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头等仓研报:解读 Perpetual Protocol 产品方案与运营机制

原文标题:《头等仓【公开尽调】深度报告:Perpetual Protocol》

撰文:头等仓

Perpetual Protocol 是一个建立在以太坊上的去中心化永续合约协议,其 V1 版本使用虚拟 AMM (vAMM)定价的设计,实现了无需做市商提供流动性、也无需做市商作为对手方,即可进行的永续合约交易。在 6 月底,Perp 公布了以 Uniswap V3 式聚合流动性为核心的架设于以太坊二层网络上的 V2 版本。

项目概要

Perpetual Protocol 是一个建立在以太坊上的去中心化期货(永续合约) Dex。

V1 版本于 2020 年 12 月 14 日上线,目前交易量在每日 9,000 万美金左右。在 V1 版本中,它使用了独有的 vAMM 机制进行定价并实现无限流动性,该机制不需要专门的流动性做市商(LP),仅需要合约交易者就可以交易,即它设定了一个合约交易者互为对手方的自动化交易机制,不需要「合约卖家」,解决了合约交易所依赖 LP,同时 LP 容易发生较大损失的问题,具备较强的独创性。同时,V1 存在着一些问题,比如需要手动调整 k 值(不够去中心化)、存在滑点、极端行情曾出现意外等。因此团队设计了 V2 版本。

在 6 月底公布的 V2 版本中,Perp 将与 Uniswap V3 耦合,Perp V2 将直接架设在 Uniswap V3 上,引入 Maker (做市商)角色,使用 Uniswap V3 式的聚合流动性方式来做市,搭配“默认的做市策略”降低普通 LP 的做市门槛。并且,V2 将实现「无许可的创建市场」机制,即 Uniswap 经典的自由上币机制。同时,也就将 V2 版本架设在了二层网络 Arbitrum 上。

从赛道上看,去中心化期货交易所(期货 Dex)这一赛道整体潜力巨大,可能获得百倍规模的增长,而目前各个期货 Dex 项目的活跃交易者都仅仅数千人,因此赛道中优质项目均有不错潜力。

基本概况

项目简介

Perp 是一个去中心化期货交易所,目前提供永续合约产品,它在 AMM 形式上继续发展了 vAMM 定价方式,在 V1 版本中,Perp 将定价与结算分开,并且去掉了做市商(即 AMM 中的流动性提供商,下称 LP)角色。

基本信息

头等仓研报:解读 Perpetual Protocol 产品方案与运营机制

项目详解

团队

根据 LinkedIn (领英)显示 Perp 目前团队成员有 7 人,都在中国台湾。据项目方消息,Perp 还有部分成员在其他地区,同时还增加了更多开发者和外部团队,但这些人员目前尚无更多公开资料。7 位成员包括 2 位联合创始人,4 位开发者,1 位增长经理。

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Yenwen Feng (冯彦文),联合创始人,1993 年毕业于台湾国立大学,学士学位,专业为电气和控制工程,1999 年获得台湾国立大学理学硕士学位,专业为计算机科学。从 2004 年开始创业,至 2019 年 12 月创立 Perp 时为止,已经连续创立 6 家创业公司,前几个公司跨越多个领域,有金融领域公司;从 2018 年 3 月开始进入加密货币领域,2018 年先后参与创立的 Cinch Network 和 Decore 都是加密货币领域产品,Cinch 的产品是一个去中心化期权协议。从背景看,Yenwen Feng 具备了金融+计算机+加密货币交易的三重专业和创业背景,是经验比较完备的加密货币交易类项目创始人。

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Shao-Kang Lee,联合创始人,2009 年获得台湾国立大学理学硕士学位,专业为软件工程,从事过三年软件工程师工作,在 2012 年后作为联合创始人开始创业,与 Yenwen Feng 是 2014 年至今所有创业项目的联合创始人,尤其是 Cinch 和 Decore,以及目前的 Perp。

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Vinta Chen,资深软件工程师,2010 年毕业于台湾科技大学,理学学士,专业是计算机科学,从 2011 年至今从事软件工程师工作,加入 Perp 负责过两个团队的开发工作。2020 年 12 月加入 Perp。

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Shao Ku Tien,区块链开发者,2020 年获得国成大学硕士学位,专业是计算机科学,此前实习经历中包括密码学和区块链两类经历,2020 年 9 月加入 Perp。

Perp 核心团队尤其是联合创始人在创业和加密货币行业都具备经验,且以开发者为主体,目前团队在不断扩充并借助外部团队进行开发。从团队经验来看足以支撑项目发展,尤其是开发和产品能力足够。项目实际进展将主要决定于其他因素。

资金

截至目前共披露两轮投资。

2018 年,种子轮,数额不详,由 Binance Labs (币安实验室)投资。

2020 年 8 月,获得战略投资,数额为 180 万美元,领投方为 Multicoin Capital,其他资方为:Zee Prime Capital,Three Arrows Capital 和 CMS Holdings,LLC,以及 Alameda Research、Binance Labs,Andrew Kang,George Lambeth,Calvin Liu,Tony Sheng,Alex Pack 和 Regan Bozman。

代码

头等仓研报:解读 Perpetual Protocol 产品方案与运营机制图 2-1 Perp 代码提交情况

头等仓研报:解读 Perpetual Protocol 产品方案与运营机制图 2-2 Perp 代码贡献者情况

据公开资料,Perp 在 2020 年 12 月 14 日上线,随后又持续在开发新功能,其团队至少有 4 名开发者。从其代码更新的频率与贡献者情况看,与公开资料的情况相符。

Perp 目前的主要产品是 Perpetual Exchange(V1),即一个去中心化永续期货交易所。其底层是 Perp 协议。

V1 版本

产品

头等仓研报:解读 Perpetual Protocol 产品方案与运营机制图 2-3 Perp V1 交易界面

产品细节如下:

AMM/ 订单簿:使用自动化做市商(AMM)或订单簿形式组织交易,是去中心化交易所的基本分类,Perp 使用的是虚拟 AMM (vAMM,详见下文)进行交易,不使用订单簿,属于 AMM 类交易所。

合约类型:Perp 提供的合约是永续合约,永续合约是一种期货合约,为加密货币交易领域所独有,与传统合约的不同之处是,它永远不会到期,而会在固定的时间后续订。即每一个时间段,按照市场价格和持仓情况,多 / 空方其中一方向另一方收取一次资金费,同时仓位继续持有,相当于重新开立一份合约。

交易对:目前,Perp V1 提供 18 个交易对,包括 ETH/USDC 和 BTC/USDC、YFI/USDC、DOT/USDC、SNX/USDC、AAVE/USDC 等等。

多 / 空(long/short):用户在 Perp V1 交易中,可以做多或者做空。

杠杆倍数:可选择的杠杆倍数在 1 倍-10 倍之间,每 0.5 倍为一档,比如能够开 3.5 倍做多仓位,但不能开 3.6 倍的。

资金费:与中心化交易所的传统永续合约设计类似,Perp 上的永续合约持仓者每隔一段时间支付 / 收取一次费用,Perp 上的资金费每小时支付一次。(计算方式见下文)

结算和抵押品:Perp 使用 USDC 进行结算和作为抵押品,即它的开仓和结算都不使用其他资产,无论持仓 BTC 还是 AAVE 合约,都使用 USDC 进行开仓和结算。

业务逻辑

总览

头等仓研报:解读 Perpetual Protocol 产品方案与运营机制图 2-4 Perp 业务逻辑总览

Perp V1 的业务逻辑如下:

在交易环节,以虚拟 AMM 定价,实际开仓 / 平仓的资金从资金池(Vault)进出,资金池中仅有 USDC 一种代币,开仓 / 平仓仅影响池中 USDC 数量;

在清算环节,由 Chainlink 喂价,保证金率低于 6.5% 时头寸将被清算,清算后的获利在保险基金与清算人之间分配。保险基金用于弥补行情剧烈波动时,平仓后穿仓的损失;

Staking 提供者在 Perp 上不作为流动性提供者,仅仅是保险基金的初始提供者,承担保险基金赔付时的损失风险,同时享有手续费收入。

1)虚拟 AMM 定价

虚拟 AMM (vAMM):Perp 协议中的虚拟 AMM,指在现货 Dex 的常数自动做市公式(x*y=k)基础上发展出的定价交易模型。

vAMM 使用 AMM 的 x*y=k 方式定价,但不实际进行两种货币的兑换,而是由 AMM 公式提供价格后,从资金池(Vault)进出资金以代替直接从 AMM 池进出资金,实现单一货币的多 / 空头寸在 Vault 的开仓和平仓。

头等仓研报:解读 Perpetual Protocol 产品方案与运营机制图 2-5 虚拟 AMM 工作原理:使用 AMM 确定价格,而从资金池进出资金

vAMM 运行方式如下:

x*y=k,价格(Price)=y/x

假设 Vault 中原本有 10,000 USDC,并且 x=100,k=100*10,000,则 Alice 用 100 U 以 2 倍开多仓后变化如下:

头等仓研报:解读 Perpetual Protocol 产品方案与运营机制表 2-1

计算:

由于 Alice 注入 100 U,杠杆 2 倍意味 vAMM 中的 y=10,000+100*2=10,200,

x=k/y=100*10,000/10,200=98.04

则 Alice 得到的 ETH 仓位为:100-98.04=1.96。

同样,如果此时 Bob 继续注入 100 U 以 2 倍杠杆开多仓后,vAMM 公式将自动算出其持有多仓为 1.89 ETH;

头等仓研报:解读 Perpetual Protocol 产品方案与运营机制表 2-2

此时,如果 Alice 和 Bob 先后平仓,则 Alice 获得 8 U 利润而 Bob 损失 8 U。注意,按照顺序非常重要,从实质上看,按照 AMM 的含义,后买入者将比先买入者的成本更高,后卖出者将比先卖出者得到更低的对价(换回更少的 U),因此 Alice 获利而 Bob 损失,这一点在虚拟 AMM 中也同样体现。

更重要的是,一个交易者的收益等于另一个交易者的损失,这类似于传统的点对点期货交易。

同时,这一过程并没有预言机参与,不需要从外部获得价格。但外部价格的变化显然会驱动套利者进行套利,使得 Perp 上的价格接近于外部价格。

Perp 虚拟 AMM 与 AMM 机制对比 :

头等仓研报:解读 Perpetual Protocol 产品方案与运营机制表 2-3

2)弹性(浮动) k 值

Perp 的 vAMM 公式 x*y=k 中的 k 值不是固定值,k 值的确定对于 Perp 的 vAMM 运作来说是最重要的因素之一,若 k 值偏小,则类似中心化交易所的深度较浅的情况,遇到较大额的开仓和平仓,容易导致场内价格波动;若 k 值过大,则容易导致场内价格波动过小,追不上场外价格波动,形成过大套利空间,已开单的场内资金容易被套干造成交易者损失。

目前,k 值是由项目方手动调整,参考 Uniswap 对应交易对的 k 值确定该币种 k 值。k 值的未来方向曾是以算法确定,随着市场变化自动调整。(「浮动 k 值」算法的开发此前已经在项目方计划中,但在团队权衡利弊之后,浮动 k 值在 V2 方案中被放弃。)

3)资金费率计算

Perp 上提供的是永续合约,每 1 小时收取一次资金费,按照加密货币衍生品交易所 FTX 的规则进行计算,公式如下:

FundingPayment (资金费)=PositionSize (仓位头寸)∗FundingRate (资金费率)

FundingRate 计算方法是,将标记价格的每小时 TWAP (加权平均价格)减去指数价格的每小时 TWAP,再除以 24:

头等仓研报:解读 Perpetual Protocol 产品方案与运营机制图 2-6

指数价格来自于 Chainlink 喂价,如果 FundingRate 为正,则多头头寸持有者需要支付资金付款,而空头头寸持有者将收到资金支付,如果利率为负,则反之亦然。

例如:在上述 Alice 和 Bob 交易的例子中,如果 Alice 平仓之后,Bob 尚未平仓(如表 2-4):

头等仓研报:解读 Perpetual Protocol 产品方案与运营机制表 2-4

则如图 2-7 所示,ETH 价格变化后,处于 104 美金,即 Perp 上的「场内」ETH 的标记价格为 104 美金,随着时间流逝,到达计算资金费的时间点(Funding time),此时 Chainlink 向 Perp 喂价,Chainlink 馈送的价格 106 即为指数价格(TWAP Oracle Price),而场内价格 104 为标记价格(TWAP Market Price),FundingRate 计算如下:

FundingRate= (104-106)/24= -0.083

此时标记价格 TWAP< 指数价格 TWAP,资金费率为负,空头向多头付款;反之,标记价格 TWAP> 指数价格 TWAP,则多头向空头付款。在资金费率的设计上,Perp 与中心化交易所中的规则一致,资金费率的存在主要是鼓励套利者建立头寸,尤其在市场单边行情阶段。(上涨行情鼓励建立空头头寸,下跌行情鼓励建立多头头寸。)

头等仓研报:解读 Perpetual Protocol 产品方案与运营机制图 2-7 预言机加权价格和场内加权价格之间的差额,资金费率将鼓励这两个相互接近

4)清算

当保证金比例下降到 6.25% 或以下时,就会发生清算,这一规则即维持保证金(Maintenance Margin)

清算由清算人的机器人出发,作为清算的奖励,清算人获得 6.25% 保证金中的 1.25%,其余最高 5% 保证金存入协议保险基金。

5)保险基金

目前,Perp V1 协议赚取的交易费用,50% 归 Staking 持币者,50% 归入保险基金。当系统遭遇清算过程的损失和资金损失等意外损失是,保险基金将作为第一道防线首先支付这些损失。

目前的 Staking 奖励计划鼓励持币人将持有的 PERP 投入保险基金进行 Staking,参与 Staking 将获得 50% 手续费收入,同时承担保险基金赔付导致损失的风险。

头等仓研报:解读 Perpetual Protocol 产品方案与运营机制图 2-8 保险基金运作流程

vAMM 相对于 AMM 和订单簿,有如下几个特点:

头等仓研报:解读 Perpetual Protocol 产品方案与运营机制表 2-5

技术

目前,由于 DeFi 生态的爆炸式增长,使得以太坊主链拥堵、gas 费用暴涨,DeFi 项目整体使用二层网络以加快交易速度、大幅度降低交易手续费已经成为一个高确定性选择。

尤其是衍生品类的 DeFi 项目,由于未来预期交易规模巨大、交易频繁、对高时效性、低手续费等方面要求较高等特点,使用二层网络更是必不可少。期货 Dex 赛道多数项目均已选择使用二层网络部署产品或测试网。

Perp 在二层网络 / 侧链的使用上,选择了 xDai 方案。其原因是,xDai 在 Perp 产品推出时,已有确定可用的二层网络产品,并且能够支持目前规模的交易量。据项目方提供的信息,在未来各个二层网络方案落地并且经历一段时间稳定运营后,可能会参考未来 xDai 和其他二层的产品和运营情况,考虑是否迁移。若迁移,预计需要数周的时间进行开发。

截至 3 月 20 日,Perp 在 xDAI 上较好的实现了当前交易量的平稳运行,头等仓对 Perp 产品进行了实测,开仓 / 平仓操作均能够在数秒内完成。根据项目方提供的信息,xDai 上 70% 左右流量为 Perp 运行产生。

目前,Chainlink 已经在 xDai 上进行喂价,实现了重要基础设施之一。

头等仓研报:解读 Perpetual Protocol 产品方案与运营机制图 2-9 Perp 在 xDai 上运行的结构示意图:清算处、vAMM、保险基金等重要设施都在 xDai 上运行,而 Staking 在以太坊主网运行

小结:Perp 采用的 vAMM 实现了无需 LP 作为对手方,而仅由交易者相互博弈即可实现类似 AMM 的定价和无限流动性交易,表 2-5 对比显示,vAMM 避免了做市商损失(因为实际上不需要做市商),并且同时可以保持 100% 流动性,并且能够通过套利者的存在来实现场内外价格的基本一致(Perp 甚至开发了套利机器人鼓励普通用户等非专业做市商群体参与套利)。其代价是类似于 AMM 机制的 L 型价格弧线,交易者需要忍受一定的滑点,但这一规则使得 vAMM 规则在期货交易的应用上优于 AMM 规则,避免了解决 AMM 中的无常损失这一严重问题,是一种简洁有效的解决方案,并且相对于复杂 AMM 和订单簿规则都实现了免于对专业做市商和流动性提供者的高度依赖。

V2 版本

Perp 项目方于 2021 年 6 月 30 日宣布了 V2 版本,名称为 Curie (居里),其重点是使用 Uniswap V3 建构了一个新的、架设于 Arbitrum 上的新 Perpetual Protocol,这一版本改变了整体业务逻辑,目的是以聚合流动性的方式减小滑点、获得高资金效率的优势以及因架设在二层网络 Arbitrum 上而获得高交易速度

目前,V2 版本仅公布了方案,产品尚未上线,但已公布路线图。

产品方案和业务逻辑

聚合流动性(Concentrated Liquidity)

Perp 的聚合流动性依托于 Uniswap V3,V1 中原有的 vAMM 逻辑在 Uniswap V3 上运行,将流动性集中在当前价格附近, 以提高资金效率。这是此次 V2 版本的重点之一,若成功落地,资本效率会上升多倍。

其具体实现方式是:

Perp V2 中为 LP 提供杠杆,称为「Leveraged LPs」(杠杆 LP)。

同时,在 Uniswap V3 上以 v-Token 创建池子,比如 vUSDC/vETH,v-token 是 Perpetual Protocol 系统生成的代币,目前仅用于 Perp 系统内的做市和交易等,这些池子真实的建立在目前的 Uniswap 架设在 Arbitrum 的 V3 上。

若 LP 向清算所(Clearing House)提供 1,000 USDC 进行做市,则 Leveraged LPs 功能可以在 10 倍范围内添加 vUSDC,即最打可按照 10 X 为系统添加 10,000 vUSDC,这 10,000 vUSDC 就成为 LP 可以在系统内放置流动性的总额度(也称为「信用」),LP 可以将其添加到相应资产和区间上,比如可以分为 5,000 vUSDC 和价值 5,000 vUSDC 的 vETH,添加到相应流动性池中。

在 LP 确定了对相应资产的分配额度后,系统铸造相应 v-token,按照上述例子,系统铸造 5,000 vUSDC 和价值 5,000 vUSDC 的 2 vETH (按照 ETH 价格 2,500 美金计算),LP 可以按照自己的做市策略将这些 v-token 分配到 Uniswap V3 上的相应区间。

头等仓研报:解读 Perpetual Protocol 产品方案与运营机制图 2-10 V2 的虚拟流动性示意图

另外,LP 的这 10,000 vUSDC 也可以作为交易额度进行使用,即 LP 可以在系统内以交易者角色在 1,000 vUSDC 额度内开仓。

Uniswap 交易费用:由于清算所在这些池中同时充当 LP 和交易者,且目前 Uniswap V3 并未开始收取协议费用,所有交易手续费归 LP,因此 Perp 在 Uniswap V3 上的交易净费用为零。(也就是 LP 不需要花费 Uniswap 上的交易费用,但 Perp 本身仍向交易者收取手续费)

做市商(Maker)

Perp V2 版本首次引入了做市商(Maker)角色,其做市方式如上文「聚合流动性」部分所述:Maker 在获得了系统授予的信用之后,可以按照在 Uniswap V3 上做市的方式,将 vUSDC 放置在希望做市的价格区间中的 Tick 上。(Uniswap V3 的做市方式详见相应研报和文章)

收益:做市商将获得交易者(Trader)向 Perpetual Protocol 支付的手续费。注意,这部分费用不是「交易者向 Uniswap V3 支付的费用」,如上文所述,由于 Perp 在 Uniswap V3 的池中,是由系统同时实际扮演做市商和交易者角色,因此 Uniswap 上的费用为 0。做市商获得的是 Perp 协议本身收取的费用。

这一更改使得在 Perp 上做市的得失更接近在 Uniswap V3 上做市,可能存在无偿损失(IL),但由于流动性放置区间在价格附近,因此资金损失比此前的 vAMM 反而将提升。

但另一个问题是,此前的 vAMM 能够提供无限流动性(尽管在行情剧烈波动时,任何 AMM 提供无限流动性的代价都是极端价格),但引入 Uniswap V3 之后,Perp 将可能失去无限流动性这一优势。原本的 vAMM 无需对手方即可交易,但 Uniswap V3 模式下的 vAMM 需要对手方作为流动性来源方可交易。

Perp 在这个问题上,准备以保险基金作为补充:由保险基金在无流动性情况下作为对手方。

保险基金

保险基金在 V1 版本中已经存在,其角色和功能是:在系统发生问题并导致交易者损失时,尤其是结算故障出现时,由保险基金进行赔付。

在 V2 版本中,保险基金新增了两项责任:

  • 在无流动性时作为交易对手方与交易者(用户)进行交易,即上文所阐述的对 Uniswap 方案的补充,使得流动性获得一个补充。
  • 在裸头寸 / 多空头寸不平衡时参与支付,即,如果多空头寸不平衡,比如多头有 100 vETH 的仓位,而空头有 120 vETH 的仓位,则不平衡的部分由保险基金作为对手方。

实际上,1 是 2 的一种特殊情况,其本质也是多空的不平衡,导致使用保险基金作为对手方。

注意,在 V1 中,套利机器人理论上能够搬平 Perp 系统内由于 AMM 式交易产生的场内价格与指数价格的偏离,因此保险基金仅是套利机器人故障或者 xDai 结算问题或者 Perp 协议故障时使用。

而在 V2 中,情况 2 同样也会被市场上的套利机器人搬平,通常情况下,所以保险基金的作用除了 1) 情况下使用外,一样是一种补充。鉴于在 V1 中,Perp 已经通过极端情况下要求交易者对大单拆单的方式(此处仅简单描述,需了解详情请查阅相关资料),在 519 中实现了 Perp 场内不插针,在 V2 中,同样也会有机器人和相关机制存在,预期其机制将使需要保险基金支付的“头寸不平衡”仅成为一种非常少见的情形。

联合保证金模式与多资产保证金(Cross-margin&multi-assets collateral)

联合保证金即「全仓模式」,用账户的所有余额来建立多个头寸,而不像 V1 中,为每一个头寸设立单独的余额(单独余额相当于是逐仓模式)。

多资产保证金即多币种保证金。V1 采用的是 USDC 单币种进行结算,不能使用其他资产进行交易。V2 的多币种保证金,意味着可以用多种资产进行交易,同时,可以用A币种来进行 B 币种的合约交易,例如,交易者 Alice 可以使用 ETH 作为抵押品,在 BTC-USDC 永续合约市场上开多,持有 BTC 多头头寸,结算时需要先计算 BTC/USDC 的盈亏,再计算 ETH/USDC 的盈亏——也就是 BTC/ETH 之间的实际汇率,最后决定 Alice 拿回来的 ETH 是多了还是少了,如果 BTC 对 USDC 价格下跌了,对 ETH 反而上涨,有可能 Alice 拿回的 ETH 反而增多。

无需许可的市场创建(Permissionless Market Creation)

这一功能实现的是整个去中心化衍生品交易所的共同追求之一:实现像 Uniswap 一样的「无限制全自由上币」。

同时,Perp V2 支持 Uniswap v3 的 TWAP (时间加权平均价格)和 Chainlink 作为预言机的指数价格来源,这意味着如果一个资产在这些平台上有一个价格输入,任何人就都可以从中创建一个永久的市场。彼时资产选择可能不再局限于加密货币——外汇,商品,甚至股票。在 V1 中只有 Chainlink 作为喂价来源。

在社交媒体上进行讨论时,Perp 项目方表示,会给自由创建市场设一个 K 值上限,即「K 不高于相应 Uniswap 现货池的 K 值」,以避免因价格操纵给用户带来损失。(这种操纵类似于 Uniswap V2 上存在的 Rock Pool——「洗劫流动性池」,即瞬间充入大量资产洗劫另一资产,比如 ABC/ETH 交易对,瞬间充入池内数量 10 万倍的 ABC,将 ETH 几乎全部洗劫)

限价单和止损单

这一功能在 V1 时即确定将进行开发,目前已经实际开发完成,由社区团队 www.apex.win 开发。

V2 版本将在以太坊二层网络 Arbitrum 上运行

Arbitrum 是采用欺诈证明(与之相对的是零知识证明)进行验证的一个二层网络项目,基于 Optimistic Rollup,计算在线下,而数据在以太坊主网上,同时 100% 支持 EVM,即对以太坊主网上的项目迁移过去更友好,不过安全性上 Optimistic Rollup 的方案整体不如 zk-Rollup。目前已有多个 Dex 项目上到了 Arbitrum 上,包括 Uniswap V3、Bancor、Sushiswap 等等,以及与 Perp 同为期货 Dex 的 Mcdex。

Perp 官方在对 V2 的介绍中称,V2 的速度可能达到 V1 的 65 倍,但这一倍数需要谨慎参考,实际情况需要在其 V2 上线后进行观察。

Perp V1 架设在以太坊侧链 xDai 上,按照项目方披露的数据,Perp 贡献的交易量占 xDai 的 70% 以上,在二层网络没有实际落地的情况下,xDai 的确是一个可用方案。而 xDai 存在交易量瓶颈,随着 Perp 交易量进一步增大,极端行情面对交易量瞬时暴增的情况,容易拥堵甚至障碍。这一潜在问题再 Arbitrum 上或将得到解决。

采用 Uniswap V3 和 Chainlink 作为预言机

在 V1 版本中,Perp 仅采用了 Chainlink 进行喂价,且 Chainlink 上到了 Perp 所在的以太坊侧链 xDai 上进行低延时喂价。在 V2 版本中,由于 Perp 实际使用 Uniswap V3,二者天然同在 Arbitrum,因此很方便能够使用 Uniswap 进行喂价。

代币和经济模型 /Staking

根据项目方披露的消息,V2 版本上线后会尽快启动 Staking 和分润,但规则有所不同,最大变更是由于引入了 Maker (做市商),此前分配给参与 Staking 持币者的部分从比例上将转移一部分给做市商,同时保险基金所需要的资金量将下调。

另外,除了项目方在协议里设置的交易对产生的手续费之外,由 Perpetual DAO 部署的市场(即自由上币部分)都将于与参与 Staking 的持币者进行手续费分润,因此将有三个部分协议收入将被分配:

  • 公开市场的交易手续费;
  • 由用户创造的新市场;
  • 在 Clearing House Vault 和 Insurance Fund 中存留的资金通过主流借贷协议借出的收益。

头等仓研报:解读 Perpetual Protocol 产品方案与运营机制图 2-11 Perp V2 的交易费用分配示意图

技术逻辑

这部分内容尚未披露,头等仓将继续保持关注。

发展

历史

头等仓研报:解读 Perpetual Protocol 产品方案与运营机制表 3-1 Perp 大事件

现状

运营数据

Perp V1 产品上线后至今半年,运营数据如下:

头等仓研报:解读 Perpetual Protocol 产品方案与运营机制图 3-1 Duneanalytics 上显示的运营数据

图 3-1 显示 ,Perp 的 7 天交易量为 6.6 亿美金,7 天手续费收入为 66 万美金,日均交易量为 9,000 万美金左右。

上线至今总交易量已超过 200 亿美金(约 200 天)。

目前交易对为 18 个,全部为 USDC 单币种交易和结算。

未来

Perp 目前可见的未来无疑是 V2 产品、功能和规划的逐步落地,项目方公布了一个未确定日期的路线,顺序如下:

头等仓研报:解读 Perpetual Protocol 产品方案与运营机制图 3-2 V2 版本 Curie 的路线图,将逐步实现各项功能

路线图详情:

头等仓研报:解读 Perpetual Protocol 产品方案与运营机制表 3-2 路线图详情

经济模型

Perp V1 经济模型比较简单,即一个 6 步循环:「1.Staking 获得的交易费用奖励增加 >2.PERP 价值增加 >3.PERP 共识增强 >4. 协议共识增强 >5. 交易量增加 >6. 交易费用增加 > 回到 1」。

以上设计或体现出一点,也是目前 DeFi 项目的一个共识:Perp 项目方鉴于 Uniswap 遭到 Sushiswap 吸血鬼攻击的历史,重视社区发展,以持币和奖励发展社区,避免遭到分叉。

在 V2 版本中,经济模型可能将修改,详见上文「V2」部分。

代币作用

PERP 代币被设计为一种激励治理和类股权的 Utility Token (效用代币),目前设计出的主要作用有两个:

  • 用于社区治理,暂时未实施,按照项目方规划的进度,将可能在主网上线 9 个月后进行社区投票后实行;
  • Staking 分享手续费,按照计划将在 2021 年一季度(3 月份)实行,但截止 3 月 21 日,尚无确定上线日期。

代币分布与解锁安排

PERP 代币供应总额设定为 150,000,000。代币供应可以通过两种机制通胀发行,这两种机制发生的可能性都很低:

  • 社区治理可能决定铸造更多的代币;
  • 保险基金用尽,铸造 PERP 以弥补亏损。

代币分配状况如下 :

头等仓研报:解读 Perpetual Protocol 产品方案与运营机制表 4-1 PERP 代币分配

*注:在官方文档的描述中,团队和顾问将被分配 21%-36,000,000 枚代币,而总量 1.5 亿枚代币的 21% 为 31,500,000

头等仓研报:解读 Perpetual Protocol 产品方案与运营机制图 4-1 PERP 代币分配

PERP 代币的锁定 解锁和释放安排(在 V2 中可能将被改变):

头等仓研报:解读 Perpetual Protocol 产品方案与运营机制图 4-2 代币解锁时间表

头等仓研报:解读 Perpetual Protocol 产品方案与运营机制表 4-2 PERP 代币解锁安排(对图 4-2 的解释)

竞争

行业分析

概述

Perp 属于 Defi-衍生品赛道中的期货交易所(Dex),并且属于「AMM 类期货 Dex」这一细分赛道。目前,去中心化期交易所包括 Perpetual Protocol、Mcdex、dFuture 等。其共同点是价格由 AMM 方式生成或以近似 AMM 的方式生成。与之对应的是订单簿(Order-book)方式组织交易的期货 Dex,订单簿式的期货 Dex 包括 dydx、DerivaDex、Injective Protocol 等。

现状

目前,加密货币期货已经超越现货交易,成为一个庞大的市场。据

TokenInsight 统计,2020 年 43 家中心化期货交易所成交量共报 12.31 万亿美金(平均每日 340 亿),较 2019 环比增长 402%,年末全市场合约持仓为 170.3 亿美金,全年增长 485%。

头等仓研报:解读 Perpetual Protocol 产品方案与运营机制图 5-1 2019 Q4-2020 Q4 全市场期货成交量

但加密货币期货的主要交易量当前还在中心化期货交易所,主要有币安、FTX、Bybit 以及 BitMex、OKEx 等等,后两者曾经是期货交易的主战场,但随着监管问题的爆发,以及前两者在 2020 年实现的巨大增长,情况有所变化,但以上几家和其他的中心化交易所当前仍然占期货交易 90% 以上规模。

同时,「永续合约」这一品种由加密货币交易所 FTX 在加密货币市场内首创,虽然这一形式在传统金融世界里存在,但不是主流交易品种,而在加密货币市场中,永续合约是一大主流交易品种。

目前,去中心化期货交易所赛道,已经出现几个「种子选手」,但还未大规模发展,目前交易量较大的项目之一 Perp,其日交易量也仅在 9,000 万美金左右。

去中心化期货交易所的发展,可以参考的现货 Dex 发展进程,比如 Uniswap、Sushiswap、Bancor 等交易所。

主流的现货 Dex 均在产品打磨期和上线期经历了较长时间(数月到一两年不等),然后才实现交易量暴涨,经过不到一年的交易量大规模发展期,目前 Dex 整个赛道交易量能够达到中心化交易所交易量的 10%-20%,在行情剧烈波动期,Uniswap 的日成交量还数次超越 Top 3 的中心化交易所。

头等仓研报:解读 Perpetual Protocol 产品方案与运营机制_图 5-2 Dex 交易量图,展现了 2019 年 1 月至今的交易量变化情况,非常明显是从 2020 年 5 月后开始爆发式增长

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由此可见,去中心化期货交易所还有极大发展潜力,有可能从目前全赛道日交易量在亿级别发展到每日百亿美金级别(每年 3.6 万亿美金),接近中心化交易所的交易量。

竞品项目概述

AMM 类期货 Dex 大多数于 2021 年前后推出,此前都处于产品刚推出继续完善的阶段。但自 dydx 推出之后,市场已进入一个新的阶段,将时间和市场发展阶段作为新的坐标来看,2021 年 7 月以及未来的半年至一年中,整个期货 Dex 赛道将处于「产品继续完善,运营之战开打,等待赛道爆发机遇出现」的阶段。

此前我们对期货 Dex 赛道产品机制进行的剖析仍然有效,但接下来需要更多的关注产品完善的节奏和运营上的发力,当然,最终都落到数据上。

本文将以期货 Dex 赛道中的 dydx 和 Mcdex 作为竞品进行对比,同时 Perp 主要以 V2 作为机制对比的对像,而数据取 Perp V1。

与 Mcdex 的比较主要讲集中在两个同为 AMM 式期货 Dex 的机制对比上,而与 dydx 的比较将集中在两种完全不同路线的期货 Dex 之间。

Mcdex

Mcdex V3 是一个采用「指数价格+复杂 AMM」(相对于 xy=k 的简单 AMM 而言)方式进行定价的期货交易所,相对于 Uniswap V3 的聚合流动性来说,它可以称为「集中流动性」机制:采用复杂 AMM 使得流动性被动集中在价格附近*。Mcdex 每个合约都需要运营者(Operator)/ 流动性提供者(LP)/ 交易者 / 清算者几个角色,由 LP 充当交易对手方。其定价机制设计,是由外部预言机提供指数价格,然后将风险敞口作为系数调整后,形成报价,目的是将头寸尽量集中在指数价格附近,降低滑点,并使得多空双方头寸互相接近;Operator 是单个永续合约的创造者和运营者(比如 ETH/USDC 合约运营者),Operator 需要引入资产的指数价格,并设置买卖价差 / 滑点等一组风险参数的初始值,并且可以在运营过程中调整参数。Operator 创建合约无需许可。

dydx

dydx 是目前期货 Dex 赛道龙头,目前架设在以太坊二层网络 Starkware 上的 StarkEx 的可扩展引擎上。从分类上看,在 AMM/ 订单簿式交易所的分类中属于订单簿式交易所,在主动做市 / 被动做市机制中设定中属于主动做市机制,是首个上线并可用的期货 Dex。dydx 项目自其成立起就获得了头部资本的支持。长期受到整个区块链行业的高度期待和认可。

竞品要素对比

核心业务逻辑

Perp:通过与 Uniswap V3 耦合的 vAMM 进行交易,由 LP 提供流动性,进行类似 Uniswap V3 的聚合流动性做市,且由于将引入默认做市策略(接入其他协议),预计大部分 LP 将保持被动做市,少数体量较大的 LP 将为大型做市商,其类型仍属于「主动做市型 AMM」期货 Dex。

Mcdex:获取指数价格后,复杂 AMM 以多个指标调整价格后报价,由流动性做市商被动做市。而市场运营者(Operator)主动设置滑点等数据,其类型属于「被动做市型 AMM」期货 Dex。

dydx:采用链下低延时交易引擎撮合、链上结算的方式,资产非托管,主要由大型专业做市商做市。

定价方式

如上文「核心业务逻辑」中所述,Perp 通过 vAMM 进行定价(按照 Uniswap V3 的方式),而 Mcdex 和 dFuture 是在外部预言机馈送指数价格的基础上再以公式「加工」调整价格,形成报价。需要补充的是,Perp V1 在计算资金费率时需要用到指数价格,场内价格剧烈波动时计算清算价格也需要使用指数价格。

dydx 采用的是做市商做市、交易引擎撮合的方式匹配买卖方订单,严格来说没有「定价」,由市场博弈产生实时价格,并由于套利机器人的普遍存在,由套利者来搬平与其他交易所的价差。

头等仓研报:解读 Perpetual Protocol 产品方案与运营机制图 5-3 Mcdex 的复杂 AMM 定价相对于简单 AMM 的定价曲线,蓝色为 Mcdex 定价

本文在这个维度上先比较 Perp 和 Mcdex 的定价方式。仅从定价角度来看,两种方式有较大的差别。首先,vAMM 方式形成的「场内价格」在交易的大多数时刻不依赖于预言机,能够很大程度避免预言机风险。外部预言机尽管发展良好,但 Chainlink 依然在 2020 年 3 月左右发生两次问题,其中一次是由于 312 极端行情,使得预言机宕机,预言机故障风险随着行情波动剧烈程度上升;同时,预言机价格操纵是一个常见的攻击方式,而操纵指数价格来大规模获利又是期货 / 合约市场的一个常见攻击方式;因此,两种风险叠加,使得使用预言机报价存在的风险隐患较大。当然,Mcdex 在该问题也有应对方式,Mcdex 的方式是提供预言机接口,由创立合约的 Operator 承担提供预言机功能、降低预言机风险的责任,本质是以竞争促进 Operator 来保证高质量的预言机报价

这个方案相对 Perp 更复杂,并且无法完全回避预言机攻击风险。尤其是 Mcdex 的方式需要经历一个市场竞争淘汰的过程,也就是可能需要经历一个「预言机攻击容易发生」的阶段,来发现好的 Operator 的合约,淘汰坏的和差的合约。

从这个角度看,Perp 的 vAMM 自主定价模式优于预言机喂价加权模式

另一个要点是,vAMM 方式形成的「场内价格」,具备一定的自主定价能力,在交易量沉淀在该交易所内后,能够获得一定程度的「定价权」

这一点可以参照 Uniswap:由于采用 AMM 定价,Uniswap 上的交易者互相博弈形成「场内价格」,由于其很多交易对的交易量在全网占比不小,因此 Uniswap 本身也是一个价格来源,Uniswap V2 就具备预言机功能。而在大型中心化交易所中,交易者互相博弈形成相对均衡的「场内价格」也是价格的发现方式,从全市场来说,定价权是流动性聚集的结果,反过来,具备定价权也能够聚集流动性。若没有定价权仅接受外部报价,容易仅成为一个交易流量的沉淀池。而由于衍生品交易量远大于现货,因此其价格也能够反向影响现货。因此,选择自主定价而非预言机报价的项目在定价权和影响力上更有优势,有希望成为真正的衍生品定价场之一。

从「是否容易插针」的角度看这两种定价方式,此前采用 vAMM 的 Perp 出现了插针事件,似乎印证了其更容易遭遇插针。但首先,Perp 的插针问题一共出现了两次,第一次补充了套利机器人+预言机补充方式;第二次又增加了极端行情下,严重影响价格的开平仓被要求拆单执行这一限制,在 519 中没有再出现插针,算是至少成功经历了一次极端行情检验;其次,虽然采取预言机价格,看似不容易偏离全市场价格,但去中心化合约交易所的优势很可能在长尾币种上,这些现货交易量不大的币种其「指数价格」容易遭到操纵,这一问题的实质是合约 & 衍生品交易量和利益很可能超过现货,造成价格操纵。因此小币种合约(期货)价格独立定价、不完全依赖现货价格显得更为重要。从长期看,独立定价在小币种合约会是一个主流。

从以上分析也能看出,实际上 Perp 的定价机制与订单簿式的 dydx 差不多,谁具备定价权,在这二者之间不取决于机制,而取决于某一个币种的全市场最大交易深度出现在哪个交易所。以现货举例,有些币种最大深度在 Uniswap,有些在 Sushiswap,那么在这些币种上,Uniswap 和 Sushiswap 就分别掌握了定价权。

运营机制之一:主动做市 VS 被动做市

Perp:Perp V2 上可以进行主动做市,也可以采用项目方从外部引入的默认做市策略(协议),即被动 LP 和主动做市均可,按照 Uniswap V3 上七成为被动做市的比例 [20],未来 Perp V2 上预期大部分也是选择默认策略被动做市的 LP,加上少数大体量的专业做市商。

Mcdex:LP 是被动做市。

dydx:由专业做市商主动做市,甚至大型做市商能够做到一家独大,根据公开报道,做市商 WinterMute 一度占其交易量 40%[21],是从体验到商业方面机制都最接近与中心化期货交易所的 Dex。

在这个方面,主要比较同为 AMM 的 Perp 和 Mcdex 在资金需求、资金利用和资金风险等方面的设计:

1) LP (流动性提供者)收益:Perp V2 中的 LP 赚取的是手续费(具体细则尚未公布),V1 中没有 LP,套利者可以赚取套利的利润,由于套利者是一群开着项目方机器人或自己写策略进行套利的角色,有概率转为 V2 中的 Maker,因此可以说 V1 中的套利者将从获取套利利润转换为获取手续费;Mcdex 的 LP 为被动做市,其收入包括手续费、价差和滑点收益、资金费用、强制平仓罚金、MCB 流动性激励等等。

2)无偿损失:Perp V2 中,由于在 Uniswap V3 池中做市,因此将承受与 V3 中相似的无偿损失;Mcdex 中的 LP 不存在无偿损失。Mcdex 中的 LP 所承受的损失则来自于头寸的不平衡,当多空持仓不平衡时,AMM (即 Mcdex 本身)持有头寸,若风险暴露发生亏损,则 LP 需要承担亏损。比如,此时 AMM 持有 ETH 空头仓位而 ETH 价格上涨,则 LP 承担亏损,但同时,按照 Mcdex 的设计,此时系统对 ETH 的报价会略低于指数价格,吸引交易者做多,以使得 AMM 持有仓位向 0 靠近。

3) LP 做市方式:Perp V2 的 LP 为主动做市,与 Uniswap V2 上的 LP 一样,大概率将以策略进行做市,否则将遭受较大损失,由于 Perp 项目方将合作的策略做市协议尚未确定,目前讨论 Perp 上使用的是主动或被动再平衡策略进行做市还为时尚早;Mcdex 由于是被动做市,LP 不需要采用策略。

4)资金利用率与滑点问题:得益于 Uniswap V2 的高资金效率设计,进行聚合流动性做市的 Perp V2 滑点显然将比 V1 显著降低,V1 滑点问题是由于其滑点取决于 K 值,而一旦某一个大单数额较大,对市场价格影响较大,则其开 / 平仓过程均容易造成滑点,而 V2 中流动性将集中在价格附近,在流动性相对充足的情况下,滑点将显著减小;Mcdex 使用的成交价则是复杂 AMM 调整指数价格后获得报价,不存在因流动性池交易引发的滑点,其系统中的“滑点”概念是最终成交价与指数价格之间差额的一部分(差额还包括手续费等等),由公式计算得出,与 LP 资金利用率关系不大。

小结:Perp V2 和 Mcdex V3 的差异很大程度上是主动做市商和被动做市商两种设置之间的差异。Perp V2 设定了主动做市的规则,能够获得的优势自然是更小的滑点,以及以一个高资金效率进行做市,而缺点则是,需要承受一定的无偿损失,并且需要使用策略进行主动做市。Mcdex V3 的被动做市形式,则延续了原本 AMM 的设计逻辑,LP 无需操心和操作主动做市,因为复杂 AMM 自动可以将流动性集中在价格附近,资金利用率也不低,其问题在于,当市场处于单边行情时,比如连续暴涨,甚至极端暴涨时,即便有各种措施促使交易者和套利者将场内的多空头寸恢复平衡,但 AMM 仍有很大概率被动持头寸(若全市场都在单边做多),此时 AMM 易在极端行情中产生损失,给 LP 带来损失。

运营机制之二:是否完全无许可创建市场

Perp:从创建市场 / 交易对的角度,Perp 是项目方自建池子和交易对为先,也允许社区进行无许可创建市场,创建市场方式比较简单,理论上放置流动性即可,类似于在 Uniswap 上创建池子(实际细则需等待 V2 版本更多文档或产品落地),基本上只需要符合项目方对最大 K 值的限制即可。这一设置,对池子的创建者要求不高,但同时也不能进行复杂的参数设置。

Mcdex:从创建市场的角度,完全是无许可创建市场,市场属于 Operator (运营者)所有,Operator 可以在一定范围内、在市场运行过程中修改参数,能够进行滑点 / 点差等参数设置,同时,还需要清算者(keeper)角色来清算爆仓的头寸。这一设置对专业化程度很高需要复杂设置的 Operator 友好,但对 Operator 来说有开设市场的技术门槛。

dydx:dydx 目前是项目方添加交易对,也是接近中心化交易所的方式。

小结:从 Perp 和 Mcdex 两者创建市场的角度来看,Perp 更像是给持币大户甚至较大资金量的交易者自建市场准备的,Mcdex 是为专业的合约市场运营者准备的。从传统的角度看,甚至从安全的角度看,设置市场当然是专业人士的工作,而非小白的游戏——这一观点被运用到了类似 UMASynthetix 这类合成资产项目的逻辑里:专业的技术团队创建基础设施,专业的市场运营者创建市场。但是 Uniswap V1 正是打破了这个成见而成功的——提供了一个非常容易创建市场的场所。不过,在期货市场尚应观察这两个设定(专业化 / 低门槛化)的优劣,毕竟期货的波动更加剧烈。

dydx 采用的则是经典(传统)的专业做市商的方式,优点与中心化交易所一样,平时状态下体验更好。从创建市场的角度,与上述分析同样,由项目方直接审查并添加交易对,从安全性和审慎等角度来说更优,但从去中化和自由度的角度来说,模仿中心化的方式会稍弱。

这个维度或许是竞品比较中最重要的维度,因为在产品逐渐完善的情况下,运营机制和团队的实际运营方式维度的“运营之战”可能是下一阶段逐渐显现的要点,更接近于成熟的、中心化的方式,体验上显而易见的更优,因此 dydx 仍然有较大概率继续是赛道龙头。

而 Perp 和 Mcdex 在探索的是另一条道路:如何用更加去中心化的方式组织整个期货交易市场,在大币种上和小币种(就全市场深度和交易量来说)上,是否其适用的机制是不一样的,是否有可能有社区驱动的自由期货市场。

由于去中心化期货市场尚在非常早期,我们完全可以继续观察上述项目在未来一年内的发展,并期待整个赛道交易数据增加十倍或百倍的爆发点。

运营数据

Perp

目前日均交易额在 9,000 万美金左右,总交易额超过 200 亿美金。

Mcdex

截止 2021 年 7 月 8 日,Mcdex 依然 V3 尚未上线,依然在测试网状态,此前 V2 没有可以公允比对的交易量。

dydx

近期无准确数据,约占市场 12%,但其后续爆发力可期。

Perp 作为有不错数据的期货 Dex,从交易量和人数上都有一定先发优势。

总结:Perp 的机制和运营数据上都有比较明显的优势,这主要来源于其在核心业务逻辑和产品上的设计。鉴于期货交易所赛道本身的巨大潜力,三者都可能得到较好的发展,并且在运营方面还有较大可发挥空间,同时还有多个订单簿式期货交易所和多个合成资产项目等跨赛道竞品,并且不断有新品出现,目前离格局确定尚远,不能确定 Perp 具备一定优势并有机会在未来占据去中心化期货交易市场的较大份额,并且有可能在长尾币种的永续合约交易上表现出独特优势。

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