MoleEdu | DeFi之周回顾-去中心化交易所DEX

15 min readFeb 14, 2023

Moledao和OGBC联合举办的Web3系列课终于在2023年1月16日正式开始啦！第一周为基建之周，内容涵盖了区块链基础，以太坊和Layer2，Layer0，存储。

今天带大家回顾2023年1月20日艾伦导师的”存储“课程！课程录屏已经上传Moledao的Bilibili：

第二周：DeFi之周 | 去中心化交易所 DEX
https://www.bilibili.com/video/BV17G4y1D7i7/?spm_id_from=333.999.0.0&vd_source=8497d6b38e91681ca1de4fd1c2530a4c

导师介绍

Rachel 导师是 DeFi 协议 ALEX 的联合创始人。ALEX 是基于比特币 Layer 2 的 DeFi 协议，产品包括 AMM DEX、借贷、跨链桥以及簿记式 Oderbook 等。Rachel 导师毕业于北京大学数学学院，之后就职于高盛和摩根大通，担任执行董事超过十年。在创立 ALEX 之前，她也曾创立量化交易基金，是一名连续创业者。

Rachel导师Twitter
https://twitter.com/rachel_alexgo
ALEXGO https://alexgo.io/

学习收获

在本次课，Rachel导师讲解了为什么我们需要去中心化交易所（DEX），去中心化交易所和中心化交易所（CEX）有什么区别，当红DEX做市协议Uniswap、Curve，衍生品DEX和当前规模较大的DEX协议。

1. Before DEX

从比特币问世以来，大家就期待着一种更去中心化的方式来交易。但是很多年都没有成果，因为本身比特币的设计就决定了去中心化交易无法进行。直到以太坊的出现，智能合约的出现才让去中心化交易成为可能。这也是Defi得到发展的重要原因之一。这也推动了上一轮牛市的来临。

1.1 为什么我们需要交易所

Web2的公司都会做IPO吗？答案是不一定的。但是Web3项目为什么几乎都要发币呢？因为Web2的项目和Web3的项目在发展中的逻辑和先后顺序都是不同的。比如Web2的公司基本是靠天使轮或者VC获得启动资金，然后烧钱获客。接着再融资烧钱获客。在投资前期，普通散户几乎没有办法进入。只有在企业IPO之后散户才能投资。而Web3项目一般是反过来，很多项目都是先发币以获得项目冷启动。这样就给了很多普通投资者更多早期进入的机会。

那有这么多token，怎么去完成对token的价值交换和流通？交易所就提供了这样一个功能。交易所能给token提供更好的流动性。给他们更多的价值，让不同的投资者和机构能够进入。这样就把行业推到了一个新高度。

1.2 我们在哪交易？

CEX：centralized exchange，中心化交易所。币安、coinbase、crypto.com都属于中心化交易所。

DEX：decentralized exchange，去中心化交易所。可以分为两个大类：

AMM DEX：自动做市去中心化交易所
Orderbook DEX：簿记式去中心化交易所

OTC：Over The Counter，场外交易。目前较少，更适合大宗、机构交易。

2. DEX 和 CEX

我们看DEX的发展，2020年之前DEX几乎没什么交易，然后开始发展的比较快。2022年交易量超过了340亿美金，交易量达到了中心化交易所的10%左右。在FTX暴雷之后DEX可能会获得更多的市场份额，交易量对中心化交易所的占比可能会更高。

2.1 有了CEX还需要DEX？

中心化交易所是上一轮牛市里面的主要Players，也在这一轮熊市里面出现了很多问题，包括最近爆掉的FTX 及其余震中的各种中心化借贷机构、小规模交易所等等。

从这些暴露出来的风险可以看到，CeFi 具有较强的信用风险，用户需要相信的是这个机构，甚至是代表这个机构的某个人；而DeFi 没有信用风险，用户需要相信的是代码，以及这段代码是否安全或是有漏洞。

所以很多人都想做去中心化金融，因为它全透明，而且钱是在自己的钱包里，它是无托管、去信任化的。去中心化交易所有五个重要特性：

非托管的
Open（全球可访问）：全球用户都能访问并使用。
透明：所有去中心化交易所的链上数据都是透明的。中心化交易所采用的方式是簿记式，需要一笔一笔交易去比对。传统金融资产的交易，包括股票、债券、掉期等，都需要数天的清算交割，交易双方会涉及到授信、合规等问题。去中心化的交易方式可以对此产生颠覆性地效率提升，除了没有信用风险、即刻确认清算以外， DEX的交易都是可以追溯的且不能篡改的。
Composable：可组合。很多协议都是可以叠加的。这样就给很多新机会，可以在前人的基础上做很多延展。
去中心化：除了可以自己掌握自己的钱包之外，去中心化的治理方式还意味着很多决策会更民主地投票决定。当然带来的劣势就是可能会造成效率较低，需要找到一个平衡点。

2.2 对比

Liquidity providing：在传统金融领域，做市商一般来自机构，比如高盛、JP Morgan、中金、中信等。CEX的做市商包括 Jump, GSR, Amber, Alameda*, 以及各个交易所自己的做市团队，都是资金雄厚且有经验的机构。而在Defi中，散户也能做市，而且是被动的，小白用户也能provide liquidity并从中赚取交易费用。

3. Uniswap

3.1 基本概念

AMM：Automated Market Making自动做市。在Uniswap之前其实已经有很多人都在尝试这件事，但都是偏向簿记式的方向，受限于当时公链的交易速度、性能等，都没有成功。直到18年Uniswap提出了链上自动做市机制将DeFi 推动到了从无到有的繁荣。这条公式将所有交易全部带到了链上。

紫色的虚线就是Uniswap使用的自动做市曲线，X和Y代表任意的两个Token的数量，这里X和Y的乘积永远为一个常数，Y/X 也就是曲线的斜率代表了币对的相对价格。

假设X代表苹果的数量，Y代表橙子的数量。苹果的数量乘以橙子的数量是一个常数。在交易时，这个常数是不会改变的。但是如果有更多的人来提供流动性，这条曲线就会向外推动，并且形状不会改变。相反的，如果有人抽出流动性，这条曲线就会向内推动，形状仍然保持不变。

所有交易所都有两类重要的参与者，一类叫交易员（Price taker）价格接受者；另一类是做市商（Market maker），流动性提供者。

交易员的目的是买卖 Token，如果交易员觉得苹果会涨，他就会卖出橙子，买苹果。那么价格就会在曲线上移动。如果交易量不大，那么价格变动也不会太大；然而如果交易量过大，或者币对流动性不足的情况下，交易价格就会滑向曲线的两端，导致交易价格远离中间价，我们称之为Slippage (滑点)。

这条曲线在数学上非常优美，但是其局限性就在于滑点问题。比如黑客可以在流动性池里交易大量Token，将价格打到曲线的极端值，以很低的价格买入或者在很高的价格质押，以此来获得很高的套利空间。

流动性提供者等同于做市商，他们希望通过收取做市交易费用来获利，Uniswap 的交易费用目前是100%返还给LP的，不同的协议有不同的设置。在AMM DEX引入了一个新概念是CEX做市商所没有的，就是Impermanent loss (无偿损失)。为什么会有impermanent loss？

还是以苹果和橙子为例，在T0，苹果和橙子的数量是各50个，价格为1:1。到了T1，苹果涨价了，涨成了1个苹果价值10个橙子。那流动性池里还有多少苹果和橙子呢？

这个时候为了保持常数 C = 2500，池子里面 X1*Y1= 2500，Y1/X1=10，那么这个时候 X1、Y1 是多少呢？经过计算，X1 约为 16， Y1 约为160。这个时候流动性提供者本来的50/50 Apple/Orange，变成了16 Apple、160 Orange，便宜的币变多了，这个时候美金价值也降低了，就是无偿损失。

3.2 过往表现

TVL是30亿美金，最高的时候应该达到60亿美金。24小时交易量达到170亿美金，这说明交易频率是非常高的。这对于DEX是很好的，所以交易费用才能补偿impermanent loss。

3.3 Pros & Cons

Long-tail assets：长尾资产。几乎任何资产都能在Uniswap 无需许可地上币、提供流动性并且自由交易。因为现在上线中心化交易所很难，大部分的项目方如果有资金需求和流动性需求，去Uniswap就是最佳选择，也是它不可代替的原因之一。

4. Curve + Uniswap version 3

4.1 Curve

我们看回这张图，为了解决滑点和无偿损失的问题，更多的开发者投入到了对Uniswap的完善和改进中。红色虚线使用了X + Y = C这样的设定，也就是说在这条价格曲线上的币对斜率一直一样，价格不会发生变化，这样强的设定只能使用在稳定币间。但是不同的稳定币是不是一定价格不会发生变化或者De-peg？答案是否定的。所以Curve就提供了一种很聪明的解决方式，即图中的Stableswap invariant。它使用中间蓝色的实线作为价格曲线，当稳定币对价格相对稳定的时候，X、Y在直线上滑动使得滑点和无偿损失都非常小，当一个稳定币开始出现大量卖盘的时候，X、Y就会滑向交易曲线的两端，这个时候就会出现De-peg。稳定币的脱钩我们已经看过很多的案例，比如最有名的LUNA-UST。

4.2 Uniswap Version 3

Uniswap看到了来自Curve的威胁，于是就研发了 Uniswap V3，也叫Concentrated Liquidity MM。允许做市商在一段价格区间提供流动性。这样在这段价格区间就更像直线，降低了滑点的影响。

4.2.1 为什么要做CLMM？

减少交易滑点
减少无偿损失
Stable coin很重要，因为这样就将虚拟资产和真实资产联通起来了，定价也会容易很多。稳定币的大力发展是上一轮牛市的主要推动，也因此产生了Curve War，稳定币协议们为了吸引流动性，而争抢Curve的治理权。大家可以自行Google“Curve Wars”。
算法稳定币几乎被证明了不可实现，但是稳定币又很重要。
Curve，AAVE都提供了新的稳定币解决方案

5.衍生品 DEX
衍生品是个很宽泛的金融概念，在传统金融领域，衍生品交易量是现货的大概100倍。在Crypto领域，衍生品主要指Margin Trading、永续合约期货以及期权合约和合成资产。在DeFi领域，链上期货交易呈现出最大的增长潜力。
为什么衍生品在未来可能是很大的增长点？

CEX的期货交易量大概是57兆美元
DEX的永续合约交易量大概是1.7兆美元，是CEX的3%
DEX的现货交易量大概是CEX的10%
保守估计DEX的永续合约交易还有7%的增长空间

链上期货交易的尝试实际上在Uniswap之前就已经有很多了，但是一直发展比较困难，可能的原因包括：

期货市场要求很深的流动性，价格的精确性、低延迟，否则就会给交易者带来很大的损失；
长尾资产的价格很容易受到操控从而来带套利的可能；
迅速的价格确认和清算。

随着以太坊 Layer 2的推出，gas的大大降低，交易速度的提升等等都给期货交易创造了更有利的条件。

6.现在规模比较大的DEX协议

6.1 dYdX-中央限价簿记单

dYdX上是建立在StarkWare上的一个协议。在线下做簿记，然后在链上settle。流动性非常足，而且滑点影响低。这种模式最接近CEX的交易体验，同时也必须使用专业的机构做市商。然而 Deposit / Withdraw这些动作带来一定的中心化风险。

6.2 Perpetual-vAMM簿记单

Perpetual是在Optimism上部署的一个交易所。是一个虚拟AMM簿记单。它上面的所有交易都是上链的，没有托管问题。同时它运用了L2的技术，所以交易速度是非常快的。它使用 uniswap v3 的流动性来保证交易，所以仍然面临滑点高的问题。还有一个问题就是它不能开限价单。

6.3 GMX-基于预言机的簿记单

GMX作为匿名团队，没有VC投资站台，达到目前 Top 5 的交易量和流动性，团队的研发和运营能力都是非常强大的。GMX是部署在Arbitrum上的项目。所有操作都在链上完成，没有钱包托管的风险。通过预言机喂价来执行价格，价格成交滑点低，更靠近中间价。个人也可以提供流动性，通过像机构一样做市赚取交易费用。流动性提供者没有无偿损失，但是流动性提供者与交易者互为对手方。

GMX的最大创新来自预言机喂价，但它的预言机设计也受到一些市场诟病。因为它是从三个CEX (币安、Bitfinex 和Kraken ) 上拿价，如果其中两个喂价的交易所价格都出现问题的话，黑客就能通过操控价格进行套利，这时Liquidity Provider就会受到损失。解决方案是如何使得预言机获得更多的Price Source以及更加的去中心化，ChainLink和GMX已经在对这个问题进行优化。

GMX的流动性池持有一揽子的不同权重的Tokens，包括大约25%的比特币，25%的以太坊和50%的稳定币构成，所以 LP 的价值会随着比特币和以太坊价格波动而波动，我们称之为Mark-to-Market。现在也有很多新兴的项目希望在其上建立新的衍生协议来抑制波动，获得市场中性策略。