Caspian：一種由 Layer 2 驅動的新型 AMM 設計

太長不看

• 在 Layer 2 上構建 DeFi 解決方案時，資金效率是人們最關心的問題之一。

• 原因：流動性將分散在 Layer 1 和多個 Layer 2 解決方案之間。

• Caspian：我們提出的一種由 Layer 2 驅動的 AMM 設計。該 AMM 將資產留在 Layer 1 上，可有效防止流動性碎片化，並提高資本效率。

• StarkEx 3.0（2021 年 6 月啓動）將支持 Caspian。它將包含實現 Caspian 所需的兩個新元件：Layer 1 限價訂單（Limit Order）和批處理交易的閃電貸（Batch-Long Flash Loan）。

背景

AMM 是一個重要的 DeFi 工具。其核心特徵 —— 自主性、可組合性和引導流動性啓動 —— 使得 AMM 成為 DeFi 樂高的第一大基石。自 Bancor 和 Uniswap 誕生以來，AMM 的設計空間开始朝着多個方向拓展：從專業化市場（如 Curve）到通用型市場（如 Balancer）再到無常損失感知市場（如 Dodo 和 Bancor V2）。

AMM 如何適應快速發展的 Layer 2 領域？

迄今為止，所有 Layer 2 AMM 設計都需要將整個 AMM 轉移到 Layer 2 上，包括流動性，從而導致 Layer 1 流動性碎片化。

我們提議的由 Layer 2 驅動的 AMM 設計可將流動性保留在 Layer 1 上，同時讓用戶在 Layer 2 上進行交易。

這一設計不僅可以讓 Layer 1 流動性提供者參與進來，還可以：

• 將流動性存入其它 Layer 1 DeFi 協議（如 BentoBox 和 Balancer V2）。

• 實現跨 Layer 2 AMM（點擊此處，查看詳情）。

Caspian 是什么？

概念

Caspian 是一個由 Layer 2 驅動的 AMM 方案。就像全球最大的湖泊裏海（Caspian Sea）那樣，Caspian AMM 不僅可以讓流動性在不同的 Layer 2 方案之間轉移，還能有效防止 Layer 1 上的流動性碎片化。

Caspian 通過一個鏈下運營者來批量處理 Layer 2 交易。該運營者是唯一與 Layer 1 上的（L2 驅動型）AMM 合約交易的實體。它模仿 AMM 合約的邏輯，並基於一批交易开始時 Caspian AMM 的狀態，以及這批交易中包含的 Layer 2 交易來提供報價。

處理完一批交易後，運營者會將這批交易的淨差額與由 Layer 2 驅動的 AMM 合約進行撮合，從而完成結算。運營者必須模仿合約的邏輯，並將其應用於正確的账戶狀態，以確保 Layer 1 合約能夠充當 Layer 2 交易的對手方。

參與者

鏈下

• 運營者：存在於 Layer 1 和各 Layer 2 協議上的無風險做市商。運營者充當協調者。其唯一目的是為每一批交易撮合交易者，並將每一批交易的淨差額與 Layer 1 合約撮合。運營者使用 STARK 證明來結算每一批交易。請注意，此處唯一的信任假設是運營者會公平地對交易進行排序。若想解決這一中心化單點問題，我們可以將運營者本身變成去中心化的。

• 交易者：Alice 和 Bob 都是 Layer 2 上擁有資金的交易者。

• 流動性提供者：Carol 是 Layer 1 上的流動性提供者。

鏈上

由 Layer 2 驅動的 AMM 智能合約：該合約是一個標准的 AMM 界面，主要有兩處變化：

• 只有運營者才能充當這個 Layer 1 合約的對手方。

• 取款需要度過 AMM 冷卻期（AMM Cooldown Period，ACP）。為什么需要 ACP？假設在鏈下，運營者向 Alice 提供了報價。如果 Layer 1 AMM 的流動性增加，報價就會變高；相反，如果 AMM 的流動性減少，報價就會變低。因此，存款可以是即時的，但是取款必須等到一批交易處理完之後。

StarkEx：將 AMM 的邏輯與鏈下 StarkEx 可擴展性引擎連接的智能合約。

新增功能

正如上文所述，StarkEx 很快將新增兩個功能：Layer 1 限價訂單和批處理交易的閃電貸。我們已經在 DeFi Pooling 一文中介紹過了 Layer 1 限價訂單功能（中譯本見文末）。現在來介紹批處理交易的閃電貸。

批處理交易的閃電貸打破了以往閃電貸僅限於單筆交易的限制，而是可以將貸款期限延長至一個批處理交易的生命流程，L2 運營者可憑借這個功能在 L2 上鑄造代幣，前提是該批處理交易結束時必須銷毀這些代幣。

這提高了運營者作為中間方的效率，簡化了合並多筆限價訂單以及在 Layer 2 內路由交易的流程。

基本操作

Layer 2 交易

1. Alice/Bob 向運營者請求報價/同意運營者的報價。

2. 運營者自行撮合這些報價訂單。為了避免流動性闲置，運營者可以發起批處理交易的閃電貸（根據定義，需要在同批次 L2 交易處理完成後償還貸款）。

根據 AMM 規則，運營者可以：

1. 在 AMM 池內生成一個 Layer 1 限價訂單

2. 將淨差額（即，批處理交易的閃電貸的金額）與 Layer 1 限價訂單進行撮合

3. 生成批量交易證明/發送證明

4. 更新狀態

Layer 1 流動性提供者

對於流動性提供者來說，Layer 1 和 Layer 2 之間沒有任何區別。流動性提供者通過 Layer 1 智能合約與 AMM 進行交互，無需了解鏈下流程的內部運作方式。我們來看一下流動性提供者的兩個基本操作 —— 存款和取款：

存款

存款是單步操作：Carol 將資金存在 Layer 1 上，獲得流動性提供者代幣。運營者會監控 Layer 1 區塊鏈，並基於新增存款調整報價。

取款

取款是三步操作：

1. Carol 鎖定她的流動性提供者代幣，從而觸發 AMM 冷卻期。

2. 運營者必須在 ACP 結束時滿足 Carol 的取款請求。

3. 如果運營者拒絕 Carol 的取款請求，Carol 可以在 ACP 結束後按最新的 AMM 比率直接從 AMM 智能合約取走資金。

總結

為實現 DeFi 的金融普惠目標，我們需要降低交易成本並不惜任何代價防止流動性碎片化。

由 Layer 2 驅動的 AMM 方案 Caspian 就是在朝着這一目標邁進。它可以將 Layer 2 邏輯最小化，同時提高資本效率，讓 Layer 2 流動性成為超流體質押物（在作為質押物的同時可以產生利息）。我們將繼續積極探索並研究 Caspian 的設計空間。

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