从奠基者到集大成者 Uniswap V4四大创新机制详解

6月13日，Uniswap发布了Uniswap V4版本代码草案，在业界引发了强烈震动，也成为了过去几周内的热点新闻。作为当前最大的去中心化交易平台，Uniswap长期占据链上交易50%以上的交易份额，其交易量是第二大竞争对手的3倍多。Uniswap V4的推出将会进一步巩固其作为DeFi最大DEX的地位。

在Uniswap发布的《Our Vision for Uniswap v4》和《 Uniswap v4 Core Whitepaper》（白皮书）两文中，Uniswap Labs详细介绍了可实现AMM定制化的Hooks，改变账户框架和订单逻辑的Singleton以及可以极大减低Gas费用的Flash accounting和Native ETH。这些创新特性将为DEX带来更大的自由度、更好的流动性、更低的手续费以及更多的选择。同时，对在DEX和CEX竞争中长期处于弱势的DEX注入了一剂催化剂，加快了 DEX 追赶 CEX 的脚步，这将对DeFi未来的发展产生深远的影响。

Uniswap以创新引领整个DeFi行业发展

Uniswap V4的升级之所以会引发众多机构的关注，一方面是美国证券交易委员会（SEC）对全球最大CEX币安起诉风波，让行业内机构开始对CEX的未来发展产生了担忧，而拥有去中心化和抗审核性的DEX无疑获得了更多的青睐。此外，最重要的一点是Uniswap 作为行业龙头，其推出的每个版本都引领了DEX的发展方向，被后继者争相模仿，也带动了整个DeFi繁荣发展。下面让我们来回顾一下Uniswap的每个历史版本。

Uniswap V1是第一个正式版本，于2018年11月推出。它提供了ERC-20代币和ETH之间的交易，并首次引入了自动做市商模型，自动调整代币价格和流动性，从而使代币的交易更加快速、简单和低成本。这一做法也为许多后来的去中心化交易所提供了灵感，并为整个DeFi生态系统的发展奠定了基础。同一时期，SushiSwap、Curve Finance、Bancor都借鉴了Uniswap V1的做法。

Uniswap V2于2020年5月推出，进一步提供了ERC-20代币之间的交易支持，并引入了流动性挖矿机制，通过奖励流动性提供者来增加交易对的流动性。有了V2的流动性赋能，同一时期兴起的项目包括Yearn.finance、AAVE、Compound和Chainlink等。

Uniswap V3于2021年5月推出，引入了集中式流动性和价格限制订单（PLC）功能。集中式流动性可以让做市商更有效地管理资金，从而提高其利润和效率。PLC可以让用户根据自己的需要设置交易价格的上限和下限，从而更精细地控制交易。同一时期，Concentrated Liquidity和BarnBridge，都是通过使用Uniswap V3的集中式流动性和PLC功能，获得了更高的效率和收益。

Uniswap V4是即将推出的新版本，虽然具体上线时间尚未公布，但根据项目方公布的信息，此次UniswapV4版本将与以往的V1-V3不同，不再是从0到1的技术创新，而是从DeFi的基础设施上进行全面的颠覆。例如，V4将提供可以自主创建和管理的代币池，可以通过“挂钩”添加新功能的AMM，以及采用大合约框架取代以往的Factory/Pool模式等等。这些创新将进一步强化Uniswap作为去中心化交易平台的特性，并为整个DeFi生态系统带来新的变革和机遇。

Uniswap V4：四大创新机制打造DeFi真正基础设施

Unsiwap作为DeFi行业的重要参与者和领导者，在推动行业进步和完善方面发挥了至关重要的作用，此次Uniswap V4将通过引入Hooks、Singleton和Flash accounting等创新机制，打造了一个真正适合DeFi的高效、灵活、低成本的基础设施，为用户提供了更好的交易体验和更多的机会。下面我们来详细介绍一下Uniswap V4这些新功能

Hooks

Uniswap v4 的关键创新之一是引入了“hooks”，Hooks也被翻译成“挂钩”，其本质是一个由开发者创建和定义交易逻辑的外部合约。通过Hooks，开发者可以在流动池生命周期（如添加、调整、删除、交换等）的特定点位调用外部合约执行指定的操作，比如在交易之前创建限价订单，在流动池头寸改变之后调整交易费用等级等。

通过Hooks添加插件的功能，Uniswap V4变成了一个可定制化的流动性池平台。这种可定制化的特性对于中心化交易所来说是无法企及的。开发者可以自由涂画，在此基础上开发出各种新功能，从而满足各种交易场景，让流动性更加与项目自身的发展有深度绑定。此外，这种可定制化的特性还可以激发开发者和社区的想象力和创造力，进一步增加Uniswap V4的网络效应，使其成为整个DeFi生态系统的底层基础设施。

目前Uniswap V4展示了以下几个钩子样本：

时间加权平均做市商 (TWAMM)

传统的AMM做市商在执行大交易时，由于在交易过程中池子中的价格会发生变化，所以会产生巨大的滑点，给交易带来不便。而TWAMM通过将大交易拆分成多个小交易，每个小交易都在一段时间内完成，从而减少了价格波动，降低了滑点，提高了交易的平滑度，为用户提供更好的交易体验。

动态费用

动态费用可以根据流动性池中的资产数量、交易量和波动率等因素进行计算。当市场波动性较低时，交易费用会降低，从而提供更具竞争力的交易环境。而当市场波动性较高时，交易费用会相应地增加，从而保护流动性池的稳定性和安全性。

链上限价单（On-chain Limit Orders）

链上限价单是通过引入一个新的合约类型实现的，称为限价订单合约（Limit Order Contract），它可以让用户在特定的价格条件下自动执行预设的交易订单。通过链上限价单，用户可以更加灵活地进行交易，以满足特定的交易需求。

闲置流动性的借贷

在传统的AMM交易所中，流动性提供者只能将资产存入流动性池中，以获得交易手续费和挖矿奖励等收益。然而，如果流动性超出了特定范围，这些流动性可能无法获得最大化的收益，变成了闲置的资产。在Uniswap V4中，通过引入闲置流动性转移合约（Idle Liquidity Transfer Contract），可以将超出范围的流动性存入借贷协议，提高了资本利用效率，并增加了收益来源。

定制的链上预言机

定制的链上预言机是通过引入一个新的合约类型实现的，称为聚合预言机合约（Aggregator Contract）。聚合预言机合约可以根据用户的配置选择不同的预言机服务提供商、数据源和计算公式等，从而实现定制化的预言机服务。

内部化的MEV利润分配回LP

在传统的 AMM 交易所中，MEV 利润通常被矿工或其他参与者获取，而流动性提供者只能从交易手续费和挖矿奖励中获得收益。而通过内部化的 MEV 利润分配回 LP，流动性提供者可以直接从 MEV 利润中获得收益，从而增加其收益来源和收益水平。

Singleton

Singleton是Uniswap V4的一种新的合约架构。在以前的版本中，每个流动性池都对应一个合约，当添加新的流动性池时，需要部署一个新的合约，这不仅增加了开发者的部署成本，而且交易需要跨越多个合约，导致Gas费用和交易时间增加。而在Singleton架构中，所有流动性池都保存在一个合约中，这种设计大大降低了创建流动性池的成本和Gas费用，并提高了交易效率。

Singleton架构的优势主要有以下几点：

降低成本：由于所有流动性池都保存在同一个合约中，开发者不需要为每个流动性池部署单独的合约，从而降低了开发和维护成本。

提高效率：Singleton架构实现了多跳交易，用户只需调用一次合约就可以完成所有交换，这大大提高了交易效率，降低了Gas费用。

可扩展性：Singleton架构可以方便地添加新的功能和特性，为未来的创新留下更多的可能性，使得Uniswap V4具备更高的可扩展性和灵活性。

简化流动性仓位管理：在Singleton架构中，流动性仓位不再使用代币化的方法进行封装，而是使用地址进行仓位管理，这样可以更加简单高效地管理流动性仓位数据

Flash Accounting

Flash Accounting，称之为“闪电记账”，是在单例合约架构之上引入的一种新的记账方式。在以前的版本中，每次交易都需要计算所有相关仓位的余额，这会占用大量的Gas，导致交易成本高昂。而Flash Accounting系统可以仅根据净余额（即余额的变化量）来计算交易费用，从而减少Gas消耗。

具体来说，Flash Accounting系统利用了Uniswap V4中所有流动性池都由一个合约管理的优势。当用户进行交易时，Flash Accounting系统会查询当前池子的净余额（即买入和卖出量的差异），然后根据交易中用户的净余额计算交易费用。由于只计算了净余额，Flash Accounting系统可以避免计算所有相关仓位的余额，从而减少了计算所需的Gas。

除了减少Gas消耗外，Flash Accounting系统还可以提高跨池路由效率，并进一步降低穿越多池的交易成本。这种特性结合挂钩合约之后变得非常有用，支持更复杂的集成和创新，可以将大大增加池的数量。

Native ETH

Uniswap V4中的Native ETH是指在交易过程中，以太坊原生代币（ETH）与其他代币之间的直接交易。在以前的版本中，如果想要进行ETH与其他代币之间的交易，必须先将ETH转换为WETH代币，这个过程需要多次交易和Gas费用，导致交易成本高昂且效率较低。

在Uniswap V4中，引入了Native ETH的概念，这使得ETH与其他代币之间的交易可以直接进行，无需先转换为WETH。这样可以大大减少交易成本和时间。同时，Native ETH还可以提高流动性，吸引更多的流动性提供者进入Uniswap V4生态系统，为交易者提供更好的流动性和价格。

具体实现上，Uniswap V4在核心合约中添加了一个ETH池子，这个池子仅用于ETH与其他代币之间的直接交易。当用户进行ETH与其他代币之间的交易时，系统会自动将交易量与池子中的ETH量进行比较，然后根据比率计算出交易量对应的其他代币数量。这样，用户可以直接在Uniswap V4中进行ETH与其他代币之间的交易，而无需进行繁琐的转换过程。因此，Native ETH的引入使得Uniswap V4更加便捷和高效，为用户提供了更好的交易体验，并进一步加强了Uniswap的流动性和竞争力。

Uniswap V4或将成为解决DEX困境的契机

数字资产交易市场上，CEX和DEX是两种主要的交易所模式。由于DEX长期受困与流动性不足、用户体验差、交易费用和成本高等问题，所以长期以来CEX一直占据着数字资产交易市场上的大部分份额。随着DeFi迅速发展，DEX的发展困境也引发越来越多的关注，在这种情况下，Uniswap V4的发布可能成为解决DEX困境的契机。通过创新性的解决方案，Uniswap V4计划从四个方面去改善DEX的状况，一旦取得成功，将会引领更多的机构加入进来，共同推动DEX困境的彻底解决。

改善流动性：流动性是DEX的核心问题之一。Uniswap V4通过引入Hook功能和内部化的MEV利润分配回LP等钩子结合，提高了DEX的可定制性和流动性。Hook功能允许任何人使用自定义合约来部署流动性池，从而使Uniswap的流动性更加具有可组合性和可扩展性，而内部化的MEV利润分配回LP可以鼓励更多的LP参与Uniswap流动性提供，从而提高流动性。

改善用户体验：Uniswap V4引入了TWAMM算法和限价交易功能，提高了价格发现的效率和用户的交易体验。TWAMM算法可以根据时间加权平均值来计算价格，从而反映出更准确的市场价格，限价交易功能允许用户设置价格的上限和下限，更好地控制交易风险。这些功能可以提高用户体验，吸引更多的用户参与DEX交易。此外，通过Hook自定义合约来部署流动性池，可以满足用户不同的需求，也极大的提升了用户的体验度。

降低交易费用：交易费用是用户选择交易所最重要的参考指标之一。Uniswap V4通过内部化的MEV利润分配回LP等钩子结合和闪电记账等机制，降低了交易费用。内部化的MEV利润分配回LP可以提高LP的收入，从而降低用户的交易费用，而闪电记账可以降低频繁交易的成本，为用户提供更低交易成本和更高的效率。

提高成本效率：Uniswap V4的Singleton架构可以将所有的LP合约都设置为了单一合约，此举不但可以降低创建LP和multi-hop trade（跨池路由交易）的Gas费用，还能极大提升了部署合约的效率。再加上闪电记账来降低频繁交易的成本，Uniswap V4帮助用户以最小化的成本实现最大化的效益或价值，同时也为DEX的可持续发展提供了更好的基础。

总结

Uniswap是DeFi行业中的重要奠基者之一，一直在不断引入新的创新机制来带动整个行业的发展。而Uniswap V4作为其中的集大成者，它的出现无疑是DeFi行业乃至整个加密行业的重大创新。Uniswap V4赋予用户更大的自由度、更高的流动性、更低的费用以及更加完善和便捷的服务，这些优势使得Uniswap V4成为更加具有竞争力交易平台的同时，也推动了整个DEX行业的进步和完善。

尽管当前在用户体验度、费用和安全方面，DEX与CEX之间还存在较大的差距，但随着Uniswap版本的不断更新和完善，这一差距正在逐渐缩小。相信未来不久，Uniswap V4将会在DEX与CEX的竞争中占据更加重要的地位，成为DeFi行业的流动性增长飞轮，引领整个行业的发展方向。