AMM:全景式解读 DeFi 永续衍生品生态版图与发展脉络_DYDX

撰文：郑嘉梁，HashKeyCapital研究总监

永续衍生品发展脉络

永续衍生品发展的第一阶段是反向永续合约，即Bitmex在2016年发展出来的比特币反向永续合约。传统交割期货都存在结算日、交割、合约移仓等机制，永续衍生品通过质押、资金费率和价格跟踪三个机制的结合，让永续合约大放光彩。但直到2020年大批交易所才纷纷跟进永续衍生品。

根据BitMex的研究，反向合约做多的收益率是不平衡的：反向合约主导的的市场，涨跌做多者更加不利。后由于稳定币的引入，正向合约开始替代反向合约，因为其收益率更加线性。也就是反向合约具有凸性，出现了类似期权里gamma的性质。因为比特币实际上并不是正态分布的，一段时间内是具有漂移项的，做多和做空的收益比并不平衡。正向合约弥补了反向合约非线性的部分。

图：反向合约的收益非线性

永续衍生品的第二阶段是链上永续合约，在2020年DeFisummer中链上AMM走向大众，永续衍生品也随之启动。第二阶段可以看做是永续衍生品的概念验证到落地，每天有几亿美元的交易量。由于性能的限制，还没有到大规模使用的阶段。

来源：TheBlock

第三阶段是随着Layer2上线，永续合约的底层性能的限制突破，伴随着订单薄重新成为项目的可选方向，以及UniswapV3的集中流动性的自带订单薄特性，让专业的做市商和交易员进入。衍生品不仅是投机，复杂的链上衍生品策略组合开始被采用。

我们认为永续衍生品第四阶段是永续期权将在2022-23年成为新的交易者认可的工具。随着Paradigm对永恒期权的讨论以及一些项目落地链上永续期权，会有更多的协议参加这个非线性游戏。第四阶段市场将开始理解非线性衍生品带来的greeks交易机会和组合机会。永续期权解决了交割期权流动性被分割在二维平面的困境。长尾资产将获得更多关注。而且由于波动比较大，会让他们成为交易员喜欢的品种。

永续衍生品最后会和其他交割衍生品一样并存，为非永续合约对跨期限衍生品套利衍生出更多策略。市场回到多产品状态，流动性大幅提升，这才会进入到乐观主义者谈论的衍生品市场远大于现货市场的阶段。第四阶段另一个重要的特征就是固定收益衍生品开始流行，这样真正进入到一个很机构化的时代。利率这个之前没有被交易过的产品就补齐了。

币安发布暂停Multichain跨链桥代币充值、提现的更新:7月5日消息，据官方公告，币安将于7月7日08:00起暂停支持通过以下网络铸造的Multichain跨链桥代币的充值、提现业务，直至另行通知：通过BNB Smart Chain的Polkastarter（POLS）、通过BNB Smart Chain的Alchemy Pay（ACH） 、通过Fantom Network的Beefy.Finance（BIFI） 、通过BNB Smart Chain的SuperVerse（SUPER）、通过Ethereum Network的Travala（AVA） 、通过Avalanche C-Chain的Spell Token（SPELL）、通过Fantom Network的Alpaca Finance（ALPACA） 、通过BNB Smart Chain的Harvest Finance（FARM）。

币安提及，由于Multichain（MULTI）协议近期的情况，币安已于2023年05月24日暂停支持多个Multichain跨链桥代币的充值业务。[2023/7/5 22:18:59]

我们认为永续衍生品具备以下功能：

一种方便博弈方向的工具。市场现存的永续衍生品续证明了永续合约的适用性

一种管理组合工具。可以和现货、交割期货、交割期权进行组合。专业交易员可以构建更多类型的投资组合。永续合约、到期合约、永续期权和到期期权之间可以构建奇异组合

提供固定收益的方式。由于永续合约特殊的维持价格稳定的方式，纯粹的以获取fundrate模式的交易必然盛行于专业交易员圈子，类似于外汇里的carrytrade。除了专业交易员自己构建的组合外，已经有一些合约开始把这种组合模板化了。

提供去中心化波动率交易的方式。利用永续期权淡化delta和theta的特性。

长尾代币的流动性场所

永续衍生品的定价

一般期权的微分形式：

S是底层资产，σ是隐含波动率，t是时间，z是一个高斯过程，f是期权价格。

期货可以看成是只包含一次项的部分：

期货和期权两个都可以看做是对未来标的的上杠杆，如果不包含边界条件，期权还包含了对价格变动二次项，以及对时间的价值。期权可以看成包含一次项，二次项和时间项。期货可以看成一个只有delta项的期权，期权币期货多了gamma项和theta项。期货的逻辑相对简单，买卖双方均存在权利义务。期权由于行权价的存在，存在payoff函数，这由期权权利金的存在所决定，期权的买方只有权利，没有义务，这个义务的让渡，由权利金去表示，卖方卖出权利金的同时，获得了在到期日负责交付的义务。

Cardano-Cosmos生态跨链桥启动部署:8月4日消息，由Peggy2.0和Sifchain提供支持的Cardano-Cosmos生态桥已推出，Sifchain是Cosmos上的全链DEX，允许在以太坊和Cosmos之间进行交换、质押和桥接，并在这两个生态系统之间解锁新的跨链机会。另据Cardano Block chainIn sights的数据，Cardano上的Plutus脚本数量已超过3,000个，截至目前为3,024个；Timelock交易达到62,913个。（u.today）[2022/8/4 12:02:43]

资金费率是永续期货合约最精妙的一点，所有的衍生品都在围绕自己费率进行扩展。即资金的买方或者卖方支付资金费率给对方，以维持期货价格和标的价格之间的平衡。但是由于高杠杆的永续合约被清算的可能性增加，永续期权提供了另外一种解决策略：1不会被清算，对于期权买方只有权利没有义务，2在没有清算的前提下，把杠杆倍数放大。

期权要解决的主要问题是定价，因为引入了二次项和时间，价格表现出凸性。期权的定价和实际交易价格的差别，是期权交易的利润来源。

永续期权在学术界已有很多讨论，比如美式calloption的不行权，putoption的解析解等。但期权对于用户来讲，最大的门槛在于：1理解期权和标的物的关系；2期权与期货相比，提供了哪些额外的好处，可以让用户至少在两者之间进行等价的选择。由于历史原因和产品复杂度的原因，大部分用户，都是以期货起家的。

Paradigm提供了一种以费率作为永续期权定价的表示方式：

Deriprotocol在8月11日推出了永续期权产品，他们利用的是paradigm对期权定价的模型，并推出了永续模型的另一个表达法：

以及C和P为一般一般性的BSmodel所表示

链上永续期权协议?Shield?protocol直接更近一步，解出了永续期权的解析解：

ShieldProtocol的解析解基于3年历史数据动态对冲验证和场外期权定价理论研究的实证结果。永续期权定价公式的落地，对整个永续产品起到奠基性的作用，期权的卖家可以计算风险敞口了，也就是传统的期权卖方策略可以实现。1973年Black,Sholes和Merton三人提出的期权定价模型，对至今的期权定价仍然是最重要的方法，解析解一直是定价上的明珠，当然大多数期权定价公式还是依赖于数值解，因为期权模型的解析解计算难度太大了。

主要永续衍生品项目

行业地图

关于SushiSwap集成基于Layer Zero的跨链桥Stargate的提案已在Snapshot上启动投票:金色财经消息，关于SushiSwap集成基于Layer Zero的跨链桥Stargate的提案已在Snapshot上启动投票，投票将于北京时间4月4日20:00结束。[2022/3/28 14:23:01]

dYdX

dYdX创立于2017年，提供加密货币衍生品业务产品包括：永续合约、现货和杠杆交易、借贷等。dYdX的永续合约使用USDC作为抵押物，可以crossmargin,即多合约使用同一抵押物。永续合约的fundingrate采用每一个小时结算一次，dydx的fundrate还考到了两个比重直接借贷的利差，他的fundingrate公式为：

FundingRate=(PremiumComponent/8)+InterestRateComponent

dYdX的永续合约建立在Starkware设计的zk-rollup上。zkrollup在链下完成客户交易，并把交易结果传到链上，rollup是负责交易打包，zk负责提供零知识证明，以证明存入layer2是有效的。交互过程如下：

以太坊到Layer2:dYdX监控相关的以太坊交易，即存款、强制提款和强制交易。一旦在以太坊上收到此类交易，相关操作如添加资金将在第二层进行。

Layer2到以太坊:在链下执行一批交易后，其有效性的证明被链上的STARK验证者生成并验证。在STARK验证者批准状态转换后，状态转换生效，如存入或从第二层提取而改变用户的以太坊余额。

dYdX使用是订单薄系统，订单薄可以提供限价单，所以会更适合于做衍生品。永续衍生品协议Injective曾对比了订单薄和AMM的两个机制。

订单薄系统的优点在于可以提供很多复杂的订单类型，但仍依赖做市商，如dYdX就使用Wintermute这样的做市商，所以订单薄、做市商本质是一套体系。除了专业做市商外，一般流动性提供商可以将USDC添加到流动池中，然后专业做市商可以适用这部分USDC，把流动性和做市做了个区分，进一步利于有资金但没有交易能力的用户参与。

dYdX和传统交易市场很像，最大的创新在于API，已经可以提供到类似中心化交易所的水平，即这样的API把其中的区块链逻辑完全去掉，只剩下的适用于做市商的。如1.25ETH就是1.25，而不是最基本的wei表示。从Wintermute的反馈来看，交叉保证金对于做市商是很友好的，可以节省大量资本。

Jump Crypto宣布已投入12万枚以太坊用于恢复Wormhole跨链桥资金:金色财经报道，Jump Crypto 宣布已投入 12 万枚以太坊以弥补 Wormhole 被盗损失，支持 Wormhole 继续发展。Jump Crypto 称相信多链的前景以及相信 Wormhole 是未来必不可少的基础设施，因此将继续支持 Wormhole，帮助其持续发展。

此前报道，跨链协议 Wormhole 于 2 月 3 日遭黑客攻击，经 Wormhole 官方确认，本次攻击事件中损失达 12 万枚 ETH。[2022/2/4 9:30:30]

dYdX上线layer2后，交易量大幅上升。

一天的成交量可以达到70亿美元，但随着市场的下降，也已经进入到下来了，最大的三个交易对是BTC/ETH/SOL/COMP等。

Layer2引擎

dYdX使用的是StarkEX的引擎，也是Starkware开发的专门基于二层网络的交易引擎，在2020年6月上线，可以支持很多用例，如现货交易、永续合约交易和NFT的交易。Starkware可以支持数据上链和数据不上链模式。

来源：Starkware

用户的资金转入到StarkEX的合约上，实现去中心化自托管，然后就可以在dYdX上交易了。StarkEX的链下组件会管理所有交易订单，执行后将状态更新发送至链上组件部分。

交易和状态的改变会经由StarkEX的验证者进行验证，SHARP是一个将各类statement打包生成证明的工具。目前Stark引擎支持dYdX、DeversiFi、Immutable、Sorare几个协议。

PerpetualProtocol

Perpetual是曾经是全网交易量第一的链上永续期货市场，Perpetual的V1版本使用的是vAMM类型的交易池，vAMM是AMM的扩展类型。按交易量统计，Perpetual,dYdX和Futureswap是永续衍生品里的前三大。

vAMM采用AMM的计算方式，但是不采用AMM的清算方式。K值可以调节，K值越大，滑点越低，K值大小也要和场外市场相匹配。vAMM可以采用近乎无限的流动性，这样根据恒定乘积公式k=x*y，就几乎不会产生交易滑点，所有流动性较低的AMM的池子都面临流动性不足、交易滑点过大的问题。vAMM真正的清结算在Perpetual的底层，保险基金承担了流动性提供者的角色。Perpetual的v1采用了xDai作为二层方案。

跨链桥O3 Bridge已支持Fantom和Optimism:1月3日消息，Web3 互操作性协议开发团队 O3 Labs 宣布，O3 Bridge 现已支持 Fantom 和 Optimism，开放其他公链到 Fantom 和 Optimism 的资产转移。[2022/1/3 8:21:08]

保险基金承担了vAMM的对手风险。如果业务没有持续稳定发展，保险资金的增长应该是不可持续。大的负面波动会抵消掉几星期的insurancefund的增加。

在新的V2版本中，Perpetual利用了UniswapV3的流动性，引入了对手方，流动性风险降低。V2版本做了很多其他改进设计，V2版本会分成四步：V2.1:利用V3版本的集中流动性，基于Arbitrium的做市；V2.2:上线现价单系统和PERP的staking；V2.3:除USDC以外的多抵押系统；V2.4:无需许可的私人市场。在V2.2版本这将和dYdX一样变成限价单系统。OffchainLab认为Arbitrium每秒可以打包4200个交易，比以太坊主网高300倍。

Perp的V2选用Arbitrium，一方面UniswapV3选用Arbitrium有关，因为v3的流动性池建立在v3上面。V3的因为集中流动性滑点会更小，这是比Perpv1的vAMM更进步的地方。另一方面，和Optimism相比，Arbitrium完全兼容EVM，这样Uniswap完全不用做任何修改，就可以直接上线，这影响一大批的非项目的选择。完全兼容和部分兼容的区别就在此。5月底，Uniswap的社区群投票几乎100%支持v3在Arbitrium上线。已经有许多项目开始支持Arbitrium，除Uniswap外，包括Aave,Band,Hop,imToken,MakerDAO,WBTC等70所个项目都选择了Arbitrum。

永续掉期DerivaDEX

DerivaDEX的主要产品是永续互换合约，也就是和Bitmex类似的链上版本。

来源：DerivaDEX

DerivaDEX使用的是订单薄，DerivaDEX也设计了类似PerpetualProtocol的Insurancefund，用来保护当协议出现一定损失。爆仓没有什么特别的解决办法，需要依赖insurancefund去解决，这也是Bitmex永续合约创造的另一个机制。

在DerivaDEX，资金费率的游戏也可以变成一种交易策略：比如可以持续构造一个现货多方和期货空方，当假设资金费率利于己方时候的，就赚了固定的资金费率。

来源：DerivaDEX

永续期权ShieldProtocol

ShieldProtocol是一个链上永续衍生品协议，其经济逻辑是非合作博弈逻辑。其第一版产品是一个链上永续期权产品，之后会开发永续合约产品，场外期权及结构化产品。具有非抵押、透明、无中介费、去信任以及容易上手等特点。永续期权产品形式逻辑和永续期货类似，即期权价格的payoff由价格变动，资金费和交易费决定：

Payoff=(No.OfContracts*PriceChange)-FundingFee-TradingFee

期权相比期货，没有清仓的概念。每天的最大损失就是资金费率。其流动性由私池和公池两个池子支持。Shield的核心创新在于永续期权的定价公式的解析解，形如BSmodel，已如前所述。

期权在marketfit层面最主要的问题是，因为操作复杂，所以并不是很适合散户，T字报价板就是一个最大的障碍。最大的期权交易所Deribit的交易量比较少，期权领域更加适合于专业交易员。Shield解决这个困扰的办法是：1.于是引入了broker角色，broker帮助用户理解期权和提供交易/投资咨询。整个过程发生在链上，broker可以获得佣金，和传统金融一样，佣金来自于被推荐者的交易佣金。2.将传统的交割期权改造成了永续期权，并让用户只能做平值的买权，这样大大降低了用户使用门坎和风险。

Shield特有的是公池、私池系统。私池作为主要的交易池，公池作为补充。私池是为专业交易者服务的，他们可以通过外部对冲转移风险。公池的门槛较低，适合散户和风险厌恶者参与。在T=0时刻，私池相当于期权的卖方，交易者为期权的卖方，所有的交易都是peertopool的，流动性来自于池子。新开单的分配由随机数决定，一个是区块的哈希，另一个区块的时间。订单被随机匹配到私池中。私池的提供方获得基于SLD的交易费，私池的费用收入较高。清算人通过提供清算服务，获得奖励。Shield的五个角色通过非合作博弈来维护协议的稳定。

永续期权的显性用处，投资者可以不必承担移仓的麻烦，作为期权的持有方，没有爆仓风险。期权的长期持有就是要付出时间价值，即每天都有时间损耗，永续期权不需要付出时间价值，付出的是fundingfee。永续期权的隐形用处，提供了一种可以博弈波动率用的衍生品。当把永续期货和永续期权结合起来，剔除掉一次项，剔除掉时间价值，，那合成的产品就是一个纯粹的波动率，给非方向性的博弈提供了大的空间。此外丰富了产品组合，可以体现了真正的可组合性。永续期权可以和交割期权结合起来，形成一些策略，但是目前的永续期权价格机制还比较繁琐，不太好计算各类greeks的风险暴露。

永续模板和可组合性-Ribbon和?OPYN

Ribbon和OPYN的故事显示出了一个有趣的现象，复杂产品的创意往往依靠极端简单的前端做到扩大化，正体现了DeFi可组合性的优势。RibbonFinance?利用了OPYN提供的永续期权模板，创造出了类似定期储蓄的资金池，底部由putselling和coveredcall策略的期权卖出策略支撑，可以给用户提供类固定收益的集合产品。

Ribbon相当于为OPYN建立了一个策略聚合收益前端，帮助用户每周固定执行卖出期权策略，也就类似于永续期权的衍生品。实现原理是，ThetaVault把投资人的90%的存入资金在OPYN铸造coverdcall,并以oToken卖给做市场，期权的参数设定由ThetaVault决定，用户无需考虑，一般会选用价外期权，这样可以赚到premium，缺点是若单位时期内，标的价格上涨至行权价，用户会承受损失。

这里不得不提一下OPYN，OPYN越来越走向底层，特别是一些是实用性的工具如看涨期权，清算机器人，期权流动性池以及永续期权金库模板，这个模板被Ribbon所用，也为OPYN提升了大量的TVL。基本上OPYN的TVL的近期增长全部由Ribbon推动。

来源：Delphidigital

OPYN的底层：PerpetualVaultTemplates。它使用了一整套永续期权模板，任何人可以构建他们所需要的期权，省去了从底层bootstrap的功夫，做出来任何策略的，并以oToken的形式其表示这个期权。其可以容乃非常大量的期权策略，面向前端的vault可以自行构建客户需要的产品。

从期权的发展看永续衍生品

古代和近代期权的发展可追溯到中东地区以及郁金香泡沫时代，都是一种约定的交易合同的形式出现。比如买家向卖家支付3.5%-10%的定金，到期日如果郁金香价格低于合同价格，卖家可以豁免买入义务。现代期权无论是理论还是实践都在美国，商品期权起源于农作物和畜牧业，金融期权一开始都是去中心化的模式，都是场外期权。1973年是期权市场发展的转折的一年，芝加哥期权交易所邀请南森公司完成了一份《南森报告》。同年FisherBlack、MyronSholes和RobertMerton分别发表两篇论文，提出了结论近似的期权定价模型，也就是后来被称之为BSM的期权定价模型。

1974年的美国证监会报告大量引用了《南森报告》的内容，四项结论非常重要：1场内期权有助于降低场内现货的波动，2场内期权提升了现货流动性，3场内期权不会分流流动性，4场内期权让投资人开始成熟面对复杂的市场。在1985年美国四大监管机构推出了《期货和期权交易对经济的影响研究》，这个俗称四方报告的刊物让期权发展正式走上正轨。

期权的发展历史非常之长，是市场、理论、交易者和监管共同作用的结果。对应到crypto的期权，我们发现理论是基本不变的，市场需求是存在的，交易者不太成熟，监管持很负面态度，符合早期也就是1973年以前股票期权市场的特征。衍生品发展的早期一般都具有较重的投机味道，直到投资者开始成熟，工具属性才慢慢复现，对于机构和个人，期权的意义也明显不同。所以发展crypto期权市场的定位是需要值得思考的。

为什么此时看好永续衍生品：

性能提升：Layer2上线是似乎解决了性能问题，更重要的是，给了衍生品launch新V的契机。在基础链的AMM模式开始向订单薄过度。随着UniswapV3的出现，订单薄这个之前被遗忘的方案重新回来了，AMM会和订单薄一起

玩法多样：永续是一个很好的方向，Crypto散户多的特点，到期衍生品很多人操作不习惯。永续衍生品已被市场证明可以组合成有趣的收益产品。

期权热度上升：期权的热度在上升，期权很适合专业做市商的出现，专业做市商在Layer2做事已经司空见惯。永续、永恒期权的定价和时间已经开始形成风气，这是促使专业交易员进入到市场的重要因素。

潜在的交易因素和非交易因素：只要全市场市场交易量上升，永续衍生品上量会非常快。而目前的一些其他因素让DeFi衍生品有了增量。

永续衍生品的风险：

衍生产品的高杠杆是可以吸引客户但是也对协议造成压力

对其池子的设计者而言，流动性的提供方会面临损失或者不愿意积极参与的局面

抵押品的选择是一个双刃剑

衍生品是否可以承担高通量还未经过验证

越接近于中心化的订单薄系统，越接近于和中心化交易所竞争的位置。之前通过mining/staking机制激发了用户，但是随后是真正产品的竞争。

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