如何進一步優化Uniswap V3?

背景    

Uniswap近期發布的V3意義是重大的，其中最具創新的點既不是二層、也不是新的預言機方案，而是提供了靈活的做市頭寸管理機制。
V3引入了做市商的差異化頭寸管理能力，允許做市商針對不同價格區間配置不同做市資金：當成交價落在事先約定的價格區間時，做市商對應的資金頭寸參與做市，成交價落在價格區間外，則不參與做市。

這是一個很有力的創新，其價值和實現有很多細節，這裏不做展开。我們本文針對其中最核心的問題進行討論，並基於我們原創的資產標准vNFT提出優化的建議。

衆所周知，Uniswap V2的LP，也就是用戶的做市憑證是一種ERC-20，由於V2中並沒有區間化的頭寸管理，所以 V2 的LP Token實際上代表做市商被動選擇了全價格範圍的頭寸管理。同時，由於頭寸沒有差異化，Uniswap V2的資金池可以做到與憑證合二為一，形成了一體化的管理模式（即一個憑證代表一個資金池），這也是目前大部分DEFI項目的資金池管理模式。

由於ERC-20模型限制了差異化頭寸管理的能力，如果非要實現V3的功能，就需要針對每個頭寸選擇創建一個ERC-20合約，不僅代價難以承受，而且ERC-20資產的流動性特徵也沒有獲得充分利用，得不償失。同時，由於差異化頭寸又要匯聚成統一的資金池，因此原有的LP與資金池合二為一的模式也不是那么顯而易見了。

綜合上述問題，Uniswap V3邁出了重要的一步：將頭寸管理的憑證改為ERC-721，從而實現資金池形成一個單獨的合約。在提供更豐富金融功能的同時，消除流動性碎片的問題。

底層資產Token化

（tokenization of underlying assets）的價值

那么，Uniswap V3的頭寸管理解決方案是最優的嗎？要討論清楚這個問題，我們首先要回顧一下目前DEFI平臺主要採用的“底層資產token化”這一模式的價值。

所謂底層資產token化，就是指用戶將資產存入DEFI平臺的資金池合約時，資金池合約本身就是一個token合約，合約發行對應的token代表用戶在資金池裏的資金。

這種模式之所以一直是主流DEFI平臺的首選方案，主要是因為其創造了一種“雙層資產”的模型，將底層資產與發行出來的token化資產（憑證）分離，從而帶來了兩個核心價值：

首先，token化形成一種新的衍生資產，很大程度上釋放了底層資產的流動性。比如Compound的cToken、Uniswap V2的LP Token，它們代表用戶在資金池存儲的底層資產，具有實際內在價值，且價格可以計算，現在已有大量平臺支持這類憑證資產的交易、質押，顯著提升了用戶資產的流動性。

其次，雙層資產的處理相互獨立，互不影響，為協議帶來了簡化資產管理和提升底層資產穩定性的價值。例如：用戶需要將資產出售、質押或轉移到另一個地址進行管理時，只需要針對LP Token這種標准的token協議操作即可，而無需由資金池協議开發任何額外的管理功能。同時，通過LP Token的轉移實現底層資產所有權的變更，使得用戶無需將底層資產取出再存入的動作，保障了資金池規模的穩定性。

整個DEFI世界的樂高積木模型，在很大程度上是因為上述兩個能力才得以發揮最大的價值，因此任何一個DEFI協議的底層資產管理架構，也就是其token化、憑證化的實現手段，應該以最大限度提供上述兩個能力為前提，為這一目標尋找對應解決方案的努力都是值得的。

Uniswap V3 position LP的問題

回過頭來看Uniswap V3的LP解決方案，會發現一個明顯的問題，那就是基於標准ERC-721協議實現的頭寸管理，雖然支持了差異化的特性，但卻喪失了前述的兩個價值。為什么會這樣？我們用兩個場景做示例來進行討論：

頭寸變更

Uniswap V3提供了頭寸變更的能力，允許用戶修改做市價格第二次區間，這很顯然是一個必備功能。但用戶可能不滿足於單純的修改價格區間，例如：一個用戶投入了100萬美元在1500-2000這個區間的ETH-USDC交易對上，根據市場情況他希望將其中30萬美元轉移到1000-1200這個價格區間，以應對可能出現的下跌。在現有Uniswap V3的實現中，用戶唯一能做的就是從現有價格區間的頭寸中取出30萬美元，另外創建一個對應新價格區間的做市頭寸。這顯然沒有達到我們上面討論過的盡可能避免用戶取出底層資產，從而保持資金池穩定性的目標。

資產流動性

如前所述，Uniswap V2的LP已經成為被廣泛認可的資產，相信V3的LP也不例外，因此針對這種資產的質押、交易和各種處理會成為普遍需求，但由於ERC-721的限制，無法在這類場景中提供靈活的方案。例如：有兩個平臺提供V3 LP的質押服務，用戶暫時無法判斷哪個平臺收益更好，最簡單的辦法就是分別質押50%的資產，這在ERC-20時代是簡便易行的，而現在卻無法完成，用戶甚至需要為此創建價格區間完全一樣的兩個NFT憑證去實現這一目標嗎？

Uniswap給出的答案是由進一步的外圍合約或者第三方來提供（基於ERC-20的）re-fungible的方案，但這顯然不能令人滿意。一方面，如果針對每一個ERC-721 ID發行一個ERC-20合約，會形成災難性的合約碎片問題，讓接收LP資產的平臺很難處理。反過來，如果採用打包機制將若幹ID的token進行整合，不僅增加用戶資產管理的難度，還要面臨復雜的價格確定機制的問題。對於NFT領域內re-fungible方案比較熟悉的人會了解，這種模式並不能有效應對做市憑證這種高度復雜性的金融資產。

總體而言，基於標准ERC-721協議的LP Token，基本上很難實現此前ERC-20LP的管理能力與流動性模式，而這些特徵實際上是LP類token資產的不可或缺的。如果Uniswap V3僅僅採用這種方式來實現LP token，對於方興未艾的LP市場可能造成直接的打擊。

解決方案    

我們之所以能夠對上述問題作出快速而深入的分析，是因為我們在設計借貸市場中的定期借貸產品、投資市場中的定期解鎖產品時，都遇到過相同的問題，並且給出了比標准ERC-721更好的方案。我們也因此相信，這個方案同樣適用於Uniswap V3的做市憑證，使其具備更好的流動性和管理能力。

答案就是一種新型的資產協議，我們稱之為vNFT，這實際上是一組協議的統稱，包含多種類型的接口，具體細節會在未來逐步介紹。簡單講，vNFT是一種支持數量描述的NFT，在此基礎上可進行拆分、合並和部分轉讓。同時，為了更好地支持“雙層資產”模型，vNFT還在協議層增加了底層資產描述能力，從而支持和規範這種模式的實現。此外，為了有效與現有的DEFI世界基礎設施進行交互，vNFT在實現層面與ERC-721保持兼容，從而任何支持標准ERC-721的協議都能夠將vNFT的token當做ERC-721的token來處理。

從技術層面描述，這個協議會包含以下接口（僅列出部分）：

其中，Units表示一個NFT中所包含的數量。

資產管理靈活性

由於增加了數量屬性以及拆分、合並和部分轉讓的能力，上述Uniswap V3 LP的問題都能夠獲得很好地解決。舉例而言，當你希望將一部分頭寸轉移到另一個價格區間時，只需要將現有頭寸對應的LP token按照金額拆分成兩部分，然後對其中一部分進行價格區間變更。而無需被迫先取款，再重新生成一個新的做市頭寸。對於轉讓、交易、質押等操作，也可以進行類似的處理，並且由於LP Token的數量與底層資產存在對應關系，這個資產的價格也清晰易見，不需要再採用其他外圍協議或者打包成ERC20，使得用戶和其他DEFI協議都能夠獲得接近於ERC-20 LP的處理能力。

LP與pool一體化

不僅如此，由於vNFT在協議層增加了底層資產的描述能力，使得token與底層資產的映射關系與ERC-20同等靈活，可以使Uniswap V3很容易地實現LP token與資金池的一體化，回到V2以及目前大部分DEFI協議所採用的簡單而清晰的“雙層資產”模型。

從Uniswap作為DEX的實現角度看，LP token與資金池的一體化並不是必須的，V3的文檔中還特別說明LP token與pool合約拆分，是有意為之。但在我們看來，一體化模式所帶來的雙層資產處理方式的一致性，在提升LP資產的流動性、降低信任摩擦方面具有重要作用，仍然應該採用這種模式。

當然，實現一體化模型還有很多其他因素需要考慮，比如是否由於ERC-721基礎合約較大，導致超過EIP-170限制問題等等，這也都是我們在實踐中處理過的問題，這些在技術層面都能夠解決。

結 論    

總體上說，我們的結論是：現階段DEFI已經進入了更復雜、更多維度的金融產品設計與實現的階段，類似於差異化頭寸管理的模式會層出不窮。在這一趨勢下，要保持LP類資產的流動性和管理便捷性，尋求一種新型的資產協議是必須並且值得的，vNFT就是我們Solv為DeFi與NFT市場給出的解決方案。

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