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。

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。

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。