在传统金融世界中，金融衍生品按产品形式分为以下几类：远期合约、期货合约、期权合约和掉期合约。相应的主要资产分为股票、利率、货币和商品。2020年，整个衍生品市场的票面价值将约为840万亿美元，而股票市场的规模将为56万亿美元，债券市场的规模将为119万亿美元。衍生品市场的规模是其原始资产的4-5倍。
我们将其与数字货币世界相对应。现有的数字货币衍生品交易大多以交割合同、永续合同和期权的形式在交易所进行，其中永续合同也是一种替代互换产品。根据coingecko的统计，全球前七大合约交易所分别是币安、okex、Huobi、bybit、FTX、bitget和bitmex。币安在过去24小时的现货交易量为230亿美元，期货交易量为775亿美元，是现货交易量的3.37倍；对于DEX，Uniswap V2和V3的24小时总交易量为12.5亿美元，以永续协议为代表的去中心化式合约交易所的24小时交易量为9600万美元。在去中心化的世界中，期货交易量仅为现货交易量的十四分之一。
如果我们采用中心化交易所的交易量，去中心化合约交易所的交易量也应该是现货交易所的四倍。从表面上看，期货合约交易所的交易量仍有几十倍的增长空间。然而，从目前的数据来看，去中心化式衍生品交易平台的业务发展明显不尽如人意。
去中心化衍生工具的优势和难点
首先，我们定义了目前去中心化领域的衍生品，主要分为四类：期货（永续合约）。目前主要有永久协议、dydx、futureswap、**协议、mcdex、派生协议等；选项包括opyn、hegic、charm、**等；合成资产包括synthetix、UMA、mirror、duet等；预测市场包括奥古斯、聚合市场等；利率互换包括期限、收益率、barnbridge等。本文主要从期货和合成资产的角度分析去中心化衍生工具。
与数字货币领域的中心化机构相比，去中心化衍生品具有以下优势：
1、资产托管：去中心化衍生品项目的资产托管在链上，透明、可追溯，可避免中心化机构的违规操作和违约风险；
2、公平性：交易规则由智能合约提前制定，不易通过后台篡改，对双方更加公平；
3、自主性：去中心化衍生工具平台的收费模式、货币类和开发政策可以通过社区自主决定，参与者可以分享项目开发带来的利益。
与此同时，去中心化衍生品平台面临着许多亟待解决的问题：
1、性能：衍生品交易时效性要求极高，难以满足链上解决方案的实时交易；
2、价格获取：衍生品交易对价格高度敏感，需要通过预言机解决标记价格和交易价格的定义；
3、风险控制：清算机制是去中心化和中心化交易所面临的主要问题。去中心化平台还需要处理价格剧烈波动导致的供应链拥挤问题。如何进行合理及时的清算是保证衍生品平台持续存在的重要条件；
4、成本和流动性：高杠杆融资融券交易对交易对象的流动性要求较高，平台需要规避交易的冲击成本，制定合理的手续费标准；
5、资本效率：参与衍生品交易的交易员的核心需求是可以进行保证金交易和增加杠杆，但一些合成资产项目引入的超额抵押机制再次限制了资金的有效使用；
6、匿名性：去中心化项目是一个方面和两个方面。链上的数据是明确的和可验证的，但大机构交易员将需要隐藏其头寸和合约地址。
去中心化期货产品学派
去中心化期货衍生品是市场上项目和解决方案种类最多的衍生品。产品模式主要是永续合约。目前，它们主要分为三类：AMM、订单簿和合成资产；
以永久协议为代表的AMM类
AMM学校主要将Uniswap中的AMM模（如vamm、Samm等）转换为资金池或虚拟资金池模。交易者可以通过与池中的资产互动来做多做空。
这一类以永久协议为代表。根据MESARI的统计，永续协议在永续合同轨道上的市场份额达到76%，其7月份的收入规模在所有DeFi项目中排名第七，仅次于sushiswap。然而，由于难以计算今年2月开放的交易挖矿所造成的刷量行为的贡献，其交易量和收入无法准确反映其真实的市场份额。
永久协议采用的模是建立虚拟流动性池vamm。其实质是按照X*y=K的公式进行模拟定价。交易员通过在没有外部流动性提供者的情况下提供保证金usdc向资本池（金库）注入资金。这种方法也是一种合成资产的铸造路径，不会产生两种货币的实际代币兑换，因为基金池中只有usdc，进出资金的数量和收入是根据进出时交易对的价格通过数学公式计算出来的。
在此，我们引用项目方的文件，例如：
X*y=k，ETH和usdc的价格为y/X=100；
保险库池中有10000usdc，x=100，k=100*10000，Alice使用100u注入双开ETH；
由于Alice注入100u并开盘两次以上，该池将头寸Y纳入10000+100*2=10200u，ETH与usdc之间的汇率为100*10000/10200=98.04；Alice的实际ETH位置变为100-98.04=1.96；
随后，Bob继续注入100u，并使用双杠杆打开多个订单。根据上述相同的方法，Bob实际持有的多份订单为98.03-96.15=1.89（注意，由于Alice的开盘，ETH的价格上涨，因此Bob的平均持有成本高于Alice）
Bob开仓后，ETH的汇率价格再次上涨，Alice平仓，实现利润7.84u=10400-96.15*10400/（96.15+1.96）-200
Bob随后平仓并在平仓后遭受损失：-7.84 u=10192.15-98.11*10192.15/（98.11+1.88）-200。
通过上面的例子可以发现，对于同一个池中的参与者，一个交易者的利润等于另一个交易者的损失。池中的所有交易者都充当对方的对手，通过虚拟AMM模计算每个人的收入。该模的特点如下：
1.AMM号不需要外部预言机来获取价格。价格由市场内外的套利者统一定价。虽然规避了预言机风险，但在没有套利者的情况下，市场内的资产价格可能与市场外的资产价格有很大的偏差，这将促使保证金交易者冲破头寸；
2.K值是浮动的。在永久项目中，K值由团队设置。如果K值太小，将影响池深度。如果K值太大，则现场价格波动太小，无法与场外价格相匹配；因此，K值的设置将极大地影响AMM模式的运行；
3.在AMM模中，大订单对资金池的影响成本有很大影响，特别是对价格敏感的合约交易者，订单的大小和顺序对收入有很大影响；
为了解决上述问题，永久协议再次提出了居里V2版本。主要变化如下：
1.将原始vamm流动性池放入Uniswap V3中，以v-token的形式创建流动性池（如VETH/vusdc）。交易员将头寸存入usdc后，杠杆LP生成与期初头寸相等的资金并注入v-token池，v-token池本质上是组合资产的铸造路径，它只是将原始公式计算方法更改为实际token的路径，以形成流动性池。
2.引入做市商角色，为uni V3的流动性池提供流动性管理，将在一定程度上改善流动性的提供，但池的流动性取决于做市商的资金量和做市能力。
3.除了保证异常赔付的结算功能外，当多个空头头寸不平衡时，保险基金将作为交易对手加入池中，同时补充池中的流动性。
总的来说，永续V1使用的AMM解决方案似乎提供了无限的流动性，但一旦资本量变得更大，尽管它可以打开头寸，但实际影响成本仍然不可避免；V2模式升级后，还将接受特殊做市机构提供的服务。在应用uni V3的主动做市策略后，流动性提供者也将产生相应的自由损失。虽然AMM模被用来解决衍生品市场的长尾问题，但对于资本量大、价格敏感性高的交易者来说，AMM模的影响成本仍然很高。
由dydx表示的订单簿流
作为最早参与去中心化衍生品交易的平台，dydx于去年5月率先推出btc usdc永续合约。今年4月，它与starkware合作，共同构建starkex发动机全头寸保证金永续合约的Layer2协议。最近，由于货币发行和空投，交易量有了很大提高。除了永续合约交易外，dydx还提供贷款、现货和保证金交易功能。其合约在去中心化式永久合约交易市场中占12%，排名第二。
Dydx采用订单簿模式，以wintermute为主做市商提供流动性，采用线下匹配+线上结算的方式。因此，其交易方式与中心化交易基本一致。当前合约的交易价格由期初合约的价格决定，期初合约的价格由做市商机构确定。根据wintermute披露的数据，dydx目前95%以上的交易是由做市商报价的。因此，做市商已成为订单书体裁交易平台的重要核心，而dydx的高度中心化也是大多数批评者的批评。
其次，订单簿交易模式对匹配和交易的性能要求较高。dydxLayer2采用ZKRollups扩容方案。交易者需要将资金存入dydx合同中进行交易。资金是自我管理的，用户始终有权控制资金。大致的操作路径如下：starkex从dydx获取一个序列，在内部运行它们，并确保所有内容都已签出且有意义。然后，它将事务移动到Cairo程序。Cairo编译器编译Cairo程序，prover将其转换为stark-proof。然后，将该链上的证明发送给验证者进行验证。如果验证者接受该证书，则该证书是合法的。这一点在dydx上的体现是，每个人都可以在layer1上查看所有用户的余额，但交易数据不会出现在链中，这保证了交易策略的隐私性，降低了交易成本。同时，Layer2的GAS FEE由dydx团队承担，用户只需支付交易手续费。
随着Layer2和各种扩容方案的逐步完善，订单簿交易模式的交易体验将更加接近中心化交易。Dydx还推出了多种高级订单类（如市价、限价、止损止损、截止日期、补仓或平仓或过账的订单选项），对于交易员而言，其合约功能正逐步向中心化交易靠拢。对于合同交换，不同的阶段会有不同的优先级。单一做市商是其早期发展的必要条件，以确保流动性。当专业投资者逐渐进入市场时，整个交易生态将得到改善，市场化程度将降低。
以synthetix为代表的合成资产类
作为最大、最早的合成资产平台，大多数人都知道synthetix的发展状况，这里不再赘述。交易方式是用户根据500%的质押率以质押SNx的形式生成SUSD，然后将SUSD交易成系统内的任何合成资产。它可以穿过斯托克城，也可以穿过伊藤肯城。交易的资产类不仅限于数字货币，还包括外汇、股票和大宗商品。在这里，我们还将合成资产作为一种去中心化衍生工具进行讨论，因为它也是一种以抵押品或保证金形式进行的合同交易。
SNx的交易模式非常新颖，引入了一个称为动态债务池的概念。用户和系统的债务实时变化。当用户将SNx抵押给cast SUSD时，SUSD是系统生成的债务。转换成stoken后，系统的债务也会随着stoken值的变化而变化，系统的债务由所有抵押SNx的用户按比例分摊。这里我们举一个例子：
假设系统中只有两个人，他们会分别抛出100susd。
最终，甲乙双方的债务变成了150个肥皂水，但甲方的资产价值是200个肥皂水，而乙方的资产价值仍然是100个肥皂水。此时，甲方出售SBTC可获得200件SUD，仅需150件SUD即可赎回SNx，而乙方需要购买50件SUD即可赎回抵押SNx。
对于SNx的堆垛机而言，synthetix的债务池模实际上是一个动态零和博弈（手续费也按比例分配给堆垛机）：利润可能来自资产价格上涨越多，或者资产价格下跌过程中下跌越少；反之亦然。换句话说，参与synthetix质押的用户基本上都是“自己的投资能力/其他参与者的投资能力”。持有SUSD当然是一种选择，但同时，它也将面临“其他人投资能力太强，所以我赔钱”的风险。根据Taleb的说法，当用户承诺SNx生成SUSD时，他们就“在游戏中沉沦”。这是一个非常大胆的设计。每个人都在冒险，因此所有人才都是真正的“利益相关者”。
资料来源：Mint Ventureshttps://www.chainnews.com/articles/894865830615.htm
SNx的这种设计非常大胆和创新。本质上，它类似于AMM模中构造的零和博弈。同时，对于vamm，根据开口位置注入的虚拟资产也类似于合成资产的铸造过程。然而，与AMM不同的是，合成资产的价格直接由预言机提供，因此不存在滑动点和流动性问题，因此真正实现了无限流动性。
去中心化导数问题的求解
在了解去中心化衍生工具的运作模式之后，我们回到文章开头的问题。上述项目能否有效解决这些问题？去中心化衍生品的未来方向在哪里？
演出
目前，性能问题已经初步解决，各种去中心化衍生品平台都采用了不同的扩容方案：永久协议采用侧链方案xdai；Dydx采用ZK rollup的layer2解决方案进行离线匹配和在线记账；SNx使用Optimisitc的layer2方案进行扩容。这些扩容方案基本上保证了事务的实时性，解决了事务执行的前端运行问题。
价格收购
AMM类的价格获取路径主要由池中的资产和公式xy=K定义。其交易价格不需要外部预言机，而以资本率收取的指数价格使用预言机 chainlink。在引入uni V3的流动性池功能后，永续V2还将与Uniswap的预言机相结合。因此，对于AMM模式，预言机故障的影响相对较小*
Dydx有三种价格：指数价格、预言机价格和中间市场价格。指数价格由dydx团队维护，并参考6至7家现货交易所的价格确定，以触发条件订单等功能；预言机价格由chainlink和makerdao提供，用于计算保证金要求和资本率；中间市场价格是从订单簿生成的价格，也用于计算资本率；dydx的价格获取模式类似于中心化交换。合同的实际交易价格基于订单簿，仓位爆炸价格由预言机确定。总体而言，做市商和套利者成为dydx价格的领头羊，预言机风险将在一定程度上影响仓位突破价格。
对于SNx而言，收购价格完全取决于预言机对chianlink的价格。预言机 feed价格将直接决定所有资产的交易价格、系统负债和清算价格。
风险管理
目前，衍生品交易所的当前清算依赖于预言机的报价。当保证金低于一定水平时，通过保险基金模式进行清算和补偿。首先，大多数项目依赖chainlink的报价，因此预言机攻击无法避免。其次，价格剧烈波动导致的清算链上的拥塞问题暂时无法解决。未来，通过多家公司的扩容方案，拥堵问题可能会得到一定程度的缓解。
成本和流动性
对于小资本的交易者，天然气成本较高，而对于大资本的交易者，流动性造成的影响成本较高。目前，前者已通过layer2方案初步解决，而后者在AMM类中难以避免冲击成本。指令簿类主要取决于做市商的做市能力和资本规模，而如果协议的总资本量足够大，单个交易员的影响成本将被抵消。
此外，对于成交率较高的衍生品交易员来说，手续费也是一个大问题。根据目前的数据，去中心化衍生品合约交易所的交易费用远高于中心化交易所，其中永续交易费用为0.1%，dydx普通用户的挂单交易率为0.05%，吃单交易率为0.2%，而中心化交换的交易成本仅为0.02%-0.04%。尽管这些项目已经开启了交易挖矿的功能来补贴交易成本，但在交易挖矿发布后，去中心化交易所的交易成本仍然很高。
资本效率
目前，AMM和订单簿衍生品交易所的资本利用率与中心化交易所相差不大，其中永续交易所的维持保证金率为6.25%，dydx为7.5%。但像合成资产类别SNx这样的衍生品交易所需要额外抵押品，清算额度为200%。虽然SNx可以实现无限的流动性，但对于合约交易者来说，超额抵押的方式极大地限制了资金的使用效率，失去了合约交易的意义。
匿名
目前，各交易所采用的扩容方案将大部分交易数据传输到链外，dydx采用零知识证明来保护交易者的隐私。因此，当与Layer2相关的隐私方案逐步改进时，合同交易的匿名性将得到保证。
概述
通过对上述去中心化衍生品交易的比较可以发现，以dydx为代表的订单学派能够更好地解决当前去中心化衍生品项目的主要痛点，订单簿的交易模式和交易功能也更符合衍生品交易员的习惯和需求。虽然dydx有一些不足之处，即不够去中心化，但它实际上是一个生存和发展的问题。去中心化项目的首要目的是满足用户的基本功能需求，然后通过引入更多的合作机构和多种类的参与者来改善用户生态，逐步实现其去中心化目的。
对于交易所来说，衍生品市场就像是电子商务领域中一个全新的电子商务。由于产品、技术和渠道的种种限制，它是最难突破的堡垒。因此，在短期和中期内，去中心化衍生品很难动摇中心化交易的地位。随着Layer2和各种扩容方案的开发，去中心化衍生品项目的绩效、风险控制、交易成本和交易匿名性问题将得到部分解决，而去中心化式衍生品交易也将成为Layer2发展的最大受益者。从长远来看，衍生品轨道仍然是DeFi领域发展潜力巨大、上限较高的轨道之一。
