DEX 机制对比：订单簿与自动做市商 (AMM)

去中心化交易平台（DEX）在过去几年中出现并获得蓬勃发展，为长期困扰中心化交易平台（CEX）的问题提供了解决方案。这些问题包括黑客攻击、缺乏隐私、存款限制、中间商问题和高额费用等。

DEX 消除了中间商，并允许用户以非托管方式直接从他们的钱包进行交易。然而，DEX 在交易执行模型方面也提供了独特的机会。交易平台设计的两个最常用的模型为订单簿模型和自动做市商(AMM) 。我们将展现这两种交易执行模型的细节，并解释可能影响交易体验的差别点。

订单簿模型

中央限价订单簿 (CLOB) 是一种交易执行模型，它根据一组规则匹配买家和卖家。在基于 AMM 或基于 CLOB 的交易平台进行交易的主要区别在于交易执行的公平价格形成机制。例如，中心化订单簿依赖于交易者在给定交易对上提交的买卖订单汇总列表。CLOB 允许交易者以指定的价格买入或卖出资产。

最高买入价和最低卖出价之间的差额称为价差。流动性高的市场的价差要小得多，因为每个价格水平的供需深度都很好。 

Injective 基于频繁批量拍卖 (FBA) 模型匹配订单，该模型在离散时间段（拍卖间隔）内接受订单并根据优先级成交订单。据学术报道，FBA 的最佳批处理间隔在理论上为 0.2 到 0.9 秒之间，这与 Injective 的区块间隔十分相近，批量拍卖在每个区块的末尾执行。Tendermint 基于 BFT 的 PoS 共识（Injective 采用的共识机制）的即时确定性，与每个区块结束时的 FBA 执行非常地吻合。

做市商作为流动性提供者

订单簿模型的一个关键特征是它们允许用户提交两种类型的订单：市价订单或限价订单。

市价订单，即当交易者在买入或卖出的瞬间，可以与订单簿上最优报价的买家或卖家匹配。其中，最高出价和最低要价构成了给定资产的最佳市场价。 

而在限价订单中，交易者以特定价格买入或卖出。此时订单簿不会立即执行，而是会将订单保留在订单簿中直至成交。中心化限价订单簿依靠做市商 (MM) 通过在交易双方放置限价订单列表来提供流动性。做市商将获得费用返还以激励其提供流动性，并且该费用的分配通过快照定期进行。通过以更精确的价格水平提交限价订单，做市商可以减少价差大小。因此，交易量越低，价差越大。

优点：

订单簿是流动性市场的理想选择；

订单簿仍然是显示市场价格和大单的最佳选择；

订单簿可以降低滑点风险；

订单簿被机构和个人交易者广泛接受。 

缺点：

如果最高出价低于最低要价，则无法成交，因此不适合流动性不足的市场；

订单簿通常面临抢先交易的风险，抢险交易是指矿工以某种方式对交易进行排序，以便确定特定交易的优先级，这意味着矿工可以无风险套利。但是，Injective 将是第一个利用 FBA 拍卖模型完全消除抢先交易的交易协议。

自动做市商 (AMM) 模型

流动性是 DEX 中最突出的问题之一。尽管通证很难高效地交易，但 AMM 在设计上已大致解决了这个问题。它将充当一个机器人，可在用户希望交易两种资产的任何时候报价。虽然 AMM 背后的理论在学术博弈论和机制设计圈已经存在很长时间，但它在加密市场中的应用还十分初期。

与指定买卖双方希望交易价格的订单簿不同，AMM 交易平台将交易对双方的流动性聚合到一个池子中。AMM 池根据确定性算法确定单一资产的市场价格。价格公式通常基于池内当前的流动性，或者换句话说，池中资产的可用性。

AMM 不需要做市商，而是严重依赖流动性提供者加入，以扩大流动性池规模，从而确保通证反映公平的价格。

各种 AMM DEX 使用不同的数学公式为其流动性池报价。我们以 Uniswap 首创的 XYK 公式为例。在 Uniswap V1 的原始形式中，价格是根据池中两种资产的比率计算的，如下所示： 

x*y=k（常数）

常数 k 表示流动性池中的总通证余额，它决定了给定时间的代币价格 x 和 y。我们假设 x = ETH 和 y = INJ。用户每次购买 ETH 时，ETH 的价格会随着池中 ETH 数量的减少而上涨。相反，INJ 的价格会随着 INJ 数量的增加而下降。流动性池通常提供可用于获利的套利机会。

让我们假设 1 ETH = 100 INJ 在交易时通过一个有 10 ETH 和 1000 INJ 的池进行交易。如果交易者想购买 2 ETH，他们需要将 200 INJ 换成 2 ETH，剩下 8 ETH 和 1200 INJ。ETH 的价格现在是 150 INJ，则会导致流动性提供者的无常损失。

ETH = 1200/8 = 150 INJ

套利作为一种很重要的稳定机制，它激励交易者将 AMM 交易平台的价格更接近其他交易平台的现货价格。扩展上面的例子，套利者可以利用这个漏洞从不同的市场以 200 INJ 的价格购买 2 ETH，然后在这个流动性池中以 300 INJ 的价格出售它们。这将使 1 ETH 的价格水平回到 100 INJ。 

与 CLOB 交易平台相比，抢先交易在 AMM 交易平台更为普遍。最近对 Uniswap 的审计显示，抢先交易可以通两种攻击进行。 

攻击一：推动市场对交易者不利

区块链是完全透明的，这意味着每个人都可以在成功执行之前查看买卖订单。在算法市场中，攻击者可以利用区块链的透明度，通过设置更高的 gas 费用在另一个交易者之前执行交易，影响区块中交易顺序从而将影响给定交易的结果。这给加密市场带来了巨大挑战，大量的套利机器人利用了这种固有的漏洞。

在 ETH/INJ 市场中的抢先交易流程如下：

1. Alice 想以 x 价格购买 1 ETH 的 INJ，gas 价格为 y

2. Bob 在区块链上查看到这笔交易

3. Bob 支付 gas 价格 z，其中 z > y 并以价格 x 购买了 100 INJ

4. Alice 的交易通过了，但她此时她的1个 ETH 只能购买 90个 INJ

5. Alice 的交易导致资产价格上涨

6. Bob 卖出 100 INJ，赚取 ETH

攻击二：三明治攻击

在第二种攻击中，恶意用户观察区块链上的交易并使用 mint/burn 在大单交易前抢先交易。因此，攻击者从交易 x 中提取了大量的 LP 费用，而不会面临在池中提供流动性的固有风险，例如无常损失等。

总而言之，AMM 设计有以下利弊：

优点：

在流动性不足的市场依旧能够进行交易

AMM 使交易者始终能够获得资产的报价，无论提交给交易平台的有效订单数量如何

缺点：

由于流动性池小，大订单存在高滑点风险

资本效率低下，因为除非市场极度波动，否则大多数交易都是在较小的价格水平范围内执行的

流动性提供者的风险，例如上述的无常损失

与 CLOB 交易执行模型相比，抢先交易的风险更高

结论

这两种交易方式都具备各自的特点。订单簿交易平台目前主导着比特币和以太坊等大量通证的市场。另一方面，自动化做市商将帮助用户获得长尾市场上非流动通证的最佳价格。

中心化限价订单簿已成为纳斯达克等大型传统交易平台的主流方式，因为它可以说是最具资本效率和透明度的交易执行模式。尽管诸如抢先交易和较高点差等问题阻止了 DEX 采用 CLOB 模型，但 Injective 创造性的使用独特的 FBA 模型纠正两者。FBA 模式为做市商提供了充足的时间，在高频交易者进行交易之前来取消过期订单。除了维持快速的交易时间外，我们的交易模式还能够通过更接近市场价格成交，并以更高的流动性来收紧点差。