全景式解讀 DeFi 永續衍生品生態版圖與發展脈絡_AMM

撰文：鄭嘉梁，HashKeyCapital研究總監

永續衍生品發展脈絡

永續衍生品發展的第一階段是反向永續合約，即Bitmex在2016年發展出來的比特幣反向永續合約。傳統交割期貨都存在結算日、交割、合約移倉等機制，永續衍生品通過質押、資金費率和價格跟蹤三個機制的結合，讓永續合約大放光彩。但直到2020年大批交易所才紛紛跟進永續衍生品。

根據BitMex的研究，反向合約做多的收益率是不平衡的：反向合約主導的的市場，漲跌做多者更加不利。后由于穩定幣的引入，正向合約開始替代反向合約，因為其收益率更加線性。也就是反向合約具有凸性，出現了類似期權里gamma的性質。因為比特幣實際上并不是正態分布的，一段時間內是具有漂移項的，做多和做空的收益比并不平衡。正向合約彌補了反向合約非線性的部分。

圖：反向合約的收益非線性

永續衍生品的第二階段是鏈上永續合約，在2020年DeFisummer中鏈上AMM走向大眾，永續衍生品也隨之啟動。第二階段可以看做是永續衍生品的概念驗證到落地，每天有幾億美元的交易量。由于性能的限制，還沒有到大規模使用的階段。

來源：TheBlock

第三階段是隨著Layer2上線，永續合約的底層性能的限制突破，伴隨著訂單薄重新成為項目的可選方向，以及UniswapV3的集中流動性的自帶訂單薄特性，讓專業的做市商和交易員進入。衍生品不僅是投機，復雜的鏈上衍生品策略組合開始被采用。

我們認為永續衍生品第四階段是永續期權將在2022-23年成為新的交易者認可的工具。隨著Paradigm對永恒期權的討論以及一些項目落地鏈上永續期權，會有更多的協議參加這個非線性游戲。第四階段市場將開始理解非線性衍生品帶來的greeks交易機會和組合機會。永續期權解決了交割期權流動性被分割在二維平面的困境。長尾資產將獲得更多關注。而且由于波動比較大，會讓他們成為交易員喜歡的品種。

永續衍生品最后會和其他交割衍生品一樣并存，為非永續合約對跨期限衍生品套利衍生出更多策略。市場回到多產品狀態，流動性大幅提升，這才會進入到樂觀主義者談論的衍生品市場遠大于現貨市場的階段。第四階段另一個重要的特征就是固定收益衍生品開始流行，這樣真正進入到一個很機構化的時代。利率這個之前沒有被交易過的產品就補齊了。

數藏平臺元本空間即將推出3號島嶼金陵島:據官方消息，近日數藏平臺元本空間即將推出3號島嶼——金陵島。項目匯聚了行業頂級精英和百人3D團隊，運用擴展現實（AR、VR、MR）、三維顯示等前沿技術，在3D空間精心打造了一座虛擬的大觀園，讓用戶沉浸身臨紅樓夢中。

作為行業領先者，元本空間一直積極探索、創新，致力于先進計算、區塊鏈、分布式存儲等元宇宙底層技術的研發，通過自建“元本鏈”實現數字藏品溯源和快速交易。

此外，“元本鏈”還支持國密算法和密鑰管理方案等安全措施，進一步保障數字藏品的安全性。[2023/7/30 16:06:36]

我們認為永續衍生品具備以下功能：

一種方便博弈方向的工具。市場現存的永續衍生品續證明了永續合約的適用性

一種管理組合工具。可以和現貨、交割期貨、交割期權進行組合。專業交易員可以構建更多類型的投資組合。永續合約、到期合約、永續期權和到期期權之間可以構建奇異組合

提供固定收益的方式。由于永續合約特殊的維持價格穩定的方式，純粹的以獲取fundrate模式的交易必然盛行于專業交易員圈子，類似于外匯里的carrytrade。除了專業交易員自己構建的組合外，已經有一些合約開始把這種組合模板化了。

提供去中心化波動率交易的方式。利用永續期權淡化delta和theta的特性。

長尾代幣的流動性場所

永續衍生品的定價

一般期權的微分形式：

S是底層資產，σ是隱含波動率，t是時間，z是一個高斯過程，f是期權價格。

期貨可以看成是只包含一次項的部分：

期貨和期權兩個都可以看做是對未來標的的上杠桿，如果不包含邊界條件，期權還包含了對價格變動二次項，以及對時間的價值。期權可以看成包含一次項，二次項和時間項。期貨可以看成一個只有delta項的期權，期權幣期貨多了gamma項和theta項。期貨的邏輯相對簡單，買賣雙方均存在權利義務。期權由于行權價的存在，存在payoff函數，這由期權權利金的存在所決定，期權的買方只有權利，沒有義務，這個義務的讓渡，由權利金去表示，賣方賣出權利金的同時，獲得了在到期日負責交付的義務。

Crossmint正在推出NFT錢包即服務以擴展NFT用例:金色財經報道，Web3基礎設施公司Crossmint正在推出不可替代代幣(NFT)錢包即服務(WaaS)，以幫助公司將簡化的、可互操作的區塊鏈技術應用到其現有的商品和服務中。[2023/6/28 22:04:20]

資金費率是永續期貨合約最精妙的一點，所有的衍生品都在圍繞自己費率進行擴展。即資金的買方或者賣方支付資金費率給對方，以維持期貨價格和標的價格之間的平衡。但是由于高杠桿的永續合約被清算的可能性增加，永續期權提供了另外一種解決策略：1不會被清算，對于期權買方只有權利沒有義務，2在沒有清算的前提下，把杠桿倍數放大。

期權要解決的主要問題是定價，因為引入了二次項和時間，價格表現出凸性。期權的定價和實際交易價格的差別，是期權交易的利潤來源。

永續期權在學術界已有很多討論，比如美式calloption的不行權，putoption的解析解等。但期權對于用戶來講，最大的門檻在于：1理解期權和標的物的關系；2期權與期貨相比，提供了哪些額外的好處，可以讓用戶至少在兩者之間進行等價的選擇。由于歷史原因和產品復雜度的原因，大部分用戶，都是以期貨起家的。

Paradigm提供了一種以費率作為永續期權定價的表示方式：

Deriprotocol在8月11日推出了永續期權產品，他們利用的是paradigm對期權定價的模型，并推出了永續模型的另一個表達法：

以及C和P為一般一般性的BSmodel所表示

鏈上永續期權協議?Shield?protocol直接更近一步，解出了永續期權的解析解：

ShieldProtocol的解析解基于3年歷史數據動態對沖驗證和場外期權定價理論研究的實證結果。永續期權定價公式的落地，對整個永續產品起到奠基性的作用，期權的賣家可以計算風險敞口了，也就是傳統的期權賣方策略可以實現。1973年Black,Sholes和Merton三人提出的期權定價模型，對至今的期權定價仍然是最重要的方法，解析解一直是定價上的明珠，當然大多數期權定價公式還是依賴于數值解，因為期權模型的解析解計算難度太大了。

主要永續衍生品項目

行業地圖

dYdX

dYdX創立于2017年，提供加密貨幣衍生品業務產品包括：永續合約、現貨和杠桿交易、借貸等。dYdX的永續合約使用USDC作為抵押物，可以crossmargin,即多合約使用同一抵押物。永續合約的fundingrate采用每一個小時結算一次，dydx的fundrate還考到了兩個比重直接借貸的利差，他的fundingrate公式為：

香港立法會議員吳杰莊：希望和杭州加強科研合作:金色財經報道，全國政協委員、香港特別行政區立法會議員吳杰莊在杭州上城區元宇宙產業發展論壇上表示，希望和杭州加強科研合作，包括高校，技術創新發展研究。希望加強產業布局合作，把虛擬經濟和實體經濟結合推動Web3.0產業。希望合作共贏，打造杭港聯動示范產業，包括創新科技、青年發展，香港特區將加快融入國家發展大局。[2023/5/20 15:15:58]

FundingRate=(PremiumComponent/8)+InterestRateComponent

dYdX的永續合約建立在Starkware設計的zk-rollup上。zkrollup在鏈下完成客戶交易，并把交易結果傳到鏈上，rollup是負責交易打包，zk負責提供零知識證明，以證明存入layer2是有效的。交互過程如下：

以太坊到Layer2:dYdX監控相關的以太坊交易，即存款、強制提款和強制交易。一旦在以太坊上收到此類交易，相關操作如添加資金將在第二層進行。

Layer2到以太坊:在鏈下執行一批交易后，其有效性的證明被鏈上的STARK驗證者生成并驗證。在STARK驗證者批準狀態轉換后，狀態轉換生效，如存入或從第二層提取而改變用戶的以太坊余額。

dYdX使用是訂單薄系統，訂單薄可以提供限價單，所以會更適合于做衍生品。永續衍生品協議Injective曾對比了訂單薄和AMM的兩個機制。

訂單薄系統的優點在于可以提供很多復雜的訂單類型，但仍依賴做市商，如dYdX就使用Wintermute這樣的做市商，所以訂單薄、做市商本質是一套體系。除了專業做市商外，一般流動性提供商可以將USDC添加到流動池中，然后專業做市商可以適用這部分USDC，把流動性和做市做了個區分，進一步利于有資金但沒有交易能力的用戶參與。

dYdX和傳統交易市場很像，最大的創新在于API，已經可以提供到類似中心化交易所的水平，即這樣的API把其中的區塊鏈邏輯完全去掉，只剩下的適用于做市商的。如1.25ETH就是1.25，而不是最基本的wei表示。從Wintermute的反饋來看，交叉保證金對于做市商是很友好的，可以節省大量資本。

dYdX上線layer2后，交易量大幅上升。

一天的成交量可以達到70億美元，但隨著市場的下降，也已經進入到下來了，最大的三個交易對是BTC/ETH/SOL/COMP等。

Layer2引擎

dYdX使用的是StarkEX的引擎，也是Starkware開發的專門基于二層網絡的交易引擎，在2020年6月上線，可以支持很多用例，如現貨交易、永續合約交易和NFT的交易。Starkware可以支持數據上鏈和數據不上鏈模式。

數據：孫宇晨在Lido新增質押1萬枚ETH，目前共質押超20萬枚ETH:2月26日消息，Lookonchain發推稱，孫宇晨剛剛又在Lido上質押了1萬枚ETH（1600萬美元）。他目前一共質押了200100 ETH（3.2億美元），并在24小時內收到了18.68 ETH的收入，APY大約為3.6%。

昨日消息，標記為“Justin Sun”（孫宇晨）的錢包地址在Lido上質押150100枚ETH。隨后流動性質押協議Lido發推稱，當日流入其平臺的質押ETH數量超過15萬枚，創下迄今為止最高單日質押流量，但在達到這一數字后平臺觸發了安全限制功能“Staking Rate Limit”。[2023/2/26 12:30:14]

來源：Starkware

用戶的資金轉入到StarkEX的合約上，實現去中心化自托管，然后就可以在dYdX上交易了。StarkEX的鏈下組件會管理所有交易訂單，執行后將狀態更新發送至鏈上組件部分。

交易和狀態的改變會經由StarkEX的驗證者進行驗證，SHARP是一個將各類statement打包生成證明的工具。目前Stark引擎支持dYdX、DeversiFi、Immutable、Sorare幾個協議。

PerpetualProtocol

Perpetual是曾經是全網交易量第一的鏈上永續期貨市場，Perpetual的V1版本使用的是vAMM類型的交易池，vAMM是AMM的擴展類型。按交易量統計，Perpetual,dYdX和Futureswap是永續衍生品里的前三大。

vAMM采用AMM的計算方式，但是不采用AMM的清算方式。K值可以調節，K值越大，滑點越低，K值大小也要和場外市場相匹配。vAMM可以采用近乎無限的流動性，這樣根據恒定乘積公式k=x*y，就幾乎不會產生交易滑點，所有流動性較低的AMM的池子都面臨流動性不足、交易滑點過大的問題。vAMM真正的清結算在Perpetual的底層，保險基金承擔了流動性提供者的角色。Perpetual的v1采用了xDai作為二層方案。

保險基金承擔了vAMM的對手風險。如果業務沒有持續穩定發展，保險資金的增長應該是不可持續。大的負面波動會抵消掉幾星期的insurancefund的增加。

在新的V2版本中，Perpetual利用了UniswapV3的流動性，引入了對手方，流動性風險降低。V2版本做了很多其他改進設計，V2版本會分成四步：V2.1:利用V3版本的集中流動性，基于Arbitrium的做市；V2.2:上線現價單系統和PERP的staking；V2.3:除USDC以外的多抵押系統；V2.4:無需許可的私人市場。在V2.2版本這將和dYdX一樣變成限價單系統。OffchainLab認為Arbitrium每秒可以打包4200個交易，比以太坊主網高300倍。

數據：BTC礦工的收入降至12個月低點:8月22日消息，據Blockchain.com的數據顯示，截至8月21日，BTC礦工的總收入為1965萬美元，創下近12個月低點，比 2021年8月22日記錄的 5073 萬美元下降 61%。在過去的12個月里，挖礦收入在去年10月25日達到頂峰，在BTC牛市的高峰期達到7441 萬美元。[2022/8/22 12:41:37]

Perp的V2選用Arbitrium，一方面UniswapV3選用Arbitrium有關，因為v3的流動性池建立在v3上面。V3的因為集中流動性滑點會更小，這是比Perpv1的vAMM更進步的地方。另一方面，和Optimism相比，Arbitrium完全兼容EVM，這樣Uniswap完全不用做任何修改，就可以直接上線，這影響一大批的非項目的選擇。完全兼容和部分兼容的區別就在此。5月底，Uniswap的社區群投票幾乎100%支持v3在Arbitrium上線。已經有許多項目開始支持Arbitrium，除Uniswap外，包括Aave,Band,Hop,imToken,MakerDAO,WBTC等70所個項目都選擇了Arbitrum。

永續掉期DerivaDEX

DerivaDEX的主要產品是永續互換合約，也就是和Bitmex類似的鏈上版本。

來源：DerivaDEX

DerivaDEX使用的是訂單薄，DerivaDEX也設計了類似PerpetualProtocol的Insurancefund，用來保護當協議出現一定損失。爆倉沒有什么特別的解決辦法，需要依賴insurancefund去解決，這也是Bitmex永續合約創造的另一個機制。

在DerivaDEX，資金費率的游戲也可以變成一種交易策略：比如可以持續構造一個現貨多方和期貨空方，當假設資金費率利于己方時候的，就賺了固定的資金費率。

來源：DerivaDEX

永續期權ShieldProtocol

ShieldProtocol是一個鏈上永續衍生品協議，其經濟邏輯是非合作博弈邏輯。其第一版產品是一個鏈上永續期權產品，之后會開發永續合約產品，場外期權及結構化產品。具有非抵押、透明、無中介費、去信任以及容易上手等特點。永續期權產品形式邏輯和永續期貨類似，即期權價格的payoff由價格變動，資金費和交易費決定：

Payoff=(No.OfContracts*PriceChange)-FundingFee-TradingFee

期權相比期貨，沒有清倉的概念。每天的最大損失就是資金費率。其流動性由私池和公池兩個池子支持。Shield的核心創新在于永續期權的定價公式的解析解，形如BSmodel，已如前所述。

期權在marketfit層面最主要的問題是，因為操作復雜，所以并不是很適合散戶，T字報價板就是一個最大的障礙。最大的期權交易所Deribit的交易量比較少，期權領域更加適合于專業交易員。Shield解決這個困擾的辦法是：1.于是引入了broker角色，broker幫助用戶理解期權和提供交易/投資咨詢。整個過程發生在鏈上，broker可以獲得傭金，和傳統金融一樣，傭金來自于被推薦者的交易傭金。2.將傳統的交割期權改造成了永續期權，并讓用戶只能做平值的買權，這樣大大降低了用戶使用門坎和風險。

Shield特有的是公池、私池系統。私池作為主要的交易池，公池作為補充。私池是為專業交易者服務的，他們可以通過外部對沖轉移風險。公池的門檻較低，適合散戶和風險厭惡者參與。在T=0時刻，私池相當于期權的賣方，交易者為期權的賣方，所有的交易都是peertopool的，流動性來自于池子。新開單的分配由隨機數決定，一個是區塊的哈希，另一個區塊的時間。訂單被隨機匹配到私池中。私池的提供方獲得基于SLD的交易費，私池的費用收入較高。清算人通過提供清算服務，獲得獎勵。Shield的五個角色通過非合作博弈來維護協議的穩定。

永續期權的顯性用處，投資者可以不必承擔移倉的麻煩，作為期權的持有方，沒有爆倉風險。期權的長期持有就是要付出時間價值，即每天都有時間損耗，永續期權不需要付出時間價值，付出的是fundingfee。永續期權的隱形用處，提供了一種可以博弈波動率用的衍生品。當把永續期貨和永續期權結合起來，剔除掉一次項，剔除掉時間價值，，那合成的產品就是一個純粹的波動率，給非方向性的博弈提供了大的空間。此外豐富了產品組合，可以體現了真正的可組合性。永續期權可以和交割期權結合起來，形成一些策略，但是目前的永續期權價格機制還比較繁瑣，不太好計算各類greeks的風險暴露。

永續模板和可組合性-Ribbon和?OPYN

Ribbon和OPYN的故事顯示出了一個有趣的現象，復雜產品的創意往往依靠極端簡單的前端做到擴大化，正體現了DeFi可組合性的優勢。RibbonFinance?利用了OPYN提供的永續期權模板，創造出了類似定期儲蓄的資金池，底部由putselling和coveredcall策略的期權賣出策略支撐，可以給用戶提供類固定收益的集合產品。

Ribbon相當于為OPYN建立了一個策略聚合收益前端，幫助用戶每周固定執行賣出期權策略，也就類似于永續期權的衍生品。實現原理是，ThetaVault把投資人的90%的存入資金在OPYN鑄造coverdcall,并以oToken賣給做市場，期權的參數設定由ThetaVault決定，用戶無需考慮，一般會選用價外期權，這樣可以賺到premium，缺點是若單位時期內，標的價格上漲至行權價，用戶會承受損失。

這里不得不提一下OPYN，OPYN越來越走向底層，特別是一些是實用性的工具如看漲期權，清算機器人，期權流動性池以及永續期權金庫模板，這個模板被Ribbon所用，也為OPYN提升了大量的TVL。基本上OPYN的TVL的近期增長全部由Ribbon推動。

來源：Delphidigital

OPYN的底層：PerpetualVaultTemplates。它使用了一整套永續期權模板，任何人可以構建他們所需要的期權，省去了從底層bootstrap的功夫，做出來任何策略的，并以oToken的形式其表示這個期權。其可以容乃非常大量的期權策略，面向前端的vault可以自行構建客戶需要的產品。

從期權的發展看永續衍生品

古代和近代期權的發展可追溯到中東地區以及郁金香泡沫時代，都是一種約定的交易合同的形式出現。比如買家向賣家支付3.5%-10%的定金，到期日如果郁金香價格低于合同價格，賣家可以豁免買入義務。現代期權無論是理論還是實踐都在美國，商品期權起源于農作物和畜牧業，金融期權一開始都是去中心化的模式，都是場外期權。1973年是期權市場發展的轉折的一年，芝加哥期權交易所邀請南森公司完成了一份《南森報告》。同年FisherBlack、MyronSholes和RobertMerton分別發表兩篇論文，提出了結論近似的期權定價模型，也就是后來被稱之為BSM的期權定價模型。

1974年的美國證監會報告大量引用了《南森報告》的內容，四項結論非常重要：1場內期權有助于降低場內現貨的波動，2場內期權提升了現貨流動性，3場內期權不會分流流動性，4場內期權讓投資人開始成熟面對復雜的市場。在1985年美國四大監管機構推出了《期貨和期權交易對經濟的影響研究》，這個俗稱四方報告的刊物讓期權發展正式走上正軌。

期權的發展歷史非常之長，是市場、理論、交易者和監管共同作用的結果。對應到crypto的期權，我們發現理論是基本不變的，市場需求是存在的，交易者不太成熟，監管持很負面態度，符合早期也就是1973年以前股票期權市場的特征。衍生品發展的早期一般都具有較重的投機味道，直到投資者開始成熟，工具屬性才慢慢復現，對于機構和個人，期權的意義也明顯不同。所以發展crypto期權市場的定位是需要值得思考的。

為什么此時看好永續衍生品：

性能提升：Layer2上線是似乎解決了性能問題，更重要的是，給了衍生品launch新V的契機。在基礎鏈的AMM模式開始向訂單薄過度。隨著UniswapV3的出現，訂單薄這個之前被遺忘的方案重新回來了，AMM會和訂單薄一起

玩法多樣：永續是一個很好的方向，Crypto散戶多的特點，到期衍生品很多人操作不習慣。永續衍生品已被市場證明可以組合成有趣的收益產品。

期權熱度上升：期權的熱度在上升，期權很適合專業做市商的出現，專業做市商在Layer2做事已經司空見慣。永續、永恒期權的定價和時間已經開始形成風氣，這是促使專業交易員進入到市場的重要因素。

潛在的交易因素和非交易因素：只要全市場市場交易量上升，永續衍生品上量會非常快。而目前的一些其他因素讓DeFi衍生品有了增量。

永續衍生品的風險：

衍生產品的高杠桿是可以吸引客戶但是也對協議造成壓力

對其池子的設計者而言，流動性的提供方會面臨損失或者不愿意積極參與的局面

抵押品的選擇是一個雙刃劍

衍生品是否可以承擔高通量還未經過驗證

越接近于中心化的訂單薄系統，越接近于和中心化交易所競爭的位置。之前通過mining/staking機制激發了用戶，但是隨后是真正產品的競爭。

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