摘要：我们研究了去中心化交易所（dex）短短七年的历史，包括该技术的第一个重要迭代，即 Counterparty。我们思考这些早期尝试失败的原因，以及其如何以巧妙的吸引和管理流动性机制演变成今日的 Uniswap 协议。我们研究了 Uniswap，其模仿者以及其如何融入 defi 领域。我们通过论证得出结论，大多数去中心化金融（defi）狂热是由不可持续的价格泡沫和激进的通证发行计划产生，从而刺激了投机需求。但是，在这种无法持续的投机狂潮和层层复杂相互关联的 defi 平台之下，我们相信可能有一些技术可以带来一些可持续的发展。非托管，杠杆，准去中心化交易是令人难以忽视的概念。
前言
正如我们在 2019 年 1 月的文章《原子掉期和去中心化交易所：不经意创造的看涨期权》中所提到的，去中心化交易所应被视为金融技术的两大圣杯之一，与去中心化稳定币的概念并列。为了厘清我们的想法，去中心化交易所或稳定币的目的相当简单，是在于确保面临监管压力下，系统如常运行。如果确实可以使这些系统发挥作用，那么即使是最极端的怀疑论者也不会怀疑其潜在的变革性影响。对去中心化交易所的理性批评可能是其不能稳健地运作。
在单一区块链生态系统和该系统内存在的代币的范围内，去中心化交易所在技术上当然是可行的。由于所有通证都是区块链的原生通证，因此可以在区块链之上使用中心化委托列表和清算机制来建立交易所。这可以在比特币（例如 Counterparty）或以太坊上完成。主要的挑战是可扩展性、流动性，可用性以及确保交易所的公平性。本报告将重点讨论这类没有跨链功能的去中心化交易所。寻求在多个区块链或就非加密资产（例如美元）实现资产交易的去中心化交易所则为另一独立命题（请参见 Bisq）。
Counterparty
早在 2013 年，就出现了被广泛认为是该领域中首个 ICO 的 Mastercoin。该项目的目标是在比特币之上发行多个通证的协议。Mastercoin 协议将本质上多余的比特币交易数据解释为发行或花费额外的代币。成立了 Mastercoin 基金会来管理 ICO 的收益。但是，社区对于基金会的建立和其背后所蕴含的将赋予少数人管理和控制资金特权的不公平做法表示强烈反对。
因此，在 2014 年初，一个与其竞争的项目成立了 － Counterparty。此与 Mastercoin 有相同的前提，且像 Mastercoin 有 MSC 代币一样，它也有一个名为 XCP 的代币。但是，相较于一个由特定小组来管理资金的 ICO，其使用 “销毁证明” — 将比特币发送到一个可以证明无法消费的地址，而首次 XCP 代币分配则由谁销毁了最多的比特币来决定。这样就避免了有争议的基础。也许是由于这种 “更公平” 的代币发行以及首席开发人员 Adam Krellenstein 的努力，Counterparty 协议成功地成为该领域占主导地位的代币发行平台。 创建新的代币需要支付 XCP 代币，但是除此之外，它的用途有限。
Counterparty 成为业内最受欢迎的众筹平台。如果企业家或开发人员想要通过众筹推出新代币，Counterparty 是首选平台。出于怀旧目的，下面我们提供一些使用 Counterparty 的热门代币示例：
- Storj – “去中心化云存储” 平台的第一个代币，后来在以太坊又推出了一个代币。
- LTB – 作为奖励发给热门的 “Let’s Talk Bitcoin” 播客的听众的代币。在 2017 年 ICO 泡沫之后，最终可以将代币换成更新的 POET 币。
- FoldingCoin – 用于奖励为折叠 DNA 贡献计算机能力以研究疾病的人的代币。
- GetGems – 用于即时通讯和比特币钱包应用的原生代币。
- BitCrystals – 奖励参与的代币。
- Swarm – 用于一个新的众筹平台的代币。
还有一些作为 2017 年 ICO 热潮一些最薄弱想法的先驱的例子，包括 FootballCoin 和 Blockfreight（运输物流代币）。
除了代币外，Counterparty 还迅速开发了更多先驱技术，这些技术后来在以太坊上变得很热门，包括博彩，由第三方预言机发布体育游戏的结果，人们可以在比特币区块链之上对结果进行投注，甚至可以在比赛中下注。我们还记得当时使用 Counterparty 平台兴奋地对 2014 年巴西国际足联足球世界杯的比赛结果进行押注，并成功地与传统托管式体育投注平台进行对赌。Counterpary 还迅速实现了其他功能，例如向代币持有者支付红利，以及用平台玩 “石头、剪刀、布” 游戏。
最有趣、最令人兴奋的功能无疑是 Counterparty 去中心化交易所。所有的 Counterparty 代币都可以在以比特币网络为基础的去中心化交易所上进行交易。比特币交易额外的数据可以被 Counterparty 协议解释为限价出价、限价报价或取消委托。如果比特币区块包含匹配的买价和卖价，则协议将交易视为执行。当时人们对使用去中心化交易所感到非常的兴奋，彷佛这就是未来。
Counterparty 的去中心化交易所未能获市场广泛关注
Counterparty 的去中心化交易所未能受市场广泛欢迎，在我们看来主要有五个原因。
- 用户体验 –– 用户体验并不吸引人，特别是由于比特币的目标区块间隔为 10 分钟，这通常意味着用户在执行诸如提交订单之类的操作后必须等待几分钟订单才会出现在订单簿上。
- 缺乏流动性 — 去中心化交易所的流动性较低，对于成为做市商的积极性不高。同时，调整委托是一个耗时且困难的过程，这导致做市商不得不进行繁琐且高风险的链上程序，以维持市场的流动性和严格的点差。做市商还面临矿工提前执行委托的风险。在大多数情况下，平台流动性基本上枯竭。
- 可扩展性 — 此时，比特币费用已经变得相当高了，尤其是对于大额的 Counterparty 交易，该交易要么是多重签名交易，要么后来使用 OP_Return。仅为了提交一个委托就必须支付一大笔费用，也许是一美元，这对一些人来说可能是太大的负担了。
- 对比特币文化的认知 — 也许比可扩展性更重要的是文化问题。比特币社区中的一些人并不欢迎这种链上活动。他们认为比特币比所有这些 “开玩笑的代币” 更严肃，许多人认为这些代币会增加验证成本，增加交易费用，或导致激励措施错位。在我们看来，正是这种文化观念将许多代币发行和去中心化交易所类型的活动带入以太坊，而不是技术因素。
- 时机 — 当时的生态系统实在太小众了，尚未为去中心化交易所做好准备。社区的许多成员仍在熟悉一些更基本的概念，例如交易确认。
Mastercoin 最终更名为 Omni，并且不再使用旧的 Mastercoin 代币 。随后，在 Omni 层上发行了 USD Tether，这最终获得巨大的成功，同时 Counterparty 则逐渐式微。鉴于最近基于以太坊的去中心化交易所取得成功，以及以太坊上相对较高的费用，由 Omni 实现链上比特币去中心化交易所并启用 USDT / BTC 交易可能是一个有趣的想法。
IDEX
第一代以太坊去中心化交易所在某种程度上在以太坊上模拟了 Counterparty 模式。由于从价值上看，大多数山寨币现在都存在于以太坊而不是比特币上，因此开发人员别无选择，只能选择以太坊作为其去中心化交易所的平台。尽管现在这种情况正在发生变化，因为去中心化交易所中许多受欢迎的交易对都是基于如 WBTC 和 USDT 这样的代币的 ，这些代币有中心化托管人，理论上可以存在于任何平台上。我们认为，这些以太坊去中心化交易所中最著名和最受欢迎的是 IDEX。我们在 2019 年 1 月的文章中有稍微谈到。
像 Counterparty 一样，出价，报价和取消委托都被提交到以太坊区块链上，从而形成了中心化的委托列表。但是，为了解决许多用户体验问题，委托先集中提交给 IDEX 服务器，IDEX 再将其签名添加到交易中，然后再广播到以太坊网络。这意味着用户必须信任一个中心化实体来确定事件的顺序，但交易所仍然是非托管的。我们认为，这本质上是非托管交易所，而不是去中心化交易所，但仍然是个有趣的成就和商业模式。同样地，这样的交易所也未能产生显著的市场吸引力，主要问题是难以制造流动性，部分原因则是由于大量的链上数据将由做市商产生。
Uniswap
下一个我们要讨论的去中心化交易所协议是 Uniswap，它经过多年的反复试验终于成为了一个非凡的成功案例，交易量非常可观。
为了在 Uniswap 中做市，做市商将代币锁定到以太坊智能合约中，每个交易对都有独立的资金池。做市商有动力确保流动性池按币值在两个代币间 50:50 分配。然后两个代币的价格可以通过除以流动性池中锁定的代币数量来计算。例如，如果流动性池包含 4,000 USDT 和 10 ETH，则 ETH 价格可计算为 4,000 / 10 = $ 400。简而言之，这 400 美元的价格是智能合约允许人们可以（至少小额）用 ETH 换取美元或用美元换取 ETH 的价值。
这种巧妙却合理简单的机制激励了流动性提供者确保流动性池中两个代币的价值为 50:50。如果其中一个代币的市场价格发生变化，而做市商未调整流动性池的大小，那么交易者就可以利用这一点，以低于市场的价格购买代币。回到我们前述的例子，如果 ETH 的价格突然暴跌至 200 美元，交易者将被激励使用智能合约将 ETH 换成 USDT，从而将 ETH 从合约中移除，并将更多的 USDT 加入到合约中，直到比例再次达 50:50 。
上述方法在一定程度上可行，但是需要解决流动性，滑点和大型委托的问题。Uniswap 背后的核心工作原理就是为了解决这种流动性问题而创建的，其与曲线 y = 1 / x 有关，并在直线上找到一个点以最大化曲线下的面积。 x 和 y 轴分别代表流动性池中每个币的代币数量。只有在交换之后，曲线下的区域面积大于交换之前的区域面积（包括 0.3％ 手续费的影响），交易才会执行，而 0.3% 的手续费也会添加到流动性池中。
Uniswap 价格曲线图解
用上述同样的 4,000 USDT 和 10 ETH 流动性池思考以下两个例子：
| 示例 1：用 USDT 购买 1 ETH | 示例 2：用 USDT 购买 0.1 ETH |
| 曲线下的旧区域：$ 4,000 * 10 ETH = 40,000 | 曲线下的旧区域：$ 4,000 * 10 ETH = 40,000 |
| 交换所需价格：$ 445 曲线下的新区域：$ 4,445 * 9 ETH +1 * 0.3％= 40,005 | 交换所需价格：410 美元曲线下的新区域：$ 4,041 * 9.9 ETH + 0.1 * 0.3％= 40,005 |
| 新价格：4,400 / 9 = $ 488.89 | 新价格：4,041 / 9.9 = $ 408.18 |
如上述情况所示，交易者希望进行的交易量越大，交易者就会遇到越多的滑点。该系统意味着没有委托列表，而只有两个资金池，仅此就足以进行交易。这和不断使用区块链调整委托相比，使得做市变得容易许多。在正常的市场情况下，如果没有快速的价格波动，做市商只需向池子提供流动性，并依靠其他流动性提供者向池中添加和移除代币，因此并非所有做市商都需要辅助下单，从而大大减少了繁琐昂贵的区块链使用率。这种巧妙的机制基本上部分解决了上述 Counterparty 有关的流动性和可扩展性问题，至少在某种程度上以更高速，仅 15 秒的以太坊区块目标时间部分解决了可用性问题。因此，我们认为 Uniswap 是一个强大而创新的协议，是一个真正的去中心化交易所。
Uniswap 模仿者
在 2020 年 9 月之前，Uniswap 没有原生代币。 0.3％ 的交易费全部流向了流动性提供者。当然也有另一种模式，比如 0.25% 的费用归流动性提供者，0.05% 的交易费用归交换协议的原生代币持有人。该代币也可以部分根据协议的使用情况来发行，用户因此可以持有这个代币，并被激励更频繁地使用协议。事实证明，这种代币激励模型在 defi 领域很受欢迎，即根据某种活动发行代币，代币持有者能够获得费用。虽然这种模式很受欢迎，但它也与庞氏骗局有许多共同的特征，并导致许多以太坊智能合约的使用模式极不稳定。 许多这些代币都有积极的首次发行计划，这可能使一些人质疑其商业模式和协议的可持续性。
但是，缺少原生的 Uniswap 代币为其他去中心化交易所模仿者提供了使用Uniswap 方式并添加原生代币的机会。这种原生代币将激励更多的使用，从而使新协议获得 Uniswap 的市场份额。这方面的例子包括 SushiSwap。
Uniswap 的代币
一系列的去中心化交易所模仿者，因为某些原因往往与食物的名字联系在一起，似乎因此引起了 Uniswap 团队的注意。 2020 年 9 月，他们宣布并推出了 Uniswap 协议的原生代币，名为 UNI。代币发行将在四年内进行，总供应量将达到 10 亿个单位，并且已经向智能合约的用户发行了约 1.5 亿个代币。截至目前，UNI 代币持有者尚未获得任何经济利益，但是他们将来可能可以投票授予自己收取交易费的权利。
Uniswap 团队还为自己分配了 21% 的供应量。这可能是一个问题，特别是在去中心化交易所的情况下。去中心化交易所的意义似乎是抗审查。例如，人们可以构建一个交易所，而无需担心监管打击或需要实施 KYC 系统。有了以太坊智能合约，开发者理论上可以锁定合约，这样就不可能再进行修改，因此无法控制交易所，从而使其成为去中心化交易所。但是，如果开发人员通过向自己发行代币来赋予自己经济利益，则监管机构可以像看待中心化交易所的所有者一样看待这些人，并有可能对其进行打击。
自 2013 年 Mastercoin 以来，我们坚定的立场是，发行代币是可以的，但将代币分配给团队成员或顾问，并由一个组织集中管理发行收益，这代表着代币完整性显著降低，并使组织面临监管风险。但是，也许这种小众的观点在今日的风气下根本就已经过时且无关紧要。即使团队将代币分配给自己，平台与中心化交易所仍有很大的不同。首先，最关键的是，它是非托管式的；其次，交易所系统的组成部分已经在一定程度上被拆分了。例如，不需要集中式的 IT 基础设施。虽然恰好大多数人在发给自己代币的同一团队所拥有和控制的网站上使用 Uniswap 应用程序，而非手动与智能合约进行互动。如果这些各组成部分（例如团队代币和网站应用程序）的所有权和控制权更加多样化，则可能使 Uniswap 更具弹性。
最近的 defi 热潮
最近 defi 获得了惊人的增长，如 Uniswap 的去中心化交易所是 defi 成功的关键。 Uniswap 几乎可以视为 defi 的底层。当然，最近的 defi 热潮主要是由投机和赚取财务回报的欲望所驱动的。我们将 defi 热潮的驱动因素划分为四个阶段，其中最后三个阶段发生得极为迅速：
- 去中心化交易所（2018/2019）– Uniswap 于 2018 年底推出，该协议在2020 年之前一直保持缓慢而稳定的增长。Uniswap 还使流动性提供者能够在不承担托管风险的情况下获得可观的财务回报。
- 通过结合不同的协议实现去中心化杠杆（2020 年）– Defi 增长的关键时刻是 Compound 协议的发布。该系统允许用户在以太坊上借贷资产。我们认为，使之如此流行的原因是能够将借贷与去中心化交易所结合在一起，以提高杠杆率并利用价格变化投机。例如，可以在 Compound 上借出 ETH 并借入 Dai，然后用 Uniswap 将 Dai 换回 ETH，再在 Compound 上将 ETH 再次借出。这种循环的再抵押可以发生多次，从而利用多个 defi 协议来获取杠杆以提高对 ETH 的敞口。虽然这确实增加了系统风险，并可能导致大规模清算，价格崩盘和严重的链上拥堵，但在我们看来，杠杆可以是金融市场的合法组成部分，人们不应该对这种活动作过于苛刻的评断。
- 基于新发行代币的流动性挖矿（2020）– 下一波采用的浪潮，在去中心化交易所和贷款协议之上的另一层，是通过这些协议创建原生代币并向平台用户发行所驱动的，其由于代币的发行，提供了高出许多的回报率，所以称为 “流动性挖矿”。同样，这种采用主要是由其投机性和通过流动性挖矿来获得经济收益的能力所驱动。此一阶段在很大程度上取决于代币价格的升值，可以被认为是难以持续的。
- “自动化” 投资策略（2020 年）– defi 金字塔顶端的最后一层，我们将其归类为 “自动化” 收益最大化投资策略。创建一个投资基金类型的结构，其可以参与多层流动性挖矿、借贷、交换和去中心化交易所流动性供给，以赚取财务回报。然后再发行另一组代币以进行此过程。这里的关键示例是 YFI。
Defi 相互关联的复杂层次
以太坊的可扩展性和网络费用
以太坊网络上这种急于参与最新代币流动性挖矿的投机性活动狂潮导致链上费用飙升。事实证明，网络费用价格极度缺乏弹性，因为急于走在同行前面的交易者愿意为确认支付高昂的价格。以太坊的总网络费用现在高于比特币，个别基于以太坊的协议如 Uniswap 在某些时期产生的链上交易费几乎和比特币一样多。在费用飙升的同时，网络的可用性也在下降，因为用户通常必须等待相当长的时间才能进行确认。交易也经常卡住，并需要增加费用。一些项目甚至因为高昂的费用率而放弃以太坊，使这些项目在经济上无以为继。
除了高额费用外，以太坊节点运营商也难以维持在链顶端。即使使用我们高端的64GB RAM 计算机，使用 Geth 时，我们仍然经常难以达到链顶端，并且经常落后 5 至 50 个区块。以太坊在验证成本和链上费用方面都处于极限状态。当然，比特币避免了这个问题，社区中的许多人在多年前就意识到，合理的区块尺寸都不会足够大，同时链上数据无法有效扩展和保留抗审查性特征。这些人无疑地正在思考：
我告诉过你了…
但是，对于以太坊社区来说，凭借他们在 defi 上取得的巨大成功，他们当然不会后悔。这两个社区之间的差异主要是文化上的差异，社区间的时间范围非常不同，因此他们在稳健性和实验性之间进行权衡时有不同的偏好。
结论
Uniswap 绝对是一个有趣，巧妙和成功的发明。当然，要使它变得真正有趣，实际上需要有值得交易和投资的实用以太坊原生代币。目前以太坊上有代表美元或比特币的托管式代币（例如 USDT，DAI 和 WBTC），但是如果资产是由集中的托管人控制，将失去去中心化交易所的大部分优势。另一方面，至少中期而言，将交易所分解为这些单独的组成部分（只有其中一个是中心化的）可以提高平台的弹性。因此我们认为，即使 USDT 和 WBTC 成为去中心化交易所中的主流代币，去中心化交易所仍然相当有趣。
至于 defi，它似乎是一个相互关联协议组成的高度复杂网络，以及主要由新代币发行所驱动的一股投机狂潮，我们认为这是难以持续的。它与 2017 年 ICO 泡沫具有许多共同点。但是至少对我们而言，似乎在所有复杂性，疯狂和实验的深处，隐藏着某些辉煌而具可持续性的事物，至少朝着 defi 金字塔的低层发展，而在 ICO 泡沫期间我们并没有这样的感觉。 Uniswap，也许在其发行代币之前，可能是最好的例子。