零知识证明研发机构StarkWare提出可解决二层网络流动性碎片化问题的自动做市商（AMM）方案 Caspian （里海，世界上最大的湖泊），Caspian 支持把流动性保持在 L1 上的同时让用户可在 L2 上进行交易。StarkWare 计划于 2021 年 6 月推出 StarkEx 3.0 包含 L1 限价单和批量闪电贷功能以支持 Caspian。

概要：

• 在考虑用于DeFi的L2解决方案时，资金效率是一个主要问题。

• 原因：假设流动性将在L1和多个L2解决方案之间分裂。

• 介绍里海：我们提出了一种新的由L2驱动的AMM设计。该AMM将资产留在L1上，从而导致碎片化的流动性并提高了资本效率。

• StarkEx 3.0（将于2021年6月推出）将支持里海。它将包括实现里海所需的两个新原语：L1限价单和批量闪电贷。

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背景

AMM是重要的DeFi工具。它的核心特质——自治性，可组合性和流动性引导——使AMM成为DeFi乐高的第一个构建块。自从Bancor和Uniswap开始以来，AMM设计空间已朝多个方向发展：从专门市场（例如Curve），通过一般市场（例如Balancer）到无常损失感知市场（例如Dodo或Bancor V2）。

AMM如何适应快速增长的L2扩展的发展？

到目前为止，L2 AMM设计需要将AMM整体（包括流动性）转移到L2，从而导致L1流动性出现不希望的碎片化。

我们提出了一种由L2驱动的AMM设计，该设计允许流动性保持在L1上，并且用户可以在L2上进行交易。

除了允许基于L1的流动性提供者（LP）参与AMM之外，该设计还允许：

将在其他L1 DeFi协议中存储流动性（由BentoBox和Balancer V2致力于的工作）。

跨L2 AMM（在此介绍）。

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什么是Caspian（里海）？

高级概念

Caspian（里海）是一种L2驱动的AMM。就像Caspian（里海）（世界上最大的湖泊）一样，Caspian AMM可以在L2上架起流动性，而在L1上保持无碎片化。

Caspian有一个链下运营商（Operator），可处理批量的L2交易。这个运营商是在L1上与 L2 AMM合约进行交易的唯一实体。它模仿了这个合约的逻辑，并基于交易批次开始时AMM的状态以及批次中包含的后续L2交易提供交易报价。

在批处理结束时，运营商通过对L2 AMM合约执行净差额来结算所有交易。运营商必须模仿合约的逻辑，并将其应用于正确的帐户状态，以确保L1合约能够用作L2交易的对手方。

参加者

链下

• 运营商：L1和L2上存在的无风险做市商。运营商充当协调员的角色。其唯一目的是使每一批次中的交易者进行匹配，并使净差额与L1合约相匹配。它使用STARK证明结算批量交易。请注意，只有这个运营商可以公平地排序所有交易。为了消除中心点，可以将运营商本身去中心化。

• 交易者：Alice和Bob是拥有L2资金的交易者。

• 流动资金提供者：Carol是L1的流动性提供者（LP）。

链上

L2 AMM智能合约

该合约提供了一个标准的AMM接口，并进行了两个主要修改：

• 只有运营商才能在L1上与此合约进行交易。

• 提款需遵守AMM冷却期（ACP）。

为什么需要ACP？

回想一下，在链下，运营商为Alice提供了报价。按照此报价，如果L1 AMM的流动性增加，则价格会提高；相反，如果AMM的流动性下降，价格就会恶化。因此，存款可以是即时的，但一定不能在未结批次结束之前为提款服务。

StarkEx：一种智能合约，将AMM的逻辑与链下StarkEx可扩展性引擎相连接。

有什么新的特点？批量闪电贷

如前所述，StarkEx将很快添加两个新功能：L1限价单和批量闪电贷。我们已经在DeFi Pooling帖子中描述了L1限价单。让我们介绍一下批量闪电贷。

批量闪电贷是一种不限于单笔交易的闪电贷；它扩展了一个批次的时间。只要这些代币在批处理结束时已被销毁，它就可以为运营商提供在L2上铸造代币的能力。

这样可以提高运营商作为中间人的效率，简化将多个限价单合并为一个限价单或在L2内进行交易的路线。

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基本操作

L2交易

1. Alice/Bob要求/批准运营商的报价

2. 运营商将报价与其自身进行匹配。

为避免持有流动性，运营商可以采用批次闪电贷（根据定义，该贷款将在批次结束时偿还）。

由于运营商遵守AMM公式，因此他们可以：

1. 从AMM生成L1限价单

2. 将净差额（相当于批次闪电贷）与L1限价单匹配

3. 证明批量/发送证明

4. 更新状态

L1 LP

对于LP而言，L1和L2之间没有任何区别。它们通过其L1智能合约与AMM进行交互，而无需了解其链下内部工作情况。让我们看一下LP的两个基本操作——存款和取款：

存款

存款是一项原子操作：Carol将她的资金存入L1并收到她的LP代币。运营商监控链上活动，以将新的存款包括在报价中。

提款

提款包括三步操作

1. Carol锁定了她的LP代币，从而触发了AMM冷却期（ACP）

2. 运营商必须在ACP结束之前满足此请求

3. 如果运营商拒绝Carol的服务，则在ACP之后，她可以直接从AMM智能合约中以最新的已知AMM比率退出。

结论

为了恢复DeFi的金融普惠性主要目标，我们需要降低交易成本，并避免不惜一切代价避免流动性碎片化。

Caspian这种L2 AMM就是朝这个方向迈出的一步。它使L2逻辑最小化，同时提供了更好的资本效率，使L2流动性可用作超流动抵押品，即既可以用作抵押品又可以产生回报。我们将继续积极探索和研究围绕Caspian的设计空间。

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