如何进一步优化Uniswap V3?

背景    

Uniswap近期发布的V3意义是重大的，其中最具创新的点既不是二层、也不是新的预言机方案，而是提供了灵活的做市头寸管理机制。V3引入了做市商的差异化头寸管理能力，允许做市商针对不同价格区间配置不同做市资金：当成交价落在事先约定的价格区间时，做市商对应的资金头寸参与做市，成交价落在价格区间外，则不参与做市。

这是一个很有力的创新，其价值和实现有很多细节，这里不做展开。我们本文针对其中最核心的问题进行讨论，并基于我们原创的资产标准vNFT提出优化的建议。

众所周知，Uniswap V2的LP，也就是用户的做市凭证是一种ERC-20，由于V2中并没有区间化的头寸管理，所以 V2 的LP Token实际上代表做市商被动选择了全价格范围的头寸管理。同时，由于头寸没有差异化，Uniswap V2的资金池可以做到与凭证合二为一，形成了一体化的管理模式（即一个凭证代表一个资金池），这也是目前大部分DEFI项目的资金池管理模式。

由于ERC-20模型限制了差异化头寸管理的能力，如果非要实现V3的功能，就需要针对每个头寸选择创建一个ERC-20合约，不仅代价难以承受，而且ERC-20资产的流动性特征也没有获得充分利用，得不偿失。同时，由于差异化头寸又要汇聚成统一的资金池，因此原有的LP与资金池合二为一的模式也不是那么显而易见了。

综合上述问题，Uniswap V3迈出了重要的一步：将头寸管理的凭证改为ERC-721，从而实现资金池形成一个单独的合约。在提供更丰富金融功能的同时，消除流动性碎片的问题。

底层资产Token化

（tokenization of underlying assets）的价值

那么，Uniswap V3的头寸管理解决方案是最优的吗？要讨论清楚这个问题，我们首先要回顾一下目前DEFI平台主要采用的“底层资产token化”这一模式的价值。

Chainlink预言机推出链上注册表Feed Registry:9月5日，Chainlink预言机推出链上注册表Feed Registry，映射了Chainlink Price Feeds的当前通证合约地址。智能合约可以通过一个通用的注册表合约从任何Chainlink Price Feed获取价格数据，并极大降低开发混合型智能合约应用时的集成难度。[2021/9/6 23:02:32]

所谓底层资产token化，就是指用户将资产存入DEFI平台的资金池合约时，资金池合约本身就是一个token合约，合约发行对应的token代表用户在资金池里的资金。

这种模式之所以一直是主流DEFI平台的首选方案，主要是因为其创造了一种“双层资产”的模型，将底层资产与发行出来的token化资产（凭证）分离，从而带来了两个核心价值：

首先，token化形成一种新的衍生资产，很大程度上释放了底层资产的流动性。比如Compound的cToken、Uniswap V2的LP Token，它们代表用户在资金池存储的底层资产，具有实际内在价值，且价格可以计算，现在已有大量平台支持这类凭证资产的交易、质押，显著提升了用户资产的流动性。

其次，双层资产的处理相互独立，互不影响，为协议带来了简化资产管理和提升底层资产稳定性的价值。例如：用户需要将资产出售、质押或转移到另一个地址进行管理时，只需要针对LP Token这种标准的token协议操作即可，而无需由资金池协议开发任何额外的管理功能。同时，通过LP Token的转移实现底层资产所有权的变更，使得用户无需将底层资产取出再存入的动作，保障了资金池规模的稳定性。

整个DEFI世界的乐高积木模型，在很大程度上是因为上述两个能力才得以发挥最大的价值，因此任何一个DEFI协议的底层资产管理架构，也就是其token化、凭证化的实现手段，应该以最大限度提供上述两个能力为前提，为这一目标寻找对应解决方案的努力都是值得的。

Harvest Finance已提高悬赏金额至40万美元追踪黑客:HarvestFinance官方更新被黑客攻击事件进展称，已提高悬赏金额至40万美元以追踪黑客线索。此前曾报道，HarvestFinance被黑客攻击，资金池中有大量资金被转移，通过多个合约交易成功套现，其中大部分通过renBTC套现提款。HarvestFinance表示，攻击事件导致共损失约为3380万美元，随后其悬赏10万美金奖励首位成功和攻击者取得联系并帮助返还用户资金的个人或团队。[2020/10/28]

Uniswap V3 position LP的问题

回过头来看Uniswap V3的LP解决方案，会发现一个明显的问题，那就是基于标准ERC-721协议实现的头寸管理，虽然支持了差异化的特性，但却丧失了前述的两个价值。为什么会这样？我们用两个场景做示例来进行讨论：

头寸变更

Uniswap V3提供了头寸变更的能力，允许用户修改做市价格第二次区间，这很显然是一个必备功能。但用户可能不满足于单纯的修改价格区间，例如：一个用户投入了100万美元在1500-2000这个区间的ETH-USDC交易对上，根据市场情况他希望将其中30万美元转移到1000-1200这个价格区间，以应对可能出现的下跌。在现有Uniswap V3的实现中，用户唯一能做的就是从现有价格区间的头寸中取出30万美元，另外创建一个对应新价格区间的做市头寸。这显然没有达到我们上面讨论过的尽可能避免用户取出底层资产，从而保持资金池稳定性的目标。

资产流动性

如前所述，Uniswap V2的LP已经成为被广泛认可的资产，相信V3的LP也不例外，因此针对这种资产的质押、交易和各种处理会成为普遍需求，但由于ERC-721的限制，无法在这类场景中提供灵活的方案。例如：有两个平台提供V3 LP的质押服务，用户暂时无法判断哪个平台收益更好，最简单的办法就是分别质押50%的资产，这在ERC-20时代是简便易行的，而现在却无法完成，用户甚至需要为此创建价格区间完全一样的两个NFT凭证去实现这一目标吗？

Uniswap给出的答案是由进一步的外围合约或者第三方来提供（基于ERC-20的）re-fungible的方案，但这显然不能令人满意。一方面，如果针对每一个ERC-721 ID发行一个ERC-20合约，会形成灾难性的合约碎片问题，让接收LP资产的平台很难处理。反过来，如果采用打包机制将若干ID的token进行整合，不仅增加用户资产管理的难度，还要面临复杂的价格确定机制的问题。对于NFT领域内re-fungible方案比较熟悉的人会了解，这种模式并不能有效应对做市凭证这种高度复杂性的金融资产。

总体而言，基于标准ERC-721协议的LP Token，基本上很难实现此前ERC-20LP的管理能力与流动性模式，而这些特征实际上是LP类token资产的不可或缺的。如果Uniswap V3仅仅采用这种方式来实现LP token，对于方兴未艾的LP市场可能造成直接的打击。

解决方案    

我们之所以能够对上述问题作出快速而深入的分析，是因为我们在设计借贷市场中的定期借贷产品、投资市场中的定期解锁产品时，都遇到过相同的问题，并且给出了比标准ERC-721更好的方案。我们也因此相信，这个方案同样适用于Uniswap V3的做市凭证，使其具备更好的流动性和管理能力。

答案就是一种新型的资产协议，我们称之为vNFT，这实际上是一组协议的统称，包含多种类型的接口，具体细节会在未来逐步介绍。简单讲，vNFT是一种支持数量描述的NFT，在此基础上可进行拆分、合并和部分转让。同时，为了更好地支持“双层资产”模型，vNFT还在协议层增加了底层资产描述能力，从而支持和规范这种模式的实现。此外，为了有效与现有的DEFI世界基础设施进行交互，vNFT在实现层面与ERC-721保持兼容，从而任何支持标准ERC-721的协议都能够将vNFT的token当做ERC-721的token来处理。

从技术层面描述，这个协议会包含以下接口（仅列出部分）：

其中，Units表示一个NFT中所包含的数量。

资产管理灵活性

由于增加了数量属性以及拆分、合并和部分转让的能力，上述Uniswap V3 LP的问题都能够获得很好地解决。举例而言，当你希望将一部分头寸转移到另一个价格区间时，只需要将现有头寸对应的LP token按照金额拆分成两部分，然后对其中一部分进行价格区间变更。而无需被迫先取款，再重新生成一个新的做市头寸。对于转让、交易、质押等操作，也可以进行类似的处理，并且由于LP Token的数量与底层资产存在对应关系，这个资产的价格也清晰易见，不需要再采用其他外围协议或者打包成ERC20，使得用户和其他DEFI协议都能够获得接近于ERC-20 LP的处理能力。

LP与pool一体化

不仅如此，由于vNFT在协议层增加了底层资产的描述能力，使得token与底层资产的映射关系与ERC-20同等灵活，可以使Uniswap V3很容易地实现LP token与资金池的一体化，回到V2以及目前大部分DEFI协议所采用的简单而清晰的“双层资产”模型。

从Uniswap作为DEX的实现角度看，LP token与资金池的一体化并不是必须的，V3的文档中还特别说明LP token与pool合约拆分，是有意为之。但在我们看来，一体化模式所带来的双层资产处理方式的一致性，在提升LP资产的流动性、降低信任摩擦方面具有重要作用，仍然应该采用这种模式。

当然，实现一体化模型还有很多其他因素需要考虑，比如是否由于ERC-721基础合约较大，导致超过EIP-170限制问题等等，这也都是我们在实践中处理过的问题，这些在技术层面都能够解决。

结 论    

总体上说，我们的结论是：现阶段DEFI已经进入了更复杂、更多维度的金融产品设计与实现的阶段，类似于差异化头寸管理的模式会层出不穷。在这一趋势下，要保持LP类资产的流动性和管理便捷性，寻求一种新型的资产协议是必须并且值得的，vNFT就是我们Solv为DeFi与NFT市场给出的解决方案。

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