原文标题：《Diving Deep into Decentralised Perpetual Futures: An Ecosystem Overview and Strategic Analysis》
原文作者：DWF Labs Research
原文编译：Kaori，BlockBeats
在《后见之明》系列早期的文章中，我们介绍了 DWF Ventures 2023 投资论证，详细阐述了我们关注的三个主要领域：
· 衍生品协议
· 消费者 Dapps
· 基础设施中的数据和隐私层
对于第一个领域，衍生品协议涵盖了广泛的产品范围。这包括了各种金融工具，如期货、期权、结构性票据和债券。然而，在本文中，我们将重点关注加密领域中最突出的衍生品之一 - 永续合约。在这里，我们将探讨永续合约的现状，分析中心化交易平台（CEX）和去中心化交易平台（DEX）之间的差异，审查现有的 DEX 永续协议演变，并讨论该领域的潜在发展。
永续合约：一种适合加密世界的产品
对于初学者来说，永续合约（perpetuals）或者永续产品（perps），是目前加密市场中最受欢迎的衍生品合约。自从 2016 年由 Bitmex 引入以来，永续合约已经稳定地从传统期货合约中夺取了市场份额。
如今，永续合约占据了总交易量的惊人的 97%。
永续合约的受欢迎程度可以归因于两个主要因素：
· 灵活的合约期限：永续合约提供了灵活性，允许仓位无限期地保持开放或者由交易者自主决定关闭。传统期货中的固定到期日在对冲风险以及为实物商品定价未来生产和交付成本方面具有实际用途。然而，在比特币这样的数字资产领域，这些成本微乎其微，使得基于期限或交付的对冲变得不再必要。
· 通过资金利率更好地与现货价格对齐：在没有到期日的情况下，永续合约采用资金利率来确保其价格与现货市场紧密相连。与期货合约在到期期间的价格波动相比，这种方法导致了较少的价格波动。
最终，这些因素简化了交易体验，使得用户更容易和直观地管理杠杆仓位。因此，使其成为最广泛采用的衍生品之一。
CEX 永续合约与 DEX 永续合约之间的不匹配
考虑到永续合约的成功，人们可能期望看到这种成功延伸至中心化和去中心化的加密货币交易平台。然而，目前 DEX 与 CEX 之间的交易量比例严重失衡，DEX 仅占总交易量的约 1%。
这个显著的对比凸显出，与大多数去中心化场所相比，中心化交易平台在中心限价簿（CLOB）和交易流程方面仍具有明显优势。
创建去中心化的「CEX 体验」：限价订单簿模型
CEX 使用 CLOB 模型进行交易，因为这是匹配买方（接受方）和卖方（做市方）的最有效方法之一。这些限价订单簿可以在像币安这样的 CEX 上每秒处理多达 100,000 个订单，平均延迟仅为 5 毫秒。该模型允许诸如市场做市商等精明的参与者与系统互动并促进公平的价格发现。这有助于用户在最小的滑点情况下获得最佳价格。
然而，由于区块链的限制，如区块终结、速度和燃气费用，将限价订单簿（LOB）模型复制到 DeFi 已被证明具有挑战性。这个挑战导致了自动化做市商（AMM）的出现，作为一种替代解决方案。AMM 允许代币进行无需许可的交易，无需中心化交易平台或市场做市商，因为流动性提供商（LPs）承担了促成交易的职责。
然而，内在的 AMM 算法存在缺点。它往往导致更高的滑点，尤其是对于较大的交易规模以及在市场波动期间。这个根本限制突显了为什么市场做市商本质上更有动力参与 LOB 模型。LOB 模型允许市场做市商以有利的买卖价格进入头寸，显著降低了发现自己处于亏损头寸的风险。相比之下，AMM 中的流动性提供商（LPs）主要依赖用户交易费用作为收入来源。然而，当交易者获利时，这些费用收益可能会被临时损失抵消。这使得 AMM 对 LPs 的吸引力相对于 LOB 模型所展示的潜在盈利能力要低。
DYDX：引领去中心化永续合约市场的先锋
认识到这个市场空缺，dYdX 率先在去中心化永续合约领域引入了订单簿模型。作为市场的先行者，dYdX 获得了必要的市场份额，并确立了其在交易量方面成为顶级永续合约去中心化交易平台（DEX）的地位。通过订单簿（LOB）模型，它提供了所有 DEX 永续合约协议中最低的做市商和接单者费率，这是其占据主导地位的重要因素。目前，dYdX 基于由 StarkEx 提供的二层（L2）基础设施运行，实现了更高的交易吞吐量。
然而，由于底层区块链的固有局限性，dYdX 尚未完全去中心化。它采用了链下撮合引擎，因为链上模型对用户来说速度太慢、效率太低。StarkEX 通过在链下处理和验证交易来扩展 dYdX，只需在链上验证 STARK 证明。在链上处理交易意味着它是在以太坊上进行处理，这并不高效，因为每个区块更新只能支持大约 12 秒。
为了实现完全去中心化，有人尝试引入完全链上订单簿，但代价是在其他链上运行，如 Solana。Zeta 和 Mango Markets 就是这样的协议，它们利用 Solana 的快速出块时间（约 0.5 秒）提供最佳的链上体验。然而，相比中心化交易平台（CEX），Solana 上的链上订单簿仍然滞后不少 - Zeta 一次只能容纳最多 910 个买单和卖单，且速度仍然明显慢于 CEX。这些协议的有限增长表明，去中心化对用户来说不会是一个关键优势。
因此，提高交易量和流动性仍然是与 CEX 竞争的关键。dYdX 正朝着在 Cosmos 上构建自己的 L1 方向发展，利用 Tendermint 拜占庭容错（BFT）共识机制。除了 1 秒的区块时间和每秒最多 1000 笔交易（TPS）的高性能外，Tendermint BFT 还允许对验证者集合及其职责进行定制。每个验证者都将确保下单和取消始终在网络中传播。然而，这并非链上操作，因为它没有提交到共识。订单仍在链下进行匹配，随后每个区块在链上提交交易。
因此，这引发了关于 dYdX 面临高度集中化风险的争论，因为验证者有动力与做市商合作，以获取 MEV 利润的交易前置或重新排序。在这方面，dYdX 正与 Skip Protocol 和 Chorus One 合作，以减轻验证者的不良行为。削减可能会被用来阻止做市商和验证者之间的勾结，处罚将设置在让验证者不愿承担额外收入风险的水平。
推动 LOB 永续 DEX 去中心化的边界：Hyperliquid
其他协议也在效仿，创建自己的 L1 - 例如仍处于测试阶段的 Hyperliquid。该应用链是由团队手动构建的，仅使用 Tendermint 进行共识。据报道，它能够处理每秒多达 20000 次操作（包括订单，取消，清算），这约为 dYdX v3 当前能力的 20 倍。它利用外部和内部做市商（HLP LPs）的混合，促进了更大程度的去中心化，因为任何人都可以提供流动性。通过对基础设施和应用程序代码的优化，它能够将订单簿完全上链。这确保了订购的透明性，不像在链下订单簿中，验证者可以为自己捕获 MEV。此外，DAO 将负责保险基金的利用，与 dYdX 的团队控制的保险基金相比。总体而言，Hyperliquid 与 dYdX 相比，去中心化了更多协议方面。
该协议自 6 月 14 日开始其 alpha 主网阶段以来，已完成超过 56 亿美元的交易量，平均每天为 4780 万美元。尽管这只占 dYdX 交易量的一小部分，但与 GMX 相当，且超过 Perpetual Protocol 的日交易量。
然而，当前的交易量和流动性可能受到空投传闻的推动，尚不清楚在没有奖励的情况下是否能保持这种水平。从一开始，该协议可能相当集中，大部分验证者是团队，以确保协议的顺畅运行和正常运行时间。逐步去中心化可能会带来共识问题，dYdX 也可能面临这个问题。总的来说，应用链模型仍相对较新，如果协议能够在波动期进行压力测试，将会非常有趣。
尽管如此，dYdX 目前仍然是去中心化永续合约领域的明显市场领导者，其低费用、深度流动性和在不同波动时期经过实战检验的模型。在 2022 年 11 月 FTX 崩溃的直接后果中，dYdX 用户数量增加了 39%。从那时起，dYdX 的平均月交易量也在增加，表明它们为 CEX 交易者提供了一个不错的替代选择。
适应 DeFi 的 AMM 模型：为永续合约引入 vAMM
在 DeFi 领域，AMM（自动化做市商）帮助解决了与众多交易订单相关的高昂 gas 费用问题。Perpetual Protocol（永续协议）通过引入专为永续合约设计的虚拟自动化做市商（vAMM）的概念，进一步推动了这一领域的发展。
如何运作虚拟自动做市商：来自永续协议的洞察
在虚拟自动做市商（vAMMs）模型中，流动性提供者（LPs）扮演着独特的角色。与传统设置中 LPs 直接与交易者对冲不同，在这里，交易者通过位于 vAMM 生态系统之外的抵押品仓库为彼此提供流动性。这个仓库在生成虚拟代币方面发挥着至关重要的作用，促进永续合约的交易。
vAMM 机制依赖于 x*y=k 恒定乘积公式，这是去中心化金融（DeFi）中一个久经考验的概念。然而，这里有一个关键的区别。在这种情况下，「k」值并不是由资产池中的真实资产决定的；相反，它是由平台团队手动设置的。这种手动控制确保「k」的值保持平衡，以防止用户遭受滑点（如果「k」太低）或遇到相对于基础指数价格的显著价格偏差（如果「k」太高）。
与订单簿系统相比，在订单簿系统中，空头和多头未平仓利益水平保持相等，vAMM 模型允许自由浮动的净未平仓利益。为了维持价格稳定并与指数价格保持一致，资金费率起到了作用。这些费率作为套利者的激励，鼓励他们参与并推动永续价格接近现货价格。
Perp v1 面临的挑战
然而，Perp v1 由于其持续的多空头不平衡，给协议带来了巨大的风险。协议不得不介入，向交易者支付资金，资金来源于保险池。理论上，交易费用应该始终大于支付给交易者的资金总额，以使协议模型可持续。不幸的是，在波动性较大的时期，标记价格和指数价格之间的偏差较大时，该模型被证明是不可持续的。随着市场的下跌，过高估计「k」值导致资金利率支付增加，最终耗尽了保险基金。因此，Perp v1 被逐步淘汰。
Perp v2 的进化
Perp v2 试图通过利用 Uni v3 池作为流动性的执行层来减轻困扰 v1 的风险。尽管 LP 仍然提供「单边流动性」，但抵押品会被转换成两种虚拟代币（例如，USDC 抵押品生成等额的 vUSDC 和 vETH，然后存入 Uniswap vUSDC-vETH 池），用于范围订单。这种方法确保每个多头订单对应一个由做市商承担的空头订单，反之亦然。因此，资金支付仅限于交易对手之间，而不涉及协议和交易者，如 v1 中所见。通过集中流动性，LP 可以实现更高的资本效率，同时交易者可以获得更好的价格和更小的滑点。然而，如果 LP 的头寸没有相应地进行对冲，他们在这个模型中也会经历暂时性损失。
V2 利用 Uniswap v3 TWAP 和 Chainlink 预言机来确定指数价格。理论上，只要资产在任一预言机平台上具有价格数据源，就可以允许无需许可地列出资产。然而，与其他资产挂牌仍存在风险，该过程由 DAO 管理，为新市场的创建增加了一层复杂性。由于协议默认使用交叉保证金，用户的抵押品会自动在帐户中的不同头寸之间共享。长尾资产，由于这些资产的固有波动性和缺乏流动性，将对这些投资组合构成巨大风险，这给协议列出这些资产带来了重大挑战。
总的来说，vAMM 为寻求去中心化和即时流动性的交易者提供了一个好的选择。然而，在 Perp v2 模型中，流动性提供者（LP）必须承担无常损失风险。他们通过交易中获得的更高费用进行补偿，从而将成本转嫁给交易者。此外，vAMM 受到池中流动性量的限制，这将导致更大交易的价格滑点。该模型仍然严重依赖套利者来减少标价和指数价格之间的差距，套利者受到资金利率的激励。因此，Perp v2 上的前 10 名交易者平均占据了所有货币对约 88% 的日交易量。因此，该协议更适合精于市场操作的 LP 和套利者，因为交易者可以在其他协议上享受更低的费用和更深的流动性。
融合两大优势：连接订单簿与 AMM 实现最佳交易
Perp v1 和 Drift v1 的经验表明，纯粹的 vAMM 模型在长期运行中是不可持续的。类似的情况也发生在 Drift v1，该版本采用了一种基于交易需求调整虚拟储备（k）的动态 vAMM 模型（dAMM）。然而，在 LUNA 价格暴跌时，多空失衡迅速升级。与此同时，智能合约中关于结算的问题使交易者可以在没有相应负 PnL 的情况下提取大量正 PnL，导致坏账超过了保险基金。这触发了一种银行挤兑的情景，迫使交易和提款暂停。
Drift v2：混合解决方案
Drift v2 旨在通过引入混合方法来解决 v1 中 dAMM 模型的问题，这种方法同时利用订单簿和 dAMM 作为流动性来源。Drift v2 允许交易通过 3 个流动性来源进行路由，确保链上可以有效地匹配大量订单。
1、即时（JIT）流动性：做市商通过荷兰拍卖竞争填补市场订单。拍卖从市场订单价格开始，逐渐变化。拍卖持续时间为 5 秒。
2、去中心化限价订单簿：订单通过限价订单簿（LOB）进行路由，由 keepers 管理，与做市商进行匹配，从交易中赚取一定比例的费用。
3、AMM：即使没有做市商，这个组件也确保用户的订单始终得到填充。使用资金利率来实现保持中立的目标（即，如果净多头，则对空头头寸有溢价）。
混合模型的优势
通过混合订单簿 AMM 模型，Drift 能够弥补降低大额交易滑点的差距，这是用户完全转向链上交易的一个障碍。这种模型的另一个优势是在 Drift 去中心化限价订单簿（DLOB）上的交易对与其他 Solana 永续合约 DEX 相比，可以实现更紧密的买卖价差。这得益于做市商能够输入基于实时预言机价格和价格偏移的限价订单功能，即预言机偏移订单。
结合传统订单簿中做市商-承接商顺序的反转（即做市商是「被动」的，因为承接商在做市商竞争成交之前先指定他们的订单），这增强了竞争，并激励做市商快速成交订单。与传统 LOB 相比，这种方法也更高效，因为做市商不必积极管理头寸（即随着价格变动而重新报价）。因此，激励与双方对手方保持一致——鼓励做市商继续提供流动性，因为协议能够减少承接方的有毒流动性，同时确保承接方通过做市商之间的竞争获得最佳成交价格。
混合模型显著提高了流动性，通过更好的价格和更快的执行提升了交易者的体验。在 Drift 上，超过一半的交易量现在是由做市商而不是 dAMM 完成的，这表明在流动性方面增加一个额外层次的有效性。拥有外部流动性来源还有助于平衡 AMM 的库存偏斜，降低 LPs 面临的非永久性损失的可能性，减少套利者介入的需求。在不久的将来，可能会有更多的迭代改进这一模型，例如 Vertex 和 Syndr 等协议也在构建朝着混合订单簿 AMM 模型的方向。
永续合约 DEX 中流动性池模型的崛起
由 Synthetix 和 GMX 等协议的增长推动，流动性池模型在永续合约交易领域越来越受欢迎。在过去的一年里，我们观察到越来越多的新去中心化交易平台采用了这种模型。
GMX 的独特方法
一个值得注意的例子是 GMX。GMX 是一个基于 Arbitrum 和 Avalanche 构建的去中心化现货和永续交易平台。与典型的 AMM 模型不同，GMX 采用的是点对池的模型。
GMX v1 拥有一个多资产池和由 Chainlink 提供的动态聚合 oracle 来确定资产的真实价格。GLP 由用于交换和杠杆交易的资产指数组成，如 BTC、ETH、AVAX、UNI、LINK 和稳定币。通过存入任何指数资产，可以铸造 GLP 代币。GMX v2 还引入了一个独立的 GM 池（GMX 市场池），允许流动性提供者通过选择他们喜欢支持的特定代币来定制自己的敞口。
GLP 本质上就像赌场里的「庄家」。当一个交易者在 ETH 上建立多头头寸时，交易者是在从 GLP 池中获取 ETH 的上涨空间。当一个交易者在 ETH 上建立空头头寸时，交易者是在从 GLP 池中获取其他资产相对于 ETH 的上涨空间。
如果交易者获胜，利润将以所做多或做空的代币形式从 GLP 池中支付。如果交易者亏损，损失将从抵押品中扣除并支付到 GLP 池。
尽管存在流动性提供者在交易者盈利时可能亏损本金的风险，但历史数据显示，大多数流动性提供者实际上是在与交易者对冲中获利。例如，在下面的例子中，值得注意的是，大多数在 GMX v1 上交易的交易者都在与 LP（流动性提供者）亏损。
Synthetix 的革命性作用
Synthetix，作为基于以太坊和 Optimism 的去中心化流动性层，一直处于这一变革的前沿。Synthetix 的衍生品，通过像 Optimism 上的 Kwenta 这样的平台促成，依赖于 Synthetix 债务池提供的流动性。Synthetix 债务池在促进合成资产和永续期货交易方面发挥着关键作用。借助 Synthetix 流动性池以及 Chainlink 和 Pyth 预言机，传统的订单簿和对手方的需求得以消除。这种方法使 Synthetix 的流动性得以汇集并在各个市场中传输，有效解决了滑点问题。
此外，Synthetix 的本地代币$SNX 在 Synthetix 债务池的抵押品中起着至关重要的作用。目前，约 93% 的$SNX 已被抵押，抵押总值约为 5.73 亿美元，完全摊薄的估值为 6.17 亿美元（截至 2023 年 10 月 10 日）。
如何区分流动性池与 vAMM
在这个背景下，理解流动性池模型与 vAMM 之间的核心差异是至关重要的。虽然这两种方法都消除了传统的中介，如做市商和中心化交易平台，但它们的机制有很大的不同。
在 vAMM 中，池仅复制 AMM 的流动性深度。Perp v2 是基于 Uni v3 构建的，perp 池本质上是由清算所铸造的虚拟代币组成的 Uni v3 池。另一方面，流动性池模型没有像 Perp v2 和 GMX 那样的复制流动性，交易者直接与池流动性进行交易。
此外，在 vAMM 中，资金利率起着至关重要的作用。它们激励套利者介入，将市场价格和指数价格之间的偏差降至最低。相比之下，对于流动性池模型，预言机价格比资金利率扮演着更加重要的角色。值得注意的是，GMX v1 并未依赖资金利率来保持与现货市场价格的一致性。这一情况一直持续到 GMX v2 的推出。
最后，在风险管理方面，vAMMs 通常会使用保险基金作为安全网。这个基金用于吸收交易者的盈亏 (PnL)。相反，在流动性池模型中，流动性提供者 (LPs) 需要完全承担交易者的 PnL。
流动性池模型在永续合约交易中的崛起，体现了 DeFi 领域的一次变革性转变。这种创新方法促进了交易者和流动性提供者之间的直接和去中心化的互动，同时为后者带来了盈利的机会。像 Synthetix 和 GMX 这样的开创性协议正为一个更高效和包容的交易生态系统铺平道路。随着 DeFi 的不断发展，对创新交易模型的持续探索有望为整个领域带来更多的多样性和效率，满足更广泛的用户和投资者的需求。
超越去中心化：洞悉永续 DEX 未来的见解
在不断发展的永续 DEX 领域，本文深入研究了它们的演变历程，并探讨了一些知名模型的案例研究。理想情况下，选择永续 CEX 或 DEX 应该是一个简单的集中与去中心化之间的二元决策。然而，现实远比这复杂。
尽管永续交易无疑非常适合加密交易领域，但永续 DEX 面临的挑战远不止提高速度、交易量和交易费用等方面的改进。从 CEX 向 DEX 过渡是多方面的，必须解决许多复杂的因素，用户才能放心地转向永续 DEX。
构建永续合约交易平台的关键组件
开发一个永续合约交易平台涉及到许多关键组件，这些组件对于其成功运营至关重要。这些组件对于 CEX（中心化交易平台）和 DEX（去中心化交易平台）平台都很重要，但实现它们的方法有很大的不同，这种不同是由中心化和去中心化之间的核心区别所驱动的。以下是这些必要组件及其重要性的分解：
注：UI/UX 未包含在组件中，因为我们认为它是评估任何旨在实现大规模采用的永久 DEX 的基本方面。
去中心化的创造力：激发永续 DEX 进步
尽管 CEX 和 DEX 平台都旨在提供永续合约，但后端技术的根本差异以及去中心化概念使得实现相同目标具有显著不同之处。区块链技术、去中心化和协议代币的实用性这三个关键差异对于 DEX 相对于 CEX 的运作有着重要影响：
· 区块链技术：去中心化交易平台（DEXs）利用区块链技术提供一个透明且防篡改的交易环境。所有交易都记录在区块链上，确保信任和可验证性。
· 去中心化：DEXs 将权力和控制分散在网络参与者之间，降低了中心化操纵或关闭的风险。这增强了安全性和抗审查能力。
· 协议代币功能：协议代币的存在鼓励积极的治理和社区参与。代币持有者可以对平台决策发表意见，培养归属感和去中心化。
这些永续去中心化交易平台的基本差异催生了多个 DeFi 创新，如通过 vAMMs 和流动性池的独特交易模式，与传统的 LOB 模型不同。因此，我们正关注这三个领域的创新潜力：
展望未来，我们期望在永久的 DEX 环境中继续创新。我们渴望看到每个协议如何解决这三个支柱，进一步塑造永久 DEX 的未来。
