HASH:HashKey 郝凱：解析 Uniswap V3 集中流動性原理及潛在影響

UniswapV3中，流動性提供者可通過分析數據、調節價格區間和制定策略來獲得超過市場平均的交易費分成。

撰文：郝凱，就職于HashKeyCapitalResearch審核：鄒傳偉，萬向區塊鏈首席經濟學家

近日，Uniswap官方正式對外介紹即將推出的V3版本。UniswapV3的主要改進包括：聚合流動性的粒度控制、多級費率、范圍訂單、高級預言機和軟件許可保護等。本文主要針對聚合流動性的粒度控制功能進行研究，并分析這個功能對生態中參與者造成的影響。

聚合流動性的粒度控制

Uniswap被詬病的一個缺點是資金利用率低。如下圖所示，Uniswap中鎖定的資產價值大約是77.8億美元，但過去24小時的交易量只有11.2億美元，占比僅為14%左右。

圖1：Uniswap中鎖定的資產價值

圖2：Uniswap的交易量

造成資金利用率低的主要原因是流動性的提供方式。在當前V2版本中，所有流動性都是按照恒定乘積曲線x*y=k來為全區間提供。但在實際交易過程中，某一段時間內的絕大多數交易只會發生在局部價格區間，也就是說，有大量的鎖定資產并沒有實際參與交易。在一些特殊場景中，例如穩定幣交易對，超過99%的流動性永遠不會被理性交易者所使用。

UniswapV3在恒定乘積曲線x*y=k的基礎上增加了粒度控制功能，流動性提供者可以選擇將資金集中在交易最頻繁的區間內，以實現集中流動性和提高資金利用率。UniswapV3為流動性提供者的頭寸創建ERC-721合約。與UniswapV2的同質的流動性不同，V3的流動性是由一系列不同區間上的流動性組成。

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不同的流動性提供者在不同區間上提供的流動性不是同質的，但區間和區間會出現重疊的情況。為此，UniswapV3引入了Tick的概念。UniswapV3將整體價格曲線分解成很多不同的Tick。每個Tick都有流動性，如果一個Tick的流動性耗盡，那么交易會進入下一個Tick。流動性提供者在某個價格區間提供流動性時，這些流動性會被分配到這個區間的所有Tick中。價格區間可以由區間上下限的兩個Tick表示。交易費可以對每一個Tick分別進行計算，并根據這個Tick上的流動性占比對流動性提供者進行交易費的分配。

普通流動性提供者應該如何參與UniswapV3

在UniswapV2中，流動性提供者獲得的交易費的分成由三個變量決定：生態中總的流動性L，自己提供的流動性l，以及總的交易費F。流動性提供者獲得的交易費f=l*F/L。

UniswapV3的流動性是非同質的，允許流動性提供者針對不同價格區間提供流動性。當實際交易發生在這個價格區間時，流動性提供者可以獲得交易費的分成；當實際交易發生在這個價格區間之外時，流動性提供者不能獲得交易費的分成。

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對于普通流動性提供者，他們提供流動性的目的是獲得交易費的分成，并且會盡可能利用手中的資金獲得更多分成。因此，理性的流動性提供者會將資金提供在合理的價格區間。在這里，流動性提供者需要做出一個權衡。

流動性提供者可以把這個價格區間設置的比較小。此時，他們的資金利用率會提高，如果交易價格落在這個區間內，他們可以獲得更多分成。缺點是實際交易價格有更高的概率偏離這個區間，流動性提供者不能獲得任何分成。

流動性提供者也可以選擇保守一些，把這個價格區間設置的比較大。此時，實際交易價格不容易偏離這個區間，流動性提供者可以持續獲得交易費分成。但價格區間設置的比較大意味著流動性需要分配給更多的Tick，他們在每個Tick上的流動性占比會減小，資金利用率會降低。

那么普通的流動性提供者應該怎樣更合理地參與UniswapV3呢？對于穩定幣交易對，例如DAI/USDC，價格大多數都處于0.99至1.01的區間內，流動性提供者可以直接選擇將資金放入這個價格區間。穩定幣交易對的歷史數據比較少，未來如果有足夠多的數據支撐，流動性提供者可以選擇繼續縮小價格區間，以進一步提高資金利用率。

下面主要分析一下非穩定幣交易對的情況，以ETH/USDC為例。ETH的價格漲跌幅如下圖所示，從圖中可以看出，所有的數據都在正負30%的區間內。這意味著流動性提供者把價格區間設置為當前價格的70%至130%就可以一直參與交易費的分成。與UniswapV2相比，此時的資金利用率已經提高了大約7倍。

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圖3：ETH的價格漲跌幅

對數據進一步分析還可以繼續優化價格區間。下圖是ETH的價格漲跌幅頻數圖，絕大多數數據集中在正負15%的區間內。數據分布近似滿足正態分布，期望是0.37%，標準差是6.38%。對于正態分布來講，在期望值正負兩個標準差之內的概率超過95%。也就是說，流動性提供者把價格區間設置為當前價格的87%至113%，就可以參與到絕大多數交易費的分成。與UniswapV2相比，此時的資金利用率提高了大約15.7倍。

圖4：ETH的價格漲跌幅頻數圖

需要指出的是，通過歷史數據并不能得到一個固定的價格區間，流動性提供者還需要根據價格的實際變動來動態調節價格區間。對于價格波動很大的交易對，實際價格有更大的概率會偏離價格區間，流動性提供者想要選取一個合理的有限價格區間來長期獲得交易費分成是非常困難的。

在UniswapV2中，所有流動性提供者獲得的交易費分成的方式是一樣的，相當于所有流動性提供者都能獲得「市場平均收益」。在UniswapV3中，流動性提供者可以通過更合理的價格區間和資金分配來獲得超過「市場平均收益」的「Alpha收益」。但想要實現「Alpha收益」，流動性提供者需要不斷分析數據、調節價格區間和制定更合理的策略。如果普通流動性提供者不想花費時間和精力，那么他們可能需要購買專業的流動性提供者的策略和服務。

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聚合流動性的粒度控制的另一個對流動性提供者非常友好的特點是可以控制無常損失。通過設置價格區間，流動性提供者可以將自己的資金控制在一個有限的范圍內。如果實際交易價格偏離這個區間，流動性提供者不會參與交易，可以預先控制無償損失。

對DeFi的影響

UniswapV3的聚合流動性的粒度控制會對DeFi項目中的去中心化交易所產生很大的影響。聚合流動性的粒度控制功能可以提高資金利用率，這一點對于穩定幣交易對尤其明顯。如果能在實際使用過程中滿足用戶體驗，那么其他去中心化交易所也會借鑒這個模式進行改進。

如果DeFi生態中的AMM都加入聚合流動性的粒度控制功能，那么對DeFi進行經濟攻擊的難度需要重新評估。在當前AMM模式中，攻擊者向AMM資產池投入資產X，獲得資產Y并抬高AMM資產池內資產Y的價格。攻擊者可以通過x*y=k來精確計算攻擊后的價格和需要動用的資金。加入聚合流動性的粒度控制功能后，在AMM中的流動性可以都集中在攻擊者的目標價格之前的區間，那么攻擊者需要動用更多的資金才能達到相同的目的。從這個角度來看，攻擊者進行經濟攻擊的難度增大了。當然，攻擊者還是可能通過閃電貸等方式獲得足夠的資金來完成攻擊。

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對于使用AMM作為價格預言機的DeFi項目，聚合流動性的粒度控制功能可以使更多的流動性集中到合理的價格區間，這意味著在正常情況下AMM的滑點更小，可以更穩定地提供價格數據。但是，在極端情況下，由于合理價格區間之外的流動性會減少，AMM的價格可能會發生劇烈變化，擾亂預言機報價。極端情況結束后，套利者進行套利會使價格回歸正常區間，套利者的獲利情況與實際流動性的分配區間有關。

資產的定價權是由大資金決定的。對于BTC、ETH等主流資產，交易主要發生在中心化交易所，因此這些資產的定價權由中心化交易所掌握。對于小市值的長尾加密貨幣，交易主要發生在去中心化交易所，定價權由去中心化交易所掌握。聚合流動性的粒度控制功能可以進一步集中長尾資產的流動性，提高交易深度，交易者可以有更接近中心化交易所的用戶體驗。因此，這個功能可以增強去中心化交易所對長尾資產的定價權。

對Uniswap的估值

DeFi屬于新興領域，對DeFi項目進行估值需要用其他領域作為參考。Uniswap本質上屬于交易所，可以用傳統金融領域的交易所作為參考。下表中列出的是全球已經上市的主要交易所，包括洲際交易所、香港交易所、芝加哥商品交易所、芝加哥期權交易所、德意志交易所和納斯達克等。從表中數據可得，這些交易所的平均市盈率大約是32。Coinbase交易所剛剛在美股上市，目前的市盈率為189。由于Coinbase交易所的上市時間太短，在后面分析過程中不采用它的PE值。

表1：主要的上市交易所

加密貨幣交易所的主要收入就是交易手續費，例如Coinbase在招股書中提到，其絕大部分收入來自于交易手續費。Uniswap是去中心化交易所，幾乎不需要運營成本，可以粗略將交易手續費視作收益。因此，Uniswap的市值近似等于PE*交易手續費。

根據官網數據，Uniswap在過去一段時間的日均交易量大約是10億美元，交易手續費比例為0.3%，因此Uniswap每天的交易手續費是300萬美元，推算得每年的交易手續費是11億美元。如果參照傳統金融領域的交易所的PE值32，那么Uniswap的市值應該是350億美元。目前，Coinbase交易所的總市值是610億美元，經過一段時間的市場交易后，Coinbase交易所的總市值也可以作為一個可以參考的目標。Uniswap的治理代幣UNI的市值為198億美元。但是注意，Uniswap的交易手續費都分給了流動性提供者，治理代幣UNI并不能捕獲這部分價值。

以上對Uniswap的估值只是為了直觀展示，估值的方法并不精確，在數值上沒有太大的實際參考意義。然而，這可以引發我們思考一些問題。

Uniswap的交易量已經非常高了，因此它的交易手續費也非常高，這就說明Uniswap確實創造了很大的商業價值。那這部分商業價值最終被誰獲得了呢？目前來看，這是被生態中的流動性提供者和套利者等參與者所獲得。這也是Uniswap的流動性提供者在存在無償損失的情況下還繼續提供流動性的動力。其他DeFi項目也有類似的情況，項目方并不從參與者中間進行抽成。這與中心化項目的理念有非常大的區別，例如中心化交易所的絕大部分利潤最終都由交易所團隊拿走。同時，DeFi的運行成本要遠遠低于中心化項目，這一點對于交易所尤其明顯，這也意味著DeFi未來有巨大競爭優勢和潛力。

Uniswap的成功也給非加密貨幣市場的分布式商業項目做出很好的示范。如果想打造一個成功的、被更多人接受的分布式商業項目，那么在項目的利益分配上必須要與傳統商業模式有所區別。生態中大部分的利潤要分給參與者而不是發起人。并且，分布式商業項目在制定好運行規則之后，再正常運行情況下要盡可能減少人為干擾，在最大程度上發揮分布式的優點。

總結

UniswapV3提出了很多改進方向，最主要的是聚合流動性的粒度控制功能。流動性提供者可以選擇將資金集中在交易最頻繁的區間內，以實現集中流動性和提高資金利用率。UniswapV3為流動性提供者的頭寸創建ERC-721合約，與UniswapV2的同質的流動性不同，V3的流動性是由一系列不同區間上的流動性組成。UniswapV3還設計了Tick來解決交易費的分成問題。

普通流動性提供者會盡可能利用手中的資金獲得更多分成，他們需要將資金提供在合理的價格區間。流動性提供者可以通過分析數據、調節價格區間和制定策略來獲得超過市場平均的交易費分成。市場上肯定會出現專業的流動性提供者，普通流動性提供者可以購買和跟隨他們的策略。

UniswapV3會對去中心化交易所項目產生很大的影響。AMM中加入聚合流動性的粒度控制功能會加大DeFi攻擊者進行經濟攻擊的難度。同時，去中心化交易所會進一步增強對長尾資產的定價權。

UniswapV3的最終實施效果還需要在實踐中檢驗。目前，Uniswap計劃在5月正式上線以太坊主網，然后會部署Layer2解決方案Optimism網絡，以降低Gas費。因此，UniswapV3還會受限于Optimism的開發進度。如果UniswapV3可以順利在Layer2上運行，在降低以太坊交易gas的同時提高用戶體驗，那么Uniswap的交易量和生態會繼續長足發展。

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