Préface

Pour Web3, je crois qu'il y a trois moments historiques importants: Bitcoin pionnier des systèmes de blockchain décentralisés, les contrats intelligents d'Ethereum élargissant les possibilités de la blockchain au-delà des paiements, et UNI décentralisant les privilèges financiers, annonçant l'âge d'or de la blockchain. De V1 à V4, et de UNI X à UNI Chain, à quelle distance UNI se trouve-t-il de la réponse ultime pour le DEX?

UNI V1: Prélude à l'Âge d'Or

Avant UNI, il y avait des échanges on-chain, mais ce n'est qu'après UNI qu'ils ont pu être véritablement appelés échanges décentralisés (DEX). De nombreux articles attribuent le succès de UNI à sa simplicité, sa sécurité, sa confidentialité et à son rôle de précurseur du modèle de Market Maker Automatisé (AMM). Cependant, à part la simplicité, je pense que le succès de UNI n'est pas significativement lié à ces autres facteurs. Contrairement à ce que beaucoup connaissent aujourd'hui, UNI n'était pas le premier échange on-chain à adopter le modèle AMM ; Bancor, qui a réalisé la deuxième plus grande ICO de l'histoire de la blockchain, existait avant UNI. De plus, des plateformes utilisant des modèles de carnet de commandes on-chain avaient déjà été établies.

UNI n’était ni un pionnier ni le seul échange on-chain capable d’assurer la confidentialité et la sécurité. Alors, pourquoi UNI a-t-elle pu sortir victorieuse ? Considérons d’abord Bancor, qui était autrefois un échange on-chain de premier plan dans l’espace crypto. À ses débuts, des projets tels que EOS RAM et Initial Bounty Offerings (IBO) (avec « B » faisant référence au protocole Bancor) utilisaient des algorithmes ou des protocoles fournis par Bancor pour l’émission d’actifs. Le modèle de teneur de marché de produit constant (CPMM), largement reconnu aujourd’hui, a également été pratiqué pour la première fois par Bancor.

Quant à la raison pour laquelle Bancor a finalement été dépassé par UNI, il existe de nombreuses théories dans les documents que j'ai examinés. Certains l'attribuent à des problèmes réglementaires aux États-Unis, tandis que d'autres soulignent une expérience utilisateur moins directe par rapport à UNI. Une analyse plus approfondie comparerait les algorithmes et les mécanismes de protocole. Cependant, je ne m'attarderai pas trop sur ces questions ici, car, à mon avis, la logique derrière la montée de UNI est simple : c'était le premier projet DEX qui correspondait à la définition de DeFi.

Le modèle AMM était le seul moyen à l'époque de démocratiser la création de marché et l'émission d'actifs. Les modèles de carnet d'ordres on-chain ou les échanges hybrides (on-chain et off-chain) ne permettaient pas aux utilisateurs de répertorier librement des jetons. De plus, les utilisateurs ne pouvaient pas participer à la création de marché ou fournir de la liquidité pour réaliser des bénéfices, ce qui entraînait un problème courant de manque de paires de trading et d'exécution des trades lente. D'autre part, Bancor, qui a également adopté le modèle AMM, a échoué en raison de la stagnation de la liquidité et de l'obligation d'approbation de Bancor pour l'émission de jetons, ainsi que des frais de répertoriation. Ce projet continuait essentiellement à fonctionner autour des intérêts d'une entité centralisée, échouant à véritablement restituer les "privilèges" aux utilisateurs.

Je constate que les premières versions d'UNI n'étaient pas particulièrement conviviales. Elles ont connu une volatilité significative des prix à court terme (l'un des problèmes inhérents de CPMM, où de gros échanges instantanés pouvaient manipuler les prix des jetons), des glissements de prix en raison de l'incapacité à échanger directement des jetons ERC20, des coûts de gaz élevés, aucune protection contre les glissements de prix et un manque de fonctionnalités avancées. Bien que AMM ait résolu les pénuries de liquidité et l'exécution lente des transactions des DEXs sous les modèles de carnet d'ordres, il n'était toujours pas à la hauteur des échanges centralisés (CEX). Les premiers utilisateurs de la version 1 étaient peu nombreux, mais leur importance était historique. Elle représentait la première manifestation de la démocratisation financière dans les DEXs - une plateforme de trading sans seuils de cotation et avec une liquidité provenant du public.

Grâce à UNI, les jetons de mème ont prospéré aujourd'hui, permettant à des projets sans antécédents d'équipe de premier plan de briller on-chain. Les privilèges autrefois exclusifs aux grandes institutions financières existent maintenant dans tous les coins de la blockchain.

UNI V2: DeFi été

UNI V2 a été lancé en mai 2020 et, par rapport aux «géants DeFi» d'aujourd'hui, le TVL (Total Value Locked) de UNI V1 était inférieur à 40 millions de dollars à l'époque. Les améliorations apportées à la V2 visaient à résoudre les principales faiblesses de la V1, telles que la manipulation des prix à court terme et la nécessité pour les échanges de tokens de passer par ETH. De plus, l'introduction des swaps flash a amélioré l'utilisabilité globale de la plateforme.

Un aspect remarquable de l'approche d'UNI pour résoudre la manipulation des prix était l'introduction du mécanisme de détermination du prix de fin de bloc, où le prix de chaque bloc est fixé en fonction de la dernière transaction dans ce bloc. Cela signifie qu'un attaquant devrait effectuer une transaction à la fin du bloc précédent et exécuter une arbitrage dans le bloc suivant. Pour y parvenir, l'attaquant devrait effectuer une extraction égoïste (cacher le bloc sans le diffuser sur le réseau) et extraire en continu deux blocs ; sinon, le prix serait corrigé par d'autres arbitragistes. Cela rend l'opération pratiquement impossible, ce qui augmente considérablement le coût et la difficulté de l'attaque.

Une autre amélioration a été l'introduction du prix moyen pondéré dans le temps (TWAP). Ce mécanisme ne fait pas simplement la moyenne des prix des derniers blocs, mais les pondère plutôt en fonction de la durée de chaque prix. Par exemple, si les prix d'une paire de jetons au cours des trois derniers blocs étaient :

Bloc 1: Prix 10, Durée 15 secondes

Bloc 2: Prix 12, Durée 17 secondes

Bloc 3: Prix 11, Durée 16 secondes

La valeur calculée à la fin du bloc 3 serait : 10 15 + 12 17 + 11 * 16 = 488. Le TWAP pour ces trois blocs serait de 488 / (15 + 17 + 16) ≈ 11.11. Cette moyenne pondérée signifie que de brèves fluctuations de prix ont un impact minimal sur le TWAP final, obligeant les attaquants à manipuler les prix sur une période prolongée pour influencer le TWAP, ce qui augmente le coût et la difficulté de l'attaque.

Cette approche peut également être considérée comme une méthode précoce et efficace pour lutter contre la MEV (Valeur Exploitable par les Mineurs). De plus, cela a rendu les AMM plus sûrs et plus fiables, positionnant progressivement UNI comme un choix privilégié pour les DEX sur chaîne.

Mis à part les améliorations internes, la hausse de UNI au cours de cette période était également en partie due à la chance. Un événement clé en juin 2020 a marqué le début de l'âge d'or de la blockchain, communément appelé DeFi Summer. Cet événement a été initié lorsque la plateforme de prêt Compound Finance a commencé à récompenser à la fois les emprunteurs et les prêteurs avec des jetons COMP, incitant d'autres projets à faire de même. Cela a conduit à ce qu'on appelle le "yield farming" ou le "liquidity mining", créant des opportunités d'investissement empilées (le modèle actuel est considéré comme une version rogue du liquidity mining). En tant que DEX avec des seuils de cotation bas et la capacité d'ajouter activement de la liquidité, UNI est naturellement devenu le choix privilégié de divers projets d'altcoins en quête de minage.

L'afflux de liquidités rappelait la ruée vers l'or en Californie au milieu du XIXe siècle, permettant à UNI de s'établir fermement en tant que leader dans le domaine de la finance décentralisée (le TVL maximal de UNI V2 a dépassé les 10 milliards de dollars le 29 avril 2021). À ce stade, la finance décentralisée avait acquis une reconnaissance généralisée, et la blockchain a commencé à entrer dans le grand public.

UNI v3: Début d'un long chemin pour lutter contre Cex

Avec la version V2, UNI était déjà devenue la réponse standard pour les DEX de type AMM. On peut dire que 99% des projets similaires à cette époque avaient des architectures centrales étroitement similaires à UNI. À ce stade, l'ennemi perçu de UNI pourrait ne plus être les autres DEX mais les échanges centralisés (CEX). Un problème majeur avec les AMM, comparé à l'efficacité des CEX, est leur faible utilisation du capital. Pour les utilisateurs réguliers, fournir de la liquidité pour les paires de trading non-stables comporte un risque significatif de perte impermanente. Par exemple, pendant l'été DeFi de 2020-2021, de nombreux utilisateurs ont perdu leur principal en cherchant des récompenses minières de liquidité. Pour continuer à profiter en tant que fournisseurs de liquidité (LP), le meilleur choix était souvent des paires de trading stables, comme DAI-U, ce qui a conduit à une partie substantielle de la TVL (Total Value Locked) ayant peu d'utilité réelle.

De plus, la liquidité de la V2 était uniformément répartie sur l'ensemble de la plage de prix allant de 0 à ∞. Même si certaines plages de prix n'ont jamais connu de transactions, la liquidité était toujours allouée à ces plages, ce qui reflète une faible utilisation du capital de la V2.

Pour remédier à ce problème, UNI a introduit la liquidité concentrée dans la version V3. Contrairement à la V2, où la liquidité était répartie uniformément sur toute la plage de prix, la V3 permettait aux LP de concentrer leurs fonds dans des plages de prix spécifiques de leur choix. Les fonds des LP ne seraient utilisés que dans ces plages choisies plutôt que d'être dispersés le long de toute la courbe des prix. Cela permettait aux LP de fournir la même profondeur de liquidité avec moins de capital ou de fournir une plus grande profondeur de liquidité avec la même quantité de capital. Cette approche était particulièrement avantageuse pour les paires de trading de stablecoins qui se négociaient dans des intervalles étroits.

Cependant, les performances réelles de V3 n'ont pas répondu aux attentes. La plupart des utilisateurs ont choisi de fournir de la liquidité dans les gammes de prix où ils anticipaient les plus grandes fluctuations de prix. Cela a entraîné une accumulation de capitaux importante dans ces gammes à rendement élevé, tandis que les autres gammes manquaient toujours de liquidité. Bien que l'efficacité du capital pour les LP individuels se soit améliorée, la répartition globale des fonds est restée inégale, sans parvenir à améliorer de manière significative les problèmes de faible utilisation du capital observés dans V2. En termes d'efficacité de la liquidité, il a été surpassé par les boîtes de prix proposées par Trader Joe pendant la même période et était moins optimisé pour les échanges de stablecoins par rapport à Curve.

De plus, avec l’émergence des solutions de couche 2, les DEX basés sur des carnets d’ordres étaient sur le point de reprendre une position dominante. À cette époque, UNI n’avait pas encore réalisé son ambition de conquérir les CEX et s’est retrouvée dans une « crise de la quarantaine » gênante.

UNI V4: Interprétation de dix mille crochets

UNI V4 a été une mise à jour significative qui a eu lieu deux ans après V3, et bien que les rapports précédents fournissent une analyse plus détaillée, je résumerai ici les points clés. Par rapport à la version V3 d'il y a deux ans, l'accent principal de V4 est mis sur la personnalisation et l'efficacité. Alors que la V3 a introduit des mécanismes de liquidité concentrée pour améliorer l'utilisation du capital, les fournisseurs de liquidité ont été confrontés à des limitations car ils devaient sélectionner avec précision des fourchettes de prix, ce qui pouvait entraîner une liquidité insuffisante dans des conditions de marché extrêmes. En revanche, Curve et Trader Joe ont offert de meilleures alternatives.

Le principal avantage de V4 réside dans la réalisation d'un équilibre optimal entre la personnalisation et l'efficacité, visant à améliorer la précision et l'utilisation du capital au-delà de ce que les protocoles V3 ou concurrents peuvent offrir. Une fonctionnalité cruciale est le mécanisme Hooks, qui offre aux développeurs une flexibilité sans précédent, leur permettant d'insérer une logique personnalisée à des points clés du cycle de vie du pool de liquidité (comme avant/après les transactions ou pendant les dépôts/retraits LP). Cela permet aux développeurs de créer des pools de liquidité hautement personnalisés, prenant en charge des fonctionnalités telles que les market makers moyens pondérés dans le temps (TWAMM), les frais dynamiques, les ordres limites sur chaîne et les interactions avec les protocoles de prêt.

De plus, V4 a adopté une structure Singleton pour remplacer l'architecture Factory-Pool héritée de V1. Ce changement centralise toutes les pools de liquidité au sein d'un seul contrat intelligent, permettant aux développeurs de construire des composants plus modulaires. Cela réduit considérablement les coûts de gaz associés à la création de pools de liquidité et aux transactions inter-pools (jusqu'à 99 %) et introduit un système de "Flash Accounting" qui optimise encore plus l'efficacité du gaz. En tant que mise à jour vers la fin du marché baissier en 2023, UNI V4 a grandement amélioré sa position concurrentielle dans le paysage des AMM.

Cependant, le niveau élevé de personnalisation dans V4 apporte également certains défis. Les développeurs ont besoin de compétences techniques plus solides pour exploiter pleinement le mécanisme des Hooks et doivent concevoir soigneusement leurs implémentations pour éviter les vulnérabilités de sécurité. De plus, des pools de liquidité hautement personnalisés peuvent entraîner une fragmentation du marché, réduisant ainsi la liquidité globale. En résumé, V4 représente une direction importante dans le développement des protocoles DeFi, offrant des services de création de marché automatisés hautement personnalisés et efficaces.

UNI Chain: Vers l'efficacité maximale

UNI Chain est une mise à jour récente significative qui symbolise la direction future potentielle des DEX vers la transformation en chaînes publiques (bien que ce soit déconcertant que UNI Chain ne soit pas une chaîne d'application). Construite sur la pile OP d'Optimism, l'objectif principal de UNI Chain est d'améliorer la vitesse et la sécurité des transactions grâce à des mécanismes innovants, capturant finalement la valeur du protocole pour bénéficier aux détenteurs de jetons UNI. Ses innovations principales sont :

Construction de bloc vérifiable : Utilisation de la technologie Rollup-Boost en collaboration avec Flashbots, combinée à l'Environnement d'Exécution Fiable (TEE) et aux mécanismes de Flashblocks, pour réaliser une construction de bloc rapide, sécurisée et vérifiable, réduisant les risques de MEV, améliorant les vitesses de transaction et fournissant une protection contre les retours en arrière.

Réseau de vérification UNIchain (UVN) : Inciter les validateurs à participer à la vérification des blocs en misant des jetons UNI, en abordant les risques de centralisation d'un seul séquenceur et en renforçant la sécurité du réseau.

Modèle d'interaction axé sur l'intention (ERC-7683): Simplification de l'expérience utilisateur en sélectionnant automatiquement les meilleurs chemins de transaction inter-chaînes, en traitant la fragmentation de liquidité et les complexités des interactions inter-chaînes, tout en étant compatible avec les chaînes OP Stack et non-OP Stack.

En bref, il se concentre sur la résistance MEV, le séquençage décentralisé et une expérience utilisateur centrée sur l'intention. Alors que UNI devient partie d'une super-chaîne, il renforce sans aucun doute l'OP Alliance. Cependant, cela pourrait ne pas être favorable à Ethereum à court terme ; la divergence des protocoles principaux (UNI représentant 50% des frais de transaction d'Ethereum) pourrait aggraver la fragmentation d'Ethereum. À long terme, cependant, cela pourrait représenter une opportunité importante de valider le modèle économique d'Ethereum.

Conclusion

Actuellement, alors que l'infrastructure submerge les performances des applications DeFi, de plus en plus de DEX se tournent vers un modèle de carnet d'ordres. Les AMM, bien que simples, ne peuvent jamais atteindre la même efficacité en capital que les carnets d'ordres. Ainsi, les AMM disparaîtront-elles à l'avenir ? Certains pensent que les AMM ne sont qu'un produit d'une époque spécifique, mais je pense que les AMM sont devenus un totem de Web3. Tant que les mèmes existent, les AMM persisteront ; tant qu'il y aura une demande ascendante, les AMM resteront. Un jour dans le futur, nous pourrions voir UNI être surpassée, voire UNI lancer un carnet d'ordres, mais je crois que ce totem perdurera.

D'autre part, UNI devient également de plus en plus centralisé aujourd'hui. La gouvernance a été soumise au «pouvoir de veto» de a16z, et des frais sont facturés au niveau de l'interface utilisateur sans en informer la communauté. Nous devons reconnaître que le chemin du développement de Web3 diverge souvent de la nature humaine et de la réalité. Comment coexister avec ces géants qui ont soudainement grandi? C'est une question à laquelle nous devons tous réfléchir.

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