从奠基者到集大成者,Uniswap V4四大创新机制详解

从奠基者到集大成者,Uniswap V4四大创新机制详解

作者:Daniel Li

6月13日,Uniswap发布了Uniswap V4版本代码草案,在业界引发了强烈震动,也成为了过去几周内的热点新闻。作为当前最大的去中心化交易平台,Uniswap长期占据链上交易50%以上的交易份额,其交易量是第二大竞争对手的3倍多。Uniswap V4的推出将会进一步巩固其作为DeFi最大DEX的地位。

在Uniswap发布的《Our Vision for Uniswap v4》和《 Uniswap v4 Core Whitepaper》(白皮书)两文中,Uniswap Labs详细介绍了可实现AMM定制化的Hooks,改变账户框架和订单逻辑的Singleton以及可以极大减低Gas费用的Flash accounting和Native ETH。这些创新特性将为DEX带来更大的自由度、更好的流动性、更低的手续费以及更多的选择。同时,对在DEX和CEX竞争中长期处于弱势的DEX注入了一剂催化剂,加快了 DEX 追赶 CEX 的脚步,这将对DeFi未来的发展产生深远的影响。01

Uniswap以创新引领整个DeFi行业发展

Uniswap V4的升级之所以会引发众多机构的关注,一方面是美国证券交易委员会(SEC)对全球最大CEX币安起诉风波,让行业内机构开始对CEX的未来发展产生了担忧,而拥有去中心化和抗审核性的DEX无疑获得了更多的青睐。此外,最重要的一点是Uniswap 作为行业龙头,其推出的每个版本都引领了DEX的发展方向,被后继者争相模仿,也带动了整个DeFi繁荣发展。下面让我们来回顾一下Uniswap的每个历史版本。

Uniswap V1是第一个正式版本,于2018年11月推出。它提供了ERC-20代币和ETH之间的交易,并首次引入了自动做市商模型,自动调整代币价格和流动性,从而使代币的交易更加快速、简单和低成本。这一做法也为许多后来的去中心化交易所提供了灵感,并为整个DeFi生态系统的发展奠定了基础。同一时期,SushiSwap、Curve Finance、Bancor都借鉴了Uniswap V1的做法。

Uniswap V2于2020年5月推出,进一步提供了ERC-20代币之间的交易支持,并引入了流动性挖矿机制,通过奖励流动性提供者来增加交易对的流动性。有了V2的流动性赋能,同一时期兴起的项目包括Yearn.finance、AAVE、Compound和Chainlink等。

Uniswap V3于2021年5月推出,引入了集中式流动性和价格限制订单(PLC)功能。集中式流动性可以让做市商更有效地管理资金,从而提高其利润和效率。PLC可以让用户根据自己的需要设置交易价格的上限和下限,从而更精细地控制交易。同一时期,Concentrated Liquidity和BarnBridge,都是通过使用Uniswap V3的集中式流动性和PLC功能,获得了更高的效率和收益。

Uniswap V4是即将推出的新版本,虽然具体上线时间尚未公布,但根据项目方公布的信息,此次UniswapV4版本将与以往的V1-V3不同,不再是从0到1的技术创新,而是从DeFi的基础设施上进行全面的颠覆。例如,V4将提供可以自主创建和管理的代币池,可以通过“挂钩”添加新功能的AMM,以及采用大合约框架取代以往的Factory/Pool模式等等。这些创新将进一步强化Uniswap作为去中心化交易平台的特性,并为整个DeFi生态系统带来新的变革和机遇。

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Uniswap V4:四大创新机制打造DeFi真正基础设施

Unsiwap作为DeFi行业的重要参与者和领导者,在推动行业进步和完善方面发挥了至关重要的作用,此次Uniswap V4将通过引入Hooks、Singleton和Flash accounting等创新机制,打造了一个真正适合DeFi的高效、灵活、低成本的基础设施,为用户提供了更好的交易体验和更多的机会。下面我们来详细介绍一下Uniswap V4这些新功能

Hooks

Uniswap v4 的关键创新之一是引入了“hooks”,Hooks也被翻译成“挂钩”,其本质是一个由开发者创建和定义交易逻辑的外部合约。通过Hooks,开发者可以在流动池生命周期(如添加、调整、删除、交换等)的特定点位调用外部合约执行指定的操作,比如在交易之前创建限价订单,在流动池头寸改变之后调整交易费用等级等。

通过Hooks添加插件的功能,Uniswap V4变成了一个可定制化的流动性池平台。这种可定制化的特性对于中心化交易所来说是无法企及的。开发者可以自由涂画,在此基础上开发出各种新功能,从而满足各种交易场景,让流动性更加与项目自身的发展有深度绑定。此外,这种可定制化的特性还可以激发开发者和社区的想象力和创造力,进一步增加Uniswap V4的网络效应,使其成为整个DeFi生态系统的底层基础设施。

目前Uniswap V4展示了以下几个钩子样本:

时间加权平均做市商 (TWAMM)

传统的AMM做市商在执行大交易时,由于在交易过程中池子中的价格会发生变化,所以会产生巨大的滑点,给交易带来不便。而TWAMM通过将大交易拆分成多个小交易,每个小交易都在一段时间内完成,从而减少了价格波动,降低了滑点,提高了交易的平滑度,为用户提供更好的交易体验。

动态费用

动态费用可以根据流动性池中的资产数量、交易量和波动率等因素进行计算。当市场波动性较低时,交易费用会降低,从而提供更具竞争力的交易环境。而当市场波动性较高时,交易费用会相应地增加,从而保护流动性池的稳定性和安全性。

链上限价单(On-chain Limit Orders)

链上限价单是通过引入一个新的合约类型实现的,称为限价订单合约(Limit Order Contract),它可以让用户在特定的价格条件下自动执行预设的交易订单。通过链上限价单,用户可以更加灵活地进行交易,以满足特定的交易需求。

闲置流动性的借贷

在传统的AMM交易所中,流动性提供者只能将资产存入流动性池中,以获得交易手续费和挖矿奖励等收益。然而,如果流动性超出了特定范围,这些流动性可能无法获得最大化的收益,变成了闲置的资产。在Uniswap V4中,通过引入闲置流动性转移合约(Idle Liquidity Transfer Contract),可以将超出范围的流动性存入借贷协议,提高了资本利用效率,并增加了收益来源。

定制的链上预言机

定制的链上预言机是通过引入一个新的合约类型实现的,称为聚合预言机合约(Aggregator Contract)。聚合预言机合约可以根据用户的配置选择不同的预言机服务提供商、数据源和计算公式等,从而实现定制化的预言机服务。

内部化的MEV利润分配回LP

在传统的 AMM 交易所中,MEV 利润通常被矿工或其他参与者获取,而流动性提供者只能从交易手续费和挖矿奖励中获得收益。而通过内部化的 MEV 利润分配回 LP,流动性提供者可以直接从 MEV 利润中获得收益,从而增加其收益来源和收益水平。

Singleton

Singleton是Uniswap V4的一种新的合约架构。在以前的版本中,每个流动性池都对应一个合约,当添加新的流动性池时,需要部署一个新的合约,这不仅增加了开发者的部署成本,而且交易需要跨越多个合约,导致Gas费用和交易时间增加。而在Singleton架构中,所有流动性池都保存在一个合约中,这种设计大大降低了创建流动性池的成本和Gas费用,并提高了交易效率。

Singleton架构的优势主要有以下几点:

降低成本:由于所有流动性池都保存在同一个合约中,开发者不需要为每个流动性池部署单独的合约,从而降低了开发和维护成本。提高效率:Singleton架构实现了多跳交易,用户只需调用一次合约就可以完成所有交换,这大大提高了交易效率,降低了Gas费用。可扩展性:Singleton架构可以方便地添加新的功能和特性,为未来的创新留下更多的可能性,使得Uniswap V4具备更高的可扩展性和灵活性。

简化流动性仓位管理:在Singleton架构中,流动性仓位不再使用代币化的方法进行封装,而是使用地址进行仓位管理,这样可以更加简单高效地管理流动性仓位数据

Flash Accounting

Flash Accounting,称之为“闪电记账”,是在单例合约架构之上引入的一种新的记账方式。在以前的版本中,每次交易都需要计算所有相关仓位的余额,这会占用大量的Gas,导致交易成本高昂。而Flash Accounting系统可以仅根据净余额(即余额的变化量)来计算交易费用,从而减少Gas消耗。

具体来说,Flash Accounting系统利用了Uniswap V4中所有流动性池都由一个合约管理的优势。当用户进行交易时,Flash Accounting系统会查询当前池子的净余额(即买入和卖出量的差异),然后根据交易中用户的净余额计算交易费用。由于只计算了净余额,Flash Accounting系统可以避免计算所有相关仓位的余额,从而减少了计算所需的Gas。

除了减少Gas消耗外,Flash Accounting系统还可以提高跨池路由效率,并进一步降低穿越多池的交易成本。这种特性结合挂钩合约之后变得非常有用,支持更复杂的集成和创新,可以将大大增加池的数量。

Native ETH

Uniswap V4中的Native ETH是指在交易过程中,以太坊原生代币(ETH)与其他代币之间的直接交易。在以前的版本中,如果想要进行ETH与其他代币之间的交易,必须先将ETH转换为WETH代币,这个过程需要多次交易和Gas费用,导致交易成本高昂且效率较低。

在Uniswap V4中,引入了Native ETH的概念,这使得ETH与其他代币之间的交易可以直接进行,无需先转换为WETH。这样可以大大减少交易成本和时间。同时,Native ETH还可以提高流动性,吸引更多的流动性提供者进入Uniswap V4生态系统,为交易者提供更好的流动性和价格。

具体实现上,Uniswap V4在核心合约中添加了一个ETH池子,这个池子仅用于ETH与其他代币之间的直接交易。当用户进行ETH与其他代币之间的交易时,系统会自动将交易量与池子中的ETH量进行比较,然后根据比率计算出交易量对应的其他代币数量。这样,用户可以直接在Uniswap V4中进行ETH与其他代币之间的交易,而无需进行繁琐的转换过程。因此,Native ETH的引入使得Uniswap V4更加便捷和高效,为用户提供了更好的交易体验,并进一步加强了Uniswap的流动性和竞争力。

03Uniswap V4或将成为解决DEX困境的契机

数字资产交易市场上,CEX和DEX是两种主要的交易所模式。由于DEX长期受困与流动性不足、用户体验差、交易费用和成本高等问题,所以长期以来CEX一直占据着数字资产交易市场上的大部分份额。随着DeFi迅速发展,DEX的发展困境也引发越来越多的关注,在这种情况下,Uniswap V4的发布可能成为解决DEX困境的契机。通过创新性的解决方案,Uniswap V4计划从四个方面去改善DEX的状况,一旦取得成功,将会引领更多的机构加入进来,共同推动DEX困境的彻底解决。

改善流动性:流动性是DEX的核心问题之一。Uniswap V4通过引入Hook功能和内部化的MEV利润分配回LP等钩子结合,提高了DEX的可定制性和流动性。Hook功能允许任何人使用自定义合约来部署流动性池,从而使Uniswap的流动性更加具有可组合性和可扩展性,而内部化的MEV利润分配回LP可以鼓励更多的LP参与Uniswap流动性提供,从而提高流动性。

改善用户体验:Uniswap V4引入了TWAMM算法和限价交易功能,提高了价格发现的效率和用户的交易体验。TWAMM算法可以根据时间加权平均值来计算价格,从而反映出更准确的市场价格,限价交易功能允许用户设置价格的上限和下限,更好地控制交易风险。这些功能可以提高用户体验,吸引更多的用户参与DEX交易。此外,通过Hook自定义合约来部署流动性池,可以满足用户不同的需求,也极大的提升了用户的体验度。

降低交易费用:交易费用是用户选择交易所最重要的参考指标之一。Uniswap V4通过内部化的MEV利润分配回LP等钩子结合和闪电记账等机制,降低了交易费用。内部化的MEV利润分配回LP可以提高LP的收入,从而降低用户的交易费用,而闪电记账可以降低频繁交易的成本,为用户提供更低交易成本和更高的效率。

提高成本效率:Uniswap V4的Singleton架构可以将所有的LP合约都设置为了单一合约,此举不但可以降低创建LP和multi-hop trade(跨池路由交易)的Gas费用,还能极大提升了部署合约的效率。再加上闪电记账来降低频繁交易的成本,Uniswap V4帮助用户以最小化的成本实现最大化的效益或价值,同时也为DEX的可持续发展提供了更好的基础。

04总结

Uniswap是DeFi行业中的重要奠基者之一,一直在不断引入新的创新机制来带动整个行业的发展。而Uniswap V4作为其中的集大成者,它的出现无疑是DeFi行业乃至整个加密行业的重大创新。Uniswap V4赋予用户更大的自由度、更高的流动性、更低的费用以及更加完善和便捷的服务,这些优势使得Uniswap V4成为更加具有竞争力交易平台的同时,也推动了整个DEX行业的进步和完善。

尽管当前在用户体验度、费用和安全方面,DEX与CEX之间还存在较大的差距,但随着Uniswap版本的不断更新和完善,这一差距正在逐渐缩小。相信未来不久,Uniswap V4将会在DEX与CEX的竞争中占据更加重要的地位,成为DeFi行业的流动性增长飞轮,引领整个行业的发展方向。

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