基于衍生品的 DEX 适合 AMM 吗？

一. DEX 的崛起

今年以来 DeFi 的热度在不断升温，作为 DeFi 中的重要组成部分的去中心化交易所 DEX 也持续受到关注。AMM 自动做市商作为典型的 DEX，开创了金融资产交易不依赖订单簿的先河。Uniswap 在今年 5 月份发布 V2 版本的时候，可能并没有想到，短短四个月的时间，AMM DEX会在加密行业掀起如此大的一股浪潮。9 月 2 日，Uniswap 的流动性池锁仓资金量高达 19.5 亿美元，交易量达到 9.53 亿美元，这个数据足以撼动任何一家中心化交易所。拿合规交易所Coinbase 举例，在所有数据完全真实的情况下，1 年的时间周期内，也鲜有时日能够达到近 10亿美元的交易额。

AMM 属于去中心化交易所的一种，不依赖订单簿，AMM 中资产的价格由函数来决定，市场由交易者、流动性提供者和套利者共同维护和运行。根据恒定函数的不同，常见的 AMM 可以分为四种：恒定乘积做市商（CPMM）、恒定和做市商（CSMM）、恒定平均值做市商（CMMM）和混合恒定函数做市商（CFMM）。不同的函数做市商的定价逻辑不同，也都有各自的优缺点。

CPMM

CPMM（Constant Product Market Maker）恒定乘积做市商，典型的交易所有 Uniswap 和 Bancor。CPMM 的原理是通过函数 X*Y=K 来为数字资产定价的，X 和 Y 分别代表资金池内两种不同数字资产 A 和 B 的数量，K 代表常数，该函数根据每个代币的可用数量（流动性）确定两种代币的价格范围。X 和 Y 为一个交易对，当代币 A 的供给增加时，B 的代币供给必须减少，反之亦然，以保持恒定的乘积 K。在绘制这个函数时，结果呈现出来的是一个双曲线，流动性总是可用的，但价格会越来越高，两端接近无穷大。当代币 A 的供给量非常大时，很少量的代币 B 就可以兑换大量的代币 A，这种平衡虽然在 CPMM 模型中是成立的，但是脱离这个系统后，代币 A 和代币 B 的市场价格未必如 CPMM 系统中所示，所以会产生套利的机会，套利者会用大量的代币B换取大量的代币 A，从而使得两种代币的供求关系恢复平衡。 

CSMM

CSMM（Constant Sum Market Maker）恒定和做市商，是零滑动的理想选择，但是不能提供无限的流动性。恒定和做市商的定价模型是 X+Y=K，K 为常数，在这个模型中，X 和 Y 的兑换关系永远是1：1，所以会存在其中一种资产被另外一种资产全部兑换完的情况，从而丧失流动性。这种情况将摧毁流动性池的一方，迫使流动性提供者承受损失，并使得交易者不再有流动性。因此，恒定和做市商（CSMM）并不是一个常见的 AMM 模型。

CMMM

CMMM（Constant Mean Market Maker）恒定平均值做市商，它允许创建可拥有两个以上代币，并在标准 50/50 分布之外加权的 AMM。在这种模型中，每个储备资产的加权几何平均数保持不变。对于有三种资产的流动性池，它的公式如下：（X*Y*Z）^（⅓）=K。

CFMM

对于两个代币的交易对，不管是 CPMM 还是 CSMM，都存在固有的弊端，CPMM 虽然可以提供永久的流动性，但是交易滑点会比较明显，CSMM 虽然是零滑点的理想选择，但是不能提供无限的流动性，所以将两者优点相结合的混合 CFMM 模型出现了。CFMM（Constant Function Market Maker）混合恒定函数做市商，结合了多种函数和参数，以实现特定的行为，如调整流动性提供者的风险敞口或减少交易者的价格滑点。

二. AMM 模型

AMM 的出现纵然给用户带来了一些便利，只要有足够的流动性池，那数字资产就能以较低的滑点进行交易，且无需等待他人挂单。对于流动性较差的长尾资产，在传统中心化交易所上，巨大的滑点和机器人挂的虚假买卖单，都让用户难以成交，AMM 解决了这一问题。然而，这样的改变却在另一个方面给用户带来了不便，失去了订单簿和 K 线，用户很难对市场上的买卖单有一个清晰的认识，传统的技术分析也因此失效。更致命的是，用户无法挂限价单，在一个设定的位置进行止盈止损，这样让价格敏感的交易用户不得不放弃去中心化交易所。即使现在有相关产品能够帮助用户调用合约挂限价单，但这始终不能满足大批量用户的需求。

除去用户体验方面的缺点，阻碍 AMM 发展的主要因素还有无常损失（Impermanent Loss）、多代币敞口风险以及低资本效率。

无常损失

无常损失是指流动性提供者将代币存入 AMM 中与简单地将代币存入钱包中存在价值差异。造成无常损失的原因主要是因为某个代币的市场价格发生变化时，在 AMM 系统中未能及时反映价格的变化，套利者卖出被高估的代币或者抄底被低估的代币，使得流动性提供者的利益受损。当代币的价格在 AMM 中恢复至市场价格时，套利者将不再通过买卖套利，从而无常损失及时停止。 

多代币敞口

流动性提供者 LP 在向资产池提供代币时，为了维护代币更好的流动性，AMM 一般会要求 LP 同时向资产池注入两种不同的代币。因此，流动性提供者（LP）无法将其长期风险敞口保持在单一代币上，而是必须通过持有额外的 ERC20 储备资产来分割其敞口。 

低资本效率

在 AMM 模型中有个悖论，AMM 需要大量的流动性来达到与基于订单簿交易所相同的水平，只有当定价曲线呈指数变化时，AMM 中的流动性才会被调动，而当定价曲线呈指数变动时，往往代币的价格存在较大的滑点，这部分的流动性理性的交易者不会去使用。所以由于滑点的影响，导致 AMM 模型中大部分的流动性不会被用到，从而使得资本效率变低。

三. 订单簿模型

订单簿模型的 DEX 与我们常用的中心化交易所非常相似，也包含了出价、要价等要素。并且订单簿模型的交易所也会将每个价格点位上的出价或要价的代币数量进行展示。其使用界面和中心化交易所没有太大区别。订单簿模型的 DEX 又可以分为链上订单簿 DEX 和链下订单簿 DEX。链下订单簿 DEX 将由 Relayer 将订单簿存在其中心化的服务器上，在链下将交易双方的订单进行撮合后，在链上进行结算。链上订单簿 DEX 则是需要用户自己创建交易订单，并为此支付 Gas 费。链上订单簿 DEX 即使未成交，其 Gas 费也不会退还。

在现货市场，订单簿模型的 DEX 更适合流动性好的市场，大额订单不会受到价格滑点的影响。此外，订单簿模型的 DEX 还面临着抢先交易（Front Running）的问题，即矿工负责打包交易时，若发现订单能够大幅产生滑点，那么矿工就会选择自己创建买单放进区块，而将大额订单排于其之后，那么矿工就会因为提前买入代币，而后大额订单成交后卖出，获得无风险的收益。当然，现有的一些 DEX 项目为应对抢先交易提出了集中解决方案，比如 Injective Protocol 利用可验证延迟函数（VDFs）来防止矿工抢先交易。

四. 拍卖模型

拍卖模型的 DEX 中比较典型的是荷兰式拍卖模型的 DEX （当然还有维克瑞拍卖等多种形式）。荷兰式拍卖模型 DEX 采用用减价拍卖的形式。开盘后，代币的初始价格不断降低，直到有买家愿意出价。买家针对拍卖提供出价与购买量，当购买量不足拍卖量时，价格继续降低，直到所有买家声明的购买量达到总的拍卖量。拍得最后一枚代币的价格称为清算价格。此时，所有的高于清算价格的出价者，都将以清算价格成交其出价购买数量的代币。 

拍卖模型的 DEX 比较适合低流动性的代币，拍卖辐射广泛的买家，使买家对其进行不同价格的出价，最终达成均衡，并且由于所有出价都将在达到清算价格的时候进行统一清算与交割，这样能够让矿工的抢先交易无法实施。但是由于拍卖是采用减价拍卖的形式，其过程可能会持续较长的时间。

五.点对点交易模型

点对点交易模型的 DEX 则是交易双方针对某个代币进行价格协商。交易一方通过索引器向市场上的其他人传递自己的代币交换意图而不指定价格，若另一方感兴趣，则连接双方。双方可以交流各自的价格并相互传递订单，交流过程可以通过任何的渠道进行交流，并且期间可以调用预言机确定市场价格。若双方达成交易意向，则向智能合约提交交易订单，智能合约执行原子交换，最终完成交易。

六.衍生品的 DEX

以上的分析中，我们只考虑了现货交易市场的 DEX，但衍生品市场的 DEX 稍有不同。作为 DeFi 领域当前最走红、发展也最迅速的交易类产品，DEX 显然不会错过加密货币交易市场中增长最快的衍生品市场。而在加密货币衍生品领域中极具特色的「永续合约」自然也就成为了 DEX 衍生品这个新战场上竞相争夺的高地。

永续合约（Perpetual Contracts），又称永久掉期合约（Perpetual Swaps），加密货币永续合约最先（2016.5）由中心化交易所 BitMEX 推出，也是该平台迅速崛起成为全球最大衍生品交易平台的法宝。自 2016 年 BitMEX 首次推出并获得成功后，已有多家 CEX（如币安，火币、OKEx、Bybit、FTX 等等）相继推出了永续合约产品。永续合约市场的交易量远远超过了现货和保证金交易的交易量。据 Skew 的统计数据，自 2020 年初以来，BitMEX，Binance 和 OKEx 上提供的永续合约市场平均日交易量均超过 10 亿美元，而同期 Coinbase 等现货市场的日均交易量仅在 1 亿美元左右。

永续合约是一种衍生品，允许用户在市场上买卖标的资产（underlying asset）价值，类似于传统的期货合约，但有其特色之处，主要特点如下：

1. 头寸没有到期日 / 结算日，想持有多久都行（无需频繁管理和建立头寸，适合长线投资者，还能节省频繁交割的手续费）；
2. 标的资产本身无需参与交易（不必实际持有标的资产，意味着没有托管问题）；
3. 永续合约的价格密切追踪标的资产的市场价格；
4. 高杠杆：有灵活的杠杆倍数可供选择（资金效率放大）；
5. 高流动性：永续合约是交易量最大的衍生品，有很强的流动性，买卖双方更容易参与进来。

但一直以来，CEX 永续合约交易市场也因清算机制透明度缺失、薄弱的安全性以及繁琐的监管约束等问题而饱受诟病，因此日渐壮大的 DEX 试图通过引入非托管、无许可、抗审查的去中心化永续合约产品，改善既有问题，并复制 BitMEX 等 CEX 在该领域的成功。

我们通过对比永续合约的特点和 DEX 做市机制的优缺点就可以发现，订单薄方式可能更适合衍生品的 DEX。

1. 永续合约具有高流动性，而订单薄模式相比 AMM 更适合高流动性交易市场，并且会有更低的滑点。
2. 永续合约具有高杠杆，因此对于时间和价格波动的敏感性非常高，订单薄模式配套 K 线图以及限价单，更有利于交易员掌握行情，无需时刻紧盯盘口。
3. 永续合约的价格密切跟踪标的资产的市场价格，这个需要引入预言机的喂价机制，而 AMM 根据恒定乘积或者函数自定义合约价格，无法及时追踪预言机提供的真实市场价。
4. 标的资产本身无需参与交易，但是 AMM 机制要求标的资产和定价资产同时存入资金池，会对做市商带来多代币风险敞口，引发巨大损失。
5. 永续合约没有结算日，持有的交易资产会有较大的持仓成本。AMM 的较大滑点会降低资本效率，增大持有成本。

而订单薄模式的衍生品 DEX 唯一需要考虑的是撮合效率和抢先交易（Front Running）。比如以太坊网络 15 秒一个区块以及高昂的转账费会极大的影响交易体验。我们考虑一下非常现实的一种场景：在 Uniswap上面交易，存入和提取 token 会因为给的 GAS 费不够而造成交易失败，并且一笔手续费达到几十美金。如果我们在一个纯粹的以太坊衍生品 DEX 交易，好不容易一个多单盈利的时候，试图去关闭仓位止盈，结果发现交易失败，然后价格就跌了下来反而变成亏损，那交易体验就太差了。因此要么引入以太坊侧链，要么在速度更快的链上部署。如果在其他链部署，还会遇到生态问题，毕竟目前大部分的 token 是建立在以太坊网络。综上所述，基于以太坊的 layer-2 项目可能更适合目前的衍生品 DEX。 

据了解，Injective Protocol正是一个基于以太坊的 layer-2 项目，侧链基于 COSMOS，快至 1 秒的出块时间，可以极大的提高订单撮合效率并且支持以太坊跨链。为了解决抢先交易问题，通过集成可验证延迟函数（VDF）为订单添加时间戳，杜绝交易作弊，防止矿工「抢跑」用户。

七.小结

DeFi 正经历前所未有的增长和爆发，将永续合约这一当前最受欢迎的数字资产交易方式应用到 DeFi 领域，十分值得期待。去中心化永续合约产品具备资金非托管、机制透明、可审核等特点，代表了无需许可的金融模式创新，其最终受益者是终端用户。而现货市场和衍生品市场有着截然不同的产品特性，在现货市场大放光彩的 AMM DEX 是否会在衍生品市场败给订单薄模式，我们仍需拭目以待。不过就目前来看，去中心化永续合约产品的竞争可能会越来越激烈，越来越多的团队、资本和用户正在加入进来，市场的反应总是很迅速，或许，去中心化永续合约将成为 DeFi 领域的下一个热潮。随着区块链行业的发展，新的故事永远在发生，DeFi的故事也将延续。