UniswapX深入探讨

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自 2018 年推出以来，Uniswap 已执行超过 3 亿笔交易，处理的总交易量超过 1.5 万亿美元。

多年来，Uniswap 已成为加密货币去中心化交易的中心。 V1 本身就是一项创新，并导致自动化做市（AMM）成为 DeFi 的支柱。 V2 和 V3 在接下来的几年中发布，其中 V2 为 AMM 设计空间提供了新功能和优化，而 V3 使流动性提供商 (LP) 能够调整价格范围和费用等级。 2023 年，Uniswap 实验室又发布了两个版本：

• 2023 年 6 月，Uniswap Labs 发布了 v4 的代码草案，引入了 hooks 的概念，使任何人都可以在 Uniswap 上创建具有定制功能（如动态费用、链上限价订单等）的流动性池。
• 2023 年 7 月，Uniswap Labs 推出了 UniswapX 作为选择性加入测试版。 UniswapX 是一种基于拍卖的协议，用于为用户在 AMM 和其他链上和链下流动性来源之间的交易寻找最佳价格。

Uniswap v4 和 UniswapX 具有许多功能和设计元素，可能会改变加密货币的交易格局。

本文将专门研究 Uniswap 为什么决定推出 UniswapX、UniswapX 是如何工作的（在意向和荷兰式拍卖上绕了一个特殊的弯路），并分析 UniswapX 对加密资产交易的未来意味着什么 。

让我们深入了解一下！

1、UniswapX 的起源

DeFi 的流动性目前分布在各种链上和链下场所：

• 去中心化交易所（DEX）
• 不同版本的 DEX（Uniswap v1-v4）
• 中心化交易所（Binance、Coinbase）
• 跨链流动性网络（Across、Stargate、Thorchain、cBridge）
• 锁定在链的原生桥中（Polygon PoS Bridge、Arbitrum Native Bridge）
• 稳定币池（Curve、MakerDAO）
• DeFi 应用（Yearn、Aave）

此外，这些流动性池分布在链、rollup 和 rollApp 生态系统中。

UnswapX 试图克服 DeFi 中分散的流动性池之间路由效率低下的挑战。 为此，UniswapX 将 AMM 普及的流动性池交易为一个名为“Fillers”（MEV 搜索者、做市商和其他链上代理的组合）的第三方实体网络，这些实体在荷兰式拍卖中与其他 Fillers 竞争，以填补掉期。 最优惠的价格。

Paradigm 的 Dan Robinson（同时也是 UniswapX 的研究员）表示，像 UniswapX 这样的系统对于 DeFi 的未来非常重要。

UniswapX 理论上在用户和流动性提供者 (LP) 之间的盈利动态中找到了可持续的平衡，并且不会使一方比另一方受益更多 — — 特别是以牺牲另一方为代价。 简而言之，UniswapX 专注于通过为用户的交易提供最佳执行来提高价格，并找到减少 MEV 等因素造成的价值损失的方法，这些因素通常会使 LP 处于无利可图的境地。

作为一个系统，UniswapX 致力于以下目标：

• 通过减少 MEV 策略的价值损失（如三明治攻击）、执行不佳（导致滑点）或机会成本（就可以提供更好价格的其他流动性来源而言），确保用户获得最佳交易价格 。
• 通过提供主动资本管理平台，减少被动 LP 由于套利和 MEV 以无常损失、抢先交易、三明治攻击等形式遭受的价值损失。
• Gas 效率可降低用户和 LP 支付的 Gas 成本。

UniswapX 试图主要通过以下方式实现这些目标：1) 转向用户以意图而非交易形式表达交易的系统；2) 确保用户通过 UniswapX Fillers 运行的荷兰式拍卖获得最佳交易价格。

因此，正如所承诺的那样，让我们绕道并更详细地探索 UniswapX 在意图和荷兰式拍卖设计方面所做的事情。

1、交易意图——理解UniswapX的设计原理

UniswapX 采用基于意图的方法，而不是使用预定的交易路径来执行交易。 它的工作原理如下：

在用户端，交易过程看起来基本相同。 用户与常规交易时使用的 Uniswap 前端进行交互。 然而，在幕后，执行交易的过程是不同的。

用户无需批准交易所交易的报价，而是签署一条包含交易详细信息的特定消息（类似于限价订单），该消息将转发到 UniswapX 的 Filler 网络，该网络有效地将其形成交易，并确保其添加到区块链中 。

例如，用户可能会说他们想用 1,000 DAI 换取 0.5487 ETH。 过去，在 Uniswap 的前端，签名需要通过 DAI/ETH 流动性池执行交易。 然而，在 UniswapX 中，用户在前端的签名被传递给一组 Fillers，他们有权从各种来源（CEX、Uniswap 池、DEX 聚合器等）中找到最佳价格。

2、荷兰式拍卖 — UniswapX 如何获得最佳价格

UniswapX 采用的荷兰式拍卖设计与理解意图一样重要。 拍卖的性质确保用户获得最好的交易价格。 就是这样：

• 荷兰式拍卖有一个动态的价格发现模型。 拍卖以资产的高要价开始，并且价格不断下降，直到其中一个投标人（填充者）接受完成交易。
• 价格下跌导致填充者之间展开竞争性拍卖，他们被激励尽快填写订单以赢得拍卖。
• 价格继续下降，直到达到商定的底价。

荷兰式拍卖博弈论机制的关键假设是，任何填充者一旦盈利就会受到激励去履行交易订单，迫使他们迅速采取行动并执行它。 作为回报，用户可以在最快的时间内获得其交易订单的最佳价格。

绕完这两个弯路后，让我们回到正轨，在协议结束测试阶段后分析 UniswapX 的设计和交易生命周期。

3、UniswapX架构设计

UniswapX 的架构借用、结合并融合了先前赋予协议竞争优势的多个设计理念，包括：

• 0x填充的限价单，
• 交易批量、需求重合 (CoW)、由 CoW 协议独有的求解器（UniswapX 中的填充器）执行的环形交易，
• 1inch Fusion 的荷兰式拍卖和无gas交易，以及
• optimism的跨链交易类似于Across、Connext、DLN。

UniswapX 的设计使其能够提供以下优势：

• 用户获得最好的价格——基于荷兰式拍卖的交易是有时间限制的，并且允许去中心化的价格发现。 填充者被激励相互竞争，并尽快为用户的交易提供最好的价格，以赢得拍卖。
• 获得更广泛的流动性——填充者可以通过任何链上和链下流动性（或它们的组合）传递订单，以便为用户的交易提供最佳价格。
• 保护用户免受 MEV 影响并返还盈余——由于订单是由 Fillers 执行的，因此用户可以免受负面形式的 MEV（如三明治攻击）的影响，并且不易受到抢先交易的影响。 此外，任何积极的滑点都会以价格改善的形式回馈给交换者。
• 无 Gas 交换——用户可以在交换的代币中支付交易费用，因此不需要持有原生资产。 此外，用户永远不会为失败的交易支付天然气费用。
• 跨链交易——未来用户可以通过UniswapX在链之间交换原生资产。

在深入了解 UniswapX 意图的生命周期之前，让我们先熟悉一下 UniswapX 架构的关键角色和组件：

• 交换者 — 在 UniswapX 上发起交易的用户。
• 填充者——竞争以最优惠价格填充订单的实体。
• 报价者——一组获得许可的填充者（在测试期），参与订单参数化过程，并被赋予执行优先权来完成他们提交获胜报价的交易。
• Reactor 合约 - 检查交易的执行是否符合用户的预期参数（不匹配的交易将被还原）。
• 执行者合约——处理订单填写，并负责将资金发送给交换者并从交换者的地址接收资金。

现在，在我们深入研究交易流程之前，必须提及一些限定条件，因为 UniswapX 仍处于测试阶段。 因此，与白皮书所述或长期路线图计划相比，UniswapX 的实际工作方式存在某些限制和设计变化：

• UniswapX 仅在以太坊上可用（Uniswap 前端支持 8 条链）。
• 与 Uniswap v3 或 v3 流动性池相比，或与其他 DEX 和基于订单流拍卖的协议（如 CoWSwap 和 1inch Fusion）相比，它可以为用户提供更好的价格执行的订单类型是有限的。
• 当前的实施使用许可的询价系统。 在这里，经过 Uniswap Labs 批准的“报价者”为用户提供订单的汇率。 只有提供比 v3 或 v2 流动性池更好的利率，他们才能这样做。 报价者在可以履行订单的设定时间内获得执行优先权。 如果报价者无法执行订单，则荷兰式拍卖开始，任何填写者都可以执行订单。 因此，UniswapX 测试阶段的一个关键限制是，博弈论的好处没有完全实现，因为没有进行荷兰式拍卖，用户可以设置最大/最小输出量、衰减函数等参数。

4、UniswapX 交易意图生命周期

UniswapX 可以实现三种不同类型的意图：同链交换、跨链交换和快速跨链交换：

• 同链交换——用户在同一个区块链上用一种代币交换另一种代币。 用户和填充者之间的交互是即时的，即当用户意图得到满足时，填充者同时获得用户的资产。
• 跨链交换——用户将一个区块链上的代币交易为不同区块链上的代币。 消息桥等结算预言机用于确认交易的正确执行。 用户和 Fillers 之间的交互很慢，即他们需要等待协议使用结算预言机验证用户是否收到了所需的代币。
• 快速跨链互换——类似于跨链互换，但不是等待每笔交易都被结算预言机确认。 这些交易被乐观地认为是正确的，除非有人质疑它们，在这种情况下，结算预言机用于验证交易的正确性。 当没有实体对交易提出质疑时，用户和填充者之间的交互是即时的，而当交易受到质疑时，用户和填充者之间的交互会变慢，并且需要等待协议使用结算预言机验证用户是否收到了所需的代币。

5、交换意图的生命周期

UniswapX 上的同链交换分为三个步骤：

• 意向签名

交换者通过指定交易细节并签署订单来表达他们的意图。

例如，假设用户想要以 ETH 当前价格 = 1000 USDC 的价格出售 1 ETH 换取 USDC。

在这种情况下，交换者会签署包含以下详细信息的订单：

(a) 输入代币——ETH

(b) 输出代币——USDC

(c) 输入（输出）金额 — 1 ETH

(e) 起始输出（输入）金额 — 每个 ETH 1050 USDC

(f) 最低输出（输入）金额 — 每个 ETH 995 USDC

(g) 衰减函数——这可以是在指定时间内的线性衰减（恒定且均匀）。

(h) 索赔截止日期——这可以是拍卖必须完成的具体日期和时间。

(i) 授权 UniswapX 反应堆合约代表其花费代币 — 签署命令

注意：在UniswapX的测试阶段，用户无法灵活地设置上述所有不同的参数。 用户只需输入输入的代币和金额，而报价者则确定最小输出金额并在给定时间内拥有独占执行权。

• 荷兰式拍卖

一旦用户签署订单，荷兰式拍卖就会开始，以决定由哪个填充者来履行订单。 在这里，填充者相互竞争，以在最短的时间内以最好的价格填写该订单，因为存在丢失订单的风险（如上所述）。

拍卖起始价为每 ETH 1050 USDC，随着时间的推移而下降，直到填充者变得有利可图或达到每 ETH 995 USDC。

假设填充者以每 ETH 1005 USDC 的价格填写订单，从而赢得了拍卖。

• 执行与验证

2）获胜的Filler将订单提交给反应堆合约（并支付gas费）。

3a) Reactor 合约调用 Filler 的 Executor 合约——指定填充逻辑。

3b) 执行者合约从交换者的地址中提取输入代币。

3c) 执行者合约将输出代币发送给交换器。

4) Reactor 合约检查交易是否符合预期参数。

6、跨链交换意图的生命周期

对于跨链交换，交换者需要签署一个订单，除了相同的链交换意图之外，还包括以下参数：

• 结算预言机——可以证明某个目标链上发生的事件的实体（可以是规范桥、轻客户端桥、第三方桥）。
• 填写截止日期——交易必须完成的时间。
• 填充者债券金额和债券资产——填充者必须在源链上存入的债券
• 证明截止日期——填充者必须证明他们已在源链上完成交易的时间。

以下是 UniswapX 实现跨链交换意图的方式：

1.  意向签名——与同链互换类似，互换者必须输入订单详细信息并签名。

2a. 进行荷兰式拍卖，获胜的 Filler 领取订单并存入 Filler 保证金。

2b. Reactor 合约提取交换者的输入代币——用户的输入代币现在被锁定在 Reactor 合约中。

执行和同链验证

3a. Filler 将所需的资产发送到目标链上的 Reactor 合约。

3b. 反应器合约将 Filler 存入的资金转移到目标链上 Swapper 的地址。

目标链上的 Reactor 合约记录订单在截止日期之前已完成。

• 跨链验证

消息通过结算预言机（消息桥）转发到源链上的 Reactor 合约，确认订单已成功填写。

3c. 原链上的 Reactor 合约将 a) 交换者的资产和 b) 填充者债券发送给填充者。

如果订单未在截止日期内完成，交换者将其资金返回到原始链上，并从 Reactor 合约中获取填充者的债券，作为失败订单的补偿。

7、快速跨链交换意图的生命周期

通常，汇总的规范桥被用作结算预言机。 然而，这些桥的使用速度慢且昂贵。 例如，如果填充者正在跨 Optimism 和 Arbitrum 填写订单，并使用规范桥来确认订单履行，则需要本地桥 7 天的时间和高昂的汽油费。

为了克服这些挑战，需要 UniswapX 的快速跨链迭代。 在这里，UniswapX 采用乐观验证模型，类似于 Across、Connext 和 Hop 等平台在过去几年推出的模型。 在这种类型的乐观验证系统中，除非受到观察者的质疑，否则交易被假定正确执行。

为了实现快速的跨链交换，交换者需要签署一个订单，除了跨链同链交换意图之外，还需要包含以下参数：

• 挑战债券金额和挑战债券资产——挑战者必须在源链上作为债券发布的金额（挑战者类似于桥上的观察者，可以证明源链上的欺诈行为）。
• 挑战截止日期——挑战者可以挑战填充的截止日期。 这必须是在证明截止日期之前。

以下是 UniswapX 如何实现乐观验证的快速跨链交换意图：

1.  意向签名——交换者输入订单详细信息并签名。

荷兰式拍卖

2a. 进行荷兰式拍卖，获胜的 Filler 领取订单并存入 Filler 保证金。

2b. Reactor 合约提取交换者的输入代币——用户的输入代币现在被锁定在 Reactor 合约中。

执行和同链验证

3a. Filler 将所需的资产发送到目标链上的 Reactor 合约。

3b. 反应器合约将 Filler 存入的资金转移到目标链上 Swapper 的地址。

目标链上的 Reactor 合约记录订单在截止日期之前已完成。

挑战期——挑战期开始。 在此期间，任何人都可以在挑战截止日期之前挑战填充者。

跨链验证和可能的惩罚

在乐观的情况下，没有人挑战填充，填充者收到 a) 交换者的资金和 b) 原始链上的填充者债券。

然而，如果有人使用源链上的反应堆合约挑战填充者，填充者必须在证明截止日期之前使用结算预言机（又名消息桥）提供证明。

如果填充者证明他们正确填写了订单，他们将获得挑战者的保证金。

如果填充者未能证明订单，则填充者的保证金将在挑战者和交换者之间分配+交换者将其资金返回到原始链上。

8、信任假设、权衡以及对 DeFi 交易的潜在影响

UniswapX 目前处于测试阶段，并正在逐步向公众推出。 因此，本文没有解释“UniswapX 填充网络的详细信息”的部分，因为尚不存在此类详细信息。 然而，这正是 UniswapX 作为长期解决方案的可行性的主要担忧所在。

根据白皮书，UniswapX 的 Filler 网络有望变得更加无需许可，从而培育一个竞争性的、去中心化的 Filler 市场，这些 Fillers 竞争价格发现，以确保用户订单的最佳价格。 然而，在测试期的现有迭代中，UniswapX 在某些信任假设下运行，这些假设可能会影响整个 DeFi 生态系统的交易活动的效率。 以下是 LI.FI 正在密切监控的一些信任假设：

获得许可的报价者和填充者可能会串通以获取价值或审查用户
在当前测试阶段，报价者负责参数化用户订单。 如果他们的报价在 RFQ（报价请求）流程中最具竞争力，他们也会成为 Filler。 不过，目前只有经过Uniswap Labs批准的人才能提供报价，这使得订单流拍卖成为一个需要许可的过程。 这意味着只有授权实体才能参与 UniswapX 的拍卖来履行用户订单。

未来，Uniswap Labs 打算允许 DeFi 生态系统中的任何实体无需许可即可充当 Filler。 这一变化意味着诚实的填充者可能会通过提供更好的价格、减轻报价者串通等风险来击败并超越恶意报价者。 确保填充者诚实行为的方法可以类似于验证者在桥和/或区块链中的操作方式。 观察 UniswapX 如何设计系统来阻止填充者串通将是一件很有趣的事情。 DeFi 中常见的一些想法包括惩罚系统，例如削减。

话虽这么说，在当前的填充网络设置中，如果控制许可订单流拍卖（OFA）的实体串通利用其控制权从用户那里提取价值或干脆拒绝履行（审查）某些意图，则可能会发生“租金提取”。 例如，一组中心化的填充者可能会决定省略通过 OFAC 批准的钱包所涉及的流动性池的路由，即使通过该池进行交换的价格是最便宜的。这个问题在无需许可的系统中不会那么普遍，因为 追求利润最大化的菲尔勒会在没有这些限制的情况下追求最有利的交易。

值得注意的是，所描述的提取租金的情况不太可能发生，原因有两个：

• 在测试阶段，Uniswap 实验室将与信誉良好的组织密切合作，这些组织将充当报价者（以及填充者），从而减少共谋和恶意活动的可能性。
• 如果有一个诚实的 Filler 始终为用户提供最优惠的价格，就可以显着降低租金提取的风险。

至于审查制度，还有待观察。 Uniswap Labs 此前已阻止对某些代币的访问，目前从 Uniswap.org 前端筛选 OFAC 批准的钱包地址（以及 TRM 标记的地址）。 目前尚不清楚 Uniswap 实验室对报价者和填写者在筛选或代币访问方面有何要求，但我们正在密切关注。

9、报价者和填充者可能滥用订单流信息不对称

在 UniswapX 上，当用户设置交易时，他们会分享有关交易的详细信息，就像在任何交易所一样。 然后报价者给他们报价。 具有最佳价格的报价者将获得一个短暂的窗口，在此期间他们拥有决定是否要完成交易的专有权利。 如果他们做不到，填充者就会通过拍卖介入。 这个短暂的窗口通常被称为“最后查看”优势，获胜的报价者可能会滥用他们的权利来完成交易。 最后的观察可以让他们深入了解市场需求——然后他们可以用它来调整交易策略（特别是当订单流信息可供一组经过许可的填充者使用并且不是公开信息时）。

例如，填充者可以使用订单信息在 UniswapX 之外的市场中提前或反对用户进行交易，从而有可能以牺牲 UniswapX 平台中的用户和其他诚实填充者的利益为代价来产生利润。

此外，填充者还可以根据拍卖过程中透露的信息更好地预测市场走势，从而获得竞争优势。 例如，他们可以提高在其他场所的资产要价，或者在不同的市场购买资产，并预期需求和价格将继续上涨。

这种情况可能会导致整个 DeFi 生态系统出现不公平的交易环境，特别是考虑到 Uniswap 前端产生的大量流量。

此外，如果 UniswapX 上的填充者开始过滤交易，仅选择无毒、有利可图的流量进行执行，则可能会影响被动 LP 的盈利能力，特别是在 ETH/USDC 等主要资金池中，因为它们只留下有毒流量 （即，可能导致损失的订单流，因为它是由利用市场低效率的用户生成的）。

看看 UniswapX 将建立的交易管理规则以及它们如何解决信息不对称问题将会很有趣。 一种可能有趣的方法是让 Fillers 质押并锁定 UNI 代币，以便访问订单流（类似于 1inch Fusion）。 通过这种方式，UNI 代币持有者可能会看到价格行为的好处，并且可以建立社会+经济削减机制来阻止填充者恶意使用订单流。

未来，随着报价者和填写者向无需许可的角色过渡，上述许多担忧可能会得到缓解。 UniswapX 的订单流将开放给 DeFi 生态系统内的各种 Filler 竞争，从而形成更强大的价格发现流程，从而确保用户订单的最佳价格。

10、UniswapX 填料设计中潜在的低效率问题

UniswapX 实现跨链意图的设计涉及这样一个过程：填充者立即在目标链上为用户提供所需的代币，然后在源链上接收用户的代币。 虽然这种方法为用户提供了快速且廉价的跨链交换，但对于填充者来说，它的资本效率可能不高。 这种低效率源于以下几个关键点：

当跨链交易受到质疑时，其准确执行将使用结算预言机进行验证。 例如，如果交易是从 Arbitrum 到以太坊，并且验证过程是通过汇总桥进行的，则填充者可能需要等待长达 7 天才能获得以太坊上的用户资金。 或者，如果使用 LayerZero 或 Axelar 等第三方消息传递桥来进行更快的验证，则填充者的资金安全性将依赖于该桥的安全性，而该安全性可能会根据桥的不同而有很大差异。

值得注意的是，Uniswap 通常依赖 Rollups 和以太坊之间的规范桥梁，因为它们具有更强的安全保证。 例如，对于多链治理。 然而，由于连接性有限，Uniswap 过去曾转向第三方桥接器在链之间进行消息传递。 我们可以预期 UniswapX 在桥接器使用方面也将遵循类似的趋势。

当 Fillers 在源链上接收用户的资金时，他们必须承担在不同链上重新平衡库存的成本。 对于填充者来说，这种重新平衡可能是一项资源密集型且耗时的活动，因为为了履行不同链上的订单，他们最终将在所有链上都有资金，并且必须根据跨链交换的流量主动进行重新平衡。 每小时/每天/每周。 对于可以通过中心化交易所（CEX）和场外交易（OTC）进行有效再平衡的大规模填充者来说，这一成本较低。 这种情况可能会给库存较大的填充者带来优势，可能会限制参与 UniswapX 订单流拍卖的填充者的种类。

这些挑战并非 UniswapX 所独有，流动性桥梁在过去（和现在）也曾面临过。 为了克服这些挑战，Connext 和 Across 等平台采用了不同的模型：

• Across Fillers（又名 Relayers）可以用用户在任何链上的资金进行偿还（只需支付少量费用）
• Connext 允许填充者（又名路由器）在目标链本身上进行偿还。

然而，这些模型都有其自身的局限性。 可以探索更新的解决方案，例如 xERC20 代币标准或 LayerZero 的 OFT（促进代币跨链转移，无需流动性池且零滑点），使填充者能够在任何所需的链上轻松获得补偿。

原文链接：UniswapX — A Deep Dive

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