波哥說九頭蛇（4）原理篇

2024-01-01 11:01:18

通過《波哥說九頭蛇（1-3）》，相信各位老鐵對 HydraDX 已經有了一定的了解。不免有人會問，HydraDX 核心產品 Omnipool 的工作原理，到底是什么？在本文中，波哥將回答這個問題。

要介紹 Omnipool 的工作原理，波哥先要先說傳統的 XYK 池。

1、傳統 XYK 池的原理

XYK 池，顧名思義是以 XYK 算法模型（也叫“恆定乘積做市商模型”）構建的流動池。X、Y 代表兩種令牌，K 代表兩種令牌數量的乘積系數。我們熟悉的 Uniswap、PancakeSwap 等 DEX 都是基於 XYK 算法構建。

下面，波哥用一個例子解釋 XYK 的算法：

假設有一個新池，由 100 個 HDX 令牌和 100 個 DAI 令牌構成，那這個池的乘積系數 K 就是 10,000，即K = 100*100 = 10,000。
現在，鮑勃想在池子裏存入一定數量的 DAI 通過交易得到 1 個 HDX。為保持 K 不變，交易後池子裏 DAI 的數量，應該變為：
DAI_新 = (K/HDX_新) = 10,000/99 = 101.01
換句話說，鮑勃只有存入足夠的 DAI，即 1.01 個 DAI，才能得到 1 個 HDX。這意味着，鮑勃支付的 DAI 數量，需要將舊（DAI=100）新（DAI=101.01）狀態之間 DAI 成本差異（即 0.01 個 DAI）覆蓋掉，才能達到交易目的。

在這裏，這個差異的 0.01 個 DAI，就是我們常提到的“滑點”。滑點，一般是指真實成交價位與預設成交價之間出現的偏移。

說到這裏，有朋友可能就會問了，系數 K 是“恆定不變”嗎？

其實，所謂的“恆定不變”只是相對而言。交易過程中，因為交易費用的存在，K 往往會發生一定的變化。一般來說，每次交易後 K 會略微變大。這是因為，支付令牌的一部分，會作為手續費進入儲備池，並未參與系數 K 的計算，導致 K 系數相對變大。只是這個變化微乎其微，幾乎可以忽略不計。K 系數的變化，主要與流動性的添加或刪除有關。添加的流動性令牌越多，K 就越大；反過來說，K 越大，池子的流動性也越好。K 系數的大小，實質上代表了池子的流動性大小。

XYK 池的算法原理，並不難理解，其中的數學推導過程，有興趣的老鐵，可閱讀網上的一篇文章（https://learnblockchain.cn/article/1494）進一步了解。

說完 XYK 池的算法，接下來波哥开始正式介紹 Omnipool。

2、Omnipool 的原理

Omnipool 的概念，源於 HydraDX 辦公會議的頭腦風暴。2019 年的時候，Omnipool 的概念被 HydraDX 首次提出，其核心是在傳統 XYK 池基礎上，引入了對標資產 —— 中心令牌。

下面，波哥仍然通過一個例子說明 Omnipool 的原理：

假設 Omnipool 已經進入了四種令牌：DAI、wBTC、USDC、ETH（當然，萬能池不可能只有這四種資產），這四種令牌的總價值，和 LRNA 的總價值，分別佔池子總價值（假設 $1,000 萬）的比例為：
DAI - 10%
wBTC - 15%
USDC - 20%
ETH - 5%
LRNA - 50%
在 Omnipool，中心令牌 LRNA 的總價值始終等於池中其他令牌的總價值，1:1 的比例恆定不變。
有一天，用慣了傳統 XYK 池的鮑勃想嘗試一下 Omnipool，於是就在 Omnipool 用一定數量的 DAI 購入 ETH。當鮑勃填好參數點擊 SWAP 的瞬間，Omnipool 就开始自行執行以下動作：
第1步：將鮑勃的一定數量 DAI，換成同價值的 LRNA；
第2步：再將換來的 LRNA，換成同價值的 ETH；
這兩步交易遵循了 XYK 算法。

既然是 XYK 算法，Omnipool 的交易好像還多了一步，豈不是要產生更多滑點？別急，聽波哥慢慢說。

在 Omnipool，LRNA 相對於其它資產，體量是巨大的，它可是佔了池子整整一半的價值哦。在 Omnipool 交易，無論买賣任何資產、下多大的訂單，都 相當於你在傳統 XYK 池中交易時系統為你挑選了一個流動性非常好的池子，而這個池子就是由 LRNA 和其他資產以 1:1 的價值比構成的。在這個流動性很好的池子中交易，即使多了一次互換，滑點仍是非常低。這就是 Omnipool 為什么比傳統 XYK 池滑點低的根本原因。

在上面的兩步交易中，LRNA 起到了核心作用。沒有 LRNA，交易就無法完成。LRNA 承擔了類似貨幣貿易中人民幣美元等法幣的角色。說到這裏，有老鐵可能就要問了：LRNA 既然這么重要，它的數量和價格是如何確定的呢？

LRNA 的數量和價格是由協議自動控制並確定的，且隨時都在發生着變化。除了 Omnipool 最初建立時需要开發人員寫入協議初設外，LRNA 的數量和價格變化，均由協議通過算法在鏈上決定，任何人都無法再控制了。

再進一步，LRNA 的數量和價格既然都不恆定，具體又是如何變化的呢？波哥接着舉例：

假如 Omnipool 的 TVL 為 $1,000 萬，LRNA 價格 $20/LRNA。此時，鮑勃添加了價值 $1,000 的 wBTC，Omnipool 會自動鑄造 50 個 LRNA，匹配新增 $1,000 比特幣的價值。

想象一下，如果 Omnipool 不再添加或刪除任何資產，但因行情變化 Omnipool 的 TVL 從原來的 $1,000 萬漲到了 $2,000 萬，LRNA 會怎么變化呢？答案是：數量不變，單價漲至 $40/LRNA，確保總價值等於 Omnipool 其他令牌的總價值。

結論：

當 Omnipool 中的其他資產數量不變時，LRNA 的數量是恆定的；
當其他資產添加到 Omnipool 或從 Omnipool 刪除時，LRNA 會被同步鑄造或銷毀。
因行情變化，其他資產總價值如果增加/減少了，LRNA 的單價會隨之增加/減少，始終保持 LRNA 和其他資產的總價值相等。

總之，LRNA 的數量與其他資產數量的變化有關，LRNA 的單價與其他資產總價值的變化有關，LRNA 的總價值始終與 Omnipool 其它令牌總價值相等。

事實上，Omnipool 中 LRNA 的實際數量和價格變化，經歷了一個漫長的過程。2023 年 1 月 6 日晚上10:38（GMT+8）Omnipool 上线 時，HydraDX 將總價值 $125,000 的 HDX/DOT/DAI（HDX 的價格 $0.026/HDX，其它為市價）和初始鑄造的 5,650 個 LRNA（~$22.12/LRNA），作為首筆自有流動性（POL）注入了 Omnipool。隨着 HydraDX 多次將 LBP 募得的 DAI 多樣化為其他令牌不斷添至 Omnipool，加上多個平行鏈項目將其國庫的部分資金添加到 Omnipool 的流動性，Omnipool 的 TVL 已達 $1,700多萬，LRNA 的數量也增加到 470,467個（2023 年 12 月 19 日上午 9:00 的數據），單價也變成了 $37.28/LRNA。可以說，LRNA 數量和單價變化，見證了 Omnipool 的成長過程。

關於 Omnipool 的設計，有興趣的老鐵們，可以進一步閱讀 HydraDX 的官方文檔：https://docs.hDAIdradx.io/cn/omnipool_design，繼續研究。

3、成長更快效率更高

人們常說，Omnipool 的流動性增加會比傳統的 XYK 池更快，效率更高。為什么？波哥想通過下面的圖來回答這個問題。

在傳統 XYK 池環境裏，假設市場上有價值 $500 萬的 HDX 和 $300 萬的 DAI，添加在了 5 個不同的池子裏：
池 1：HDX-ETH 池（$250 萬 HDX + $250 萬 ETH）
池 2：HDX-ETH 池（$150 萬 HDX + $150 萬 USDC）
池 3：HDX-ETH 池（$50 萬 HDX + $50 萬 wBTC）
池 4：HDX-ETH 池（$50 萬 HDX + $50 萬 DAI）
池 5：ETH-DAI 池（$250 萬 ETH + $250 萬 DAI）
很明顯，五個池子的流動性水平，差別很大。
但如果同樣的 $500 萬 HDX 和 $300 萬 DAI，添加到只有 1 個池子的 Omnipool 中呢？
Omnipool：HDX-DAI- …（$500 萬 HDX + $300 萬 DAI + …）

可以看出，同樣的資產添加在傳統 XYK 池和 Omnipool 提供流動性，獲得的結果完全不同：添加在傳統XYK池，如同手指展开，流動性（力量）被分散了；而添加在Omnipool，如同手握緊了拳頭，池子的流動性（力道）大增。這就是 同等條件下 Omnipool 流動性增加速度比傳統 XYK 池更快的原因。

Omnipool 的這種流動性集中，會帶來什么好處？

鮑勃有這樣的交易體驗：在傳統 XYK 池裏，如果用少量 DAI 購买 HDX 時，滑點比較低。但如果想一次性花費 $10 萬 DAI 來購买 HDX，交易路由經常會變長，滑點幾乎都很高。使用 Omnipool 後，他發現 無論是小訂單還是大訂單，滑點都很低，完全可以按照他預想的價格成交。

為什么會這樣？仍以上圖為例說明：

當鮑勃在傳統 XYK 交易 小訂單 時，系統會選擇 $100 萬流動性的 HDX-DAI 池 直接來執行交易，所以滑點較低。當加到到 $10 萬 DAI 時，協議判斷該訂單無法通過 HDX-DAI 池 獨立完成，就延長交易路由，先經流動性更好的 DAI-ETH 池，然後再到 HDX-ETH 池，來完成整個訂單。池間跳躍轉账發生的礦工費和交易費，都會反映到的滑點上，結果就是滑點很高。而在 Omnipool 這樣一個擁有 無限流動性可能 的大池子裏，無論是小訂單還是大訂單，都可以一次性交易完成，沒有了 池間跳躍，更 不會發生額外的礦工費和交易費，滑點自然就低了。而且，Omnipool 基於 Polkadot 跨鏈平臺構建，其它鏈的資產也會越來越多的匯集在 Omnipool，日後鮑勃在這裏進行任何交易，都可以繼續隨心所欲地享受由這筆資金參與構成的 整體流動性。

也就是說，在傳統 XYK 池鮑勃下大訂單時（比如 $10 萬），若碰到了流動性好的池子，滑點可能也會低，但若不幸進了流動性差的池子，就會出現奇高的滑點。尤其是為了完成交易協議被迫進行池間跳躍，雖然交易最終還是完成了，但鮑勃將因此要承擔更高的交易成本。而 Omnipool 這種將分散的流動性集中起來的設計，從根子上就 消除了池間跳躍以及高滑點產生的條件，為交易者帶來了 極高的交易效率。

（以上提到的 Omnipool 的交易環境，均假定其流動性已成長到了一定的規模）

至此，關於 Omnipool 的原理基本就說完了！不知道波哥說沒說清楚，也不知道老鐵們看沒看明白？由於水平有限，盡管波哥很努力，但肯定還有地方說的不到位甚至是錯誤，望老鐵們留言批評指正。

作者：波哥

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