 )，即使在區間訂單 AMM 上，價格也經常遠離流動性集中的區間。

在中心化交易所，通常只有一種報價資產 ( 例如美元 )，做市商積極地保持大部分流動性在當前市場價格周圍。這導致更少的資金池，更深的訂單簿，對做市商來說更好的回報，以及對交易者來說更深和更少的價格影響。

進一步的問題

上述缺點也導致 CFMM 的更多缺點：

• 價格和包含不確定性：交易經常失敗或有故意或意外的搶先交易。
• 固定利差：自動交易市場對訂單收取固定利差。這使得它們在波動性很大的市場中容易受到影響，而在波動性較小的市場中競爭力較弱。
• 吸引流動性困難：損失與再平衡和流動性碎片化使得在 AMM 上做 LP 的利潤更低，吸引流動性更困難。因此，協議通常需要通過流動性挖礦激勵來補貼 LP ，以吸引足夠的流動性。
• 分散的流動性：在 DEX 上，一個代幣通常有多個交易對，甚至同一個交易對有多個費用層級。許多流動性沒有用於交易 ( 例如，在 Univ2 的設計中 )，即使在區間訂單 AMM 上，價格也經常偏離流動性集中的區間。這導致 LP 的費用更少，交易者的交易深度更低，價格更糟。

但這並不意味著 AMM 注定要失敗。研究和區塊鏈技術已經取得了顯著進展，並啟用了可以解決這些缺陷的新構建模塊。

構建更好的鏈上交易的模塊

當前已經有幾種方法在嘗試解決 DEX 的不良價格、 MEV 、損失與再平衡和流動性碎片化等問題。讓我們總結一下最重要的方法，並提出一些新方法。

解決高額 Gas 費問題

更便宜的區塊空間

L2 的交易成本要比 L1 便宜一到兩個數量級。因此，交易成本現在不再是瓶頸。這意味著更多計算密集型協議設計（如訂單簿）開始變得可能。但要在小額交易中與 CEX 競爭， Gas 成本可能還需要再降低一個數量級。

Cows

三個交易者之間的需求匹配 ( CoW ) 交易示例。每個人都進行他們想要的交換，為彼此提供流動性------無需通過 DEX 路由或支付 DEX 費用。

需求一致 ( CoWs ) 基本上是同時交易互補對的交易者之間的 P 2 P 資產交換。交易者不需要支付 AMM 交易費，也不用支付更少的 Gas ( 只是轉賬 )。然而，要使它們起作用，你需要具有對當前最佳出價和報價的優秀預言機。

鏈下計算，鏈上驗證

如果你把計算密集型的部分放在鏈外，只使用鏈來保管、結算和驗證，那麼更複雜的功能是可能的。例如，在鏈外跟蹤和匹配限價訂單，但在鏈上持有資金和結算交易。

提高價格時效性

RFQ

通過 RFQ ，你可以直接從做市商那裡購買。由於做市商可以在所有場合 ( 非鏈和其他鏈 ) 進行交易，通過他們，你也可以訪問這些場合的價格和流動性，即使你只在一個鏈上。 RFQ 訂單也更具效率 ( 只是一次轉移和簽名驗證，而不是通過池路由 )。

即時流動性

為了補償有毒訂單流的風險，做市商在交易所的報價不會那麼緊湊和深入，實際上，普通用戶向做市商繳稅，以補貼有毒訂單流。

然而，如果你反過來，讓做市商在用戶提交交易後設定價格，那麼做市商可以報出更好的價格，因為他們承擔的風險更小。這給普通用戶提供了更好的價格，讓套利者的日子更難過。

降低 DEX 費用

費用高的一個原因是保護 LP 免受 LVR 的影響。然而，如果一個 DEX 可以保護自己免受 LVR 的影響 ( 見下文 )，那麼它也可以設置較低的費用。較低的費用使池通過套利與其他池更接近。

保持價格最新並防止無利可圖的套利的一種方法是使用 Oracles 設定價格。

修復 LVR

基於預言機的定價

只要 AMM 被動地設定價格，它們就可能容易受到有毒訂單流的影響。避免該情況的一種方法是在套利交易者進入之前主動更新 AMM 上的價格。

預言機需要足夠快速和準確，以避免留下套利機會。當交易的費用\<市場價格之間的價格差時，套利是無利可圖的。因此，為避免有毒的訂單流，預言機價格的準確性需要小於 AMM 的交易費。

AMM 甚至可以在用戶簽署交易後設定價格。這進一步保護 LP ，使其免於提供過時的價格------從而避免套利風險。

激勵延遲

如果 AMM 能夠區分知情 ( 可能非常無利可圖 ) 和不知情 ( 平均有利可圖 ) 的訂單流，並且只保留不知情的訂單流，那麼許多問題將得到解決。

動態費用和交易延遲可以幫助 AMM 區分有毒訂單和零售訂單

交易信號衰減很快，因此預言機的長期負延遲將使知情的交易者更難在 AMM 毫無防備的情況下捕捉到它。

結算速度緩慢，價格便宜：如果你能等待 5 分鐘來結算你的交易，那麼交易是便宜的 ( 例如，0.1% 的費用 )。交易將在 5 分鐘內以預言機的價格結算。不知情的交易者不會介意這個選項，因為他們省下了費用，而且等待 5 分鐘的成本很低。

快速結算的成本高昂：以當前的預言機價格進行結算的成本很高 ( 例如 0.4%)。較高的費用會降低知情交易者的信號優勢大到 AMM 無利可圖的可能性。而且，這仍然為願意為此付費的用戶提供了一個快速結算的選擇。

延遲允許交易所將有毒和無毒的訂單流分開，或者交易所可以完全禁止快速結算。為了有效地阻止有毒訂單流，快速結算費用必須考慮到貨幣對的市場波動性。

主動流動性管理

集中流動性頭寸 ( Uni v3 ) 允許 LP 將他們的流動性指向特定的價格區間。這使得 LP 或第三方有可能保持流動性在當前市場價格附近，並大幅提高 LP 的資本效率。

積極的流動性管理甚至可以保護 LP 免受部分 LVR 的影響。

有了可靠的預言機， AMM 甚至可以自己設定當前預言機價格周圍的流動性，因此不需要主動 LP 管理。

動態滑點和波動率預言機

由於 AMM 的損失取決於套利者信號優勢的大小，有毒訂單流更可能出現在波動更大的貨幣對上。在傳統的訂單簿中，當市場波動更大時，做市商會增加他們的利差。 AMM 可以做同樣的事情，並根據當前的市場波動動態調整他們的費用。

Uniswap v3 已經有一個粗略的版本，為同一對加密貨幣提供不同的費用等級，並讓 LP 選擇適合該貨幣對價格波動的費用等級。

做市商也會調整滑點，以重新平衡他們的頭寸以達到他們的目標------ AMM 可以為其 LP 採取類似措施。

抗 MEV

隱私提交

繞過公共內存池的隱私 RPC 是有效保護交易免受搶占和夾層攻擊的一種方法。

批量拍賣

批量拍賣是使價格公平的絕佳方式：你在一段時間內批量下單，同一對的所有交易都以相同的價格執行。這減少了你的交易被搶先或夾在中間的可能性。批量拍賣還增加了一個延遲，以阻止有毒訂單流。與負延遲預言機一樣，批處理拍賣的可組合性較差。

它們還極大地改善了交易的定價、可用流動性和路徑。這基本上消除了回流的機會

動態滑點容忍度

設定滑點並不容易。如果交易對價格波動，滑點太小會讓你的交易失敗，而滑點太大則容易讓你陷入三明治攻擊。因此，為避免交易失敗，交易所通常會設置較高的默認滑點容忍度。

然而，有了波動性和深度預測， DEX UI 可以做得更好，並預測每筆交易的正確滑點。這有助於用戶避免被夾在中間或交易失敗。

使所有 LP 均為即時 LP

還有一種方法可以緩解即時 ( JIT ) 流動性攻擊：與上述 LP 的「最後一次檢查」一樣，如果你更改模型，在用戶簽署交易後確定價格，那麼你可以允許每個人即時提交報價，並創造公平的競爭環境。

從結構上講，批量拍賣也是即時流動性交易所------因為在用戶提交他們的交易後，求解器會找到流動性和價格。

總結

雖然區塊鏈是交易所的絕佳基礎設施，但 DEX 還不能處理大部分交易量。然而，交易量和做市商還沒有完全轉移到區塊鏈上是有原因的：價格沒有競爭力，用戶體驗對交易者來說非常糟糕，收益率太低，執行不安全。幸運的是，已經存在針對所有這些問題的解決方案，它們可以將大部分交易量轉移到鏈上。