DeFi領域的增長飛輪，詳解Uniswap V4四大創新機制

2023-07-03 16:07:25

原文作者：Daniel Li，CoinVoice

6 月 13 日， Uniswap 發布了 Uniswap V 4 版本代碼草案，在業界引發了強烈震動，也成為了過去幾周內的熱點新聞。作為當前最大的去中心化交易平臺，Uniswap 長期佔據鏈上交易 50% 以上的交易份額，其交易量是第二大競爭對手的 3 倍多。Uniswap V 4 的推出將會進一步鞏固其作為 DeFi 最大 DEX 的地位。

在 Uniswap 發布的《Our Vision for Uniswap v 4 》和《 Uniswap v 4 Core Whitepaper》（白皮書）兩文中， Uniswap Labs 詳細介紹了可實現 AMM 定制化的 Hooks，改變账戶框架和訂單邏輯的 Singleton 以及可以極大減低 Gas 費用的 Flash accounting 和 Native ETH。這些創新特性將為 DEX 帶來更大的自由度、更好的流動性、更低的手續費以及更多的選擇。同時，對在 DEX 和 CEX 競爭中長期處於弱勢的 DEX 注入了一劑催化劑，加快了 DEX 追趕 CEX 的腳步，這將對 DeFi 未來的發展產生深遠的影響。

Uniswap 以創新引領整個 DeFi 行業發展

Uniswap V 4 的升級之所以會引發衆多機構的關注，一方面是美國證券交易委員會（SEC）對全球最大 CEX 幣安起訴風波，讓行業內機構开始對 CEX 的未來發展產生了擔憂，而擁有去中心化和抗審核性的 DEX 無疑獲得了更多的青睞。此外，最重要的一點是 Uniswap 作為行業龍頭，其推出的每個版本都引領了 DEX 的發展方向，被後繼者爭相模仿，也帶動了整個 DeFi 繁榮發展。下面讓我們來回顧一下 Uniswap 的每個歷史版本。

Uniswap V 1 是第一個正式版本，於 2018 年 11 月推出。它提供了 ERC-20 代幣和 ETH 之間的交易，並首次引入了自動做市商模型，自動調整代幣價格和流動性，從而使代幣的交易更加快速、簡單和低成本。這一做法也為許多後來的去中心化交易所提供了靈感，並為整個 DeFi 生態系統的發展奠定了基礎。同一時期，SushiSwap、 Curve Finance、 Bancor 都借鑑了 Uniswap V 1 的做法。

Uniswap V 2 於 2020 年 5 月推出，進一步提供了 ERC-20 代幣之間的交易支持，並引入了流動性挖礦機制，通過獎勵流動性提供者來增加交易對的流動性。有了 V 2 的流動性賦能，同一時期興起的項目包括 Yearn.finance、AAVE、 Compound 和 Chainlink 等。

Uniswap V 3 於 2021 年 5 月推出，引入了集中式流動性和價格限制訂單（PLC）功能。集中式流動性可以讓做市商更有效地管理資金，從而提高其利潤和效率。PLC 可以讓用戶根據自己的需要設置交易價格的上限和下限，從而更精細地控制交易。同一時期，Concentrated Liquidity 和 BarnBridge ，都是通過使用 Uniswap V 3 的集中式流動性和 PLC 功能，獲得了更高的效率和收益。

Uniswap V 4 是即將推出的新版本，雖然具體上线時間尚未公布，但根據項目方公布的信息，此次 Uniswap V 4 版本將與以往的 V 1-V 3 不同，不再是從 0 到 1 的技術創新，而是從 DeFi 的基礎設施上進行全面的顛覆。例如，V 4 將提供可以自主創建和管理的代幣池，可以通過“掛鉤”添加新功能的 AMM，以及採用大合約框架取代以往的 Factory/ Pool 模式等等。這些創新將進一步強化 Uniswap 作為去中心化交易平臺的特性，並為整個 DeFi 生態系統帶來新的變革和機遇。

Uniswap V 4 ：四大創新機制打造 DeFi 真正基礎設施

Unsiwap 作為 DeFi 行業的重要參與者和領導者，在推動行業進步和完善方面發揮了至關重要的作用，此次 Uniswap V 4 將通過引入 Hooks、Singleton 和 Flash accounting 等創新機制，打造了一個真正適合 DeFi 的高效、靈活、低成本的基礎設施，為用戶提供了更好的交易體驗和更多的機會。下面我們來詳細介紹一下 Uniswap V 4 這些新功能

Hooks

Uniswap v 4 的關鍵創新之一是引入了“hooks”，Hooks 也被翻譯成“掛鉤”，其本質是一個由开發者創建和定義交易邏輯的外部合約。通過 Hooks，开發者可以在流動池生命周期（如添加、調整、刪除、交換等）的特定點位調用外部合約執行指定的操作，比如在交易之前創建限價訂單，在流動池頭寸改變之後調整交易費用等級等。

通過 Hooks 添加插件的功能，Uniswap V 4 變成了一個可定制化的流動性池平臺。這種可定制化的特性對於中心化交易所來說是無法企及的。开發者可以自由塗畫，在此基礎上开發出各種新功能，從而滿足各種交易場景，讓流動性更加與項目自身的發展有深度綁定。此外，這種可定制化的特性還可以激發开發者和社區的想象力和創造力，進一步增加 Uniswap V 4 的網絡效應，使其成為整個 DeFi 生態系統的底層基礎設施。

目前 Uniswap V 4 展示了以下幾個鉤子樣本：

時間加權平均做市商 (TWAMM)

傳統的 AMM 做市商在執行大交易時，由於在交易過程中池子中的價格會發生變化，所以會產生巨大的滑點，給交易帶來不便。而 TWAMM 通過將大交易拆分成多個小交易，每個小交易都在一段時間內完成，從而減少了價格波動，降低了滑點，提高了交易的平滑度，為用戶提供更好的交易體驗。

動態費用

動態費用可以根據流動性池中的資產數量、交易量和波動率等因素進行計算。當市場波動性較低時，交易費用會降低，從而提供更具競爭力的交易環境。而當市場波動性較高時，交易費用會相應地增加，從而保護流動性池的穩定性和安全性。

鏈上限價單（On-chain Limit Orders）

鏈上限價單是通過引入一個新的合約類型實現的，稱為限價訂單合約（Limit Order Contract），它可以讓用戶在特定的價格條件下自動執行預設的交易訂單。通過鏈上限價單，用戶可以更加靈活地進行交易，以滿足特定的交易需求。

闲置流動性的借貸

在傳統的 AMM 交易所中，流動性提供者只能將資產存入流動性池中，以獲得交易手續費和挖礦獎勵等收益。然而，如果流動性超出了特定範圍，這些流動性可能無法獲得最大化的收益，變成了闲置的資產。在 Uniswap V 4 中，通過引入闲置流動性轉移合約（Idle Liquidity Transfer Contract），可以將超出範圍的流動性存入借貸協議，提高了資本利用效率，並增加了收益來源。

定制的鏈上預言機

定制的鏈上預言機是通過引入一個新的合約類型實現的，稱為聚合預言機合約（Aggregator Contract）。聚合預言機合約可以根據用戶的配置選擇不同的預言機服務提供商、數據源和計算公式等，從而實現定制化的預言機服務。

內部化的 MEV 利潤分配回 LP

在傳統的 AMM 交易所中，MEV 利潤通常被礦工或其他參與者獲取，而流動性提供者只能從交易手續費和挖礦獎勵中獲得收益。而通過內部化的 MEV 利潤分配回 LP，流動性提供者可以直接從 MEV 利潤中獲得收益，從而增加其收益來源和收益水平。

Singleton

Singleton 是 Uniswap V 4 的一種新的合約架構。在以前的版本中，每個流動性池都對應一個合約，當添加新的流動性池時，需要部署一個新的合約，這不僅增加了开發者的部署成本，而且交易需要跨越多個合約，導致 Gas 費用和交易時間增加。而在 Singleton 架構中，所有流動性池都保存在一個合約中，這種設計大大降低了創建流動性池的成本和 Gas 費用，並提高了交易效率。

Singleton 架構的優勢主要有以下幾點：

降低成本：由於所有流動性池都保存在同一個合約中，开發者不需要為每個流動性池部署單獨的合約，從而降低了开發和維護成本。
提高效率：Singleton 架構實現了多跳交易，用戶只需調用一次合約就可以完成所有交換，這大大提高了交易效率，降低了 Gas 費用。
可擴展性：Singleton 架構可以方便地添加新的功能和特性，為未來的創新留下更多的可能性，使得 Uniswap V 4 具備更高的可擴展性和靈活性。
簡化流動性倉位管理：在 Singleton 架構中，流動性倉位不再使用代幣化的方法進行封裝，而是使用地址進行倉位管理，這樣可以更加簡單高效地管理流動性倉位數據

Flash Accounting

Flash Accounting，稱之為“閃電記账”，是在單例合約架構之上引入的一種新的記账方式。在以前的版本中，每次交易都需要計算所有相關倉位的余額，這會佔用大量的 Gas，導致交易成本高昂。而 Flash Accounting 系統可以僅根據淨余額（即余額的變化量）來計算交易費用，從而減少 Gas 消耗。

具體來說，Flash Accounting 系統利用了 Uniswap V 4 中所有流動性池都由一個合約管理的優勢。當用戶進行交易時，Flash Accounting 系統會查詢當前池子的淨余額（即买入和賣出量的差異），然後根據交易中用戶的淨余額計算交易費用。由於只計算了淨余額，Flash Accounting 系統可以避免計算所有相關倉位的余額，從而減少了計算所需的 Gas。

除了減少 Gas 消耗外，Flash Accounting 系統還可以提高跨池路由效率，並進一步降低穿越多池的交易成本。這種特性結合掛鉤合約之後變得非常有用，支持更復雜的集成和創新，可以將大大增加池的數量。

Native ETH

Uniswap V 4 中的 Native ETH 是指在交易過程中，以太坊原生代幣（ETH）與其他代幣之間的直接交易。在以前的版本中，如果想要進行 ETH 與其他代幣之間的交易，必須先將 ETH 轉換為 WETH 代幣，這個過程需要多次交易和 Gas 費用，導致交易成本高昂且效率較低。

在 Uniswap V 4 中，引入了 Native ETH 的概念，這使得 ETH 與其他代幣之間的交易可以直接進行，無需先轉換為 WETH。這樣可以大大減少交易成本和時間。同時，Native ETH 還可以提高流動性，吸引更多的流動性提供者進入 Uniswap V 4 生態系統，為交易者提供更好的流動性和價格。

具體實現上，Uniswap V 4 在核心合約中添加了一個 ETH 池子，這個池子僅用於 ETH 與其他代幣之間的直接交易。當用戶進行 ETH 與其他代幣之間的交易時，系統會自動將交易量與池子中的 ETH 量進行比較，然後根據比率計算出交易量對應的其他代幣數量。這樣，用戶可以直接在 Uniswap V 4 中進行 ETH 與其他代幣之間的交易，而無需進行繁瑣的轉換過程。因此，Native ETH 的引入使得 Uniswap V 4 更加便捷和高效，為用戶提供了更好的交易體驗，並進一步加強了 Uniswap 的流動性和競爭力。

Uniswap V 4 或將成為解決 DEX 困境的契機

數字資產交易市場上，CEX 和 DEX 是兩種主要的交易所模式。由於 DEX 長期受困與流動性不足、用戶體驗差、交易費用和成本高等問題，所以長期以來 CEX 一直佔據着數字資產交易市場上的大部分份額。隨着 DeFi 迅速發展，DEX 的發展困境也引發越來越多的關注，在這種情況下，Uniswap V 4 的發布可能成為解決 DEX 困境的契機。通過創新性的解決方案，Uniswap V 4 計劃從四個方面去改善 DEX 的狀況，一旦取得成功，將會引領更多的機構加入進來，共同推動 DEX 困境的徹底解決。

改善流動性：流動性是 DEX 的核心問題之一。Uniswap V 4 通過引入 Hook 功能和內部化的 MEV 利潤分配回 LP 等鉤子結合，提高了 DEX 的可定制性和流動性。Hook 功能允許任何人使用自定義合約來部署流動性池，從而使 Uniswap 的流動性更加具有可組合性和可擴展性，而內部化的 MEV 利潤分配回 LP 可以鼓勵更多的 LP 參與 Uniswap 流動性提供，從而提高流動性。

改善用戶體驗：Uniswap V 4 引入了 TWAMM 算法和限價交易功能，提高了價格發現的效率和用戶的交易體驗。TWAMM 算法可以根據時間加權平均值來計算價格，從而反映出更准確的市場價格，限價交易功能允許用戶設置價格的上限和下限，更好地控制交易風險。這些功能可以提高用戶體驗，吸引更多的用戶參與 DEX 交易。此外，通過 Hook 自定義合約來部署流動性池，可以滿足用戶不同的需求，也極大的提升了用戶的體驗度。

降低交易費用：交易費用是用戶選擇交易所最重要的參考指標之一。Uniswap V 4 通過內部化的 MEV 利潤分配回 LP 等鉤子結合和閃電記账等機制，降低了交易費用。內部化的 MEV 利潤分配回 LP 可以提高 LP 的收入，從而降低用戶的交易費用，而閃電記账可以降低頻繁交易的成本，為用戶提供更低交易成本和更高的效率。

提高成本效率：Uniswap V 4 的 Singleton 架構可以將所有的 LP 合約都設置為了單一合約，此舉不但可以降低創建 LP 和 multi-hop trade（跨池路由交易）的 Gas 費用，還能極大提升了部署合約的效率。再加上閃電記账來降低頻繁交易的成本，Uniswap V 4 幫助用戶以最小化的成本實現最大化的效益或價值，同時也為 DEX 的可持續發展提供了更好的基礎。

總結

Uniswap 是 DeFi 行業中的重要奠基者之一，一直在不斷引入新的創新機制來帶動整個行業的發展。而 Uniswap V 4 作為其中的集大成者，它的出現無疑是 DeFi 行業乃至整個加密行業的重大創新。Uniswap V 4 賦予用戶更大的自由度、更高的流動性、更低的費用以及更加完善和便捷的服務，這些優勢使得 Uniswap V 4 成為更加具有競爭力交易平臺的同時，也推動了整個 DEX 行業的進步和完善。

盡管當前在用戶體驗度、費用和安全方面，DEX 與 CEX 之間還存在較大的差距，但隨着 Uniswap 版本的不斷更新和完善，這一差距正在逐漸縮小。相信未來不久，Uniswap V 4 將會在 DEX 與 CEX 的競爭中佔據更加重要的地位，成為 DeFi 行業的流動性增長飛輪，引領整個行業的發展方向。