Uniswap V3 —— 概述
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Uniswap V3 于 2021 年 5 月上线，引入了**集中流动性（Concentrated Liquidity）**概念，彻底改变了 AMM 的设计范式，将资本效率提升了数百倍。

1. Uniswap V3 简介

1.1 设计目标

V3 的核心目标是解决 V2 的资本效率问题。在 V2 中，流动性均匀分布在 (0, ∞) 的价格范围内，但实际交易通常发生在很窄的价格区间，导致大量资金闲置。

1.2 V3 核心创新

创新点 说明
集中流动性 LP 可自定义价格范围
多费率层级 0.05% / 0.3% / 1%
NFT 头寸 每个头寸是独立的 NFT
改进的预言机 更高效的 TWAP 实现

2. 集中流动性

2.1 V2 vs V3 流动性分布

V2：流动性均匀分布在整个价格范围

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流动性
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  └──────────────────────────────────► 价格
  0                                  ∞

V3：流动性集中在自定义范围

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流动性
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  │        ████████████████████
  └──────────────────────────────────► 价格
         1800    2000    2200
              当前价格

2.2 资本效率对比

假设 ETH 价格为 2000 USDC，LP 想在 1500-2500 范围提供流动性：

版本 所需资金 有效流动性 资本效率
V2 $20,000 $20,000 1x
V3 $2,500 $20,000（等效） 8x

V3 用更少的资金实现相同的流动性深度。

2.3 价格范围选择

LP 需要权衡：

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│                    价格范围选择                          │
├─────────────────────────────────────────────────────────┤
│  窄范围                        宽范围                    │
│  ├── 高资本效率                ├── 低资本效率            │
│  ├── 高手续费收入（如果在范围内）├── 稳定的手续费收入      │
│  ├── 高无常损失风险            ├── 低无常损失风险         │
│  └── 需要频繁调整              └── 较少维护               │
└─────────────────────────────────────────────────────────┘

常见策略：

  • 稳定币对：极窄范围（0.99 - 1.01）
  • 主流币对：当前价格 ±20-50%
  • 波动币对：宽范围或多头寸覆盖

3. Tick 机制

3.1 什么是 Tick

V3 将连续的价格空间离散化为 Tick，每个 Tick 代表一个价格点：

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价格 = 1.0001^tick

tick = 0    → 价格 = 1
tick = 100  → 价格 ≈ 1.01
tick = 1000 → 价格 ≈ 1.105
tick = -1000 → 价格 ≈ 0.905

3.2 Tick 与价格范围

LP 设置的价格范围对应 [tickLower, tickUpper]：

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价格范围 [1500, 2500] USDC/ETH

tickLower = log₁.₀₀₀₁(1500) ≈ 73136
tickUpper = log₁.₀₀₀₁(2500) ≈ 78245

LP 的流动性仅在 tick ∈ [73136, 78245] 时激活

3.3 Tick 间距

不同费率对应不同的 Tick 间距，限制可用的 Tick 位置：

费率 Tick 间距 说明
0.05% (500) 10 适合稳定币，需要精细价格
0.30% (3000) 60 通用交易对
1.00% (10000) 200 长尾/波动资产 
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费率 0.3%，tick 间距 60：
有效 tick: ..., -120, -60, 0, 60, 120, ...
LP 只能选择这些 tick 作为边界

4. 多费率层级

4.1 费率选择

V3 支持为同一交易对创建多个不同费率的池子：

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ETH/USDC 可以有：
├── 0.05% 池（适合套利者、大额交易）
├── 0.30% 池（主流交易）
└── 1.00% 池（很少使用）

4.2 费率适用场景

费率 适用场景 示例
0.05% 稳定币、高度相关资产 USDC/USDT, stETH/ETH
0.30% 主流交易对 ETH/USDC, WBTC/ETH
1.00% 长尾资产、高波动 新发行代币

4.3 池子选择策略

交易者通常选择流动性最好的池子，而非费率最低的池子，因为滑点可能比手续费影响更大。

5. NFT 头寸

5.1 为什么使用 NFT

V2 中，所有 LP 的流动性范围相同（全范围），可以用同质化的 ERC-20 LP Token 表示。

V3 中，每个 LP 的价格范围不同，头寸不可互换，因此使用 ERC-721 NFT：

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V2 LP Token（ERC-20）：
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│ Alice: 100 UNI-V2                   │
│ Bob:   200 UNI-V2                   │  可互换
│ 所有人范围相同: (0, ∞)              │
└─────────────────────────────────────┘

V3 头寸 NFT（ERC-721）：
┌─────────────────────────────────────┐
│ NFT #1: Alice, [1800, 2200], 50 LP  │
│ NFT #2: Bob,   [1500, 2500], 100 LP │  不可互换
│ NFT #3: Alice, [1900, 2100], 30 LP  │
└─────────────────────────────────────┘

5.2 头寸属性

每个 NFT 头寸包含：

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struct Position {
    address token0;           // 代币对
    address token1;
    uint24 fee;               // 费率
    int24 tickLower;          // 价格下界
    int24 tickUpper;          // 价格上界
    uint128 liquidity;        // 流动性数量
    uint256 tokensOwed0;      // 待提取的 token0
    uint256 tokensOwed1;      // 待提取的 token1
}

5.3 头寸管理

V3 的头寸管理更加灵活：

  • 多头寸策略：同一 LP 可创建多个不同范围的头寸
  • 独立管理：每个头寸可独立添加/移除流动性
  • NFT 可转让：头寸可以在二级市场交易

6. V2 vs V3 对比

6.1 特性对比

特性 V2 V3
流动性范围 全范围 (0, ∞) 自定义 [tickLower, tickUpper]
资本效率 1x 最高 4000x
流动性凭证 ERC-20 LP Token ERC-721 NFT
费率 固定 0.3% 0.05% / 0.3% / 1%
无常损失 固定模式 范围越窄，无常损失越大
复杂度 简单 复杂，需要主动管理

6.2 收益对比

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假设：ETH/USDC 池，24h 交易量 $10M

V2 LP（存入 $10,000）：
手续费收入 = $10M × 0.3% × ($10,000 / $100M TVL)
           = $30,000 × 0.01% = $3

V3 LP（存入 $10,000，范围 ±5%）：
等效流动性 ≈ $200,000（20x 效率）
手续费收入 = $10M × 0.3% × ($200,000 / $100M TVL)
           = $30,000 × 0.2% = $60

6.3 适用场景

场景 推荐版本 原因
被动投资 V2 无需管理
稳定币做市 V3 极高资本效率
专业做市 V3 精细策略控制
长尾资产 V2 简单，适合低流动性

7. 无常损失

7.1 V3 中的无常损失

V3 的集中流动性放大了无常损失：

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范围 ±50%：无常损失 ≈ V2 的 2x
范围 ±20%：无常损失 ≈ V2 的 5x
范围 ±5%： 无常损失 ≈ V2 的 20x

7.2 范围外的情况

当价格移出 LP 的范围时：

  • 流动性停止赚取手续费
  • 头寸变成 100% 单一代币
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设置范围：[1800, 2200] USDC/ETH
初始：50% ETH + 50% USDC

价格跌到 1800 以下：
→ 100% ETH，0% USDC
→ 不再赚取手续费

价格涨到 2200 以上：
→ 0% ETH，100% USDC
→ 不再赚取手续费

8. 价格预言机改进

8.1 V3 预言机特点

V3 的预言机相比 V2 更高效：

特性 V2 V3
存储 单个累积值 环形数组
历史查询 需外部存储 原生支持
Gas 成本 首次交易高 更均匀分摊

8.2 Observation 数组

V3 使用环形数组存储历史价格观察点：

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struct Observation {
    uint32 blockTimestamp;
    int56 tickCumulative;
    uint160 secondsPerLiquidityCumulativeX128;
    bool initialized;
}

9. 总结

9.1 V3 优势

  • 资本效率：相同资金提供更深的流动性
  • 灵活性：自定义价格范围和费率
  • 精细控制：专业做市策略支持

9.2 V3 挑战

  • 复杂性：需要主动管理头寸
  • Gas 成本：操作比 V2 更贵
  • 无常损失：集中流动性放大损失风险

9.3 选择建议

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│                    版本选择指南                          │
├─────────────────────────────────────────────────────────┤
│  选择 V2：                                              │
│  ├── 希望被动投资，不想频繁管理                          │
│  ├── 对资本效率要求不高                                 │
│  └── 长尾资产，价格波动难以预测                          │
│                                                         │
│  选择 V3：                                              │
│  ├── 追求高资本效率                                     │
│  ├── 愿意主动管理头寸                                   │
│  ├── 稳定币做市                                        │
│  └── 专业做市商                                        │
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