主流DES——Uniswap简介

Posted by Thomas_Xu on 2022-06-16

主流 DEX—Uniswap介绍


author:Thomas_Xu

引入

以太坊 1.0 的严重限制让简便的 Uniswap 脱颖而出,但以太坊 2.0 和 L2 链下系统将使更复杂的市场蓬勃发展。
“有个商业设想。开发一个AMM。不管谁来询价,我随时都能报出一个价格,我的定价算法会用 x * y = k。差不多就这些。想投资吗?”你会躲得远远的。

其实,刚才描述的就是 Uniswap。Uniswap 也许是世界上最原始的链上做市商运作。莫名其妙的,它的交易量过去几个月出现爆发式增长,凭交易量已成为世界最大的去中心化交易所(DEX) 。

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我们接下来的只会对niswap的做市机制进行解析,如果想要了解uniswap的底层源码逻辑,可以关注我之后的文章。

Uniswap 是一个自动做市商,即 AMM。你可以把 AMM 设想成一个原始的、机器人式的做市商,它根据一个简单的定价算法,在两种资产之间随时提供报价。对 Uniswap 而言,它对这两种资产进行报价,其持有的每种资产的单位数相乘,总会等于一个常数。如果 Uniswap 拥有一些 x 代币,拥有一些 y 代币,它给每一笔交易定价,所以,它拥有的 x 的最终数量,和拥有的 y 的最终数量,两者相乘会等于一个常数 k。这就形成了一个常数积的等式:x * y = k
这种对两种资产进行定价的方式,你可能会觉得非常怪异且过于独断。让两种代币的库存数相乘所得的积维持固定,为什么就能确保正确的报价呢?

下面我们就通过一个简单的例子了解一下Uniswap

  • Uniswap 示例
    假设我们在 Uniswap 的某个池里投入 50 个苹果 (a) 和 50 个香蕉 (b) ,任何人都可以用苹果换香蕉,或者用香蕉换苹果。假设一级市场中苹果与香蕉的汇率刚好是 1:1。因为该 Uniswap 资金池中分别有 50 个苹果和 50 个香蕉,因此,按上述常数积的等式规则,a b = 2500 。对于任何交易,Uniswap 都需要保证,池中库存的苹果数和香蕉数相乘等于 2500。

    假设一位客户进入我们的 Uniswap 池来买一个苹果。她应该支付多少个香蕉呢?如果她买走一个苹果,我们的池里就剩下 49 个苹果,而 49
    b 依然需要等于 2500。这样香蕉的总数 b 就等于 51.02。由于之前池中有 50 个香蕉,因此我们还需要 1.02 个香蕉(在这个宇宙中我们允许碎片化香蕉的存在) ,因此,这位客户买一个苹果会得到的报价是:1.02 香蕉 / 苹果。

    请注意,这与两者之间 1:1 的原始价格很接近!因为这只是一笔小额交易,所以滑点较小。

    如果她想买 10 个苹果, Uniswap 的报价会是 12.5 个香蕉,即这 10 个苹果每个的单价为 1.25 香蕉 / 苹果。如果她想要执行 25 个苹果这种大额交易,即要买库存苹果数量的一半,那么,单位价格会上涨到 2 香蕉 / 苹果!

    可以看到当交易额变大,交易价格就会比原始价格成倍增长

  • 抢先交易攻击(三明治攻击)的引申
    在上面对Uniswap的介绍中其实我们可以发现一个好玩的地方。

    如果苹果与香蕉之间的真实交易价格是 1:1,当第一位客户买走 10 个苹果后,我们 Uniswap 池就有会变成 40 个苹果和 62.5 个香蕉。如果有位套利者此时进入,她买走 12.5 个香蕉,让资金池恢复到最初状态,她只需付 10 个苹果,所以 Uniswap 对她的收费只有 0.8 苹果 / 香蕉。
    不难发现,Uniswap 会低价甩卖香蕉!就好像我们的算法此时意识到香蕉过多,所以它低价抛售香蕉,以吸引苹果流入,从而实现库存的再平衡。

    抢先交易攻击正是利用了这一特性,来赚取”差价”
    具体的抢先交易攻击我会放到下一章来讲

  • 套利损失(Impermanent Loss)简介

    下面你将了解 Uniswap 定价机制的工作方式。但这仍然引出一个问题——Uniswap 很好的完成了它工作吗?这东西真的会产生利润吗?毕竟,任何做市商都可以报价,但是否赚钱就不好说了。

    答案是:取决于具体情况!具体来说,这取决于一种被称为套利损失的概念。它的运作方式如下:
    Uniswap 会对每笔交易收取少量费用 (目前为 0.3%) 。这是在名义价格之外的。因此,如果苹果和香蕉总是且永远以 1:1 价格进行交易,随着做市商在交易价格曲线上来回移动,这些费用将随时间累积。那么,与只持有 50 个苹果和 50 个香蕉的基线比较,Uniswap 池最终会积累更多的水果。

    但是,如果苹果和香蕉之间的真实交易价格突然发生变化,会发生什么呢?假设某家香蕉农场遭遇了无人机攻击,出现大面积的香蕉短缺。香蕉现在像黄金一样贵。交易价格蹿升到 5 个苹果换 1 个香蕉。

    Uniswap 上会发生什么?

    套利者一秒都不会耽搁,立马杀入你的 Uniswap 池,抢购便宜的香蕉。他们调整交易规模,以便买走价格低于新汇率 5:1 的所有香蕉。这意味着他们需要移动价格曲线,直到满足以下等式:5x * x = 2500。


    算一下这个数学题,你会得到如下结果:他们总共以 61.80 个苹果买到 27.64 个香蕉。平均交易价格为 2.2 个苹果:1 个香蕉,这远低于市场价,相当于得到 76.4 个免费苹果。

    这种现象称为「套利损失」。每当交易价格发生变动,就会出现套利者窃取廉价资产,直到资金池的定价达到正确为止。

结束

自 2018 年上线以来, Uniswap 已经席卷 DeFi 领域。考虑到 Uniswap 的原始版本只有大约 300 行代码,这一成绩尤其令人惊讶! (AMM 本身拥有历史悠久的血统,但是常数函数做市商是一个相对较新的发明。) Uniswap 完全无需许可,任何人都可以注入资产。它甚至不需要预言机。回顾一下会发现它非常优雅,是可能发明的最简单的产品之一,它似乎从石头缝里诞生,并主导了 DeFi 领域。


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