原文標題：《Diving Deep into Decentralised Perpetual Futures: An Ecosystem Overview and Strategic Analysis》
原文作者：DWF Labs Research
原文編譯：Kaori，BlockBeats
在《後見之明》系列早期的文章中，我們介紹了DWF Ventures 2023 投資論證，詳細闡述了我們關注的三個主要領域：
· 衍生性商品協議
· 消費者Dapps
· 基礎設施中的資料和隱私層
對於第一個領域，衍生性商品協議涵蓋了廣泛的產品範圍。這包括了各種金融工具，如期貨、選擇權、結構性票據和債券。然而，在本文中，我們將重點放在加密領域中最突出的衍生品之一- 永續合約。在這裡，我們將探討永續合約的現狀，分析中心化交易平台（CEX）和去中心化交易平台（DEX）之間的差異，審查現有的DEX 永續協議演變，並討論該領域的潛在發展。
永續合約：適合加密世界的產品
對於初學者來說，永續合約（perpetuals）或永續產品（perps），是目前加密市場中最受歡迎的衍生性合約。自從2016 年由Bitmex 推出以來，永續合約已經穩定地從傳統期貨合約中奪取了市場份額。
如今，永續合約佔據了總交易量的驚人的97%。
永續合約的受歡迎程度可以歸因於兩個主要因素：
· 靈活的合約期限：永續合約提供了靈活性，允許倉位無限期地保持開放或由交易者自主決定關閉。傳統期貨中的固定到期日在對沖風險以及為實體商品定價未來生產和交付成本方面具有實際用途。然而，在比特幣這樣的數位資產領域，這些成本微乎其微，使得基於期限或交付的對沖變得不再必要。
· 透過資金利率更好地與現貨價格對齊：在沒有到期日的情況下，永續合約採用資金利率來確保其價格與現貨市場緊密相連。與期貨合約在到期期間的價格波動相比，這種方法導致了較少的價格波動。
最終，這些因素簡化了交易體驗，使得用戶更容易且直觀地管理槓桿部位。因此，使其成為最廣泛採用的衍生品之一。
CEX 永續合約與DEX 永續合約之間的不匹配
考慮到永續合約的成功，人們可能會期望看到這種成功延伸至中心化和去中心化的加密貨幣交易平台。然而，目前DEX 與CEX 之間的交易量比例嚴重失衡，DEX 僅佔總交易量的約1%。
這個顯著的對比凸顯出，與大多數去中心化場所相比，中心化交易平台在中心限價簿（CLOB）和交易流程方面仍具有明顯優勢。
創建去中心化的「CEX 體驗」：限價訂單簿模型
CEX 使用CLOB 模型進行交易，因為這是匹配買方（接受方）和賣方（做市方）的最有效方法之一。這些限價訂單簿可以在像幣安這樣的CEX 上每秒處理多達100,000 個訂單，平均延遲僅5 毫秒。該模型允許諸如市場做市商等精明的參與者與系統互動並促進公平的價格發現。這有助於用戶在最小的滑點情況下獲得最佳價格。
然而，由於區塊鏈的限制，如區塊終結、速度和燃氣費用，將限價訂單簿（LOB）模型複製到DeFi 已被證明具有挑戰性。這個挑戰導致了自動化做市商（AMM）的出現，作為替代解決方案。 AMM 允許代幣進行無需許可的交易，無需中心化交易平台或市場做市商，因為流動性提供者（LPs）承擔了促成交易的職責。
然而，內在的AMM 演算法存在缺點。它往往導致更高的滑點，尤其是對於較大的交易規模以及在市場波動期間。這個根本限制突顯了為什麼市場做市商本質上更有動力參與LOB 模型。 LOB 模型讓市場做市商以有利的買賣價格進入頭寸，顯著降低了發現自己處於虧損頭寸的風險。相較之下，AMM 中的流動性提供者（LPs）主要依賴用戶交易費用作為收入來源。然而，當交易者獲利時，這些費用收益可能會被暫時損失抵銷。這使得AMM 對LPs 的吸引力相對於LOB 模型所展示的潛在獲利能力要低。
DYDX：引領去中心化永續合約市場的先鋒
認識到這個市場空缺，dYdX 率先在去中心化永續合約領域引入了訂單簿模型。作為市場的先驅，dYdX 獲得了必要的市場份額，並確立了其在交易量方面成為頂級永續合約去中心化交易平台（DEX）的地位。透過訂單簿（LOB）模型，它提供了所有DEX 永續合約協議中最低的做市商和接單者費率，這是其主導的重要因素。目前，dYdX 是基於由StarkEx 提供的二層（L2）基礎設施運行，實現了更高的交易吞吐量。
然而，由於底層區塊鏈的固有局限性，dYdX 尚未完全去中心化。它採用了鏈下撮合引擎，因為鏈上模型對使用者來說速度太慢、效率太低。 StarkEX 透過在鏈下處理和驗證交易來擴展dYdX，只需在鏈上驗證STARK 證明。在鏈上處理交易意味著它是在以太坊上進行處理，這並不高效，因為每個區塊更新只能支援大約12 秒。
為了實現完全去中心化，有人嘗試引入完全鏈上訂單簿，但代價是在其他鏈上運行，例如Solana。 Zeta 和Mango Markets 就是這樣的協議，它們利用Solana 的快速出塊時間（約0.5 秒）提供最佳的鏈上體驗。然而，相較於中心化交易平台（CEX），Solana 上的鏈上訂單簿仍然滯後不少- Zeta 一次只能容納最多910 個買單和賣單，且速度仍然明顯慢於CEX。這些協議的有限增長表明，去中心化對用戶來說不會是關鍵優勢。
因此，提高交易量和流動性仍然是與CEX 競爭的關鍵。 dYdX 正朝著在Cosmos 上建立自己的L1 方向發展，利用Tendermint 拜占庭容錯（BFT）共識機制。除了1 秒的區塊時間和每秒最多1000 筆交易（TPS）的高效能外，Tendermint BFT 還允許對驗證者集合及其職責進行客製化。每個驗證者都將確保下訂單和取消始終在網路中傳播。然而，這並非鏈上操作，因為它沒有提交到共識。訂單仍在鏈下進行匹配，隨後每個區塊在鏈上提交交易。
因此，這引發了關於dYdX 面臨高度集中化風險的爭論，因為驗證者有動力與做市商合作，以獲取MEV 利潤的交易前置或重新排序。在這方面，dYdX 正與Skip Protocol 和Chorus One 合作，以減輕驗證者的不良行為。削減可能會被用來阻止做市商和驗證者之間的勾結，處罰將設置在讓驗證者不願承擔額外收入風險的水平。
推動LOB 永續DEX 去中心化的邊界：Hyperliquid
其他協定也在效仿，創建自己的L1 - 例如仍處於測試階段的Hyperliquid。該應用鏈是由團隊手動建立的，僅使用Tendermint 進行共識。據報道，它能夠處理每秒多達20000 次操作（包括訂單，取消，清算），這約為dYdX v3 當前能力的20 倍。它利用外部和內部做市商（HLP LPs）的混合，促進了更大程度的去中心化，因為任何人都可以提供流動性。透過對基礎設施和應用程式程式碼的最佳化，它能夠將訂單簿完全上鍊。這確保了訂購的透明性，不像在鏈下訂單簿中，驗證者可以為自己捕獲MEV。此外，DAO 將負責保險基金的利用，與dYdX 的團隊控制的保險基金相比。總體而言，Hyperliquid 與dYdX 相比，去中心化了更多協議方面。
該協議自6 月14 日開始其alpha 主網階段以來，已完成超過56 億美元的交易量，平均每天為4,780 萬美元。儘管這只佔dYdX 交易量的一小部分，但與GMX 相當，且超過Perpetual Protocol 的每日交易量。
然而，目前的交易量和流動性可能受到空投傳聞的推動，尚不清楚在沒有獎勵的情況下是否能維持這種水準。從一開始，該協議可能相當集中，大部分驗證者是團隊，以確保協議的順暢運行和正常運行時間。逐步去中心化可能會帶來共識問題，dYdX 也可能面臨這個問題。總的來說，應用鏈模型仍相對較新，如果協議能夠在波動期進行壓力測試，將會非常有趣。
儘管如此，dYdX 目前仍然是去中心化永續合約領域的明顯市場領導者，其低費用、深度流動性和在不同波動時期經過實戰檢驗的模型。在2022 年11 月FTX 崩潰的直接後果中，dYdX 用戶數量增加了39%。從那時起，dYdX 的平均每月交易量也在增加，表明它們為CEX 交易者提供了一個不錯的替代方案。
適應DeFi 的AMM 模型：為永續合約引入vAMM
在DeFi 領域，AMM（自動化做市商）協助解決了與眾多交易訂單相關的高昂gas 費用問題。 Perpetual Protocol（永續協議）透過引入專為永續合約設計的虛擬自動化做市商（vAMM）的概念，進一步推動了這一領域的發展。
如何運作虛擬自動做市商：來自永續協議的洞察
在虛擬自動做市商（vAMMs）模型中，流動性提供者（LPs）扮演著獨特的角色。與傳統設置中LPs 直接與交易者對沖不同，在這裡，交易者透過位於vAMM 生態系統之外的抵押品倉庫為彼此提供流動性。這個倉庫在產生虛擬代幣方面發揮著至關重要的作用，促進永續合約的交易。
vAMM 機制依賴x*y=k 恆定乘積公式，這是去中心化金融（DeFi）中一個久經考驗的概念。然而，這裡有一個關鍵的區別。在這種情況下，「k」值並不是由資產池中的真實資產決定的；相反，它是由平台團隊手動設定的。這種手動控制確保“k”的值保持平衡，以防止用戶遭受滑點（如果“k”太低）或遇到相對於基礎指數價格的顯著價格偏差（如果“k”太高）。
與訂單簿系統相比，在訂單簿系統中，空頭和多頭未平倉利益水準保持相等，vAMM 模型允許自由浮動的淨未平倉利益。為了維持價格穩定並與指數價格保持一致，資金費率起到了作用。這些費率作為套利者的激勵，鼓勵他們參與並推動永續價格接近現貨價格。
Perp v1 面臨的挑戰
然而，Perp v1 由於其持續的多空頭不平衡，為協議帶來了巨大的風險。協議不得不介入，向交易者支付資金，資金來自保險池。理論上，交易費用應該始終大於支付給交易者的資金總額，以使協議模型可持續。不幸的是，在波動性較大的時期，標記價格和指數價格之間的偏差較大時，模型被證明是不可持續的。隨著市場的下跌，過高估計“k”值導致資金利率支付增加，最終耗盡了保險基金。因此，Perp v1 被逐步淘汰。
Perp v2 的進化
Perp v2 試圖透過利用Uni v3 池作為流動性的執行層來減輕困擾v1 的風險。儘管LP 仍然提供「單邊流動性」，但抵押品會被轉換成兩種虛擬代幣（例如，USDC 抵押品生成等額的vUSDC 和vETH，然後存入Uniswap vUSDC-vETH 池），用於範圍訂單。這種方法確保每個多頭訂單對應一個由做市商承擔的空頭訂單，反之亦然。因此，資金支付僅限於交易對手之間，而不涉及協議和交易者，如v1 中所見。透過集中流動性，LP 可以實現更高的資本效率，同時交易者可以獲得更好的價格和更小的滑點。然而，如果LP 的部位沒有相應地進行對沖，他們在這個模型中也會經歷暫時性損失。
V2 利用Uniswap v3 TWAP 和Chainlink 預言機來決定指數價格。理論上，只要資產在任一預言機平台上具有價格資料來源，就可以允許無需許可地列出資產。然而，與其他資產掛牌仍存在風險，該過程由DAO 管理，為新市場的創建增加了一層複雜性。由於協議預設使用交叉保證金，使用者的抵押品會自動在帳戶中的不同頭寸之間共用。長尾資產，由於這些資產的固有波動性和缺乏流動性，將對這些投資組合構成巨大風險，這給協議列出這些資產帶來了重大挑戰。
總的來說，vAMM 為尋求去中心化和即時流動性的交易者提供了一個很好的選擇。然而，在Perp v2 模型中，流動性提供者（LP）必須承擔無常損失風險。他們透過交易中獲得的更高費用進行補償，從而將成本轉嫁給交易者。此外，vAMM 受到池中流動性量的限制，這將導致更大交易的價格滑點。該模型仍然嚴重依賴套利者來減少標價和指數價格之間的差距，套利者受到資金利率的激勵。因此，Perp v2 上的前10 名交易者平均佔據了所有貨幣對約88% 的每日交易量。因此，該協議更適合精於市場操作的LP 和套利者，因為交易者可以在其他協議上享受更低的成本和更深的流動性。
融合兩大優勢：連接訂單簿與AMM 實現最佳交易
Perp v1 和Drift v1 的經驗表明，純粹的vAMM 模型在長期運行中是不可持續的。類似的情況也發生在Drift v1，該版本採用了一種基於交易需求調整虛擬儲備（k）的動態vAMM 模型（dAMM）。然而，在LUNA 價格暴跌時，多空失衡迅速升級。同時，智能合約中關於結算的問題使交易者可以在沒有相應負PnL 的情況下提取大量正PnL，導致壞帳超過了保險基金。這觸發了一種銀行擠兌的情景，迫使交易和提款暫停。
Drift v2：混合解決方案
Drift v2 旨在透過引入混合方法來解決v1 中dAMM 模型的問題，這種方法同時利用訂單簿和dAMM 作為流動性來源。 Drift v2 允許交易透過3 個流動性來源進行路由，確保鏈上可以有效地匹配大量訂單。
1.即時（JIT）流動性：做市商透過荷蘭拍賣競爭填補市場訂單。拍賣從市場訂單價格開始，逐漸改變。拍賣持續時間為5 秒。
2.去中心化限價訂單簿：訂單透過限價訂單簿（LOB）進行路由，由keepers 管理，與做市商進行匹配，從交易中賺取一定比例的費用。
3、AMM：即使沒有做市商，這個組件也確保用戶的訂單始終得到填充。使用資金利率來實現保持中立的目標（即，如果淨多頭，則對空頭部位有溢價）。
混合模型的優勢
透過混合訂單簿AMM 模型，Drift 能夠彌補降低大額交易滑點的差距，這是用戶完全轉向鏈上交易的一個障礙。這種模型的另一個優點是在Drift 去中心化限價訂單簿（DLOB）上的交易對與其他Solana 永續合約DEX 相比，可以實現更緊密的買賣價差。這要歸功於做市商能夠輸入基於即時預言機價格和價格偏移的限價訂單功能，即預言機偏移訂單。
結合傳統訂單簿中做市商-承接商順序的反轉（即做市商是「被動」的，因為承接商在做市商競爭成交之前先指定他們的訂單），這增強了競爭，並激勵做市商快速成交訂單。與傳統LOB 相比，這種方法也更有高效，因為做市商不必積極管理部位（即隨著價格變動而重新報價）。因此，激勵與雙方對手方保持一致——鼓勵做市商繼續提供流動性，因為協議能夠減少承接方的有毒流動性，同時確保承接方透過做市商之間的競爭獲得最佳成交價格。
混合模型顯著提高了流動性，透過更好的價格和更快的執行提升了交易者的體驗。在Drift 上，超過一半的交易量現在是由做市商而不是dAMM 完成的，這表明在流動性方面增加一個額外層次的有效性。擁有外部流動性來源也有助於平衡AMM 的庫存偏斜，降低LPs 面臨的非永久性損失的可能性，減少套利者介入的需求。在不久的將來，可能會有更多的迭代改進這個模型，例如Vertex 和Syndr 等協議也在建立朝著混合訂單簿AMM 模型的方向。
永續合約DEX 中流動性池模型的崛起
由Synthetix 和GMX 等協議的成長推動，流動性池模型在永續合約交易領域越來越受歡迎。在過去的一年裡，我們觀察到越來越多的新去中心化交易平台採用了這種模式。
GMX 的獨特方法
一個值得注意的例子是GMX。 GMX 是一個基於Arbitrum 和Avalanche 建構的去中心化現貨和永續交易平台。與典型的AMM 模型不同，GMX 採用的是點對池的模型。
GMX v1 擁有一個多資產池和由Chainlink 提供的動態聚合oracle 來確定資產的真實價格。 GLP 由用於交換和槓桿交易的資產指數組成，如BTC、ETH、AVAX、UNI、LINK 和穩定幣。透過存入任何指數資產，可以鑄造GLP 代幣。 GMX v2 還引入了一個獨立的GM 池（GMX 市場池），允許流動性提供者透過選擇他們喜歡支援的特定代幣來自訂自己的敞口。
GLP 本質上就像賭場裡的「莊家」。當交易者在ETH 上建立多頭部位時，交易者是在從GLP 池中取得ETH 的上漲空間。當交易者在ETH 上建立空頭部位時，交易者是在從GLP 池中取得其他資產相對於ETH 的上漲空間。
如果交易者獲勝，利潤將以所做多或做空的代幣形式從GLP 池中支付。如果交易者虧損，損失將從抵押品中扣除並支付到GLP 池。
儘管存在流動性提供者在交易者獲利時可能虧損本金的風險，但歷史數據顯示，大多數流動性提供者實際上是在與交易者對沖中獲利。例如，在下面的例子中，值得注意的是，大多數在GMX v1 上交易的交易者都在與LP（流動性提供者）虧損。
Synthetix 的革命性作用
Synthetix，作為基於以太坊和Optimism 的去中心化流動性層，一直處於這項變革的前沿。 Synthetix 的衍生品，透過像Optimism 上的Kwenta 這樣的平台促成，依賴Synthetix 債務池提供的流動性。 Synthetix 債務池在促進合成資產和永續期貨交易方面發揮關鍵作用。借助Synthetix 流動性池以及Chainlink 和Pyth 預言機，傳統的訂單簿和對手方的需求得以消除。這種方法使Synthetix 的流動性得以匯集並在各個市場中傳輸，有效解決了滑點問題。
此外，Synthetix 的本地代幣$SNX 在Synthetix 債務池的抵押品中起著至關重要的作用。目前，約93% 的$SNX 已被抵押，抵押總值約為5.73 億美元，完全攤薄的估值為6.17 億美元（截至2023 年10 月10 日）。
如何區分流動性池與vAMM
在這個背景下，理解流動性池模型與vAMM 之間的核心差異是至關重要的。雖然這兩種方法都消除了傳統的中介，如做市商和中心化交易平台，但它們的機制有很大的不同。
在vAMM 中，池僅複製AMM 的流動性深度。 Perp v2 是基於Uni v3 建構的，perp 池本質上是由清算所鑄造的虛擬代幣組成的Uni v3 池。另一方面，流動性池模型沒有像Perp v2 和GMX 那樣的複製流動性，交易者直接與池流動性進行交易。
此外，在vAMM 中，資金利率起著至關重要的作用。它們激勵套利者介入，將市場價格和指數價格之間的偏差降至最低。相較之下，對於流動性池模型，預言機價格比資金利率扮演更重要的角色。值得注意的是，GMX v1 並未依賴資金利率來維持與現貨市場價格的一致性。這一情況一直持續到GMX v2 的推出。
最後，在風險管理方面，vAMMs 通常會使用保險基金作為安全網。這個基金用於吸收交易者的盈虧(PnL)。相反，在流動性池模型中，流動性提供者(LPs) 需要完全承擔交易者的PnL。
流動性池模型在永續合約交易中的崛起，體現了DeFi 領域的一次變革性轉變。這種創新方法促進了交易者和流動性提供者之間的直接和去中心化的互動，同時為後者帶來了盈利的機會。像Synthetix 和GMX 這樣的開創性協議正為一個更有效率和包容的交易生態系統鋪平道路。隨著DeFi 的不斷發展，對創新交易模型的持續探索有望為整個領域帶來更多的多樣性和效率，並滿足更廣泛的用戶和投資者的需求。
超越去中心化：洞悉永續DEX 未來的見解
在不斷發展的永續DEX 領域，本文深入研究了它們的演變歷程，並探討了一些知名模型的案例研究。理想情況下，選擇永續CEX 或DEX 應該是一個簡單的集中與去中心化之間的二元決策。然而，現實遠比這複雜。
儘管永續交易無疑非常適合加密交易領域，但永續DEX 面臨的挑戰遠不止於提高速度、交易量和交易費用等方面的改善。從CEX 向DEX 過渡是多方面的，必須解決許多複雜的因素，使用者才能放心地轉向永續DEX。
建構永續合約交易平台的關鍵組件
開發永續合約交易平台涉及許多關鍵組件，這些組件對於其成功運作至關重要。這些組件對於CEX（中心化交易平台）和DEX（去中心化交易平台）平台都很重要，但實現它們的方法有很大的不同，這種不同是由中心化和去中心化之間的核心區別所驅動的。以下是這些必要組件及其重要性的分解：
註：UI/UX 未包含在元件中，因為我們認為它是評估任何旨在實現大規模採用的永久DEX 的基本面向。
去中心化的創造力：激發永續DEX 進步
儘管CEX 和DEX 平台都旨在提供永續合約，但後端技術的根本差異以及去中心化概念使得實現相同目標具有顯著差異。區塊鏈技術、去中心化和協議代幣的實用性這三個關鍵差異對於DEX 相對於CEX 的運作有著重要影響：
· 區塊鏈技術：去中心化交易平台（DEXs）利用區塊鏈技術提供一個透明且防篡改的交易環境。所有交易都記錄在區塊鏈上，確保信任和可驗證性。
· 去中心化：DEXs 將權力和控制分散在網路參與者之間，降低了中心化操縱或關閉的風險。這增強了安全性和抗審查能力。
· 協議代幣功能：協議代幣的存在鼓勵積極的治理和社區參與。代幣持有者可以對平台決策發表意見，培養歸屬感和去中心化。
這些永續去中心化交易平台的基本差異催生了多個DeFi 創新，例如透過vAMMs 和流動性池的獨特交易模式，與傳統的LOB 模型不同。因此，我們正關注這三個領域的創新潛力：
展望未來，我們期望在永久的DEX 環境中繼續創新。我們渴望看到每個協議如何解決這三個支柱，進一步塑造永久DEX 的未來。
