中心化交易所:一文讀懂去中心化交易所經典設計模型

隨著幣安等中心化交易所發布公鏈，并推出自己的去中心化交易所，更多新的去中心化交易所正在市場上出現。可以預見，交易所行業即將出現新一輪去中心化的變革熱潮。

去中心化交易所的核心要素是什么？如何設計去中心化交易所？著名的區塊鏈基金1confirmation分析師RichardChen最近撰寫文章，進行了全方位的剖析。這篇文章對于希望了解去中心化交易所的讀者會有極大的價值。

撰文：RichardChen，1confirmation分析師，1confirmation是一家位于舊金山的早期加密風險基金

編譯：Neo

校譯：代世超，去中心化交易所DDEX市場負責人

中心化交易所的歷史就是一部血腥的被盜史，而去中心化交易所正在成為一種解決方案涌現出來。

去中心交易所的創新在于允許用戶直接從自己的錢包進行交易，無需信任交易所來托管資金。「用戶自托管」是去中心化交易所的核心功能。

鏈聞XHydro批注：

事實上，設計一個去中心化的加密貨幣交易所，本質上應該滿足三個功能：

去中心化：用戶資金自托管

加密貨幣：鏈上資產作為交易對象

交易所：執行資產交換及結算

交易所的三個經典設計模型是訂單簿模型、自動化做市模型和荷蘭式拍賣模型。如何在這3種經典交易模型中，做到「去中心化交易」，是每個去中心化交易所的課題。

Stacks聯創曾被美銀關閉的賬戶，現已恢復:金色財經報道，Stacks聯合創始人Muneeb Ali表示，此前被美國銀行（Bank of America）封掉的已使用15年的賬戶已恢復。金色財經7月13日曾報道，Stacks聯合創始人Muneeb Ali表示，美國銀行（Bank of America）近日封掉了已使用15年的賬戶，且并未給出任何理由，Muneeb Ali懷疑賬戶被封與其在Coinbase進行比特幣交易有關。

Coinbase首席執行官Brian Armstrong由此發起社區投票，約9%的受訪者表示因與加密交易所進行交易銀行賬戶被關閉。[2023/7/16 10:58:04]

市場的先鋒者們，是怎么做的？

訂單簿模型

訂單簿包含了代幣的買單和賣單列表。買單稱為出價，賣單稱為要價。訂單簿列出了在每個價格點出價或要價的代幣數量。最高出價和最低要價被稱作買賣一。它們標志著市場情緒以及獲得訂單所需的買入價和賣出價。最高出價和最低要價之間的差異叫價差。

DDEX的訂單簿

目前，IDEX、DDEX、RadarRelay、EtherDelta、Paradex和Ethfinex都是訂單簿式DEX。

在訂單簿式去中心化交易所中，你可以提交兩種類型的訂單：市價訂單和限價訂單。

提交市價訂單時，你可以設定買入/賣出的代幣數量，DEX會立即以最優市場價執行你的市價單。下一個市價單意味著，優先保證訂單成交速度，無論訂單簿上現有訂單價格是多少。執行市價單的方式是，為買家匹配現有的賣一訂單，為賣家匹配現有的買一訂單。

BTCEX啟動2000萬美元創新基金支持Move生態項目:金色財經報道，BTCEX宣布推出2000萬美元的創新基金。該基金的主要目標是投資于具有解決現實世界問題潛力的優秀 Web3 項目，例如 Move 生態系統項目。首批獲得BTCEX創新基金支持的項目包括Move生態項目，尤其是Aptos和Sui生態項目。[2023/5/20 15:15:16]

提交限價訂單時，DEX會以你設定的價格和數量買入或賣出代幣，如果當前沒有能與你匹配的訂單，你的訂單會被掛在訂單簿上，等待交易。

RadarRelay的訂單簿

訂單簿可以存儲在鏈上或鏈下。鏈下的訂單簿式交易所需要Relayer將訂單簿存儲在中心化服務器上。而鏈上的訂單簿式交易所不需要中心化服務器，但用戶需要自己創建交易并為掛單和取消訂單的操作支付gas費用，即使訂單沒有被成交，gas費也無法退還。

在訂單簿式交易所中，做市商通過掛單來提供流動性，這些訂單可以減少價差并補償庫存風險。通常，交易量越低，價差越大，因為做市商承擔的流動性匱乏的風險更大。

優點

適合流動性市場。一個訂單簿交易所的交易量越大、價差越小，證明一個交易所的流動性越好。在高流動性市場中，訂單簿式交易所最適合于顯示市場價格，并且大額訂單不受價格滑點影響。Coinbase和幣安等大型中心化交易所、以及紐約證券交易所等傳統交易所都依賴于訂單簿模式。

缺點

不適合缺乏流動性的市場。只有當出價和要價相匹配時，訂單才會被完成，反之亦然；如果你的最高出價仍然要低于最低要價，那么你將無法進行交易。因此，對于流動性不足的市場，訂單簿交易所將導致大額差價，交易成功率低，而且小量資金即可對市場價格造成巨大影響。

USDC脫錨后Alameda關聯地址向Cumberland和GSR Markets發送1億美元穩定幣:3月15日消息，Arkham Intelligence分析數據顯示，USDC脫錨后，一個與 Alameda Research 清算人相關聯的地址向加密交易公司 Cumberland 和 GSR Markets 發送了 1 億美元的穩定幣。其中超過 4700 萬美元的 USDC 于 3 月 13 日被發送到 GSR Markets，另外還有 5030 萬美元通過兩筆交易被發送到 Cumberland。

此外，此前與 FTX 和 Alameda 相關聯的另外三個地址也于周二向 Coinbase、Kraken 和 Binance 發送了 1.8858 億美元，目前尚不清楚資本是根據破產程序進行整合，還是用于產生收益。[2023/3/15 13:06:20]

礦工搶先交易(front-running)。部分鏈上訂單簿式交易所面臨著礦工與交易者之間的搶先交易問題。

礦工可以在交易被區塊打包之前就看到所有交易。如果你下了一個大買單，一旦礦工看到這個訂單，他們發現你的訂單已經大到足以拉高代幣價格，那么礦工便可以自己創建一個買單并把自己的買單在你之前添加到區塊中。當這個區塊被挖出，相當于這個礦工低價買入了代幣，然后代幣價格被大單拉高。礦工再高價賣出這個代幣，就能無風險套利。

針對訂單簿式交易所的礦工搶先交易有幾種創新解決方案。InjectiveProtocol使用可驗證延遲函數來為訂單添加時間戳，防止礦工「搶跑」用戶。0x建議使用一個交易執行協調器，交易所將交易發送至一個實體來確保交易上鏈結算之前根據價格-時間優先級執行交易。到目前為止，礦工與交易者之間的搶先交易主要是一個理論問題，但也有少數在悄悄發生的案例。

Gitcoin將于10月3日至31日舉辦首個開放數據科學黑客松活動:10月3日消息，Gitcoin宣布10月3日至31日舉辦首個開放數據科學黑客松活動，獎金總額為18250美元，將分配在三個類別：Sybil Slayers、Human Hackers和Dune Detectives。

其中，Sybil Slayers是查詢大型數據集以找到識別Sybil攻擊者的新方法，獎金為10000美元；Human Hacker以保持質量和可靠性的方式創建分布式撥款審查的新方法，獎金為7500美元；Dune Detective設計新穎、對資助回合的貢獻者和管理者有用的儀表板，獎金為1750美元。[2022/10/3 18:38:36]

鏈聞XHydro批注：

其實還有另外一些實踐，一些Hybrid模式的訂單簿交易所，如DDEX和IDEX，因為將提交訂單上鏈的操作交給交易所而非礦工，能夠避免搶先交易的問題。

市場操縱。訂單簿提供了資產價格方向的短期信號。比如，大量買單可能預示價格上漲。但是這些信號可以隨時改變。例如，一個交易者可以掛很多大單，但他們本身的動機并不是成交這些訂單，而是只是試圖表現出市場情緒，誘導交易者。

訂單簿式DEX容易被市場操縱行為影響，例如拉盤砸盤、幌騙和刷單。這些操縱行為造成了市場的不穩定和虛假交易量。紐約證券交易所這樣的傳統交易所對這種不道德行為有嚴格的懲罰。但目前，現實世界的法律并不適用于智能合約程序，因此我們需要找到一種技術解決方案，代替法律來解決市場操縱問題。

美股三大指數全線低開 標普500指數跌0.61%:8月1日消息，美股三大指數全線低開，道指下跌0.36%，納指跌0.58%，標普500指數跌0.61%。[2022/8/2 2:52:01]

自動化做市模型

自動化做市商是提供市場流動性的算法代理商。自動化做市商的概念在博弈論和機制設計領域已有十多年的歷史，最近才進入加密領域。

AMM交易所不存在訂單簿的概念：交易所不提供訂單簿來展示買家和賣家想要交易的價格，而是將流動性匯集到一起，并根據確定性算法做市。該算法根據某個預定義的公式向用戶報價。不同的自動化做市商使用不同的算法。

Uniswap和Bancor都設定了一種幣幣之間的兌換算法，用戶可以選定一種交易對，以交易所當前給定的兌換率，進行兩個代幣之間的兌換，這種交易類似在機場換匯。

Uniswap是使用恒定乘積做市的去中心化交易所。在Unisawp上，每個人都可以成為做市商。用戶可以通過向「資金池」為特定交易對添加資金，如選擇ETH/DAI，需要同時添加相等價值的ETH和DAI。當池子里的ETH或DAI被兌換后，每個用戶都可以按照比例分得交易手續費。

用戶可以隨時刪除自己添加到池子里的資金，以當前池子計算的兌換率來提現本金。

Uniswap：添加和刪除流動金

Bancor則是一款使用平臺幣為其自動化做市的去中心化交易所。

優點

為缺乏流動性的市場持續提供流動性。這對于流動性高度分散的市場來說非常有用，例如對于像Augur和Veil這樣的預測市場，流動性分散在各個市場之間。用自動化做市商預測市場取代訂單簿預測市場，更容易對長尾市場下注。

缺點

大額訂單滑點較高。滑點指的是下單的價格點位和最后成交的價格點位差距。在自動化做市商交易所中，滑點體現為下單的瞬間兌換率發生變化。

在恒定產品做市交易所購買ETH的價格細分，流動性池為100,000個DAI和1,000個ETH

滑點取決于交易對的流動性池的大小。在Uniswap的情況下，從上圖看出，訂單規模占流動性池的的比例越大，滑點溢價越高。比如，一個占流動池規模一半的訂單會導致每個代幣的平均價格翻倍，即滑點率100%，這種情況在在訂單簿式交易所中幾乎不可理喻。為了使滑點率保持在1%以下，流動性池需要比訂單金額大100倍。

只有當訂單規模占流動性池的一小部分時，自動化做市商交易所才能為代幣獲得的最佳平均價格，大額訂單不適用于自動化做市商交易。因此，每天執行數十億美元訂單的傳統金融交易所和大型機構交易者，是不會使用AMM模型的。

做市商風險。一個常見的誤解是AMM流動性提供者會獲得固定的收益。恰恰相反，AMM的流動性提供者并不像作為Compound和Dharma這樣的DeFi借貸產品的貸方一樣有固定收益，而是存在更大的虧損風險。

Pintail和MohamedFouda發現，只有在用戶從資金池提取本金時的兌換率，和添加資金時的兌換率一致時，才能穩賺手續費提成。以ETH/DAI，為例，不論ETH價格漲跌，我的總本金都會貶值，只有我賺的手續費能抵消這部分損失，才不會虧本。當價格發生重大變化，相比于持有這些代幣來說，我虧本的可能性更大。

這對于正常波動的代幣是很嚴重的風險，風險最大的是那些交易量低、價格波動大的代幣。做市商可以通過不斷向資金池添加和刪除資金來應對價格變化，降低風險。

荷蘭式拍賣模型

區塊鏈的時間是離散的。每個區塊將時間分成非連續的時間段，區塊間的時間使礦工能比交易者提前知道一個區塊中包含哪些交易，于是有了搶先交易的機會。這是鏈上交易所的一種弊端。

但是有一種交易所，恰恰利用了區塊鏈的時間離散性。

荷蘭式拍賣交易所，正是這樣的設計。荷蘭式拍賣，是一種減價拍賣，廣泛用于花卉水果海產品等物品，簡單來說是不斷降低報價直到有買家愿意買，由這個買家直接完成交易。

荷蘭式拍賣應用在IPO定價中，所有買家暗箱聲明自己的出價和購買量，后臺按照價格從高到低排序后，累加購買量直到總發行量，以最后一個累加的訂單價格為最終交易價格，每個報價高于此價格的買家都以這個交易價格買到自己聲明的股權數量。

在加密貨幣的荷蘭式拍賣交易所，利用區塊的時間窗口，交易按「批次」進行。在拍賣開始前，所有賣單收集在同一個批次中。

拍賣開始時，代幣初始價格設定為上次拍賣收盤價的兩倍，然后價格逐漸降低，價格反映買家的最大支付意愿時，買家就會提交出價。報價降低的過程持續到所有代幣賣完，達到清算價格，則拍賣結束。

交易所設計的關鍵在于，收盤時每個買家以相同的價格收到代幣。買家只需按最終的清算價格支付，買家收到的代幣數量由其出價的訂單規模決定。

資料來源：GnosisDutchX

Gnosis建立了一個名為DutchX的荷蘭式拍賣交易協議，FairDEX是DutchX協議上的交易平臺。FairDEX的前兩次大額拍賣已經順利完成。第一次和第二次DAI/ETH的拍賣成交價格，分別低于Bitfinex上同交易對價格的1.23%和2.25%。這表明DutchX交易協議在處理大額訂單上沒有問題，并且拍賣的收盤價與市場價格相差不遠。

0x上也有荷蘭式拍賣合約，用來來創建荷蘭式拍賣市場。

優點

為缺乏流動性的代幣提供價格發現。相比于傳統的訂單簿式交易所，荷蘭式拍賣通過累積訂單同批執行，能為缺乏流動性的代幣更好地確定一個公平的市場價格。Decentraland和CryptoKitties等網站就使用荷蘭式拍賣來為非同質代幣實現價格發現。

減少搶先交易。同一批賣單在同一時間執行，防止礦工搶先成交自己的訂單。

缺點

交易時間較慢。拍賣結束，交易才會執行，而拍賣可能花費幾個小時。由于交易非即時，使得快速交易無法實現。

所以呢？

交易所設計三種方法中的每一種——訂單簿模型、自動化做市模型和荷蘭式拍賣模型都有其獨特的優勢和利弊權衡。

我認為，訂單簿式交易所將繼續作為BTC和ETH等主流代幣的交易場所，而自動化做市交易所和荷蘭式拍賣交易所將作為補充，幫助用戶在長尾代幣市場獲得更好的價格。

但不論哪種模型，要成為交易所領域的贏家，最重要的是價格和流動性。即使產品設計一般般，哪里價格更好、流動性更充足，用戶就會往哪里去。

感謝與AlexEvans的交流啟發了這篇文章。

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