前言
自 3 月 24 日 zkSync Era 上线以来，一场激烈的流动性之战在该网络打响。去中心化交易平台 iZiSwap 发展迅猛，上线仅一个月内，其单日交易额已超 1500 万美元，总锁仓量（TVL）突破 4000 万美元，攀升至 zkSync Era 网络第二名，大有赶超头部竞争对手的态势。
iZiSwap 成为 zkSync Era 网络头部应用的趋势显而易见。由于其独特的离散流动性（Discretized Liquidity AMM, DL-AMM）的特性，iZiSwap 在交易量上也具备成为第一名的条件。此项成就充分展示了离散流动性模型的优势，使其在竞争激烈的去中心化金融市场中先拔头筹。不仅如此，iZiSwap 的成功，也进一步证明了 zkSync 在扩容以太坊和优化去中心化金融服务方面的潜力。
iZiSwap 和离散流动性模型的发展历史
iZiSwap 是以 Uniswap 为代表的自动做市商（AMM） DEX 的延续。Uniswap V2 以其简洁的界面和用户友好的功能大获成功，但以常数乘积函数 AMM 为代表的 DEX 资金利用率低，成为 V2 范式的 DEX 平台的显著短板。
2021 年，Uniswap 发布了 V3 版本，推出集中流动性（Concentrated Liquidity）模型，大大提升了资金的利用率。iZiSwap 在 Uniswap V3 的基础上，引入了全新的离散流动性设计，大幅开发了 Uniswap V3 集中流动性模型的潜力。这种创新性的设计不仅提升了流动性供应的效率，也极大地丰富了用户的交易体验，使 iZiSwap 在去中心化交易平台竞争中脱颖而出。
深度解析离散流动性模型的资金利用率优势
1. 离散价格空间
在 iZiSwap 的设计中，价格空间被离散化为一系列的点 pi，这意味着，除了这些离散的点，价格没有其他取值。这种方法的公式可以表示为：
其中 iZiSwap 使用 p0=1 , d = 0.0001，此设计的出发点基于以下几个考虑：
首先，现实中的价格是离散的。人们在描述价格，例如「1 USDC = p ETH」时，更习惯于 p 有一个最小增量间隔，而不是无限细分。这种习惯性的思维方式被 iZiSwap 巧妙地融入了模型设计中。
其次，使用 d= 0.0001 的指数增量在绝大多数情况下已经足够适配交易者的价格敏感度。尤其是对于交易者来说，他们更习惯于用百分比来描述自己的收益。因此，这种选择在设计上既符合交易者的习惯，又能满足交易的精度需求。
最后，离散价格的引入为限价单（Limit Order）的实施提供了便利。通过对价格的离散化处理，交易者能更方便地设置他们的限价单，从而更精确地控制自己的交易行为。
综上，iZiSwap 的这种离散化价格设计，无疑增强了其模型的实用性和用户的交易体验，进一步巩固了其在去中心化交易平台中的竞争地位。
2. 离散流动性
在 iZiSwap 的设计框架中，作为自动做市商（Automated Market Maker，简称 AMM）的流动性，是以一种独特而创新的方式添加的，这种方式是只在预先定义的离散价格点上添加流动性。这种设计方式极大地提高了模型的效率和准确性，并显著改善了交易体验。公式如下
交易原则符合 constant sum formula （CSF, x+y=k)，这是首次将 CSF 合理地引入到 AMM 模型当中并且带来了优质的特性。
在 iZiSwap 的交易模型中，采用了 constant sum formula（CSF, x+y=k) 作为其核心的交易原则。值得注意的是，这是首次将 CSF 原则合理地引入到自动化市场做商（AMM）模型中。之前的 AMM 模型中，并没有完全采用这个原则，而 iZiSwap 的设计者们敏锐地捕捉到了这个原则的优越性，并将其成功地融入到了他们的模型中。
通过引入 CSF 原则，iZiSwap 的模型带来了一系列优质的特性。首先，交易过程更加公平，减少了操纵市场的可能性。其次，这个原则使得交易的结果更加可预测，提高了市场的透明度。最后，CSF 原则也简化了交易的计算过程，提高了系统的效率。
在双边资产存量关系图上，这种交易行为的表现为一段段折线（见下图（a))。
这种设计的出发点包括以下几点：
- 交易在固定的离散点上，可以严格地满足 0 滑点，提高了交易的精确度和效率。
- 在添加流动性区间时，由连续价格转为离散价格带来的积分求和可以被等比求和代替，这同样能在 O(1) 的时间内高效完成，大大提升了系统的效率。
- 交易过程中的单段相同流动性区间的定位，手续费计算等同样可以用类似 UniswapV3 的机制在 O(1) 的时间内维护，保证了系统的快速响应。
- 交易过程中，AMM 流动性与 Limit Order 完全兼容。这种设计能够统一处理两者的流动性，实现了两种交易方式的完美融合 ( 见图（b))。
最重要的是，iZiSwap 创新性的离散价格空间、离散流动性以及 CSF 交易原则等设计理念，已经被如 Trader Joe 等成功的去中心化交易所 (DEX) 所采用，并且逐渐在主流市场占据了重要地位。这不仅验证了 iZiSwap 的设计思路的先进性，也进一步推动了整个区块链交易市场的发展。我们期待着 iZiSwap 和其它采用相同设计理念的 Dex 在未来能带来更多的创新和突破。
3. 限价单功能
在目前的去中心化交易所环境中，限价单并不是完全依赖链上托管资金的，而是采用一种半中心化的中继器处理方式。这样的处理方式，虽然能够提供一定的效率，但却带来了资金上的中心化安全性风险。在这样的背景下，iZiSwap 提供了一种创新性的完全链上资金托管的解决方案，旨在为用户提供一个更加安全、高效的交易环境。
将限价单融入到 Dex 的最大挑战在于需要在 O(1) 的时间内完成在一个价格点上的交易。这在传统的撮合引擎下是可以做到的，但在链上环境下却面临着极大的困难。为了解决这个问题，iZiSwap 设计了一种精巧的限价单管理方式。
首先，iZiSwap 采用了单点聚合限价单的方式。在交易过程中，单点上的所有限价单被视为一个整体进行处理。这种方式能够极大地提高交易的效率，确保在 O(1) 的时间内完成交易。
其次，每当价格穿越过一个价格点，成交的订单量会被转移到一个称为 legacy 的独立存储空间中。这种设计使得系统能够清晰地区分订单的先后顺序，从而保证交易的正确性。
最后，用户需要自行领取（claim）成交的资产。这是一种必要的限制，因为它确保了用户能够完全控制自己的资产，并且避免了由于自动转移资产而可能出现的安全性问题。
这样的设计带来了一系列良好的特性。首先，由于单点上的限价单作为一个整体，可以在 O(1）的时间内完成交易，这大大提高了交易的效率。其次，当价格穿过目标价格（时间点为 A），后再跌落回（或穿过）目标价格时（时间点为 B），在时间点 B 之后的限价单不会记录为成交状态，这保证了交易的正确性。最后，当价格正在目标价格上时，成交的部分由最先发起领取操作的用户获得，这保证了先到先得意义下的公平性。
总的来说，iZiSwap 的这种创新性的限价单管理方式，无论是在安全性、效率还是公平性上，都带来了显著的改进，为用户提供了一个更加优质的交易环境。
在具备了限价单功能之后，iZiSwap 在用户界面（UI）设计上的选择就变得更加灵活和多样化。这意味着，用户可以根据自己的需求和习惯选择不同的交易方式。特别是那些习惯了中心化交易所的用户，他们在 iZiSwap 上可以获得接近，甚至完全相同的用户体验。
此外，这种灵活的 UI 设计不仅使得交易过程更加顺畅，也大大提高了用户的交易效率。无论是新手还是经验丰富的交易者，都能够在 iZiSwap 的界面上迅速找到自己所需的功能，进行便捷、高效的交易。
更为重要的是，随着以太坊改进提案 EIP-4844 的实施，gas fee（交易费用）有了进一步的下降。这个改进提案优化了以太坊网络的交易处理机制，使得每笔交易所需的 gas fee 大大减少。这使得用户在挂单和撤单时不再需要担忧额外的费用损耗。
总的来说，iZiSwap 的限价单功能，结合其灵活的 UI 设计和以太坊网络的优化，为用户提供了一个既便捷又经济的交易环境。无论你是一个刚刚入门的新手，还是一个经验丰富的老手，都能在 iZiSwap 上找到满足自己需求的交易方式。
4. 灵活的流动性挖矿模型
Uniswap V3 的默认流动性挖矿奖励方案是以补贴活跃的流动性提供者为主。然而，这种策略在实际应用中可能会带来一些问题，特别是对于那些对集中流动性不甚了解的用户来说。
这些用户，为了追求流动性奖励，可能会将大量的流动性放置在交易市场的盘口。这样做虽然可以提高他们的奖励收入，但也会对市场稳定性产生影响。因为在这种情况下，市场的小幅度波动也可能会引发大量的无偿损失。这种损失不仅直接影响到了流动性提供者的利益，也间接地破坏了市场的稳定性。
此外，这种现象还会对其他流动性提供者的体验产生负面影响。这是因为大量的流动性集中在盘口，使得其他流动性提供者在市场上的影响力大大减小，从而降低了他们的体验感。
这个问题在 Uniswap V3 的分叉产品 Pancake V3 上就表现得尤为明显。Pancake V3 在这个问题上并没有做出有效的改进，反而直接复制了 Uniswap V3 的流动性挖矿奖励方案。这种做法显然是无法解决问题的，反而可能会加剧问题的严重性。这也让人对其创新性和原创性产生了质疑，希望在未来的发展中，PancakeV3 能够有自己的独到之处，而不仅仅是对其他产品的模仿和复制。
为此，iZiSwap 设计了更加灵活的流动性挖矿奖励方案，
1. Fixed Range 固定价格区间模式
该模式能够在特定价格范围内分发流动性挖矿激励代币，例如 [0.95,1.05]，以保持稳定币或锚定资产的价格稳定。
(0.95p,1.05p) 价格范围内的每个区块将从稳定币和锚定资产发行人那里获得 10 个奖励代币。iZiSwap 会在 (0.95p,1.05p) 价格区间评估总有效流动性，并根据各 LP 持有比例线性分配激励。 这些激励措施将流动性吸引到这个价格范围内，从而实现最小滑点。
2. One Side 非稳定代币的全区间「单边非无常损失挖矿模型」
该模型允许在当前价格区间范围内进行流动性挖矿，获得激励代币，以补偿相应时间间隔内价格变化造成的无常损失。
与传统的 xy=k 模型类似，LP 也可以将一半价值的 USDC 和一半价值的项目代币放入该挖矿模型中，一键开启流动性挖矿。
但是，为了避免传统的 xy=k 模型造成的「二池困境」（即 LP 持有人将所有 USDC 作为潜在买单，项目代币作为潜在卖单，放入交易对的流动性池中，导致 LP 持有人在价格上涨时自动卖掉自己的项目代币处于被动，承受无常损失。同时也被动增加了项目方代币的抛售压力，阻止价格上涨，造成「双输」局面。
iZiSwap 在 Uniswap V3 的基础上开创了新的 One Side 「单边非无常损失」模型，将 LP 持有人的 USDC 放入 (Pa,Pc)，刚好低于当前价格 Pc，并将 LP 的项目代币投入质押挖矿，进入交易池（即 Pc 以上为潜在卖家），从而形成「强买强卖」的模式，更有利于项目代币价格上涨。
3. Dynamic Range 「动态范围」 模型，激励非稳定代币以围绕当前价格区间提供动态流动性
在 Dynamic Range 「动态范围」模型中，用户通过在当前价格（Pc）的（0.25Pc，4Pc）取值范围内设置流动性来参与流动性挖矿。价格区间的宽度也可以由项目方自行设定，比如设定为（0.5Pc，2Pc），这样也会提供更集中的流动性。用户通过 iZiSwap 以设定的价格范围向币对提供流动性后，LP 提供者将自动参与挖矿并开始接收流动性挖矿提供的奖励。
除此之外，LP 提供者还将获得 iZiSwap 交易手续费收入，因为流动性提供者设置的价值范围包括当前的代币价格。这两项收入的结合将显着提高流动性提供者的预期回报。
讨论及总结
首先，关于 gas fee 的提高。iZiSwap 的模型在复杂性上确实超越了传统的模型，这也意味着在某些操作，如挂撤限价单时，gas fee 有所提升。然而，iZiSwap 通过独特的 gas 优化策略，确保了小范围内的 swap 和 V2 之间几乎没有 gas fee 的差距。而且，随着即将到来的 EIP-4844 升级，预期 gas fee 将会进一步降低，这将极大地降低交易成本。这一权衡体现了 iZiSwap 在追求效率和成本控制之间的平衡。
其次，关于用户体验的问题。在限价单的挂撤等操作中，每次操作都需要签名发送交易，这在使用体验上与中心化交易所存在一定的差距。然而，iZiSwap 通过与 Unipass 等合作，采用了 session key 的转移授权机制，通过中继网络，实现了在用户感知层面上单次点击的丝滑感。这不仅大大提升了用户体验，同时也保证了交易的安全性和效率。
综上，iZiSwap 在面对挑战时，不仅敢于接受权衡，更是通过创新和合作，成功地在效率、成本和用户体验之间找到了最佳的平衡点。这不仅展示了 iZiSwap 的先进性，也充分证明了它在 DeFi 领域的领先地位。
（声明：请读者严格遵守所在地法律法规，本文不代表任何投资建议）
