撰写：《Trader Joe’s New AMM: Binned Liquidity Book》by Kingsley Bowen
编译：深潮 TechFlow
介绍
去中心化的交易所，或称 DEX，是 DeFi 的一个基本构件，正在促进消除中间商的加密货币交易。DEX 是新加密货币实现价格发现的主要媒介，这是因为交易者是在用成熟的货币交换新生的项目代币。同时，DEX 还提供两种或多种加密货币之间的本地汇率。
一般来说，部署在区块链网络上的最大项目往往是自动做市商（AMM）DEX。AMM 风格的 DEX 作为订单簿 DEX 的替代品，买家和卖家是一对一的匹配。
在 AMM 中，被称为流动性提供者（LP）的金融参与者向资产对或资金池提供加密货币，并获取资金池交易中产生的费用奖励。有了 LP 来提供池子里的资产，买方和卖方才能交换加密货币。
自然，这种对 LP 的依赖需要强有力的激励机制，以鼓励他们通过最大化收益和降低风险来参与。
本文将介绍目前的行业标准 AMM 协议，即 Uniswap V3，并研究 Trader Joe 提供的一种新型 AMM，即 Liquidity Book。Liquidity Book 提供了新的效用，并减轻了目前标准中存在的一些无常损失。
Uniswap V3
在过去的一年里，以太坊上的 Uniswap V3 每月的交易量在 350-700 亿美元之间，目前有总价值 119.4 亿美元被锁定在 Uniswap V3 智能合约中，它是加密货币行业最大的流动性来源之一。
与 Uniswap V2 相比，Uniswap V3 的主要创新是集中流动性。
集中流动性使 LP 能够在一组指定的价格范围内分配他们的流动性，而不是在资金池的整个价格曲线上平均分配。
LP 或资金池提供者可以向他们认为交易费用最高的价格范围提供流动性，同时向对交易者最有用的价格范围提供流动性深度。
这使得 Uniswap V3 的资本效率比 Uniswap V2 高 4000 倍。
市场参与者希望获得最大的资本效率，以获得低费用、可靠的定价和最佳的交易体验。由于资本效率低，DEX 交易者面临着流动性匮乏的市场，以及高滑点和高交易费用，而 LP 则面临着更高的无常损失风险。
尽管比 V2 有所改进，但 Uniswap V3 的主要缺点是增加了资金池提供者的无常损失。
根据 Topaze.blue 进行的研究，Uniswap V3 中约 50% 的存款人会因无常损失而获得负收益。
在 Uniswap V3 中，一旦价格退出资金池提供者设定的范围，这些资产对就不再用于互换。这意味着 LP 不再赚取交易费，但仍要承受无常损失的风险。此外，为了使 LP 恢复赚取交易费，他们必须在不同的范围内重新组合其资产，被迫产生额外的 Gas 费用。
当 Gas 较高时，许多散户提供者无法积极管理其头寸。这导致了流动性提供的中心化，因为只有大体量的 LP 可以不断吸收成本来重新集资并保持盈利。由于 LP 也奔着赚钱去的，因此当大型参与者选择在市场之间移动以寻求更高的收益时，就可能导致不稳定和不流动的市场。
Liquidity Book
结构
Liquidity Book 是由 Avalanche 上最大的 DEX——Trader Joe 团队设计的一种新 AMM 。Liquidity Book 协议使用一种他们称之为“离散化流动性”的集中流动性形式，离散流动性将资产对的流动性安排在不同的“离散箱”中，每个箱都有一个特定的价格，而用户能够同时为多个箱体提供流动性，下面是一个由不同 LP 提供的流动性结构的例子：
市场价格只会在一个价格箱区间上，市场价格由包含两种资产储备的最低价格决定。在 Liquidity Book 中，任何高于活跃价格箱的箱都只包含一种资产，而任何低于活跃价格箱的箱则只包含另一种资产。
如果 LP 预计市场价格可能会向某个价格箱移动，他们就能向该箱提供单一资产的流动性。LP 流动性在活跃箱中所占比例越高，他们赚取的费用就越多，因此选择正确的价格区间和流动资金构成对最大限度地提高他们的投资回报很重要。
每个价格箱都有自己的恒定总和市场，有自己的联合曲线。这意味着，随着资产构成在一个箱内的变化，价格保持不变，直到只剩下一种资产。这样一来，只要活跃箱内有足够的流动性，无论规模大小，执行交易都不会对价格产生影响。当一个箱内的资产用完后，其上方或下方的箱就会变得活跃。然后，以新箱的价格交换额外的代币储备资产。交易对的市场是由所有箱的聚合组成的。
使用箱结构，LP 可以在市场上纵向分配流动性，而不是像 Uniswap V3 那样横向分配流动性。这在下图中得到了最直观的体现。
纵向分配流动性给了 LP 更多的灵活性。如果一个 LP 想改变他们的头寸，他们可以在不改变现有头寸的情况下向新的箱内分配更多或更少的流动资金。但如果是在水平模式下的调整分配，LP 必须在其头寸价格范围内重新组合。
Liquidity Book中的头寸由 LBToken 表示，它与 ERC-20 标准兼容。由于 LBToken 在功能上有效且可替代，因此它们成为复杂策略的基石。不仅协议和用户可以开发与他们的风险状况相匹配的定制流动性结构，而且还可以根据市场条件轻松地管理它们。
解决无常损失
Liquidity Book模式对 LP 的主要改进来自于收费结构，它有助于对抗由波动性造成的无常损失。Liquidity Book使用价格箱区间，或从一个箱跳到另一个箱，以衡量瞬时价格波动。
LP 收取的互换费用总额有两个部分，一个是基本费用，一个是可变费用。基本费用代表所有互换的最低费用率，其最大值等于价格箱区间。可变费用随着市场条件的变化而变化，取决于波动率的累积器。
波动率的累积根据交易频率和影响记录瞬时波动率。由于每个箱的变化代表着价格的固定上涨或下跌，累积器可以简单地计算互换跨越了多少个价格箱，以实时计算其对资金池的影响，而不需要依靠外部预言机。
当在短时间内发生多个大额互换，表明市场波动时，波动性累积就会增长。如果活动放缓到一定程度后，累积就会衰减，如果一段时间后没有掉期，累积就会重置。可变费用跟随累加达到上限。
可变费用使在波动市场上提供流动性对 LP 更具吸引力，有助于在最需要的时候保持流动性深度。此外，由于波动性累积和可变费用，LP 有可能超过预期回报。下图是费用调整后的无常损失/收益，描述了不同波动环境下流动性池价值的潜在变化。
这个数字表明，在大多数市场条件下，当流动性池子足够大时，即使将无常损失考虑在内，LP 也会获利。在极端波动期间，LP 仍然面临无常损失，这在较小的市场中会是一个更大的因素。
资本效率和市场深度比较
通过比较从 Trader Joe V1 到 Trader Joe V2 的互换价格影响，我们可以找到给定价格箱的每个市场的最大资本效率限制，如下所示：
在这两个模型之间，我们看到了对 Uniswap V3 资本效率的改善。
如果假设流动性在各箱之间平均分布，可以绘制不同 Uniswap v3 价格范围内Liquidity Book模型和 Uniswap v3 之间市场深度的相对差异。
该图显示，在这个假设下，Uniswap V3 中价格范围的选择对市场深度的影响比价格箱结构更大。它还显示，在 Uniswap v3 中，价格范围覆盖率低于 60%时，相对市场深度的差异保持在 1%以内，而随着价格范围的增加，差异变得更大。
结语
Liquidity Book 协议，是对 AMM DEX 中 LP 面临的最大风险之一的部分解决方案。
虽然由于内在的波动风险，无常损失永远不可能被完全抵消，但 Liquidity Book DEX 可能是在正常市场条件下将无常损失最小化的一个方法。资金流向回报最大、风险最低的地方，而 Liquidity Book 提供了比目前行业标准更大的潜在回报和更低的风险。
然而，让全行业采用可能存在障碍，因为 Gas 原因，Liquidity Book 可能不是区块链上散户 LP 的一个可行选择。
就目前而言，Liquidity Book 的第一个实施方案目前正在进行智能合约审计，Trader Joe团队很快将会对此进行更多的研究。
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