Layer 2加持下的去中心化衍生品解決方案，能否再次撼動中心化交易所地位？_DYDX

傳統金融世界中金融衍生品根據產品的形態分為以下幾類：遠期合約、期貨合約、期權合約以及掉期合約。而其對應的原生資產又分為股票、利率、貨幣與商品。2020年整體的衍生品市場的名義價值大致為840萬億美元，而股票市場規模為56萬億美元，債券市場規模為119萬億美元，衍生品市場的規模是其原生資產的4-5倍。

我們將其對應到數字貨幣世界里來，現有數字貨幣衍生品的交易大部分都發生在交易所之中，以交割合約、永續合約和期權的形式產生，其中永續合約也是一種另類的掉期產品。根據Coingecko的數據統計，全球前七大合約交易所為幣安、OKEX、Huobi、Bybit、FTX、Bitget、BitMEX，其中幣安在過去24小時內的現貨交易量為230億美金，而期貨交易量為775億美金，期貨交易量是現貨的3.37倍；對于DEX而言UniswapV2和V3的總計24小時交易量為12.5億美金，以PerpetualProtocol為代表的去中心化合約交易所24小時交易量為0.96億美金，在去中心化世界里期貨交易量僅為現貨交易量的十四分之一。

前七大加密衍生品交易所來源：coingecko

各個市場衍生品與現貨規模對比來源：ForesightVentures如果套用中心化交易所的交易量來看，去中心化合約交易所的交易量也應為現貨交易所交易量的4倍，表面上來看期貨合約交易所交易量依然有幾十倍的成長空間。但是依照目前的數據來看，去中心化衍生品交易平臺的業務發展顯然不盡人意。

去中心化交易所交易量數據來源：Dune去中心化衍生品的優勢與痛點

首先我們對當前去中心化領域的衍生品進行定義，主要分為四個大類即期貨，目前的主要有PerpetualProtocol、dYdX、Futureswap、InjectiveProtocol、MCDEX、derivaDEX等；期權有Opyn、Hegic、Charm、Opium等；合成資產有Synthetix、UMA、Mirror、Duet等；預測市場有Augur、Polymarket等；利率掉期有Horizon、Yield、Barnbridge等等。本文主要從期貨和合成資產的角度來對去中心化衍生品進行分析。

Layer2解決方案Linea發布NFT:金色財經報道，Layer2 解決方案 Linea 官網發布博客稱，上周向公眾開放了 Linea 的測試網。僅在第一周，就看到了 270 萬筆交易、354,000 個唯一錢包地址、75,000 個已部署合約和 26,000 個關注者。我們為社區的所有興趣感到非常自豪。第一篇“hello world”博文很快就發表了，所以我們創建了一個開放版紀念 NFT 來慶祝 Linea 的公開測試網發布。[2023/4/5 13:45:08]

相較于數字貨幣領域的中心化機構而言，去中心化衍生品具有以下優勢：1、資產托管：去中心化衍生品項目的資產托管于鏈上，透明且可追溯，能夠避免中心化機構的違規操作和違約風險；2、公平性：交易規則由智能合約提前制定完成，難以通過后臺進行篡改，對于交易雙方而言更加公平；3、自治性：去中心化衍生品平臺的收費模式、上幣種類以及發展方針均可以通過社區自治的方式決策，參與者可以共享項目發展所帶來的收益。同時去中心化衍生品平臺又面臨著諸多亟待解決的問題：1、性能：衍生品交易需要極高的時效性，對于鏈上解決方案難以滿足其實時交易；2、價格獲取：衍生品交易對價格的敏感度極高，對于標記價格的定義和成交價格的定義需要通過預言機的方式來進行解決；3、風險控制：清算機制是去中心化交易所和中心化交易所都面臨的重大問題，去中心化平臺還需要涉及價格劇烈波動造成的的鏈上擁堵情況，如何合理且及時的進行清算是保證衍生品平臺能否繼續存續的重要條件；4、成本和流動性：高杠桿的保證金交易對于交易標的流動性有很高的需求，因此平臺需要避免交易的沖擊成本，以及制定合理的手續費標準；5、資本效率：交易者參與衍生品交易的核心訴求是可以進行保證金交易并附加杠桿，但是部分合成資產項目引入的超額抵押機制又一次限制了資金的高效使用；6、匿名性：去中心化項目的一體兩面，鏈上數據是清晰可查的，但大型的機構交易者會有隱藏自身倉位和合約地址的需求。去中心化期貨產品的流派

去中心化的期貨衍生品是目前市場上項目類型最多，解決方案最多樣的衍生品賽道，產品模式以永續合約為主，目前主要分為三個流派：AMM、訂單薄以及合成資產；以PerpetualProtocol為代表的AMM流派

AMM流派主要將Uniswap中的AMM模型進行改造，形成資金池或者虛擬資金池的模式，交易者通過與池子中的資產進行交互來做多或者做空。

以太坊Layer2上總鎖倉量為89.9億美元:金色財經報道，L2BEAT數據顯示，截至目前，以太坊Layer2上總鎖倉量為89.9億美元，近7日漲2.91%。其中鎖倉量最高的為擴容方案Arbitrum One，約60.58億美元，占比66.63%，其次是Optimism，鎖倉量19.52億美元，占比21.47%。[2023/4/2 13:40:25]

主流去中心化衍生品平臺GMV數據來源：Tokenterminal該流派中以PerpetualProtocol為代表。根據Messari的數據統計PerpetualProtocol在永續合約賽道中市占率達到76%，其七月份的收入規模在所有Defi項目中排名第七，僅次于Sushiswap。但是，因為今年2月份開啟的交易挖礦導致的刷量行為貢獻較難計算，其交易量和收入的情況不能準確反映其真實的市場占比。PerpetualProtocol采取的模式是構建虛擬的流動性池子vAMM，其本質是根據X*Y=K的公式來進行模擬定價，交易者通過提供保證金USDC注入資金池，不需要外部的流動性提供者。這種方法也是一種合成資產的鑄造路徑，并不產生實際的兩種貨幣的代幣兌換，因為資金池中只有USDC，而進出資金的數量與收益情況是根據入場和出場時該交易對的價格通過數學公式進行計算得出。這里我們引述項目方的文件來進行舉例：X*Y=K，ETH和USDC的價格為Y/X=100；Vault池子中有10000USDC，X=100，K=100*10000，Alice使用100U注入兩倍開多ETH；由于Alice注入100U并且兩倍開多后，池子將頭寸計入Y變為10000+100*2=10200U，ETH和USDC的匯率變為100*10000/10200=98.04；Alice實際ETH倉位變為100-98.04=1.96；

隨后，Bob繼續注入100U并以2倍杠桿開多，通過上述同樣的方法計算，其實際持有的多單為98.03-96.15=1.89；

Matter Labs將在明年Q1推出Layer 3測試網Pathfinder:10月10日消息，zkSync開發公司Matter Labs將在2023年Q1推出以太坊擴展原型Pathfinder的公共測試網。這是第一個基于以太坊的Layer 3網絡，可以顯著提高可擴展性。（The Block）[2022/10/10 10:29:50]

當Bob開倉后ETH的匯率價格又一次進行了拉升，Alice進行平倉，實現7.84U的利潤=10400-96.15*10400/(96.15+1.96)-200

隨后Bob平倉，平倉后出現損失：-7.84U=10192.15-98.11*10192.15/-200。

通過上述例子可以發現對于同一個池子里的參與者而言，一名交易者的盈利等于另一名的虧損，池子中的所有交易者互相作為對手盤，并通過虛擬的AMM模型來計算每個人的收益情況。該模型的特點如下：1、AMM模型不需要外部的預言機來獲取價格，價格的實現是通過場內場外的套利者來進行搬平，雖然規避了預言機風險，但是當缺少套利者存在的情況下場內資產價格與場外可能會造成極大的偏離，這將促使保證金交易者爆倉；2、K值是浮動的，在Perpetual項目中K值是由團隊來設定的，K值過小會影響池子深度，K值過大則場內價格波動過小無法與場外價格進行匹配；因此K值的設定將極大程度的影響AMM模式的運行情況；3、在AMM模型中大額訂單對于資金池的沖擊成本影響較大，特別是針對價格敏感的合約交易者而言其下單的大小和先后順序都對收益情況造成了極大的影響；針對上述問題PerpetualProtocol又一次提出了V2版本Curie，其主要的改動體現為：1、將原有的vAMM流動性池子置入UniswapV3，以v-token的形式創建流動性池，當交易者存入USDC開倉后由LeverageLP來向v-token的池子中生成并注入等于開倉頭寸的資金，這本質上也是一種合成資產的鑄造路徑，只不過將原先由公式計算的方法改造為由實際的token組成流動性池的路徑。2、引入做市商角色為UniV3的流動性池提供流動性管理，這將在一定程度上改善流動性的提供狀態，但池子流動性的大小取決于做市商的資金量和做市能力。3、保險基金在保障結算異常賠付的功能之外，將在多空頭寸不平衡時作為對手方的角色加入池子中，同時補充池子的流動性。綜合來看，PerpetualV1使用的AMM解決方案看似能提供無限的流動性，但是資金量一旦變大，雖然能夠開倉但是實際面臨的沖擊成本依然無法避免；V2的模式升級后也會受制于專門的做市機構提供服務，應用UniV3的主動做市策略后流動性提供者也會產生相應的無償損失。雖然使用AMM模型解決了衍生品市場的長尾問題，但是對于大資金體量和對價格敏感度更高的交易者而言AMM模型的沖擊成本依然較高。以dYdX為代表的訂單薄流派

以太坊Layer2總鎖倉量為43.6億美元 7日漲幅18.46%:金色財經消息，據L2BEAT數據顯示，當前以太坊Layer2總鎖倉量漲至43.6億美元，7日漲幅18.46%。其中，鎖倉量前五分別為Arbitrum（23.5億美元，7日漲幅21.96%）、Optimism（8.63億美元，7日漲幅27.21%）、dYdX（5.49億美元，7日跌幅5.39%）、Loopring（1.98億美元，7日漲幅15.22%）、Metis Andromeda（1.16億美元，7日漲幅29.81%）。[2022/7/20 2:25:07]

dYdX的鎖倉量和利潤統計來源：Tokenterminal作為最早涉足去中心化衍生品的交易平臺dYdX在去年5月份第一個上線BTC-USDC永續合約，今年四月份與StarkWare合作共同構建了在StarkEX引擎上的全倉保證金永續合約Layer2協議，最近又因為發幣和空投的原因交易量有比較大的提升。除了永續合約交易之外，dYdX還提供借貸、現貨和保證金交易的功能，其合約部分在當前在去中心化永續合約交易市場占比12%，位居第二。

dYdX采取訂單薄的模式，由Wintermute作為主要的做市商提供流動性，采用線下撮合+線上結算的方式。因此其交易模式其實基本和中心化交易所一致，由盤口的價格決定當前合約的交易價格，而盤口合約的價格又是由做市機構來進行定價的。根據Wintermute透露的數據來看，當前dYdX上的交易中95%以上是由做市商進行報價，因此做市商成為訂單薄流派交易平臺的重要核心，這也是大多數批評者針對dYdX中心化程度過高的詬病。其次，訂單薄交易模式對于撮合和交易的性能有極高的要求。dYdX的Layer2采取的是ZK-Rollup的擴容方案，交易者需要將資金先存入dYdX的合約中去進行交易，資金采取自行托管的模式，用戶始終擁有資金的支配權。其大致的運行路徑如下：StarkEX從dYdX中獲取一個序列，在內部運行它們，并確保所有內容都檢出并有意義。然后，它將交易移至Cairo程序。Cairo編譯器會編譯Cairo程序，然后由證明器將其轉換為STARK證明。隨后，將此鏈上的證明發送給驗證者進行驗證。如果驗證者接受了證明，則證明是合法的。這在dYdX上的體現就是所有人都可以在Layer1上查看所有用戶的余額，但是交易數據并不發生在鏈上，這保證了交易策略的私密性，也減少了交易的成本。同時Layer2上的Gas費用由dYdX團隊承擔，用戶只需要支付交易手續費即可。隨著Layer2和各種擴容方案的逐步完善，訂單薄交易模式的交易體驗將趨近于中心化交易所，dYdX也推出了多種高級訂單類型，對于交易者而言其合約功能正在逐步的向中心化交易所靠攏。對于一個合約交易所而言，不同的階段會有不同的優先級，單一做市商是其早期發展保證流動性的必需品，而當專業投資者逐步進入這個市場之后，整個交易生態也會改善，其中心化的程度也會降低。以Synthetix為代表的合成資產流派

數據中心電力管理公司Lancium指控Layer1侵犯其挖礦相關專利:根據最近在德克薩斯州西部地區法院提起的訴訟，數據中心電力管理公司Lancium指控比特幣挖礦公司Layer1侵犯其調整比特幣挖礦設施電力使用的專利技術。在PayPal聯合創始人Peter Theil和CoinDesk母公司Digital Currency Group等投資者的支持下，Layer1目前在德克薩斯州西部運營比特幣挖礦設施。根據Lancium提交的訴訟，Layer1的“需求-響應（demand-response）”模式違反了其專利。據悉，該模式允許Layer1關閉挖礦業務，并在高需求時將電力重定向到電網。今年3月早些時候，Lancium獲得了一項技術專利，該技術可以幫助“靈活的”數據中心調整用電量，當用電量需求較低時，這些數據中心就會采取行動，從而降低成本，當用電量激增時，這些數據中心就會關閉。該公司曾試圖在今年5月向Layer1警告這種可能的侵權行為，但未收到后者的任何回應。Lancium在其提起的申訴中辯稱，應收到與故意侵犯該公司專利相稱的損害賠償，并應授予永久性禁止令，以防止Layer1或其任何員工進一步侵犯該專利。（CoinDesk）[2020/8/15]

Synthetix的鎖倉量和利潤統計來源：Tokenterminal作為最大最早的合成資產平臺，Synthetix的發展狀態大多數人都有過了解在這里不做贅述。其交易的模式是用戶通過質押SNX的形式按照500%的質押率生成sUSD，然后通過交易sUSD兌換成系統內部的任一合成資產，可以通過sToken做多，iToken做空，且交易的資產類型不限于數字貨幣，還包括外匯、股票以及大宗商品。在這里我們將合成資產也作為去中心化衍生品的一個流派作為討論，因為其本質上也是通過抵押物或保證金的形式來進行合約交易。SNX的交易模式相當新穎，引入了一個叫做動態債務池的概念。用戶和系統的債務都是實時變化的，當用戶抵押SNX鑄造sUSD，sUSD就是系統所產生的債務，當將其兌換為sToken后系統的債務也會隨著sToken價值的變化而變化，并且系統的債務是由所有抵押SNX的用戶按照比例共同承擔的。在這里我們引述一個例子：假設系統中只有甲乙二人，他們分別鑄造了100sUSD。

最終，甲乙的債務都變成了150sUSD，但甲的資產價值200sUSD，乙的資產價值依然是100sUSD。此時甲賣出sBTC獲得200sUSD，只需要150sUSD即可贖回SNX，而乙還需要購買50sUSD才能贖回抵押的SNX。對于SNX的staker來說，Synthetix的債務池模型實際上是一個動態零和博弈(手續費也是按比例分配給staker)：盈利可能來源于自己的資產價格上漲的更多，也可能是在下跌過程中其資產價格下跌的更少；反之亦然。或者說，對于參與Synthetix的質押的用戶，本質上是在做多「自己的投資能力/其他參與方的投資能力」。持有sUSD不動當然是一種選擇，但同時會將自己暴露在「別人投資能力太強所以我虧錢」的風險之下。按照塔勒布的觀點，在用戶質押SNX生成sUSD時，就已經「sinkinthegame」了，這是一種很大膽的設計，所有人都在承擔風險，這樣所有人才真正是「利益相關方」。來源：MintVentureshttps://www.chainnews.com/articles/894865830615.htmSNX的這一設計相當的大膽和創新，其本質上和AMM模型中構造的零和博弈較為類似，同時對于vAMM而言其按照開倉頭寸注入的虛擬資產也類似于合成資產的鑄造過程。但是與AMM不同的是，合成資產的價格由預言機直接喂價，因此也不存在滑點和流動性問題，從而真正實現了無限流動性。去中心化衍生品問題的解決

在了解了去中心化衍生品的運作模式后我們回到文章開頭的幾個問題中去，上述項目能否得到有效地解決這些問題？去中心化衍生品的未來方向又在何處？性能目前性能的問題得到了初步的解決，各個去中心化衍生品平臺都采取了不同的擴容方案：PerpetualProtocol使用側鏈方案xDai；dYdX采取ZK-rollup的Layer2解決方案進行鏈下撮合、鏈上記賬；SNX則使用了Optimisitc的Layer2方案來進行擴容。這些擴容方案基本保證了交易的實時性，也解決了交易執行的Front-run問題。價格獲取AMM流派的價格獲取路徑主要是通過池子內資產情況和x*y=k的公式來進行定義，其成交價格不需要外部預言機，而收取資金費率的指數價格則使用了預言機Chainlink，PerpetualV2在引入UniV3的流動性池功能后還將結合Uniswap的預言機。因此對于AMM模式而言，預言機故障對其影響相對較小。而dYdX有三種價格：指數價格、預言機價格和中間市場價格，其中指數價格由dYdX團隊維持，參考六到七個現貨交易所的價格來進行確定，用來觸發條件訂單之類的功能；預言機價格由Chainlink和MakerDao來提供，用來計算保證金要求和資金費率；中間市場價格就是訂單薄產生的價格，也是用來計算資金費率；dYdX的價格獲取模式類似于中心化交易所，對于合約的實際成交價格是以訂單薄為準的，而爆倉價格由預言機決定。整體來看，做市商和套利者成為dYdX價格的主導者，預言機風險會在一定程度上影響爆倉價格。對于SNX而言價格獲取完全依賴于Chianlink的預言機價格，預言機喂價將直接決定所有資產的交易價格、系統負債以及清算價格。風險控制目前來看當前衍生品交易所的清算都依賴于預言機報價，當保證金低于某一水平后進行清算，并通過保險基金的模式來進行補償。首先，大部分項目都依托于Chainlink的報價，因此當出現預言機攻擊的情況無法避免。其次對于價格劇烈波動導致的鏈上清算擁堵問題暫時也無法解決，未來通過多家的擴容方案可能在一定程度上緩解擁堵問題。成本和流動性對于資金量小的交易者Gas成本較高，而對于資金量大的交易者由于流動性造成的沖擊成本較高。前者目前通過Layer2方案得到了初步解決，后者在AMM流派中沖擊成本難以避免，訂單薄流派主要依賴于做市商的做市能力和資金大小，而合成資產流派如果協議整體的資金量夠大的話單個交易者的沖擊成本也將被抹平。除此以外，對于換手率相對較高的衍生品交易者來說手續費也是一大問題。從目前的數據來看，去中心化衍生品合約交易所的交易手續費相對于中心化交易所要高許多，其中Perpetual交易費用為0.1%，dYdX一般用戶的交易費率是掛單0.05%，吃單0.2%，而中心化交易所的交易成本僅有0.02%-0.04%。雖然這些項目都開啟了交易挖礦的功能對于交易費用進行補貼，但是當交易挖礦釋放完成后去中心化交易所的交易成本依舊昂貴。資本效率目前AMM和訂單薄流派的衍生品交易所資金利用率與中心化交易所相差不大，其中Perpetual的維持保證金率是6.25%，dYdX的是7.5%。但是像SNX這種合成資產流派的衍生品交易所要求超額抵押，其清算線達到200%。雖然SNX能夠實現無限流動性，但是對于合約交易者而言超額抵押的方式極大程度上限制了資金的使用效率，也喪失了合約交易的意義。匿名性目前各個交易所采取的擴容方案將大部分的交易數據轉移至鏈下，dYdX采取了零知識證明保護交易者隱私，因此當Layer2相關的隱私方案逐步完善后合約交易的匿名性將得到保障。綜述

通過對上述去中心化衍生品交易所的對比可以發現，以dYdX為代表的訂單薄流派能夠更好地解決當前去中心化衍生品項目的主要痛點，訂單簿的交易模式與交易功能也更符合衍生品交易者的習慣與需求。盡管dYdX存在一些不夠去中心化的缺點，但這其實是一個生存與發展的問題，一個去中心化項目的第一目的是要滿足用戶的基本功能需求，隨后通過引入更多的合作機構與多類型參與者進行用戶生態的完善，逐步實現其去中心化的目的。對于交易所而言，衍生品賽道就像電商領域中的生鮮電商，由于產品、技術和渠道的種種限制，是最難攻破的堡壘。因此，去中心化衍生品中短期內難以撼動中心化交易所的地位，隨著Layer2以及各種擴容方案的發展，去中心化衍生品項目中關于性能、風險控制、交易成本和交易匿名性的問題將得到部分解決，去中心化衍生品交易所也將成為Layer2發展的最大的受益方。長期看來衍生品賽道仍然是Defi領域中具有極大發展潛力和高上限的賽道之一。

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