DEX:誰是最好Dex鏈上聚合器？這可能是目前最深入的分析

DeFi整體市場因2020年下半年流動性挖礦的熱潮而高速發展，DeFi市場各板塊的基礎建設與資產用戶流量均達到歷史以來新的高度。目前大眾所認知的DeFi市場主要由借貸、去中心化交易所、資管、穩定幣、聚合器等類別以一種有機的方式形成。

而隨著去中心化交易所領域的成熟，DEX聚合器的重要性逐漸凸顯。本報告主要研究聚合器這一類協議平臺，其作用在于聚合多個去中心化交易所的報價，以確保用戶能以最好的價格進行資產交易。

DEX市場仍以Uniswap和Sushiswap為寡頭市場，二者瓜分了超過68%的市場份額，而Curve、0x等原聲DEX協議也能達到超2.5億美金日交易量。此外，有些DEX協議成為某些特定長尾資產的主要交易場所。

此時聚合器的出現將解決目前DEX市場流動性分散的問題，并且以提供具有相對優勢價格的方式參與。由于涉及到拆單、路由以及Gas費用優化，這一價格發現過程相當復雜。然而目前市面上關注聚合器如何執行訂單以及其背后價格發現邏輯的研究極少。此外，路由、拆單和Gas費用優化框架相似情況之下，不同的聚合器調用DEX協議的偏好略有不同，這種偏好同時隨著時間遷移發生變化。

聚合器通過自身設置的聚合算法為用戶提供最佳的交易路徑使用戶以最好的價格進行交易通證。在交易前，用戶需根據自己的需求以及聚合算法參數要求輸入相關參數，如決定交易方向的交易對、交易數額大小、滑點范圍、協議偏好等。聚合器通過用戶輸入的參數根據自身的算法得出交易路徑結果，交易路徑結果通常包含交易拆單、路由、滑點等。

目前該類別涉及的協議較少，主要以1inch和0x為主要服務提供商。因此，本文以1inch V1、V2與0x為研究對象， 通過追蹤其鏈上數據并根據聚合算法特點分析該市場交易基本狀況、聚合算法的差異，對聚合器市場生成一定客觀而專業的判斷，幫助用戶了解該市場。但由于項目方未公開其具體聚合算法，本報告僅能基于鏈上歷史交易數據反推聚合算法諸多邏輯，因此存在仍值得商榷的問題。

在本報告中，研究樣本為1inch V1、V2和0x三個聚合協議超過81萬條的歷史交易記錄。這些交易記錄顯示三個聚合協議不同的交易特點。首先交易多頻繁發生于主流資產如ETH、穩定幣，同時多集中于中小額交易（<150 ETH）。其次在聚合算法對比上，各聚合協議發生路由的交易筆數的比例遠高于拆單比例，此外1inch的路由與拆單比例均高于0x。

這些數據結果表明0x與1inch的可能針對不同的目標市場，1inch更傾向于吸引持有長尾資產的大戶，0x則主要吸引持有主流資產的小額交易者。不管1inch與0x呈現何種競爭狀態，我們認為需肯定聚合協議作為DeFi交易應用層的角色，以及目前二者的聚合算法之間仍呈現無差異性。

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根據調查，本文分別獲取代表1inch兩個版本的智能合約地址以及0x 的1個智能合約歷史交易數據，截取時間段為其各自首筆交易記錄至2021年2月5日。

聚合器交易記錄樣本獲取情況

來源：Huobi DeFi Labs

樣本獲取情況表明1inch V1的首筆交易發生于2020年7月，正是DeFi市場流動性挖礦熱潮出現的開端，而0x與1inch V2則分別于19年九月份、20年11月份出現。三者交易筆數在量級上有所差異，1inch V1、V2約是0x交易筆數的2倍；1inch V2盡管上線最晚，但其交易筆數最高，整體市場反應熱烈。

用戶可將手中A通證通過聚合器遍歷各DEXs換取一定數量的B通證，根據以A換B的交易方向，本報告使用A/B為交易對符號。在數據處理與分析中，A/B與B/A為不同的研究對象，這是出于采用聚合算法算出的交易路徑往往相去甚遠，因而二者需要區別開來。

據樣本統計在0x與1inch V1、V2協議上發生的總交易對約有3.3萬個，這些交易對在三個協議上的分布分別是0.9萬、1.2萬、2.2萬個。為了探索聚合算法在設置上對不同交易對是否存在不同敏感性（或偏好性），我們做了三個協議的交易對重疊分離分析。

本報告以交易次數從大到小排序選出前1%交易對，并作出如下交易次數比例分布。結果顯示前1%的交易對交易次數比例在40%-60%區間。由于這些前1%的交易對多由ETH、USDT、USDC、DAI等主流資產組成，這批交易被定義為主流資產交易對。因此下圖即是顯示主流資產相較于長尾資產更頻繁在聚合器上交易。此外，1INCH作為聚合器1inch的通證，含1INCH的交易對交易筆數也在前列。

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前1%交易對交易次數比例分布

來源：Huobi DeFi Labs, Etherscan.io

根據如下各聚合器交易對頭1%的交易對重疊圖，代表三個協議的三個圓形向中心大面積覆蓋現象較明顯。0x、1inch V1與1inch V2分別僅有10個、45個和104個獨立交易對發生在其平臺上。這種中心大米那集覆蓋表明聚合算法對主流資產交易對（如ETH/DAI等）的處理差異性并不強，即三者聚合協議中并沒有哪一個協議能產生最優的主流資產聚合路徑，用戶在交易主流資產時在選擇何種聚合平臺并無明顯差異。我們認為這反應聚合器算法的精密程度、獨特性還未發展到可分流主流資產交易對的階段。

三個聚合器智能合約地址交易筆數前1%交易對重疊與分離現象

DeFI市場目前呈現的特性為相較于CeFi，長尾資產更加明顯，且由于DeFi市場發展程度與用戶交易需求匹配的問題，這類長尾資產極少被交易。正如上文1前1%交易對比例分布所示，極少數主流交易對控制了大多數交易對交易次數。

三個協議的3.3萬個交易對的重疊分離現象由如下圖顯示，其中在三個協議上分別只出現1次的交易對高達2.5萬個，而在三個協議上全部都發生過的交易僅有2375個。這意味著相比較主流資產（ETH/DAI），不同長尾資產的交易對更多只在一個協議上發生。這種分離現象在長尾資產交易對中出現的原因可能在于長尾資產掌握在少數用戶中，且其交易頻繁度弱于主流資產。

所有交易對重疊與分離現象

如下表格統計了在0x與1inch V1、V2三個協議中交易最頻繁的前三個交易對，結果顯示這些交易對均涉及ETH，且交易筆數占比之和超過交易總數7%。

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交易最頻繁的前三個交易對

樣本統計結果顯示交易對中含有ETH的交易對數量為4129個，約占總交易對數量13%，交易總數則占比約64%。這一結果并不讓人訝異，因1inch與0x均建立在以太坊上，而ETH是以太坊的通證且市值排名第二。

含ETH的交易對比例情況

本報告針對含ETH的交易對進行了進一步研究，結果如下圖所示。三個智能合約的交易記錄均存在交易數額大于1000ETH的交易，而整體交易次數與交易數額的分布權重明顯傾向于小額交易（10ETH以下）。其中0x與1inch V2交易數額小于0.5ETH的交易次數均高于5,500條，而1inch V1則主要集中于1-5ETH和150-500ETH區間。本文并未對不含ETH的交易對進行交易數額分析，原因在于Etherscan.io中交易以美元計價的數額為實時變動，反應通證的當前價格，而非交易時的歷史價格。

含ETH的交易對的交易數額與其交易次數分布

交易路徑均呈現采用先拆單、后路由的特點

拆單、路由是聚合器根據用戶提供的交易數額、滑點、協議偏好、CHI使用等輸入參數通過聚合算法得到的交易路徑最終結果。0x、1inch V1與V2均采用先拆單后路由的聚合算法。拆單指將大額交易分拆為數個小額交易；路由指在交易A通證為B通證的過程中涉及其他第三方通證，如“A—>C—>B”這一交易路徑表明其經過1次路由。

如下圖的交易路徑所示，聚合器交易采用先拆單后路由的方式，且拆單后可再進一步進行拆單。

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聚合器交易路徑之先拆單后路由

來源：Huobi DeFi Labs

拆單這一設計存在的目的與DEX的機制有關，盡管不同的DEX采用諸多不同的交易機制，但均無法解決交易滑點問題。交易滑點從交易者角度看指交易的最終價格與實際市場價格之間的差額，滑點越大交易者面臨的交易摩擦損失越高。交易數額與流動性資金池大小均能影響交易滑點：交易數額越小，流動性資金池越大，滑點越低。由于該原因，拆單通過將大額交易拆成多筆小額交易能到減少交易滑點。

拆單本質是將一筆交易指令拆成多個交易指令，因此拆單實質上是一種增加消耗Gas費用的動作。聚合算法需平衡通過拆單帶來的降低滑點的好處以及由于拆單增加指令而不得不承擔更多的Gas消耗。

路由這一設計則是因為不存在A/B流動性池，或者A/B流動性資金池較小。通過增加路由可以解決目標通證流動性資金池匱乏的問題，以及匱乏帶來的滑點增加的問題。

統計分析結果顯示拆單這一行為在三個聚合器智能合約地址中均并不常發生，尤以0x為最甚。0x僅有不到6%交易發生拆單現象；1inch V1、V2則有超過20%發生。

拆單交易比例對比

來源：Huobi DeFi Labs, Etherscan.io

三個智能合約地址的拆單數據分布結果如下，字段-1表明存在拆單行為，但由于Etherscan沒有完全解析，導致暫時無法判斷其具體拆單次數。字段2表明經過A通證經過1次拆單后存在2個子交易單。

拆單統計結果表明三者協議多數拆單交易形成的子交易單個數集中于2和3，表明多數拆單交易僅發生1、2次拆單。同時有個別交易存在拆單數量極端高情形。

0x協議上僅有5.8%的交易發生拆單行為，且多集中于2字段，表明多數拆單行為僅拆了1次；且單筆拆單后的單子數量最高為8，表明0x的交易中單筆交易發生最高的拆單次數為7。

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1inch V1有29%的交易發生拆單行為，該比例是三者之最。同時1inch V1單筆拆單的次數存在跳躍性，其單筆拆單次數分布為：1至12均有而后直接跳躍至16、17次。

1inch V2拆單比例為23%，拆單交易數最多。單筆拆單次數分布為：除12之外，1至14次均有。

拆單交易數統計分布

三個聚合智能合約地址的交易路由比例分布較拆單比例分布更平衡。下圖顯示1inch V1和V2的交易涉及第三方通證的比例均超過70%；而0x不僅拆單比例僅為5.8%，其路由涉及第三方通證的比例也只有26%。

根據前文分析，聚合器上的交易不涉及ETH的交易對高達87%，且交易對中存在大量長尾資產，因此聚合器上的交易發生路由的比例如此高是合理的。

路由交易比例對比

如下為路由交易數統計分布結果，1inch V2和0x協議上單筆交易路由數主要集中在1個，1inch V1單筆交易路由數則主要在1個和2個。三個聚合器智能合約地址的交易記錄均顯示若涉及路由行為，則均只涉及較少個路由。

1inch V1與V2的路由比例相當，但路由數量的交易數統計分布較為不同，1inch V1路由分布主要在1-2個，而1inch V2則非常集中于只涉及1個路由。0x協議上涉及路由的交易與1inch V2一樣非常集中于1個。

路由交易數統計分布

聚合器由于在尋找最佳交易價格時使交易路徑變得更加復雜，復雜一詞指需要通過更多的交易指令方可完成交易，導致Gas費用損耗勢必增加。也因為如此，Gas費用一直是聚合器最被詬病的一點，甚至聚合器淪為用戶尋找最佳交易路徑的方式，但卻不是最佳交易場所。

Gas費用的損耗與聚合器內置算法的輸出結果拆單和路由相關，而拆單、路由由調用的流動性池市場深度、交易數額等決定。本章節將著重討論Gas費用與拆單、路由2個影響因素的關系。

如下三張時序圖均為每日平均每筆交易所花費的Gas費用與相應平均拆單、路由數的統計結果。Gas費用數值對應右軸，且以ETH為計價單位；左軸為拆單數和路由數的平均次數。

時序圖反應出了聚合算法與市場發展之間的動態關系。0x的平均拆單、路由數和Gas費用均顯示出隨著時間偏移減小、向下收斂的趨勢。而1inch V1因為最早上線，數據密集，且經歷了DeFi市場由衰至盛的過程，其曲線呈現明顯的起伏波動。在流動性挖礦熱潮之前，三條曲線均較為平穩，而在進入流動性挖礦熱潮之后，散點分布區域擴大，呈現無序狀態。而1inch V2數據稀疏，但可清晰看出拆單次數下跌、路由數穩定以及Gas費用增加的趨勢。

若置于相同時期段（2020年11月-2021年2月），0x與1inch V2則顯示出相近趨勢。

每日每筆交易所支付的Gas fee與拆單和路由的時序圖

拆單與路由增加了交易指令因而共同決定整筆交易的總Gas費用損耗，因此我們通過熱力圖進一步分析拆單數與路由數對交易Gas費用損耗的聯動影響。熱力圖結果顯示三個聚合器智能合約地址交易的平均Gas費用數值向右下方增加，這表明Gas費用隨著拆單數和路由數的增加而增加。

同時熱力圖顯示了拆單數和路由數對Gas費用影響速率不均，即每增加一個通證對Gas費用的影響程度重于每增加一個子交易單對Gas費用的影響程度。

Gas fee與拆單和路由的熱力圖

聚合器幫助用戶在多個交易平臺中尋找最由價格，因此至少需要遍歷備選交易平臺，0x目前具有的備選交易平臺具有17個，而1inch目前具有31個。由于DEX市場交易量長期以來約有60%由Sushiswap、Uniswap和Curve瓜分，本報告僅選取DEX三大頭部Sushiswap、Uniswap和Curve為研究對象，以觀測聚合器在調用該三大DEX時是否存在偏好。

從交易總數分布上看，Uniswap一直是聚合器們最主要調用的協議。而Curve幾乎不被0x調用，但被1inch V1、V2調用的次數仍較客觀在10萬筆上下。而Sushiswap則極少被1inch V1 調用。這是由于Sushiswap與1inch V2出現的時間相近，前者在去年9月份，后者在去年11月份出現。

調用三大DEX的次數分布

除了交易次數的匯總統計數據對比外，本報告追蹤并通過分析數據得到如下三個聚合器智能合約地址每日平均每筆交易涉及三大DEX的時序圖。

時序圖表明平均每日每筆交易中，Uniswap被0x和1inch V2調用的次數平均在1至2次區間，而在1inch V1中，Uniswap調用次數呈現明顯分層現象。首先是流動性挖礦熱潮伊始前（2019/11-2020/06），調動次數穩定在0.5-1次之間；而當進入DeFi流動性挖礦熱潮初期后，調動次數上升至1.5-2.5次。由于聚合器具有拆單、路由等特點，一筆交易可能存在調用多個、多次DEX的情形。

但在去年8-9月間，該數值回落在1.5上下，且波動明顯，這一期間Sushiswap正好出現。Sushiswap的出現明顯影響了1inch V1調用Uniswap的次數，其調用頻次出現下滑后又反彈，而在同一時間，0x也出現這一現象。

而0x與1inch V2平均每日每筆交易調用三大DEX的次數較為穩定，且趨勢較相近。Uniswap、Sushiswap和Curve平均每日每筆交易被調用的次數均穩定在1.5、0.5-0.7、0-0.25次區間。調用DEX的頻次分布較為一致這一現象表明聚合算法在得出最佳交易路徑時對DEX們的處理方式不存在明顯差異，比如在排序上，Uniswap可能先于其他DEX。此外頻次分布出現分層現象的原因可能為三大DEX目前發展較為穩定，在機制、用途上無跳躍性革新。

Curve作為混合型固定函數自動做市商，主要被運用于穩定幣交易。因而多數涉及穩定幣交易的用戶可直接在該平臺交易，不需通過聚合器算法進行交易。同時Curve主要為穩定幣交易場所，頻次調用分布圖顯示Curve調用次數實在遠低于另外兩個頭部協議，這表明聚合算法得出的交易路徑中間步驟較涉及穩定幣交易。

由于具有特定性需求（如穩定幣交易）的用戶并不會選擇聚合器為主要交易場所，我們認為盡管聚合算法能夠得到最優的交易路徑，但其存在的交易摩擦成本仍然影響用戶對交易場所的抉擇。聚合器在特定交易機制（如Curve）面前不具有絕對優勢。

每日平均每筆交易涉及三大DEX的時序圖

如今DeFi的發展建立在DEXs基礎之上。諸如Uniswap等平臺不僅提供資產交易功能，還提供資產上線、冷啟動作用。DeFi生態中，聚合器正是建立在多個DEXs之上的應用層級別平臺——其存在的必要性在于DEX流動性碎片化之嚴重。

若聚合器機制設計合理，它們在DeFi市場之中將占有一席之地，并且與DEXs是共生關系。同時聚合器之間，由于不同聚合算法、用戶體驗，可以吸引不用用戶群體。通過分析現有聚合器鏈上表現，我們期待這些聚合器利用它們更精進的算法機制、服務引領DeFi整體市場的發展。

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