一文带你读懂Uniswap V2的一切

以太坊爱好者 view 8355 2020-9-2 20:00

Uniswap V2 上的交易选择

如上文所述，Uniswap V1 上的每个交易对中都有 ETH 。如果要将代币 A 兑换成代币 B ，必须先用代币 A 买入 ETH ，然后再用 ETH 买入代币 B 。因此，交易者需要支付两笔交易费和 gas 费。

Uniswap 的文档将 V1 称为去中心化自动交易所的 “原型”。这有可能是因为开发人员发现了 V2 提供的更高效的交易执行方法。不再将 ETH 作为中介代币就是优化之一。

如下图所示，ETH 不再作为中介代币之后，交易对之间可以进行直接交易：

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- 两种 ERC20 代币直接互换 -

这种方式似乎既合理又直观，或许 V1 就应该采取这种运作方式。只需调用路由合约上的 swapExactTokensForTokens 和 swapTokensForExactTokens 方法即可交易。

上述方法名称中的 Exact 表示你希望为交换中的哪一种代币设置限额。如果你想用 DAI 买入一定数量的 ETH ，就要使用 swapTokensForExactTokens ；另一方面，如果你想用一定数量的 DAI 买入 ETH ，就要使用 swapExactTokensForTokens。Uniswap V2 的智能合约就采用了这两种方法。

除了直接交易外，用户依然可以选择使用 ETH 作为中介代币来实现两种代币之间的交易。用户无需直接在输入代币和输出代币之间创建流动性池，只要这两种代币与 ETH 之间存在流动性池即可。

例如，以 ETH 作为中介代币来实现 DAI 和 LINK 之间的交易，其流程如下图所示：

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- 以 ETH 作为中介代币实现间接互换（类似于 Uniswp V1）-

与之对应的 Solidity 方法是 swapExactETHForTokens 和 swapETHForExactTokens，以及 swapTokensForExactETH 和 swapExactTokensForETH。

实现代币交易的最后一种方法就是，在多个 ERC20 代币之间进行交易，直至获得你想要的输出代币为止，也就是白皮书中所说的 “任意 ERC20 交易对”。当然了，所谓的任意代币对中也可以包含 ETH 。

下图显示了如何通过一系列代币将 DAI 的价值转移到理想的输出代币 Link 中：

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-对于没有直接交易对的代币，可以通过一系列中介代币交易来获得输出代币-

如果你的输入代币和你想获得的输出代币之间没有流动性池，就可以采取这种方法，而且不一定需要上文所述的 ETH 作为中介代币。

虽然这种交易方法是可行的，但是目前没有智能合约能自动实现这么多笔代币交易，只能手动将这个功能写入前端应用的代码中，并对 Uniswap 进行多个交易调用。

这个办法的使用频率可能不高，因为在通过一至两个中介代币转移价值后，额外的 Gas 费会让迂回交易变得很不划算。或许通过中心化交易所交易成本反而更低。尽管如此，一旦 ETH 2.0 主网上线，采用更加高效的 PoS 机制，再加上可扩展性功能，让迂回交易变得更加可行，这种方法将得到更广泛的使用。

价格信息传输机制

Uniswap 的价格信息传输机制可以让开发者基于某个代币在几个区块（也可以表示成两个时间戳之间的时间区间）内的价格波动性来计算该代币的平均价格。

这个时间区间可以是前 1 小时，前 24 小时乃至更久。

虽然 Uniswap 会提供代币价格，但是它不会在链上存储任何历史价格。需要 dApp 开发者自选基于一段时间的累积价格，来计算某个代币在这段时间的平均价格。

这些平均价格称为时间加权平均价格（Time Weighted Average Price，TWAP）。

所谓的 TWAP 就是在链上选定一段区块作为时间区间，将某个代币在这段区块内的累积价格（该代币在每个区块的价格）除以时间戳区间（结束区块的时间戳减去起始区块的时间戳），得出该代币在这段区块的平均价格。图解如下：

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- TWAP 是基于一段区块内的累积代币价格计算得出的 -

TWAP 是可靠的，反映了一段时间内的代币价格（别忘了，这是基于特定代币对的）。采取这种方式可以避免闪电崩盘和剧烈的价格波动，这些在加密货币市场上很常见。当市场出现价格波动时，TWAP 可以更准确地反映代币的情况。

如果需要，开发者可以通过 Uniswap 的 JavaScript SDK 免费获取价格信息。详情见下文。

闪电交易

闪电交易（Flash Swap）指的是通过一个交易来完成从 Uniswap 的流动性池中借出代币、使用这些代币进行某项操作并偿还这些代币这一多阶段流程。如果这个流程中的任意一阶段失败，所有状态更改都会撤销，相关代币重新回到对应的 Uniswap 流动池中。

下图显示了交易者如何能够不持有代币而执行闪电交易。这是因为从流动性池中借出的价值一定会归还到池内，要么交易失败，要么交易者归还借出的代币：

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闪电交易的一大用例就是套利交易，而且交易者一定能在获利的同时将之前借得的代币价值归还至 Uniswap 流动性池内。交易者每次都能通过套利交易轻松获得收益。

另一个用例是使用 Uniswap 流动性池结算 Maker 金库，你可以偿还债务，并取出 Maker 金库中作为担保品的 ETH （或其它代币）来偿还 Uniswap 流动性池。相比直接使用自己持有的代币来还款，这种方式消耗的 gas 较少。

闪电交易是 Uniswap 上一项比较新的功能，不过我们很快就能看到更多 dApp 整合这一功能。

在交易机器人这一用例中，闪电交易还可以用来自动执行套利交易。交易机器人不需要资金来执行交易，只需要识别套利机会并执行闪电交易即可。

新的 0.05% 的协议收费和治理

Uniswap V2 还为协议引入了一种新的费用，叫做 “协议费（protocol fee）”，启用这一机制后，Uniswap 上发生的交易额的 0.05% 就会转移到一个由 Uniswap 持有的地址上。这个 0.05% 是从 Uniswap 标准的 0.3% 手续费中抽出来的，所以启动这一机制会导致流动性提供者的利益受损。

当前这一机制还是关闭状态，而且 Uniswap 项目方也没有任何公开声明表示有启用这一机制的计划。

添加这个机制似乎有点可疑，但 Uniswap 开发者认为，这是为了支持 Uniswap 的增长和可持续性的必要功能。而且，还有一个事实可以为他们辩护：启用这一机制需要一个治理机制，由社区来投票决定要不要启动这一机制。

虽然启动这一功能需要先达成社区共识，这样做会给予 Uniswap 项目方巨大的利益和竞争优势。

从好的一面来说，这笔费用可用于升级协议和整个生态系统、提高接受度，最终能够让流动性提供者获得更大的利益；理论上来说，可以弥补他们在这一机制中的利益受损。整个过程如下图所示：

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- 收取 0.05% 的协议费用的积极结果 -

现在还未有该治理机制的公开信息，但不妨假设会有利用 ERC20 代币来收集投票，类似于 Maker 的治理和投票机制。

为管理协议收费机制，Uniswap Factory 合约包含了 feeTo 和 feeToSetter 方法来设置接收资金的地址，以及有权更改 feeTo 地址的账户。

JavaScript SDK

本文有意避免过度技术化，但还是有必要提及 Uniswap 的 JavaScript SDK。这个开源库给 NodeJS、JavaScript 框架及所有基于浏览器的应用提供了 JavaScript API 来集成 Uniswap。

这已经足以让第三方应用直接将 Uniswap 集成到自己的产品和服务中。

Agent Wallet、Switcheo Exchange 和 Streamr Marketplace 是其中 3 个已经直接集成了 Uniswap 的产品。

该 JavaScript SDK 的文档讲解了用于提取代币对数据和代币对地址的 API，还有启动交易和获取定价的 API，应用可以借此使用上文所述的价格信息传输功能。

注意，API 不能自动执行交易，只能帮你准备一笔交易，把你愿意接受的市场价格中位数和交换所得的最低数量（也就是所谓的 “滑点” 考虑进去。

交易准备好之后，用户必须手动使用钱包软件（比如 MetaMask）发起和签名交易。

关于 Uniswap 的代币列表

如果你好奇 Uniswap.exchange 上的代币列表是如何决定的，很简单，这是人工操作的，Uniswap 团队会用视频会议讨论要加入哪些代币。因此，即使某种 ERC20 代币的交易池已经出现了，也并不代表这种代币会出现在 Uniswap 官方网站的代币列表上。

如果你是某种代币的发行者，你想要让你的代币出现在 [Uniswap.exchange] 默认的代币列表上，你需要在 Default Token List repository 上提交一个 Github issue。

Uniswap.exchange 上还有一个功能：你可以在一个搜索框内输入某个 ERC20 代币的地址来找出这种代币，然后添加到你自定义的列表中。这样一来你就能在 dApp 中交易这种代币了，但这不代表别人也能看到这种代币，因此也不会提高这种代币的曝光度。

开发者也可以在自己的 Uniswap 集成中创建定制化的代币列表，只需遵循一个简单的 JSON 结构即可。更多操作细节可见 Uniswap 的 Token Lists repository。

总结

本文完整地考察了 Uniswap V2，揭开了它的改进项目及其工作原理。更高效的代币互换、按时间来加权的价格信息标识机制、闪电兑换功能，都是重大改进，在这些改进的背后，是迁移到基于 Solidity 来编写合约的技术工作，这些技术工作让 Uniswap V2 得以利用最新的操作码来实现更高效率的执行。

Uniswap V2 保持了免信任、去中心化的本色，它存在于以太坊区块链上，除非爆破底层协议，不然就无从破坏它。到目前为止，没有这样的事情发生，而且，看现在的矿工群体规模（以及验证者的规模），以后也不太可能发生。

以太坊 2.0 的测试网 Medalla 启动时有 2 万名验证者 —— 我估计这个数字在主网启动时还会更高，因为到时候的验证者可以得到经济回报。

另一方面，Uniswap V2 作为一个代币交易所，也还不能说是完美的。在撰文之时，以太坊网络的 Gas 费正处于历史上最高的时期，这使得使用 Uniswap 的 Gas 费异常昂贵。Uniswap 没有实时订单簿功能，因此交易员要使用交易策略还是只能找上中心化交易所。如前所述，Uniswap 需要用户套利来保持交易所内代币价格与市场价格的一致，中心化交易所仍旧在平衡 Uniswap 的汇率上发挥着不可替代的作用。

Uniswap V2 是朝着正确的方向迈出的积极一步，但若想让去中心化交易所能够完全取代中心化交易所，还是长路漫漫。虽说如此，密码学货币社区（尤其是以太坊生态）的意见还是非常乐观的 —— 我们可以有把握地说，DeFi 的进展，不论从技术能力还是接受度来看，在短期内都不会放缓。