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边肖：记得要集中注意力。
资料来源：马斯比特
1.愿景通过实现分散、可组合和24/7可用的流动性，自动做市商(AMMs)是任何分散金融(DeFi)生态系统的生命线。随着新链和二级扩展解决方案的快速传播，它们竞相引导流动性，以吸引新用户和开发者。讽刺的是，他们的成功打破了跨链的流动性。
这种分裂是不可避免的，因为领先的AMMs通常限于两种方法之一：
部署链中彼此不通信的独立AMM实例(例如Uniswap、Sushi、Curve)。这导致流动性分散，用户体验差。由于交易者执行不力，有限合伙人不得不手动转移资金以优化利用率。
部署统一的应用链，包括所有的流动性(如Thorchain，Osmosis)。这使得无法与原生链中的其他dapp实现同步组合(具体来说，他们只能通过跨链契约调用来访问流动性，这是一种次优的用户体验)。
本文提出并探索了第三种方法，利用一种新的机制来降低流动性碎片化的影响：共享流动性AMM(SLAMM)。SLAMM理论上可以通过使用协调的应用链“枢纽”、虚拟流动性池和部署在其他链上的“卫星”，来优化孤立的跨链池的移动性。
通过这种方式，LP理论上可以“一次性投入资金，到处传播LP”，被动收取跨链费用。这将为最终用户提供更好的用户体验(UX)和卓越的交易执行，并为LP提供更平稳的回报。
下一节讨论SLAMM如何在Cosmos应用程序链之间转移流动性。然而，这个模型决不局限于上一节讨论的任何特定的生态系统。在对机制进行一般描述后，我们将提出一个蓝图，说明现有的分散式交易所(DEX)如何升级其逻辑，以便从共享的流动性中受益，以及当前SLAMM逻辑的可能改进，这值得进一步研究。
2.背景技术解决跨链流动性分散的一种方法是向每个链提供所有流动性的总和，而不管任何特定链上可用的“真实”流动性。StarkNet和Loopring描述了这种方法(参见dAMM(分布式AMM))。在这个模型中，流动性最初储存在L1，并进一步分割和分配到多个L2。L2的“虚拟”流动性被用来为交易定价，这意味着它们包含了存放在L1的所有流动性。这种实际储备和虚拟定价状态的分离允许每个L2独立操作，而不需要在每次交易后进行昂贵且耗时的同步。
虽然这种模式确实为L2卫星上的交易者带来了更好的定价，但它有一个主要缺点：分散损失(也称为非永久性损失)被放大，并随着共享流动性的卫星数量的增加而线性增加。这一结果源于这样一个事实，即由于L2没有同步沟通，相同的流动性可以同时被多个链条中的交易者“获得”，导致“真实”储备越来越不平衡(见附录1)。
另一种解决碎片化的方法是“流动性黑洞”的方法：将足够多的交易员和LP吸引到一个地方，这样自然就会发生整合。尽管这确实有它的优点，但它牺牲了可组合性；特别是，除非其他DeFi在相同的执行环境中，否则不可能同步可组合性。可以通过跨链契约调用与其他应用程序进行通信，但它们需要异步机制，这大大降低了交易者的用户体验，并引入了极大的复杂性和风险。
3.SLAMM机制SLAMM的目标是通过多链共享流动性来提高交易执行和LP回报，同时缓解早期方法的缺点。SLAMM的设计基于以下目标：
在SLAMM卫星上进行的交易应与其他DeFi原语同步。
AMM是许多DeFi协议必须集成的核心依赖。同步的可组合性大大降低了这些交互的复杂性，并改善了用户体验。
LP不应承担额外的不必要的库存或价格风险。
像dAMM这样的解决方案大大增加了LP的非永久性损失风险(或者在币值稳定的情况下的库存风险)。尽管LP确实受益于来自多个链的订单流，但是额外的风险很难预测或量化，尤其是当卫星数量增加或减少时。
交易员和LP应该只需要和卫星互动。
虽然hub是一个关键的基础设施，但大多数交易商和有限合伙人应该不需要担心与新的连锁店互动，获得新的软件或管理新的私钥。SLAMM试图通过将大多数用户交互推到用户已经熟悉的卫星链上来最小化额外用户体验的复杂性。
包裹
SLAMM由一个中心“枢纽”和许多卫星部署组成，每个部署都在不同的链上。该中心可以实现为主机链上的智能契约，也可以实现为自己的应用程序链。中心卫星位置的考虑因素包括：
中枢和每颗卫星的有效性和安全性
中枢和每颗卫星之间交叉链接信息传输的强大可用性
卫星之间的跨链资产连接
LP将其资产直接存入卫星。该中心在卫星之间分配这种流动性，以最大限度地减少对交易者的价格影响，并使他们最好地暴露于他们的订单流(见下文的流动性分配)。一般而言，中心应寻求增加预期具有高交易量的卫星上的流动性，并减少预期流动性仍然闲置或未充分利用的卫星上的流动性。
开个价
SLAMM卫星定价使用虚拟流动性(类似于DAMM)。当中心想要增加卫星上的移动性时，它不需要移动实际资产；相反，它可以向卫星发送一条消息，以给定的数量增加其虚拟流动性。只有当卫星耗尽了需要偿还提取的LP的流动性时，或者在前次增加后流动性减少时，才需要移动实际资产(另见下文LP簿记)。
注意：只要LP令牌是可替换的，卫星的定价公式中使用的联合曲线可以是资产对的任何适当曲线(例如，不变产品、稳定交换或集中流动性)。
流动性分配
与dAMM不同，SLAMM的一个关键原则是整个系统的流动性是零和的；每当一颗卫星上的虚拟移动性增加时，另一颗卫星上的虚拟移动性必然相应减少。因此，系统的总流动性不会被放大，LP也不会因价格变动而遭受库存增加或价格风险。虚拟流动性增加的卫星将为交易者提供较低的滑动点，而虚拟流动性减少的卫星将为交易者提供较高的滑动点。
SLAMM的一个关键观点是，即使这两个影响可以相互抵消，如果虚拟流动性增加的卫星比虚拟流动性减少的卫星获得更高的利用率，交易者平均会遭受更低的滑点。因此，hub的主要职责是分配流动资金，使虚拟流动资金增加的卫星比虚拟流动资金相应减少的卫星获得更多订单流量。图1讨论了dAMM和SLAMM如何处理虚拟流动性。
图SLAMM和SLAMM的虚拟流动性差异
最小化交易者滑点的最优流动性分配与“交易量份额”成正比，即卫星实现的相对交易量成正比。直觉上，我们寻求最大化每个LP对订单流的暴露，而不管他们的资产最初存储在哪个卫星上。
给定卫星s_0.s_n，流动性L_0的最优分布.周期P中的L_n与v_0成正比.v_n，其中v_i是P周期卫星S _ i上整个系统的期望总和的一部分。
有限合伙人能够以这种方式分配其流动性，但这样做通常不切实际。频繁的再平衡将导致利润下降以覆盖成本，这需要LP积极管理其资本。此外，有限合伙人可能希望将其头寸用作单个卫星链上其他DeFi协议的抵押品。最终，SLAMM通过保持可组合性和消除在链之间主动转移资本的需要，改善了LP的用户体验。
注：尽管SLAMM减轻了由非永久性损失引起的风险，但LP确实承担了一些额外的风险，如中心枢纽的安全性和其流动性实际分配到的链的安全性。
LP簿记
为了跟踪一个链中减少的流动性和另一个链中增加的流动性，SLAMM使用卫星发行的虚拟LP令牌(VLP)。最终用户永远不会与VLP令牌进行交互；相反，它们是一种跟踪卫星和中心之间的债务和信用的机制。
当中心请求增加卫星的移动性时，卫星将向中心注入大量的VLP，代表该资产的增加。通过这样做，总的虚拟流动性等于用户拥有的已发行实际LP股份加上中心拥有的VLP股份的总和。
类似地，当中心请求降低卫星上的移动性时，卫星要么烧掉相应数量的中心的VLP份额，要么将其自己的VLP份额发给卫星，如图2所示。当铸造或燃烧VLP行动之间的价格变化时，实际资产可能需要桥接，以适当地解决卫星之间的未偿债务或信用。
图2:重新平衡卫星间的虚拟移动性
数量预测
为了使中心的流动性分配产生上述积极效果，中心必须能够通过使用统计模型在一定程度上准确预测体积份额。为了测试这是否可行，我们研究了三个流动性分散的资金池：主要网络Uniswap上的USDC联邦理工学院、主要网络sush swap上的USDC联邦理工学院和polygon SushiSwap上的USDC联邦理工学院。
使用这些池在24小时内的利用率，我们计算了它们的最小、最大和平均增量。大增量表明有机会在3个池中重新分配流动性：
图3:分散资金池利用率差异
考虑到利用率的这些差异，可以计算出与交易量份额成比例的最佳流动性分配：
图4:交易量份额为最佳流动性分配提供了基础。
更仔细地检查Uniswap池，我们可以看到这种流动性分配对其深度的影响。当Uniswap的交易量份额高于其实际流动性份额时，将增加深度(减少滑点):
图5:当交易量份额增加时，池深度增加。
现实世界中，我们无法提前知道交易量的份额，所以必须预测未来交易量的份额。使用ARIMA模型，我们可以预测交易量份额，平均百分比误差约为10%。
图6: ARIMA模型结果
数量预测的改进将对SLAMM产生相应的积极影响，因此应奖励预测更准确的验证者(见下面的验证者)。
4.Hub和pool的结构图7:Hub和pool之间的通信。
在高层次上，Hub充当协调者来协调所有AMM卫星之间的移动性。它的工作是检测并潜在地预测哪个AMM部署将在不久的将来拥有最多的交易量，并在不同链中的池之间“转移”虚拟流动性。如果某个LP的流动性(真实的或虚拟的)被用在具体的交易中，该LP会以交易手续费的形式得到补偿。该中心负责在链之间转移“真实”令牌，以解决其卫星上的实际流动性。它还确定哪些跨链池应该是同一个bundle或池控制器的一部分(如下所述)。最后，Hub管理每个卫星上的所有参数，并管理和升级自己的逻辑。
池控制器
图8:池控制器架构
资金池控制人管理资产相同的跨链资金池(如A、B、C链上的such阿克斯吕斯东资金池)之间的流动性分配。控制器是一个有多个杠杆的盒子。每个杠杆代表不同链中的池分配了多少虚拟流动性(即USDC-axlUSDC池)。中心可以随意从“盒子”中添加或移除杠杆，并改变每个杠杆的位置。盒子的一个重要属性是，当一个杠杆上移时(更多的流动性流向特定链条上的特定池)，一个或多个杠杆必须下移相同的距离(虚拟流动性在链条之间“移位”，零和)。
每个控制器有四个主要参数：
令牌0:字符串：令牌0的标识符
令牌1:字符串：令牌1标识符
nextPoolID: uint:增量池标识符
pools: mapping(int-PoolInfo):最后已知的池源数据。
PoolInfo是特定池的源数据的封装，包括：
池：地址：池(链间账户)的地址
令牌0:字符串：令牌0标识符
令牌1:字符串：令牌1标识符
Reserved 0: uint:池中令牌0的实际数量。
Reservation 1: uint:池中令牌1的实际数量。
虚拟预留0: int:令牌0的虚拟预留；可以是负数。
虚拟预留1: int:令牌1的虚拟预留；可以是负数。
totalSupply: uint:未完成的LP令牌数。
virtualtalsupply:uint:未兑现的VLP令牌数
Hub将能够从特定控制器添加和删除池，以及分配VLP令牌。
除了创建新的控制器之外，该中心有权通过烧毁其所有相关池的所有虚拟流动性并结算这些池中的任何真实流动性来关闭控制器。清算后将删除控制人。
卫星池
卫星池方便了连接到中心的每个DEX实例的交换。它们充当其他AMM上的任何其他池(例如，不变产品、集中流动性池)，但它们也具有特殊功能，允许Hub铸造和刻录虚拟LP令牌以跟踪链间簿记。具体来说，该函数可以使用相同的令牌在链和池之间分配虚拟流动性。
该中心使用包含以下信息的包装器来跟踪真实和虚拟流动性：
池：地址：池(链间账户)的地址
令牌0:字符串：部署池链上的令牌0标识符
Token 1: String:部署资金池的链上的Token 1标识符。
Reserved 0: uint:池中令牌0的实际数量。
Reservation 1: uint:池中令牌1的实际数量。
虚拟预留0: int:令牌0的虚拟预留，可以是负数。
虚拟预留1: int:令牌1的虚拟预留；可以是负数。
总供给：uint:LP令牌的总数。
virtualtalsupply:uint:未完成的VLP(虚拟LP)令牌的数量
每个包装器都是特定控制器(在中心级别)的一部分，并且按照由中心的治理级别预先确定的特定节奏进行更新。在流动性再平衡期间，将在中央级别和池级别更新虚拟储备和供应数据。
跨链令牌桥
在跨链环境中，尤其是在Cosmos中，一个常见的挑战是确定在不同链之间桥接令牌的最佳方式。
举个例子：
假设某人在C链上有某人的axlUSDC，从ABC B C桥接。
图9:资金从A链流向c链的路径。
Hub需要将流动性从C链转移到D链，到D链的最短路径是CD，但是大部分axlUSDC的流动性都是从A D桥接的。
根据链外共识(社区认可的预定IBC路径，链C和D之间的桥接令牌)，从C到D桥接axlUSDC的最佳方式是C B A D
图10:将流动性从C链转移到d链。
对于每个令牌，任何两个链之间都必须有一个官方路径来桥接它。这确保每个链都有其处理的所有令牌的标准化版本，以避免流动性分散。为此，Hub将维护和更新IBC路径注册表，该注册表可用于结算任何链之间的实际流动性。
交易量预测器和验证器
为了正确分配流动性，中心需要从外部来源获得交易量份额的预测。独立的交易量预测者可以向该中心提交他们对特定时期的预测，该中心负责将这些值合成为一个单一的权重(类似于L1甲骨文如何从许多输入中得出一个单一的价格)。
预测中心可以根据它与现实的接近程度来奖励或惩罚它的预测。每个预测者都可以自由实现他们自己的模型来竞争这些奖励。这种预测的公开竞争比协议级的单一模型更受欢迎，因为它可能导致更复杂的模型，并且需要更少的管理监督。
如果集线器被实现为应用程序链，那么容量预测器的自然候选是集线器链本身的验证器。或者，如果中心被实现为主机链上的智能契约，则预测可能是未授权的，并且只需要一些下注值。
当我们的ARIMA模型测试真实数据时，预测的交易量份额的平均百分比误差约为10%(参见交易量份额的预测部分)。需要进一步的研究来分析可能操纵这种奖励系统的攻击媒介，例如洗碗交易，以便将特定验证者的(建议的)权重分布与随后的真实交易量分布相匹配。
危险
集线器和卫星模式有两个主要风险。首先，AMM的卫星链可能会停止。这将暂停卫星上的撤回和交换。其次，中心站本身可能会停止运行。以下部分详细描述了这些风险和可能的后果。由于暂停将对交易商和LP产生负面影响，管理部门需要在纳入任何有暂停历史或预期的链之前仔细考虑这些风险。值得一提的是，这一部分并不是包罗万象的，而是在实现SLAMM时提出了更重大的风险。
宇宙链停顿
虽然很少，但是链停会对交易员和LP产生负面影响。链条中的暂停不仅会影响发生暂停的链条中的资产，还会影响通过暂停链条的任何流动性。有三种可能的情况：
原点连锁停止。
接收链停止。
另外两条宇宙链之间的中间链停止。
在数字1和2的情况下，假设有三个链A、B和D，它们使用第四个链C作为中间链。令牌有规律地从ABCD转移，反之亦然。
如果链A停止，则在停止期间，必须从这些链的全局计算中删除所有未桥接至B或D的流动性。全球流动性将只包括B和D上的资产之和，因为之前存放在A链上的流动性无法再提取。
如果C停止，流动性无法从D桥回到A或B，那么D的虚拟和真实流动性必须从A和B链的全局计算中减去，D的真实流动性仍然可以用于交易。
如果链D停止，从A或B桥接的所有流动性都不能从这些剩余链的全局计算中提取和移除。
在第三个链停止场景中，假设用于在链A和链C之间桥接令牌的链B停止。桥从C收到的令牌不能返回给a。在这种情况下，中心必须从其全局流动性计算中减去停滞的流动性。此外，LP在暂停期间可能无法取钱，或者收到的代币可能少于他们存入的代币，因为他们的全部或部分资金无法再提取。
如果任何停止的链恢复，虚拟流动性计算应重新纳入先前减去的流动性。未提取初始存款的有限合伙人将有资格提取他们之前无法按比例获得的剩余流动性份额。
集线器暂停
Hub负责管理虚拟流动性和跨链移动实际流动性。如果Hub停了，虚拟流动性就不能再更新了，实际流动性就不能再在卫星之间移动了。这可能会使一些卫星几乎没有真正的机动性。因此，LP可能无法从存储资产的卫星或任何其他卫星提取资产(因为虚拟流动性的计算将停止)。如果Hub恢复区块生产，虚拟流动性的更新也会恢复，流动性会根据需要在链间移动。停止时间和LP的行动可能会导致重大损失。因此，集线器的验证者必须有适当的动机来确保健康和健壮的网络，并且愿意和能够仔细地协调更新。
5.管理作为一个独立的Cosmos-SDK应用链，它需要一个分散的验证者网络来维持Hub的运行。验证者作为基础利益相关者，将有权对智能合约的参数变更、智能合约的升级、财务支付等问题进行提案和投票。
这些决策将由一个由验证者和制定者组成的“去中心化自治组织”(DAO)来协调。本协议的CosmWasm智能合同将仅通过合同的所有者地址进行升级。所有者地址将是中心治理契约本身。批准后，任何升级或付款将自动执行。由于这一过程将是公开和透明的，因此应该很难批准恶意或不安全的升级。
SLAMM治理的具体决策包括：
批准部署CosmWasm，并在其他链上建立卫星dex。
向共享的跨链池控制器添加单个池。
确定可接受的IBC令牌路径
设定一般池和特定池的价格曲线。
根据需要调整优化算法(即确保特定卫星上特定对的最小移动性)。
修改参数更新的限制(即每个池的参数在x秒内可以改变多少)。
参数对于包括扩增参数在内的特定调整尤其重要，因为这些参数可能需要经常改变。对每个单独存储池的放大参数进行投票将是繁重的。相反，治理可以选择在特定范围内改变参数，这些参数将在预定目标达到时分阶段实现。
SLAMM的复杂结构需要有知识和积极的管理者。理想情况下，将设计一个开源且强大的风险管理框架来指导决策过程。该框架可用于客观、公开地对任何具体改造或卫星部署的风险进行评分。池的上限和其他分阶段引入可能有助于限制任何重大升级的风险。
归根结底，SLAMM服务于多个所有者：验证者、股东、有限合伙人和交易者，治理中的每一个决策都会对每一个利益相关者产生影响。安全的SLAMM可以确保其长期生存能力。因此，当对升级的安全性或谨慎性有任何疑问时，保守和渐进的升级应是主要方法。
6.未来，AMM只会在其流动性池的深处发挥作用。因此，通过使用已建立的DEX来建立SLAMM是有利的。任何促销都可以分阶段进行：
在已建立的DEX(DEX 1)上创建一个提案，并将其架构从独立AMM修改为SLAMM模式。
假设提案通过，启动独立的应用链中枢。验证者将被要求在DEX 1的治理令牌上下注，以操作一个完整的节点并参与共识。这些核查员将在区块链提交新区块，并通过他们的工作获得DEX交换费。审核人还必须通过对提案进行投票来参与治理，他们的投票将根据他们的总股份进行加权。
集成DEX 1作为SLAMM的第一颗卫星，将DEX 1的合同所有者地址控制权移交给Hub。
提出在其他链上发射卫星的建议
通过将具有相同资产的池添加到池控制器来连接不同的SLAMM卫星部署。
为分配给控制器的池中持有的所有令牌建立跨链桥接路径。
Hub verifier通过每个控制器的定期循环，为共享流动性的所有资金池重新平衡(虚拟)流动性。
SLAMM体系结构目前是概念性的，但它提出了有趣的挑战，值得进一步研究。最直接的，要探索减缓措施，阻止黑天鹅的枢纽链。如果这样的停止发生，LP必须能够在没有来自中心的任何协调的情况下撤回他们在一系列卫星上的机动性。已经提出了一些缓解策略，但是很少能满足所有的需求——特别是因为治理会随着枢纽链的停止而停止。任何解决方案都应该是自动化的，并且可以立即采取行动。
其次，提出的跨链流动性补充方法可以改进，特别是对于不稳定的资产池。一种潜在的方法是将每个卫星DEX与信贷协议(或“货币市场”)集成，并在短期内借入流动性(直到Hub成功偿还贷款)。
最后，我们应该探索一种整合非宇宙链的模式。其他正在努力实现IBC兼容性的区块链生态系统，包括以太坊、波尔卡多特、Avalanche和Fantom，都是显而易见的候选者。此外，SLAMM可能使用桥或异步消息来整合包括比特币在内的非IBC链的流动性。
虽然SLAMM目前只是理论上的，但我们相信它们代表了AMM的最终目标。随着交易员和LP用户体验的极大改善，他们可以帮助dex匹配集中交易所的业绩和资产类型。
最终，LP应该能够“一次存款，LP无处不在”，而交易者应该能够在他们想去的地方获得他们想交易的资产。由于SLAMM有能力提供即时终结，其流动性可用于非交换DApps，重点是贷款、货币稳定等。以提供真正的跨链DeFi生态系统。我们相信这种独特的架构代表了迈向这一未来的最有效和可能的一步，我们欢迎反馈和建议来改进它。
附录dAMM和SLAMM中的非永久性损失考虑一个dAMM，以120，000个USDC和120个WETH代币开始，而WETH的市值是1，000美元。“真正的”流动性在两颗卫星之间平均分配。虽然每个卫星只有一半的流动性，但它们都保持着与存款总流动性相等的“虚拟储备”。
图11: DAMM卫星共享虚拟移动性
当WETH的价格移动到2000美元时，交易员和套利者将把交易池的余额移动到每个卫星上的匹配位置。考虑一个假设的120，000 USDC和120 WETH的单一池。不考虑成本，此价格下的新储量可计算如下：
or169，705 USDC和84.85 WETH。为了实现这些储备，交易商已存入49，705 USDC净值，并减少了35.15 WETH的净值。在这个假设的单一池中，剩余代币的总价值约为339，411美元。
表1
虽然每条链只有6万USDC和60 WETH，但dAMM为交易者提供的定价与12万USDC和120 WETH的虚拟流动性是一致的。由于这两个卫星为交易者提供了相同深度的流动性，上述示例中的金额将从这两个卫星中存入/取出，从而导致以下状态：
图12:DAMM的暂时损失
当我们把每颗卫星的实际流动性加起来，得到上面的红色总和，与假设的单个资金池相比，有更大的不平衡和更大的11.4%的非永久性损失。
表2
与SLAMM相比，考虑类似的SLAMM部署，总共向两颗卫星提供120，000个USDC和120个ETH，使用恒定的产品定价曲线(以便更容易与dAMM进行比较)。预计中心B池的利用率将提高2倍，虚拟流动性也将相应调整：
图13: SLAMM流动性分布
当WETH的价格涨到2000美元时，交易者会用卫星余额套利，我们最终再次得到与价格匹配的虚拟储备：
不过这次每个卫星的K值不一样，所以交易的定价也不一样；B池对价格交易的影响较小。只要B池的交易量份额高于aA池，交易者平均会得到一个较低的滑动点。在这些交易之后，资金池最终处于以下状态：
图14:Slamm中的暂时损失
当我们将这些流动性加起来时，我们最终的非永久性损失相当于单个池的损失：
表3
值得注意的是，虽然A池和B池的真实资产看起来价值不同，但LP对这些资产的要求与虚拟流动性成正比；从B池取钱不会遭受额外的发散损失。与LP在提款时所欠的金额相比，真实的流动性可能非常低，因此LP提款可能需要在中央清算所的内部VLP记账期间异步调用。
编辑：凯特