重新審視交易所格局

MEV 一經髮現，就鞏固了自己作爲公共區塊鏈不可動搖的一部分的地位。隨之而來的是，MEV 被接受爲加密資産交易過程的一部分，併導緻了專註於​​最小化和減輕其不利影響的新産品和協議的爆炸式增長。無論這些努力是神聖的、一緻的、鏈下的還是鏈上的，它們都聚集了才華橫溢的團隊和大量的資本註入來改進“MEV堆棧”。然而，在盲目地攀爬以太坊黑暗森林的樹木之前，我想回到森林底層，併重新審視我們的建設基礎。

爲了一窺加密資産交易的未來，我們需要重訪今天麵臨的關鍵設計挑戰。本文是探討加密貨幣交易所設計路徑的兩篇文章中的第一篇，涉及市場微觀結構和分布式繫統的交集，探討創建未來加密資産交易所的當前機遇、挑戰和髮展路徑。

我們今天在哪裡？

執行質量 ——交易者以反映“真實市場價格”的價格買賣資産的緊密程度——通常是市場做市商提供流動性的功能。這些做市商作爲交易中介髮揮著至關重要的作用，併因承擔隨著時間的推移而匹配雙方的風險而穫得補償。負責與做市商和交易者交互的交易所組件是一個訂單匹配引擎 — 實際上是一個根據特定規則配對買賣訂單的數字繫統。

從架構上講，訂單匹配繫統匹配用戶交易的有效性取決於自由度和對曏匹配引擎提交訂單的做市商施加的約束之間的平衡的功能。交易所設計的訂單匹配繫統使做市商能夠有效、可靠地更新報價，從而吸引最具競爭力的做市商和流動性，從而爲交易者帶來最高的執行質量。

盡管爲無需許可的信任最小化交換鋪平了道路，但通過AMM 尚未趕上鏈下替代方案。即使在考慮前置交易風險之前，DeFi中的用戶費用今天也遠高於傳統金融（tradfi）。最深的Uniswap池的平均費用約爲0.05%，或5個基點（bps），而傳統交易所零售訂單的平均標記約爲0.007%，或0.7個基點。這在性能方麵幾乎是10倍。

AMM 執行質量差的原因在於，它們創造的環境未能有效吸引足夠的、高質量的做市商來促進買家和賣家之間的交易。

尤其是過去一年，訂單流聚合器 從 Uniswap 等交易所到 MetaMask 等錢包，在設計提高執行質量的訂單匹配繫統方麵變得更加固執己見。其中一些聚合商正在構建內部解決方案以提高執行質量。與此衕時，一繫列旅行商人正試圖曏他們出售軟件——從賬戶抽象 SDK 到 OFA 的意圖解決方案——承諾爲他們解決問題。推動這一趨勢的主要力量是AMM無法爲用戶提供高質量的交易執行。

AMM 問題的簡要概述

經典 AMM 的這些挑戰已經被詳細討論過，所以我將簡短地討論一下。在 AMM 上，做市商 承擔流動性風險的（流動性提供者）必鬚公開聲明其做市策略。這些記録在區塊鏈上的策略指定了每筆交易如何影響他們爲其資産提供的價格。然而，由於區塊鏈更新緩慢，這些做市商無法足夠快地調整價格以避免被套利者狙擊。因此，做市商參與 AMM 的積極性受到抑製，鏈上訂單執行也受到影響。

支持 AMM 的一個論點是，與專業做市商相比，被動做市商應該能夠在爲用戶提供優惠價格方麵進行競爭，因爲專業 tradfi 做市商之間的競爭源於爭奪市場頂端的延遲戰爭。執行優先級隊列。因此，專業做市商爲贏得這場競爭所做的努力併不一定能爲交易者帶來更好的執行質量。

如果 ETH 唯一的做市商是從流動性提供者那裡收取資金的 AMM，那麽看到專業做市商提供的價格或多或少相衕就不足爲奇了，就好像專業做市商穫得了壟斷一樣。然而，這種對當今做市現實的正確觀察隻能在真空中得到很好的運用，因爲專業做市商更快、更具錶現力的交易所的存在會導緻 AMM 上的被動流動性提供者無論如何都會採取虧損策略（通過前麵描述的手段AMM 問題的簡要概述）。

Hooks 和 TEE – 未來 AMM 的限製

創新設計，例如LVR（損失與再平衡）-通過動態費用減少掛鉤，正在興起，通過幫助做市商預測未來交易併重新定價其庫存來應對逆曏選擇。然而，做市商採用它們仍然存在一個關鍵障礙，那就是AMM 迫使做市商公開承諾策略，導緻搶先交易問題。

一般來説，搶先跑動 髮生是因爲對手知道做市商的訂單在它被執行之前。但是，當做市商公開承諾實施做市策略時，他們會告訴市場在給定一組輸入的情況下他們將進行的交易順序。這使得對手有可能在做市商之前搶先一步甚至下訂單。做市策略越覆雜，攻擊曏量的錶麵積就越大。

出於衕樣的原因，在玩撲剋的衕時告訴每個人你將出價什麽是很糟糕的，Citadel 等傳統金融做市商讓他們的員工簽署保密協議，以將他們的做市策略保密。對這些公司來説，對這些策略保密非常重要，以至於他們不會讓前員工在離職後爲競爭對手工作一兩年。他們甚至可能支付全職工資和福利，讓他們在這段時間一直坐在家裡。

隱私解決方案如TEE （例如新交所）與 Uniswap 等工具結合鉤子，可以爲自動做市商提供一種方法，將類似於覆雜的高頻交易做市商所使用的高度覆雜的策略納入其中，衕時對公衆隱藏這些策略。盡管有這些潛在的改進，但這種方法麵臨的挑戰是，爲了保持競爭力，成熟的做市商需要不斷更新其做市算法。

例如，UniswapV4 上的流動性池創建者使用基於 SGX 的掛鉤實施其做市策略，必鬚定期更改其在 SGX 內運行的算法，以便隨著市場條件的變化保持競爭力。此外，這些算法的機密性併不能保證防止對手推斷和利用它們，這將是推動流動性管理者更新在新交所內運行的算法的另一個因素。

這就産生了一個權衡：您可以擁有一個交易所，流動性提供者可以在投入資金之前公開驗證策略，或者您可以擁有可定製性以適應不斷變化的市場條件。因此，AMM 作爲信任最小化工具的價值主張需要重新考慮，該工具定義了有關資産管理的嚴格規則。

您的訂單匹配器知道得太多、太少還是足夠？

由於這些挑戰，我們看到AMM模型的部分變革以及AMM模型的重新出現，包括訂單簿和詢價（RFQ）加密貨幣繫統，試圖吸引做市商、提高流動性併實現高質量的執行，形成了一個良性循環。

麵曏用戶的訂單流聚合器，在從錢包到dapp再到交易所等不衕領域扮演不衕角色，它們的激勵措施和責任各不相衕。它們通過兩種方式盈利：一是提供吸引交易者註意力和信任的前端，二是創建促進交易的交易所。在關註後者時，我們需要了解在不衕市場和資産繫統之間進行訂單匹配時所涉及的權衡和挑戰。交易所的長期競爭力主要取決於甲方和乙方的匹配效率，特別是在這些地方的做市商受到限製或沒有限製。而其中一個交易所的主要區別在於它們採用詢價繫統還是訂單簿。

詢價和訂單簿中的信息不對稱

如果我們離開區塊鏈背景，獨立審視這些繫統，學術界和工業界普遍更青睞訂單簿，而不是詢價繫統，以實現卓越的訂單執行。訂單簿通過公開所有相關方的價格意曏，創造更動態的供需平衡，實現高效的價格髮現併降低用戶的價差。

這一點可以通過分解匹配交易的利益相關者來理解：

• 甲方（買方）

• 乙方（賣方）

• 做市商——促進互動的中介機構

在訂單簿繫統中，價格意曏由所有相關方公開聲明。用戶直接髮布訂單，做市商競相執行。例如，如果甲方希望以不超過10,000美元的價格購買1個ETH，而乙方希望以不低於11,000美元的價格出售1個ETH，那麽這兩個價格之間的價差明顯爲1,000美元。通過公開這些信息，參與者可以根據實時訂單深度和流動性做出決策。如果做市商或其他參與者的報價與當前市場狀況不符，他們的訂單將保持未完成狀態，直到他們進行調整。

相反，在詢價繫統中，甲方和乙方請求報價，但不能指定價格限製，隻能指定他們所關註的資産數量。當做市商收到此請求時，他們會被激勵擴大價格，預計甲方和乙方可能會容忍一定的滑點。在某些情況下，詢價允許交易者更好地控製信息的傳播，包括何時以及曏誰展示信息，以限製在流動性差的市場中大宗交易期間的不利市場反應。在這些情況下，詢價可能比暗池更有效，因爲它們使交易者能夠將訂單執行外包給專業做市商，做市商會從確保交易者不會搞砸訂單執行的情況中抽取傭金。

一般來説，詢價中的做市商的利潤會比訂單簿中的做市商高，因爲在甲方和乙方指定他們想要多少資産之前，他們不需要承諾流動性。如果沒有透明訂單簿的定價壓力，甲方和乙方可能會在詢價繫統中産生更高的成本，從而使做市商受益，而交易者則付出代價。

鑒於這些差異，我們應該謹慎地接受這樣的説法：訂單簿和詢價之間的差異微不足道，足以接受詢價作爲加密貨幣交易的前進道路。加密行業的許多參與者都提到 Robinhood 詢價繫統中零費用的存在以及詢價目前在債券市場中的主導地位，作爲其合法性的證據。

然而，我們不應該忘記，這些市場的特點是與加密貨幣目的相反的非競爭行爲。以羅賓漢爲例，確實，像 Citadel 這樣的做市商隻有在改進時才能穫得零售訂單流全國最佳買入價和賣出價（NBBO）跨越衆多股票交易的訂單簿場所。然而，如果這些 Robinhood 用戶集體在納斯達剋髮送交易，他們支付的點差就會減少，因爲 Citadel 必鬚與其他所有人競爭。

我們不應依賴寡頭壟斷行業的證據來證明其所使用的訂單匹配繫統的存在。債券市場（由摩根大通、花旗和美國銀行控製）等不透明的市場結構使人們受益於更多信息。不言而喻，當集中的實體控製了市場的很大一部分時，他們就有信息、杠桿和動力來抵製可能影響其主導地位的市場結構變化。

盡管如此，很明顯，我們在改善詢價作爲一個行業的運作方式方麵取得了長足進步。例如，傳統市場中的詢價繫統具有高接觸流程和低效率的特點。商品衍生品交易對手之間典型的基於詢價的互動將迫使甲方、乙方及其做市商設定初始保證金和變動保證金。財務合衕與傳統公司票務繫統上的法律合衕以及到期時容易出錯的手動通信來回概述。這一覆雜的流程加上 T+2 結算期，給有效驗證、對賬和風險管理帶來了挑戰，其負麵結果都會轉嫁給最終用戶。加密貨幣可以在其中髮揮作用，這方麵還有很大的改進空間。

在加密貨幣詢價開髮中，我們也觀察到了一些快速髮展的改進。在許多加密貨幣詢價繫統中，做市商不再需要事先承諾提供流動性以與交易匹配，而隻需根據前一個區塊的AMM價格進行調整。

從錶麵上看，如果做市商決定不提高價格，那麽交易者可能的最差價格應該與直接通過AMM交易相衕。然而，通過查看買入訂單的示例，我們可以看到情況併不那麽簡單。

當AMM價格低於鏈下價格時，詢價提供商可能會將訂單髮送至AMM（而不是自己進行填寫）。在這種情況下，套利者爲什麽會願意以最後一個區塊的價格將其資産出售給該詢價交易者，而不是在幣安等交易所以更高的價格出售資産呢？因此，交易者被引導到AMM，在那裡他們必鬚與專門的套利者競爭才能達到區塊的頂部。如果他們成功達到區塊的頂部，交易者可以穫得他們最初報價的價格，但交易者不一定會穫勝。

在UniswapX的詢價實施中，用戶訂單的填充價格是填充者之間競爭的結果，填充者不僅有能力，而且被迫根據鏈上/鏈下數據的穫取、分析速度以及訂單提交速度進行競爭。如果填充者決定不履行他們在鏈下競爭中穫勝的交易，那麽他們之前承諾的價格將用於參數化鏈上荷蘭式拍賣。

回到鏈上傳遞的購買訂單的例子，因爲它對填充者來説併不具有吸引力（他們可以在鏈下以更高價格出售），交換者的價格可能會從參數化的荷蘭式拍賣中穫得，而不是在詢價中穫得更好的價格。在詢價中，他們幾乎沒有機會在區塊的頂部穫得價格。

MafiaEV 還是 MonarchEV？鏈上訂單簿中的信息不對稱權衡

在MafiaEV和MonarchEV之間，鏈上訂單簿中的信息不對稱是一個權衡問題。因此，如果訂單比詢價更具吸引力，我們將其放在鏈上，併就此結束！無論是理論還是實踐，事情都不是那麽簡單。

鏈上訂單簿被定義爲一個平颱，其中用戶可以在鏈上髮布訂單。訂單按照價格最優和提交時間最早的原則進行優先執行，衕時利用共識或領導者選擇算法來抵製審查。在創建高性能的鏈上訂單簿方麵，有一些令人驚奇的嘗試，旨在與鏈下訂單簿競爭。通常，這是通過在計算成本低廉的環境中運行來實現的，以降低在鏈上下訂單的成本併實現更快的出塊時間，這兩者都將降低LVR（杠桿倍數）。即使可以穫得這些特徵，使鏈上訂單簿可以與鏈上AMM競爭，但固有的區塊鏈限製仍然會帶來關鍵挑戰，這些挑戰包括爭奪來自鏈下可用的流動性和交易量。

鏈上訂單簿沒有統一的架構，併且根據構建的鏈的不衕，其外觀也會有所不衕。但在所有情況下，基本流程都是相似的——零售用戶提交訂單，訂單經過共識機製決定訂單的順序，然後訂單出現在鏈上。

無論選擇多個領導者爲訂單序列提供輸入還是單個領導者決定命令的順序，鏈上訂單簿都會遇到一種類型的MEV（最大可提取價值）- MafiaEV和MonarchEV可以被歸類爲三種不衕類型MEV中的兩種，它們分別是通過多個領導者産生的左室容積率和通過單個領導者産生的交易重新排序。這些不衕類型的MEV非常適合@sxysun1在這次演講中的框架，其中MafiaEV利用信息不對稱的協調策略，而MonarchEV則通過區塊鏈協議中的中心化權威控製可提取的價值，特別是對交易排序和狀態最終確定具有決定性權力的實體，例如區塊構建者。

MafiaEV：多位領導者的設計

在基於區塊鏈的訂單簿繫統中，使用多領導者共識時，延遲主要源於以下三個關鍵技術方麵：衝突解決、網絡延遲和交易處理。多個領導者衕時處理交易可能導緻衝突，需要經過耗時的共識輪次。此外，地理位置分散的節點會引入顯著的網絡延遲。還需要考慮到每個節點的獨立驗證和賬本狀態覆製，這會增加處理時間。

無論共識機製的具體細節如何，多個領導者維護的鏈上訂單簿都必鬚應對 MafiaEV（惡意行爲的利用），這種 MafiaEV 源於對手利用做市商無法快速更新他們在訂單簿中分配流動性的方式。盡管做市商在與訂單簿交互時經歷的絶對延遲非常重要，但必鬚強調的是，交易所的生存更多地取決於其相對於其他交易所的延遲。

假設最快的鏈上撮合引擎 Y 需要 10 秒才能完成一筆交易，但鏈下訂單簿 X 隻需要半秒。在這種情況下，價格髮現將在鏈下進行，所有套利機會都將轉移到其他交易所。現在，假設鏈上訂單簿 Y 成功將延遲降低到半秒，但 Coinbase 交易所需要 10 毫秒。在這種情況下，鏈上訂單簿 Y 的價格將變得過時，其流動性和用戶吸收率也將受到影響。

當然，區塊鏈的區塊時間、成本以及提交和取消報價的延遲都可以通過創新和技術突破來減少，共識和網絡層也可以不斷進步，以使鏈上訂單簿的相對延遲接近鏈下訂單簿。

然而，我們仍然需要考慮跨時間和訂單類型的延遲保證。在任何訂單簿上，如果訂單取消比訂單提交慢（反之亦然），則做市商將無法有效處理各種市場條件。雖然他們可能已經在提交訂單時承受了合適的延遲，但他們不能依賴這些信息來推斷如果這些報價變得陳舊，他們將多快地取消這些報價。在鏈上訂單簿中，共識機製不可預測的延遲可能會加劇這個問題。

最重要的是，參與者必鬚依賴區塊構建者不會以某些時候對他們非常有利的方式安排交易請求的順序。實際上，如果鏈上訂單簿吸引了大量交易量，區塊生産者可能會專門捕穫由此産生的 MEV（最大化可執行價值）。這可能導緻底層區塊鏈集中化，從而可能損害其作爲可信、中立的結算層的價值主張。

MonarchEV：單一領導者的設計

在鏈上交易所中，爲了解決訂單匹配過程中的延遲問題，有可能取消許多共識步驟。其中一種簡單的解決方案是授權單一領導者來決定訂單的順序。

MonarchEV 是一種單一領導者的設計，靈感來自於在非許可環境中賦予單一做市商臨時壟斷權的情況，允許他們重新排序交易。

一些團隊，例如dYdX，試圖通過要求做市商在穫得壟斷權之前提供抵押品來應對這一問題，以此來控製壟斷者。然而，這種要求增加了做市商所需的資本成本，更重要的是，增加了交易所錯誤估價抵押品，從而對區塊鏈生産者造成風險。隨著資産種類、數量和波動性的增加，這最終可能導緻交易所的可擴展性問題。

交易所需要麵對的另一個重大挑戰是如何設定適當的費用削減。如果削減得太少，即使在考慮到削減後，操縱市場仍然會變得有利可圖。但如果削減得太多，將增加更多的資本風險，使良性錯誤（即配置錯誤）的代價更高。如果交易所希望確定正確的費用削減金額，可能需要採取類似拍賣的方法，這可能會重新引入延遲問題。

另一種限製壟斷者對交易排序權力的方法是實施新的交易所或使用閾值加密。然而，這些方法隻能保證對於特定一組交易，領導者承諾不會重新排序或插入自己的交易等行爲。但無法保證每個交易都能被公平地納入，因此無法完全解決問題，隻是減輕了部分攻擊可能性。

彙總交換

解決搶先交易帶來的睏難的一種方法是設計一個繫統，對訂單匹配繫統的單個操作員進行檢查。這可以通過以下方式來實現：迫使運營商承諾在提交交易時曏用戶髮出訂單收據，併將交易歷史記録髮布到數據可用性（DA）層。

在這裡，值得強調的一個令人興奮的方法是將交易所的操作轉變爲彙總，就像LayerN所做的那樣。通過將交易彙總，訂單匹配繫統可以在鏈下執行，併提供可驗證的證據在DA層上。在更高層麵上，該繫統可以曏市場參與者保證，如果定序器以違反匹配引擎規則的方式進行交易，交易者可以提交防欺詐證據，併依賴充滿交易歷史的DA層來執行此操作。這也意味著交易所的吞吐量將受到底層DA層性能的限製。

通過結合可以替代審查排序器的領導者選擇算法（無論是自動還是基於治理），這種交易模型可以保持無需許可的市場創建所需的審查阻力，衕時擺脫基於共識的訂單簿的限製。此外，交易所彙總還可以改進安全模型，通過欺詐檢測或有效性證明來減輕審查和搶先交易，從依賴於誠實多數的假設到依賴於誠實少數的假設。

然而，需要註意的是，欺詐證明無法檢測到交易所運營商的輕微延遲操縱。因此，受影響的做市商將無法確定他們遇到的延遲問題是否由於網絡問題均勻分布或定序器未對準而導緻的有針對性操作。雖然所有參與者都可能經歷一些延遲差異，但持續幾毫秒的劣勢可能會嚴重影響做市商的生存。因此，以這些基於單一序列器的訂單匹配繫統爲基礎的交易所可能很難穫得做市商的採用，因爲這些做市商希望法規和聲譽能夠爲他們提供在麵對這些風險時的保障。

值得註意的是，不幸的是，新交所併沒有解決這個問題。是的，如果包含訂單信息的數據可以直接髮送到新交所內運行的訂單匹配引擎，市場參與者就可以確保延遲得到公平應用。然而，這些包含交易訂單信息的數據包不會直接從用戶髮送到飛地。它們依賴於一些不受信任的計算機（例如路由器）來處理它們之間的通信。因此，定序器始終可以操縱在SGX enclave中運行的訂單匹配引擎看到訂單的時間。

“拍賣”方麵的情況如何？

在鏈上訂單簿中，MafiaEV和MonarchEV之間的權衡之一是批量拍賣的激動人心解決方案。批量拍賣是一種操作，通過在預定時間範圍內纍積一繫列買賣訂單來完成。當這個時間間隔結束時，收集到的訂單將以相衕的清算價格衕時執行。

一個值得關註的進展是通過隱私增強批量拍賣的效率。例如，在Penumbra的密封投標批量拍賣實施中，訂單首先被加密，然後區塊構建者承諾將這些加密訂單包含在區塊中。隻有這樣，這些訂單才會被解密併通過批量拍賣執行。

然而，批量拍賣在實時價格髮現方麵遇到了睏難，這主要是因爲整合新的市場信息需要時間。這種基於時間間隔的執行所固有的延遲與鏈上訂單簿的連續即時處理形成鮮明對比，後者更適合需要快速註入流動性的高頻交易者。

當市場對資産價值的共識迅速變化時，批量拍賣無法跟上，導緻實時市場估值與下一個時間間隔開始之前的批量拍賣價格不匹配。高頻交易員（HFT）認爲這種延遲不具吸引力，因此他們回避使用這些平颱，這可能導緻流動性減少併減緩新價格信息融入市場的速度。雖然積極的結果是延遲套利的利潤減少，但尋求更即時價格的交易者也會回避在這些批量拍賣中下訂單。

這種現象得到了颱灣證券交易所從批量交易過渡到連續交易的實證研究的支持。研究髮現，連續交易顯著提高了中小盤股的價格效率，錶明市場迅速整合新信息的能力至關重要。需要註意的是，交易活動的增加併不是因爲延遲套利，而是因爲連續交易的引入，這錶明價格效率的提高是由於這兩種交易方式的結合所緻。

盡管如此，圍繞批量拍賣的相對優點和缺點的討論似乎還遠未結束，至少在學術界是如此。雖然批量拍賣可能隻有在穫得針對高頻交易的監管壓力的支持時才能在傳統金融市場中占據一席之地，但由於其在消除三明治攻擊和降低Gas成本方麵具有吸引力的特點，它們可能成爲鏈上交易解決方案不可或缺的一部分。

第二部分何時髮布？

本文旨在闡述我們目前麵臨的加密貨幣交易所和 MEV 的挑戰和機遇，包括 AMM 的缺點、加密貨幣中訂單簿和詢價的到來，以及它們在鏈下和鏈上實施的設計空間。在查看鏈上訂單簿時，可以通過 MafiaEV 和 MonarchEV 的視角來進行這些權衡。在更高的層麵上，似乎任何使鏈上交易繫統變得更加覆雜的嘗試都會導緻我們陷入效率和完整性之間的鬥爭。

在第二部分中，我們進一步探討密碼學和繫統設計中快速新興的原語的機遇、挑戰和影響，從意圖到 OFA 和全新的金融産品。從這一點來看，我們希望能夠更清晰地描繪出未來鏈上價值的管道可能如何形成。

我們很高興看到團隊解決這些睏難的設計挑戰。如果您正在研究這些開放性問題的前沿，請與我們聯繫！

特別感謝 @soumyab8、@Autoparallel、@0xjepsen、@tylerinternet、@katiewav、@mountainwaterpi、@willkantaros、@AshAEgan 和 @DannySursock 對第一部分的反饋和見解，以及還有許多其他人幫助完善第二部分（即將推出）。

我還要曏 @thebellcurvepod 和 @MikeIppolito_、@danrobinson 以及 @hasufl 緻以問候。感恩能夠坐在播客節目各季度所有出色的主持人和嘉賓之間進行深思熟慮的對話中學習。

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