2021-03-31 20:00

研报 | DEX的进击之路——成长逻辑和未来推演

本报告由火币区块链研究院出品

作者:卢军、胥彤、许妙言、李慧、袁煜明

摘要:

DEX已经崛起为DeFi世界最重要的基础设施,自动做市商(AMM)模式兴起实现了DEX交易量爆发式增长,仅2021年1月以太坊DEX总成交量就突破600亿美金,为2019年全年的20多倍,与此同时AMM也带动以太坊DEX锁仓价值(TVL)不断增长并突破40亿美金。虽然数据方面DEX赛道展现了强劲的增长能力,但当前从整体交易量规模和活跃用户数等指标对比CEX仍然存在明显差距,行业还处于发展初期,未来仍然可期。

随着DEX热度升温,不乏新的竞争对手进入,细分赛道被不断拓宽,主要包括现货、聚合、衍生品。整体市场格局,现货DEX已经呈现比较明显头部效应,成交量集中在少数平台,比如Uniswap、Sushiswap和Curve就占到整个以太坊DEX 市场交易量80%以上份额,尽管如此ETH本身的拥堵和高gas费问题,使得这些DEX项目面临来自非以太坊公链DEX的竞争,今年交易所公链DEX项目异军突起,以HECO和BSC上的DEX为代表,交易量和锁仓量快速跻身行业中上游。相比现货赛道的拥挤,DEX在聚合和衍生品方面则刚刚起步,交易量还不高。1inch是聚合器赛道绝对“独角兽”,衍生品方面目前PERP和Hegic成交比较活跃,但整体目前衍生品DEX可用性不高,有待新交易范式出现。

面对激烈竞争,DEX需要通过路径优化继续捕获更多流动性来获取价值,比如围绕AMM流动性挖矿本身进行改良创新来降低滑点和无常损失;通过聚合协议实现流量整合和交易路径优化;采用扩容、跨链等技术来降低交易成本。

随着公链性能提升,未来订单簿交易的灵活性可能促使部分DEX模式从AMM重回订单簿,两种模式DEX会处于共存状态。短期DEX项目将在layer 2上进行尝试和发展,ZK-Rollup和Optimistic Rollup最为市场青睐,但兼容多种技术方案的通用Layer2需求也很强烈,layer2+DEX将迎来新里程碑。CEX和DEX未来的关系更多是优势互补,共生共存,两者基于各自核心价值、用户画像特点可以实现差异化市场竞争,同时在相互融合的过程中也能互相成就对方。

用户资产安全和可能的合规监管也是DEX成长不可忽视的要素。智能合约漏洞、AMM无常损失将用户资产置于风险当中;监管层面,在全球加密货币监管加强的大背景下,合规化是大势所趋,DEX需要做好相关准备。


引言


时下百花齐放的DeFi世界,DEX赛道无疑是最璀璨的明星,当前以太坊DeFi赛道数据不论锁仓价值总量(TVL)还是项目数量,DEX均独占鳌头,更关键的是DEX领域领先的创新速度,深挖垂直领域的项目持续涌现,既有围绕自动做市商(AMM)流动性挖矿机制本身进行改良创新降低滑点和无常损失,也有积极尝试扩容、跨链等技术解决方案捕获更多流动性,提高产品用户体验。当前DEX仍处于进化阶段,不论是以Uniswap、0x、Kyber、Bancor为代表的DEX探路者,铺就了DEX走向繁荣的康庄大道,还是Curve、1inch、Synthetix、MDEX等深耕赛道的DEX后起之秀,继续引领DeFi二次浪潮。DEX项目生态发展壮大的同时,市场格局也悄然变化,随着赛道更多优质DEX项目出现,DEX有望继续保持其在DeFi世界的核心地位。

本文重点聚焦未来DEX赛道如何演进,存在哪些潜在的创新机会等问题,通过分析DEX历史发展、市场格局和价值捕获逻辑来寻找DEX潜在的机会和推演未来发展方向。


一、DEX赛道发展情况


1.1 DEX发展阶段

最早的DEX可以追溯到2014年成立的Counterparty协议,Counterparty是一个基于比特币区块链的代币众筹平台项目,当时平台提供Counterparty DEX创新功能,所有Counterparty上代币都可以在基于比特币网络的DEX上进行交易,在Counterparty DEX的比特币交易可以包含更多的数据,Counterparty协议可以将其解析为限价、竞价,限价报价或订单取消。如果比特币区块包含匹配的出价和报价,则协议将认为交易已执行。但受限当时的市场环境和生态圈较小,Counterparty DEX并未获得市场明显关注。

在DEX随后发展至今的8年时间里面,DEX的模式主要经历从订单簿到自动化做市商(以下简称AMM)的转变。最近1年多,DEX在AMM机制的发展下,市场交易量和用户数都迎来迅猛增长,尤其以太坊DEX为典型,作为承载大部分DEX的公链平台,以太坊在DEX项目数量、成交量、活跃用户等方面均创造了DEX发展以来新的里程碑。

1.1.1 以太坊DEX概况

以太坊DEX是2020年至2021年DeFi浪潮中崛起的最重要的基础设施,对于普通用户而言,除了钱包,最熟悉的产品应当就是DEX。2019年以太坊上DEX全年的交易量不过30亿美金,但在今年,以太坊DEX 1月交易量总额就超过600亿美金,3月份以太坊DEX锁仓总价值也突破40亿美金。目前占据交易量份额前三的Uniswap、Curve、Sushiswap均是AMM类型的DEX。

图2  以太坊DEX平台锁仓值(TVL)突破40亿美金

以太坊DEX赛道头部效应明显,Uniswap的交易量占到了整个以太坊DEX成交量的50%以上,其次是Sushiswap(15.7%)和Curve(12.8%),其余的以太坊DEX的交易量占比远不如Uniswap。从平台交易用户数一周统计数据对比看,Uniswap、1inch、0x、Sushiswap和Balancer等平台较为活跃。

图4   以太坊DEX平台一周交易用户人数数据

虽然目前以太坊DEX的主要交易量集中在少数平台,但从行业发展阶段来仍然处于初期阶段,未来可期。仅从下图以太坊DEX排名前十项目的24小时交易量来看,总计20亿美元左右。而头部中心化交易所(Centralized Exchange,简称CEX)火币Global所披露的24小时成交量为636亿美元,整个以太坊DEX的总交易量只占一家头部交易所的3.3%。DEX要做到和CEX并驾齐驱,还有很长的一段路要走。

1.1.2  DEX模式的变化

DEX的协议层设计可大致分为三种类型:订单簿模型,自动化做市商模型(Automated Market Maker,简称AMM)和荷兰拍卖模型。主要特点与随之而来的优劣如下表1所示:

订单簿模式

订单簿类型是最早出现的交易类型,也是主流CEX使用的交易类型。这种交易方式和股票盘口的买卖一样,每个交易者可以选择成为挂单者(maker)或吃单者(taker):maker负责提供流动性,即根据自己理想中的价格和需要交易的数量挂买/卖单,等待其他人成交;taker会减少流动性,和市场上已有的挂单进行成交。交易会按照价格优先级的方式成交,所以在订单簿模式下的交易,成交的价格都是市场最优的价格。

由于订单簿交易模式对性能和市场深度的要求很高,在AMM模式兴起前,DEX一直以来没有多大的起色。这主要是因为DEX上的流动性普遍一般,尤其是长尾代币,买卖价差通常很大。也就是说,当代币市场流动性不佳,即代币的挂单很少时,Taker会面临巨大的价差,此时小额的资金就有可能会对市场价格造成很大的影响;同时,Maker的订单也可能很难得以成交。

自动化做市商(AMM)模式

伴随着2020年在区块链行业快速发展的DeFi(开放式金融,全称为Decentralized Finance)热潮下,AMM模式成为了DEX占据DeFi半壁江山的核心原因,进入大众视野。

AMM是一种自动提供报价的协议模型,它将代币汇聚到一个流动性池中,并根据预定义的算法来提供报价。做市商向交易池中注入代币,交易者据此可以直接在该池中根据特定的算法进行交易。

AMM使用了自动化算法来平衡交易池中代币的供需关系,避免了订单簿模式下,单边行情可能导致的某一代币被买空(市场无买家/卖家挂单)无法交易的情况。

此外,AMM模式下的DEX将部分交易手续费给予流动性提供者,激励他们将闲置的数字货币注入交易池中提供流动性,在一定程度上解决了订单簿模式下交易深度不够的问题。此外,基于AMM机制的流动性挖矿所具备的高年化收益,使得整个加密圈均为这一财富效应无比兴奋。DEX龙头项目Uniswap与其分叉项目Sushiswap之间的流动性争夺大战更是一把点燃了DeFi市场的高潮,DeFi项目总市值快速飙升。AMM模式下也出现了许多改良创新,我们会在后文展开讨论。

荷兰拍卖模式

荷兰式拍卖是一种减价拍卖的模式。具体来说,该模式是在固定的一段时间内,先收集卖单再开始拍卖。

初始时,设定代币价格为上一收盘价的两倍;随后,逐渐降低价格,买家则相应报出愿意在一定价格购买的数量;直到买家报出的数量等于全部卖单的数量,这一过程才算结束,而最低买价就是清算价格。最后,所有交易都会在清算价格成交。

可以看出,这是一个非常漫长的过程,基本没有可能实现快速交易,并不适用于大多数交易场景。但是这个模型明显有助于缺乏流动性的代币确定市场价格,比如Decentraland和CryptoKitties等网站就使用这一方式为非同质代币(NFT)实现价格发现。

1.2 DEX市场格局

交易所是加密货币行业最核心的产品,也是盈利模式和发展模式最成熟的产品之一,与CEX相比,公开透明、开源、交易所并不控制客户资产,但是深度相对不足、效率比较低。现在DEX交易相对活跃的的公链排在上游的有ETH、HECO和BSC,其他公链上DEX使用频率相对不高。如果表2为当前主要公链DEX项目的基本概况,ETH上的项目主要包括Uniswap、Curve、Balancer、Sushiswap、0x、Bancor等;HECO上的项目主要有MDEX、Lava等;BSC上的项目主要有Cake、Bakery等。

现货赛道

图9~11为当前主要DEX锁仓量和日交易量的对比情况。从图中可以看出Uniswap在DEX现货赛道中处于绝对优势,无论是总锁仓量还是日交易量都处于所有项目中前三,除此之外,HECO上的MDEX的日交易量是第一,说明交易非常活跃;BSC的Cake的交易量略低,但是总锁仓量属于赛道项目中的上游。其余项目的日交易量相比之下略低一筹。

图11 DEX 日交易量分布

聚合器赛道

为了降低用户使用各类DeFi应用的门槛,DeFi聚合器应运而生,通过聚合器就可以参与轻松参与众多的DeFi应用,聚合器则可以非常快速且简单地帮客户选择最符合客户需求的产品。

从下表3可以看出,1inch在聚合器赛道上占绝对优势,并且成交比较活跃;其次是0x;由于Kyber Network桥接速度远低于0x,所以交易量最小。

衍生品赛道

从下表4中可以看出在衍生品DEX领域,PERP和Hegic成交比较活跃,相较之下YFX、Opyn和DERI的交易量比较低。

图13  主要衍生品DEX交易量分布

衍生品DEX具备5大优势:没有中心化交易所运营商,长期来看费用更低;访问无需许可;用户自持资金,没有交易对手风险;交易品种无许可,任何有公开喂价的资产都可以被交易;无提款限制或交易规模限制。但是当前衍生品DEX由于体量较小,存在交易体验较差、流动性不足、事故责任主体不明确等问题。

1.3 DEX项目热度

1.3.1 DEX项目流行度

数据的可见性和丰富性很大程度上反应了DEX项目的流行度和知名度,我们总共获取了20个DEX项目的数据。根据DEX所在链分类,其中以太坊13个,Solana2个,HECO1个,BSC1个,TRON 1个,EOS1个,Conflux1个;根据DEX类型分类,其中AMM(自动做市商)15个,OB(订单簿)2个,同时支持AMM和OB的3个。

表5. 统计的基础链平台的DEX项目

资料来源:火币研究院整理

交易量和交易数量

从交易量和交易数量来看,MDEX(HECO)24小时交易量高达26亿美元,远超第二位的Pancakeswap(BSC)和第三位的Uniswap将近3倍。相比ETH上的DEX,HECO和BSC具有更高的TPS以及低廉的链上手续费,对应DEX具有更强的交易能力,因此在交易量和交易数量的表现上有一定优势。在DEX手续费受益上,MDX24小时手续费收益高达783万美元,远超Uniswap的256万美元和Pancakeswap的175万美元。

流动性    

从流动性来看,以太坊DEX占据了前三的位置,Uniswap(ETH)为40亿美元,Curve(ETH)为33亿美元,Sushiswap(ETH)为32亿美元,以太坊之外的DEX前三名为,MDX(HECO)的18亿美元,Pancakeswap(BSC)的16亿美元,Justswap(TRON)的7亿美元。

从DEX类型来看,各指标方面AMM对OB都具有绝对优势,Ox Native(ETH)的24h交易量不足第一名MDX(HECO)的二十分之一,OB类DEX本身不具有锁仓及流动性收益的属性,仅有ETH上的OB类DEX具有较多交易量。

1.3.2  DEX市值/TVL 系数

我们跟踪了以太坊上主流的DEX 市值/锁仓值 系数(鉴于这些代币的流通市值与完全稀释市值的差异较大,此处选取了两者的几何平均值)

大多主流的DEX代币都发布自2020年中,在2020上半年defi爆发期间市值/锁仓普遍处于较高水平,从八月开始到十月,该数值持续下降。到2021年1月开始,该数值出现了集体上升,除Uniswap外,其他主流项目该数值开始聚拢在1附近。

Uniswap在 市值/锁仓系数上的表现非常突出,大致可以分为三个阶段,第一个阶段为2020年9月至2020年11月中旬,系数从1持续下降至0.33;第二阶段为2020年11月中旬至2021年1月中旬,系数基本维持在稍高于1的水平;第三阶段为2021年1月中旬至今,uniswap脱离于徘徊于1位置的其他DEX项目,震荡上升至3至4之间。在今年其他项目市值/锁仓系数趋同的情况下,Uniswap的表现超群,可见市场对于uniswap有区别于其他DEX的高认可度。bancor是目前主流DEX中最早的项目,可以追溯到2017年,在2020年defi爆发中市值/锁仓表现显著上升,但随着新兴DEX的兴起,市值/锁仓表现一路下滑,在2021年后,与其他大多数主流DEX都徘徊在1附近。

在balancer和1inch的曲线上出现了一个项目早期非理性高峰,这是由于项目刚刚发布时,投资者对项目具有较高预期,随着,项目锁仓增长逐渐达到稳态,市场对项目认知逐渐恢复理性,之后市值/锁仓基本稳定在1附近。


二、DEX赛道流量增长和价值捕获


2.1 AMM模式下的DEX流量增长和价值捕获

AMM模式从根本上改变了用户交易加密货币的方式,交易双方都无需使用传统的买卖订单簿模式,而是通过链上流动性池预先提供资金,做市门槛得以降低,普通用户的参与度大大提升,显著提升了市场的流动性。

Bancor是使用AMM模式的先驱,但是颇低的交易量影响了流动性提供者的收益,吸引能力较弱;流动性低又导致了较大的滑点,用户更不乐意在其平台进行交易,长期处于恶性循环过程中。而以Uniswap、Sushiswap、Curve为代表的AMM模式下的DEX则应运而生,在不断改进的过程中加速运转,逐步占据了市场的半壁江山。

以Uniswap为代表的恒定乘积做市商(CPMM)

Uniswap是目前DEX中上架代币最多、用户最多、交易量(市场份额)最大的平台,使用了恒定乘积做市商模型,模型非常简洁,公式为:

x*y=k

其中,假定x是加密货币X的数量,y是加密货币Y的数量。两加密货币的数量乘积为k,k值由第一笔注入的流动性决定。此外,任何人都可以创建新的交易对,并且无论k值初始设定为什么,市场上存在套利者,使得k的值适应市场价格。

该模式的主要优势在于:即便没有对手盘,其投资者的交易需求也可以得到快速满足,尤其适合解决长尾市场的流动性难题。然而其也存在着滑点(订单规模占流动性池的比例越大,滑点溢价越高)、无常损失(只有在用户从资金池提取本金时的兑换率和添加资金时的兑换率一致时,才能稳赚手续费提成)、需要流动性贡献者和流动性管理者有一定启动资金,需要强大的运营驱动等显著缺点。

此外,Uniswap V2实现了一些改进,用户可以在Uniswap添加任意通证间的兑换池;增加了闪电交易功能供用户套利;并且在协议层面预留了管理手续费的设置权限。其流动性提供者的数量也随着功能的不断优化实现了指数型增长。

以Curve为代表的兑换池协议:

由于DEX领域的参与者类型众多,诉求也不尽相同,加之赛道的价值巨大,经典AMM模式下的可塑空间非常大且自由,这给了众多竞品实行差异化策略的巨大空间,涌现了一批试图从交易者、LP等多层面突破的竞品。其中,Curve较为成功,Curve既通过较低的滑点和费用吸引了交易商,又通过高收益率和最小的永久损失吸引了流动性提供者。其在同类资产大额兑换这一细分领域逐渐占据统治地位,未来也不排除会有更多类似项目出现的可能,加速瓜分各个细分的领域市场。

Curve是一个基于AMM并专门为稳定币与稳定资产兑换设计的低滑点、低手续费的兑换池协议。由于其采用的兑换算法就稳定币的稳定价格进行了一些特殊的优化,所以Curve具备更低的滑点,更为适合进行稳定币交易对的交易。

此外,Curve通过运用DeFi生态中的可组合性来结合其他协议,优化激励措施从而吸引流动性。虽然Curve的稳定币交易只会扣除0.04%的费用作为手续费并平分给各兑换池中的流动性做市商,但是这对于稳定币持有者来说,却是一条优质的做市路径,他们可以通过赚取手续费实现稳定币理财。具体来说,Curve集成了Compound的cToken和yearn的yToken,这些储户可以在赚取这两个平台借贷利息和奖励的同时,存储在Curve的兑换池中赚取交易手续费。

以Balancer为代表的广义自动做市商:

Uniswap构建了简单明了的AMM通用型解决方案,Curve则针对稳定币场景实现了深度的功能优化。但这二者都只能局限在交易场景中,没有实现更多应用的扩展。Balancer实现了显著革新,为做市商和流动性提供方创建了一个更为自由、高度自定义的交易资金池,这具体体现在:

1)资产种类与配比的自定义:

Balancer的流动性池中最高支持8种代币,也可以只提供2种代币,其中,池中代币的比例是完全自定义的,多代币池支持代币之间的任意兑换。从Balancer的定价模型角度来看,流动池中的代币兑换价格取决于该代币对的占比和余额,现货价格跟随代币余额的变化而变化。如下公式中,V是代币的价值,Bt是流动池中的代币余额,Wt是流动性池中的代币价值占比(所有代币的价值占比之和为1)。

2) 费率自定义:

相比于费率固定为0.3%的Uniswap,Balancer可以实现交易费率更低或更高的资金池(交易对)。

3) 自动化的投资组合管理工具:

在Balancer的AMM模式下,流动性池中的代币价值比例是恒定的,可以作为自动化的投资组合管理工具。简单来说,套利者无需托管,即可在去中介化的条件下,实现自动化的指数基金。在该模式下,使用者具备更高的能动性,有助于他们组合出不同类型的指数基金,获得多种加密货币的投资敞口。同时,Balancer支持合成资产,可以在指数基金中包含苹果、特斯拉等传统股票资产,在较低门槛的情况下构建出包含传统股票的指数基金,可以说是更为创新、有机会挑战中心化系统的DEX模式。此外,Balancer的流动性提供者可以选择自己的流动性池是私人池(其他人无法加入)还是开放的共享池。

然而,相比于Uniswap,Balancer资金池可能会增加交易滑点。所以,为了降低滑点,Balancer也会帮助交易用户在多个资金池中寻找最佳的交易选择,当将资产比例设置为1:1或1:1:1等时,其交易滑点会接近于Uniswap。基于此,Balancer的流动性池与流动性提供者数量均实现了极大维度的上涨。

图18  Balancer流动性池的数量

以Kyber Network为代表的动态做市商(DMM):

Kyber是一个链上流动性聚合协议,提供安全便捷的闪兑服务,旨在改善AMM模式下,资本效率低和无常损失的问题,可以根据市场行情为流动性提供者和吃单者优化费用和报价:Kyber的每一个储备池(聚合的流动性来源)都由各自的储备管理者独立进行管理,交易汇率的设置也完全独立。当交易用户发起一笔交易时,Kyber会帮之寻找最优的兑换途径,从而提供更好的交易汇率。此外,Kyber将从单一的流动性协议升级成为多样化的目标导向型流动性协议枢纽,以适应不同的DeFi用例。

图20  Kyber的协议升级

典型的AMM平台都是静态的,Kyber DMM协议则不同,它旨在根据代币对和市场行情为流动性提供者和吃单者分别优化费用和报价。其实现原理如下:

1) 通过可编程定价曲线来提高资本效率:

Kyber的DMM协议允许流动性池的创建者自定义定价曲线,同时预先设置流动性池的资本放大系数。对于USDC/USDT等价格波动性低的稳定币对而言,Kyber将支持放大系数很高的流动性池,从而极大幅度的降低滑点(在恒定的交易量情况下),流动性提供者因此可赚取更高的费用。

2)  通过动态费用降低无常损失并提高流动性提供者的利润:

Kyber可以监控链上的交易量并随着调整价格。当市场处于常态情况时,DMM与传统的AMM并无差异,而当市场出现偏移时,DMM可以通过费用的提高或降低,实现做市商的收益最大化。这也意味着,在代币市场价格发生剧烈波动时,Kyber可以赚取更多的费用从而抵消一部分无偿损失;在波动小时,动态降低价格,鼓励用户进行交易。

总结看来,(1)AMM是更低门槛、低难度属性的做市商,投资者不需要额外的专业知识即可将资金注入交易池以提供流动性,为投资者将闲置资金投入到做市之中提供了一条更为简便的路径,从而吸引了大量流量。(2)虽然AMM类的DEX设计有着多类型定价方法,但它们的核心目的都是通过改变函数的选择或者与预言机结合等方式,在减少滑点的同时,减少无常损失,提升交易者与流动性提供者的用户体验。基于此,目前AMM模式下的DEX实现了显著的交易量增长,位居当之无愧的龙头地位。

然而,追逐滑点或者无常损失之间其实存在着一定的互斥关系:降低滑点追逐的是价格的稳定,降低无常损失追逐的则是价格的变化。优化一边可能会损失另一边。预言机等相关机制的引入确实起到了打破滑点和无常损失间关系的作用,可以只用来降低无常损失,但是其又会带来新的预言机本身的固有问题。

因此,不同AMM模式下DEX的选择其实是由其适用场景所决定的,将会随着用户需求不断进行革新与发展。

2.2  聚合模式下的DEX流量增长和价值捕获

聚合DEX协议不止是可以自建流动性,也可以接入其他协议,达到信息整合和优化交易路径的目的。DEX赛道在过去6个月的交易量增长率为621%,而其中,聚合DEX的交易增长量为996%,从下图可以看出,聚合器DEX的交易量占比相对稳步增加,大概占有20%的市场份额。因为DEX在不断增加,流动性也越发分散,寻找最优价格对用户来说越发复杂,也由此给了聚合DEX发展的空间。

图22  聚合器DEX赛道项目7日交易量市场占比

聚合DEX赛道目前协议不多,1inch是绝对的龙头,由过去7日的交易量来看有70%左右的市场占比。1inch聚集了最多的流动性,从31家DEX桥接资源,但因为DEX赛道的交易量也十分集中,前十个交易所占据了绝大部分的流动性,这一数量并不能为协议本身带来增值。

那相对DEX而言,聚合DEX为用户创造了哪些价值呢?这里以1inch为例。买和卖是用户的基本需求,而如何更优质地买卖是聚合DEX为用户创造的更深度的价值,在单一DEX里,提升用户交易体验只能靠增加市场深度,更大的市场深度意味着更低的滑点和更优的价格,且AMM模式只有市价单没有限价单。而1inch集合了全市场的信息,给用户提供更多的选择,比如,用户可以挂现价单,在交易成本上,用户可以选择最大收益或者是最小gas消耗两种模式。不只是全网比价,它通过路由算法,将一笔交易在不同协议之间进行拆分,充分利用不同DEX的市场深度和流动性,以实现最佳的买卖价格,另外,还可以解压抵押在Compound、Aave等借贷平台上的代币,将其作为交易路径的一部分,这些不需要用户逐个执行合约,而是由算法一步完成,大大节约了用户的时间成本。

2.3  跨链模式下的DEX流量增长和价值捕获

随着市场更多基于AMM机制改进新的DEX协议加入,DEX协议市场已经变得多样化,可组合性实现了流动性在多机枪池之间可以共享,流动性也不再是基于AMM的DEX平台核心竞争力,DEX平台对于用户流量的抢夺更加激烈化,竞争的维度可能拓展至其它方面,从整个DEX平台的用户体验来看,交易深度、速度和成本是最关心的三个问题,相比CEX平台,DEX的流动性随着协议发展慢慢追上来甚至可以媲美,然而由于当前底层链本身的技术瓶颈,速度和成本始终和CEX终有差距,关键这些问题对所有底层链同构的DEX是通用的,这是摆在所有DEX面前的障碍,只是随着区块链技术快速发展,这些问题会被解决。

DEX还存在的一个问题是,目前主流DEX平台大多只支持同构区块链网络资产之间的交易,比如Uniswap上的资产主要是以太坊的ERC20,因为Uniswap搭建在ETH上,而像Tron、EOS等其他主链上的DEX并不兼容以太坊系资产,这阻碍了更多优质资产进入DEX。CEX平台因为账户统一构建在数据库上,而交易簿处理不同主链的资产交换时不用考虑底层链交互直接在数据库上操作非常便捷。大多数DEX并不直接支持BTC和ETH这样的异构链资产直接进行交易,导致公链DEX成为非常封闭的体系,体系外的资产和用户流量无法直接进入到DEX平台,对处于开疆拓土阶段的DEX平台而言,拓宽资产边界,围绕提供更多资产价值交换功能的探索就显得非常有意义,跨链资产交换就代表这个方向,更多资产通过将底层链之外的资产和资金通过跨链功能这个中枢系统接入DEX平台,DEX借此捕获更多来自其他链的资金和流量。

对于DEX在跨链资产交换的探索,时下最流行的是各种包装(wrapped)资产,锚定原生资产在DEX的基础链上进行铸币,生成对应链的映射资产,以比特币为例,WBTC和HBTC均属于这类模,WBTC让BTC穿上了ERC20的外衣,实质是ERC20代币,原理和在以太坊上发行USDT相似,WBTC作为以太坊上发行的比特币资产,是BTC在以太坊上的映射通证,真实的BTC资产还是锁定在比特币区块链上,而WBTC是通过以太坊上ERC20智能合约发行,合约可以接收到锁定的BTC数量和价格信息,而这其实有依赖于第三方通道提供的预言机功能,当前WBTC这种方式通过借助第三方资产桥通道已经实现,从而使得像BTC这些非以太坊链的资产也可以在Uniswap这样的以太坊DEX平台交易。

像WBTC这类跨链模式并不真正涉及DEX底层链和原生资产链之间的通信,跨链的整个过程主要借助第三方通道的签名或者状态通道,对于第三方通道的信任非常关键,这也是目前大多数ERC20类BTC资产的发行方式,通过中心化的托管机构完成资产审计、托管和KYC/AML流程,比如WBTC通过BitGo持牌托管机构来托管用户铸币的BTC原生资产,而网络上的承兑商负责为用户在以太坊智能合约上生成和销毁WBTC资产,销毁和铸币的过程通过多签功能完成,像HBTC、imBTC和WBTC的唯一区别也仅在于更中心化一些,发行方同时负责铸币、销毁和托管,但地址和数据都公开。

通过第三方资产桥通道给非ERC20类资产进入以太坊的DEX平台带来了巨大的便利,Wrapped模式速度快和成本低特点带来了非常好的用户体验,短期为DEX世界输入了更多的“血液”,尤其像BTC体量的资产生态进入,DeFi金融变得更加完整。

但是DEX跨链的探索并没有就此划上句号,WBTC这种模式或许并不是最优解,因为其需要依赖链下可信的第三方机构,当下这种方式成为主流也说明真正的跨链赛道基础设施市场还不够成熟,完全去中介化的跨链的性能和费用成本优势并没有体现出来,但无需通过可信第三方机构直接完成异构链资产交换的DEX离我们将并不遥远,随着Polkadot/Cosmos等专注互操作性的跨链基础设施上线,这些项目本身提供了完成多链之间资产交换的中间系统,这些中间系统加入对AMM流动协议模块的支持,可以实现”1+1>2”效果,通过跨链除了捕获更多链的流动性,同时底层链的性能和费用成本优势相比现有公链也会比较突出,搭建在这些支持互操作公链上的DEX将成为非常重要的应用场景,比如Cosmos开发公司Tendermint和Cosmos节点B-Harvest合作关于构建一个适用于Cosmos Hub 的 AMM DEX的流动性SDK模块升级提案,该提案预计在3-4月提交,投票通过后Cosmos Hub将升级为DEX,允许跨链资产交易。

另外主流跨链项目Polkadot随着平行链插槽拍卖进入热身阶段,基于波卡跨链的DEX协议接入到Rococo V1测试网,意味着波卡生态上的DEX应用也将开启新篇章,用户可以真正体验波卡上的跨链DEX产品。比如波卡上跨链协议产品Zenlink基于波卡跨链通信协议XCMP协议扩展开发的一个通用可拔插式的DEX 模块,可以集成到各个平行链上,使得平行链快速拥有DEX功能并创建交易对等,平行链基于Zenlink DEX Module组合成一个分布式的Zenlink DEX网络,与其他平行链共享流动性,波卡上平行链上的代币能轻松实现和其他平行链代币之间的价值交换,捕获更多的流动性。另外Zenlink还提供DEX Aggregator把各种类型DEX流动性通过聚合器提供给用户。

综上,不论基于中心化机构的包裹资产模式还是去中介化的资产原子交换模式,跨链和AMM结合的探索都打开了DEX的资产天花板,DEX不再局限于单一公链资产,并可以通过不同链之间的流动性共享捕获更多价值,包裹模式更像一种半中心化模式,需要链下可信机构负责资产登记和交割,结合链上确认实现快速交易。而基于像Cosmos、Polkadot等更加去中介化的互操作公链系统代表一种发展趋势,资产原子交换可以直接在链上完成,安全性和公平性方面对用户更有优势,DEX本身作为跨链重要的应用场景之一,融合了AMM机制后,流动性共享带来的交易深度提升,底层操作系统的性能和成本的降低将极大提升用户体验,或许不久完全去中介化的跨链Uniswap成熟产品就将和用户见面。


三、DEX赛道未来方向推演


3.1  部分DEX 将进行AMM到订单簿的范式转移

在上文2.1中,我们详细讨论了AMM模式下的DEX赛道,它们的竞争大多聚焦于AMM定价公式、流动性池等AMM范式下的独有组件。此外,赛道中也有部分DEX以订单簿的方式进行交易,而根据交易结算是否在链上确认,可以划分为链上订单簿和链下订单簿两种。

链上订单簿的典型案例是早期基于以太坊的DEXEtherDelta(已关闭),虽然交易的充值、挂单、撮合、结算和提现等全流程均在智能合约上完成,结算也在链上直接确认,实现了极高的交易透明度与安全性;但是很难避免链上交易速度慢、深度差、费用高等瓶颈,用户体验一直不好。

链下订单簿模式DEX的典型案例则是基于以太坊的0x,其通过状态通道,实现了链下匹配、链上结算,还引入了Relayer(订单中继)用于收集、撮合和链上提交链下订单。虽然链下匹配减少了交易摩擦,加快了结算速度,但却因此失去了部分的去中介化特点。此外,部分链上订单簿式交易所面临着矿工与交易者之间的抢先交易(front-running)问题,订单簿式DEX也更容易被市场操纵行为影响,这尤其体现在流动性不足的市场中。

综合看来,早期运用订单簿模式的DEX除了流动性不足这一核心问题外,还面临着各种各样的其他瓶颈。然而,从更为长期的维度来看,订单簿模式或许才是AMM范式的主要竞争者,主要原因如下:

订单簿模式允许更为灵活的交易行为:

在AMM模式的定价公式中,数量和价格互为函数,确定其中任意一项,另外一项都会被随之确认,交易者只能在交易价格与数量中二选一;反之,订单簿模式具备着交易双方可以非常自由地执行自己交易意愿的固有优势,更为适应主流金融下的交易者投资逻辑。

技术革新与流动性提升将大幅改善DeFi交易环境:

目前,区块链和DeFi的发展尚且居于早期,基础性能方面的缺陷造成了高昂的订单成本,而流动性不足则加剧导致了订单簿模式下的交易撮合效率低下。在这样的发展背景下,AMM模式应运而生,占据了大部分的市场份额。然而,随着二层与一层技术的革新发展,流动性的日渐提升,DEX赛道下的部分可能会发生由AMM过渡到订单簿的范式转移。

具体看来,我们认为:短中期内,二层技术的落地会推动这一进程的开始,但可能无法促成订单簿模式直接取代AMM模式,而是加速淘汰那些竞争力薄弱,流动性很低的基于AMM的DEX。而更为长远的将来,订单簿模式DEX将成为主流代币等其他流动性较好代币的交易场所,竞争力更强的AMM模式DEX则将帮助用户触及小众币种,在长尾代币市场获得更好的交易体验。究其根本,提供更优的交易价格与更高的流动性是吸引用户流量的根源所在。

3.2  DEX对通用Layer2解决方案需求强烈

DEX对于扩容技术的追逐现象越发明显,这源于当前区块链本身的性能瓶颈带来的交易成本问题,为提高用户体验,2021年Q1季度主要DEX平台都将推出升级版本,作为主流DEX升级的方向,Layer2扩容技术备受关注和期待,这源于其是目前既能扩展区块链性能,同时又较好保留去中介化优势的链下扩容解决方案,技术上对于DEX扩容而言最触手可及,作为下一代升级DEX普遍预期将建立在性能更强、速度更快、安全性更好的Layer2网络之上。

目前主要的layer2扩容技术方案包括侧链、状态通道、Plasma、ZK Rollup、Optimistic Rollup、Validium 6 大类,具体到每类方案又有多种解决路径,根据Matter

Labs CEO Alexa Gluchowski之前做到一份对Layer2fangan 从安全性、性能、可用性等层面的对比表格:

图25   主要layer2解决方案对比

从对比结果可以看出使用零知识证明来处理Layer-2交易并将验证结果上链处理的ZK-rollup方案由于在安全性方面最优,同时性能均衡较佳,再考虑无须信任、去中介化和隐私优先级较高的场景,ZK-Rollup无疑是绝佳的DEX扩容路径,但ZK-Rollup整体开发复杂度最高,目前对于EVM的兼容性偏弱导致支持可编程智能合约应用比较滞后,直到其功能开发完全,这可能需要比较长的时间。其次是Opitmistic rollups,Optimistic rollups作为扩展以太坊上智能合约通用性吞吐量的技术,兼容EVM,支持智能合约,对于现有链上应用服务迁移更为简单;而对于追求高性能的侧链、状态通道、Validum等方案则均牺牲了部分安全性。

目前主流DEX均已有layer2计划,各种技术在不同的方面进行权衡,在解决交易确认慢、手续费高昂目标方面殊途同归,如果考虑到安全隐私层面的重要性,市场未来或更青睐zk-rollup。从当前主要DEX平台对路径方面也可以一窥layer2发展趋势。

--Uniswap 在2019年与Layer2方案Optimism(属Optimism Rollup)进行了合作,尝试发布了layer2 DEX实验性产品unipig,采用Optimistic

Rollup方案的Unipig可以做到无GAS手续费。除此之外,吞吐量达到200 tx/s,目前虽然uniswap仍未公开明确其layer2 DEX最终的技术选型,但Optimistic Rollup解决方案纳入到uniswap3可能性很高。

--Sushiswap则在今年一月发布的roadmap明确了zk-rollup的layer 2扩容技术路径,并将跟进Zinc的开发。除此之外,sushiswap还致力于在跨链DEX上做努力,未来还会通过连接Rune(cosmos)以及moonbeam(polkadot),将sushiswap打造成一个跨链AMM。

--Curve在有关文献中,Curve表示将选择zk-Sync(属zk-rollup)作为其layer 2扩容方案,Curve团队对比了optimism-rollup与zk-rollup,表示了其对zk-rollup关于安全性和最终性(Finality)的认可,在可编程性(EVM兼容性)方面,肯定了zk-rollup近来的进步,Zinc编程语言及VM、PLONK算法,认为它们的结合将赋能在zkSync上部署智能合约。

--Synthetix(泛DEX) 是目前在layer 2上最激进的Defi项目,随着Optimism(属Optimism Rollup)网络的软启动,synthetix就在optimism上部署了合约,目前通过layer 2开放了抵押功能。

从顶尖DEX项目的技术选型看,ZK-roll up和Optimism-Rollup似乎已经成为主流,这也体现两者在安全、性能表现出的均衡优势。那么其他layer2技术对于DEX而言就失去应用价值了吗?答案是否定的,最终产品集成何种layer2技术或许都依据业务场景而定,目前layer2技术融合的通用产品方案已经成为一种趋势,多数DEX产品方案均兼容多种layer2技术方案,比如Loopring3.0采用zk-rollup 设计,同时也支持 Validium 方案,即链上数据可用性可以选择的;StarkWare 团队研发的Layer 2扩容引擎starkEx支持 Validium 方案和 ZK Rollup 方案两种模式;更有像ZKSwap这样的DEX产品则融合多种技术特点推出新的Zkspeed 扩容方案,兼顾ZK Rollup、Validium 和 Optimistic Rollup 三种方案特点,简而言之,所有与Layer 1交互的交易数据采用zk-rollup全部上链,Layer 2的交易数据采用Validium链下模式,只将交易hash数据上链,ZKSpeed也支持完全上链的版本来保证安全性。另外ZKSwap创新运用一种称为聚合证明(Aggregation proof)的方案来对提交的零知识证明proofs进行多区块一次性聚合提交以降低每次上链的gas消耗。

我们认为在layer1扩容瓶颈短期无法解决情况下,主流DEX项目都将在layer 2上进行尝试和发展,DEX对通用layer

2网络同样具有强烈需求,平台可以根据业务场景定制选择layer2方案,比如对安全和隐私要求选择何种数据上链layer1,是否支持可编程,当前不论选择何种技术路径,最终目标都是用户体验,通过layer 2和DEX结合提高交易速度降低费用,这是决定DEX市场能否继续留存用户并捕获更多流动性的基础,可以预见layer2+DEX将迎来一个新的里程碑。

3.3  衍生品DEX有待新交易范式出现

相比于传统金融来说,衍生品市场在链上的应用远远不及,目前DEX主要集中在现货交易所上,衍生品DEX赛道目前协议还很少,因其复杂的金融属性,交易门槛较高,需要进行严格的风控管理,比如期权卖方与买方承担的风险并不是对称的,对于普通交易者而言进行风险对冲比较困难,目前Defi仍在一个野蛮增长的阶段,新的玩法层出不穷,但仍未被机构广泛采用,机构级别的复杂产品暂时还很难在链上生存。

当前Defi上衍生品DEX的产品设计逻辑大致可以分为两种,一是尽可能去复现传统金融的模式,比如Opyn,链上期权协议,采用了传统金融的T字型报价和订单簿的模式,在layer2上成交,只提供主流币种的合约,从交易量和挂单巨大的差价来看,产品的采用率不高,流动性很差,体验远远不如CEX,无法完美复现中心化期权产品的功能,更没有引入差异化的竞争;二是采用流动池资金池的模式,通过AMM机制提供无尽的流动性这一范式是DEX的巨大创新,但这也引入了流动性提供者只能被动接受成交的问题,然而对于衍生品交易者而言,更加主动的风控是十分必要的,否则只能被迫承担亏损,比如Hegic,流动性提供者将资金注入流动池作为保证金成为期权的卖方,风险与收益共担,但从实际数据来看,Hegic的流动性提供者一直在亏损,需要通过奖励的代币来补偿损失。

从定价上看,链上衍生品协议很难实现完全去中介化的定价,Hegic是通过项目方上传隐含波动率来进行期权定价的,存在中心化操控风险,FinNexus则是引入Deribit的波动率曲面,仍然是采用了中心化的数据。在极端行情出现时,中心化的做市商可以直接进行跳价,但在DEX上很难进行这样的操作,这些问题目前都没有得到很好的解决。

当前的衍生品DEX协议一是没有像Uniswap一样提供长尾币市场,也没有能提供媲美Cefi的交易体验,DEX常用的流动池模式应用到衍生品上问题重重,如果要出现可用的产品,需要进行深度的改造和创新,或许需要新的交易范式出现。

3.4   DEX和CEX优势互补,共生共存

3.4.1. 两者在核心属性上的区别

CEX的核心属性是代币托管,用户基于对交易所的信任,将代币安全托付给交易所保障,一方面用户享受了交易所方便简洁的操作方式且无需独自保管私钥的隐忧,另一方面用户一定程度上牺牲了隐私性且具有一定的审查风险。

DEX的核心属性是隐私性和抗审查能力,用户可以随时根据其意愿进行交易,且不用将物理世界的身份与交易或账号联系起来。

3.4.2. 两者在用户体验方面的区别

CEX能提供相对简洁易用的服务,最常用的形式为订单簿,用户无论利用已有的交易经验还是根据教程入门,都能轻松掌握,CEX除了提供基础的现货交易,还能很好地支持杠杆、合约、期权以及其他金融衍生品。CEX基于自身管理的服务器,能够为用户带来高速、高通量的服务,用户基本无需为操作确认而等待。

DEX基于区块链执行交易,受制于目前公链的交易能力,大多数DEX的用户需要等待几秒至几十秒不等的交易确认时间,并且需要为链上交易支付较少(如Heco)或高昂(如ETH)的手续费。基于公链的属性,大多数DEX采用自动做市商的模式,用户能很轻松的理解兑换这种交易方式,虽然交易有链上的确认时间,但一旦交易被打包确认,交易就被即时执行,无需等待对手方来完成交易。用户还能够为DEX提供流动性来获取收益,充分发挥手中代币的价值。

3.4.3.  从用户需求看DEX和CEX的市场竞争

不同用户画像对DEX和CEX的选择存在差异性。

对于持有法币而非数字货币的用户,CEX可能是他们的唯一选择,只有在CEX,他们才能将手中的法币兑换成数字货币。对于这批用户,相比数字货币钱包,CEX更加简洁、易懂、安全。

对于高频交易用户,CEX提供了低延迟、低手续费以及专业的交易界面,这使得CEX更受这个群体的青睐。

对于交易大额数字货币的用户,使用DEX可能可以获得更低的滑点和手续费,这意味着更小的交易摩擦,这个特点随着DEX流动性越来越丰富逐渐发挥影响力。

对于持有大量数字货币的用户来说,CEX提供的理财产品往往低于DEX,这些用户可以通过收益聚合器、抵押借贷或者直接购入代币,来为DEX提供流动性,从而获得更高的收益率。

用户对于安全性的需求也显著体现两者的差异性,CEX能为用户提供专业的代币托管服务,安全性具有较高水平的保障,一旦交易所发生安全事故,用户也具有一定的求偿能力。而DEX具有更多的隐患,一方面,用户需要自己管理私钥,区分和规避伪装成分布式应用的钓鱼网站,另一方面,DEX智能合约也可能存在漏洞的风险,一旦发生攻击事件,用户损失极难追回。

综上可以得出结论,对安全性要求较高的用户、高频交易用户、数字货币“新人”倾向于使用CEX,对隐私和抗审查要求较高的用户、持有大量数字货币且希望获得高收益的用户倾向于使用DEX, 交易大额数字货币的用户可能具有转向DEX的倾向。

3.4.4.  从优势互补看DEX和CEX的合作发展

DEX具有高流动性收益能力以及潜在的低滑点优势,能够给CEX用户提供更高的资产收益及可能更廉价的交易选择。CEX强健的安全保障能为用户参与DEX交易提供更高的可靠性。CEX能使用大量的托管资产为DEX提供流动性并获取收益。

可以想见,CEX可以通过中心化的方式代用户在DEX上进行兑换、提供流动性等操作;或者构建类似DEX平台的兑换交易以及流动性收益选择,交易所根据实际的交易摩擦选择是否在DEX上为用户进行兑换,CEX也可以通过从去DEX赚取流动性收益为CEX用户提供较高的流动性收益选择。

这样也就是说,一方面CEX为安全敏感、黏性强的用户在有安全保障的情况下,提供了更高的收益选项和新的交易方式,获得了更高的用户存留;另一方面DEX也从CEX获得了流动性和交易手续费,这有助于DEX自身以及所处生态的发展繁荣。


四、DEX平台风险和监管方面探讨


前文主要分析DEX通过各种路径满足市场新的交易需求,提高用户体验来为平台捕获更多流动性价值。除此之外,DEX在用户资产安全和未来可能面临的合规监管方面也是DEX成长不可忽视的要素。

首先虽然DEX在AMM机制的带动下快速驶入高速道,各大公链平台的DEX雨后春笋般出现,但对于DEX的用户而言,需要关注到基于AMM机制的DEX还处在发展初期阶段作为基础设施还有诸多需要完善的地方,这些可能成为DEX进击之路的拦路石,同时将用户资产置于风险当中,对于AMM做市机制的DEX总结一下主要面临风险包括两方面,最基础的是智能合约风险,项目是否开源代码是否经过审计,有些时候就算是经过审计仍然可能存在一些漏洞。流动性质押池的本金安全是通过智能合约的代码来保障的。其次是质押池内部的金融风险,即价格波动和AMM自身机制造成的无常损失,如果其中一种资产价格上涨,做市商会完全自动地与市场一般交易者做出相反的行为,越涨越卖,因此池子中价格上涨的资产数量就会减少;相反当其中一种资产价格下跌时,做市商同样会做出与市场相反的行为,表现为越跌越买,因此池中价格下跌的资产的数量就会增加。

其次,DEX作为一种数字资产交易的创新方式,为用户提供去中介化和便利的同时,对于监管而言相比CEX由于缺乏有效的KYC机制和三方AML系统的支持,对于利用DEX从事数字资产金融犯罪的追踪反而成为新的挑战,反洗钱金融行动特别工作小组(FATF)3月19日发布的指导草案中提到现在全球监管机构对于包括DEX在内的DeFi等加密创新行业正密切关注,其未来监管标准可能不适用DeFi底层协议软件和技术,但是对于Dapp的运营主体可以视为虚拟资产服务商(VASP),必须同样满足和传统金融相同的AML要求。除了反洗钱的监管,监管机构对于DEX平台交易资产和DAO治理通证是否为证券、衍生品交易等方向同样关注。全球加密货币监管加强的大背景下,合规化是大势所趋,这对CEX和DEX而言没有区别,都需要做好相关准备。


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