简介
Curve协议，一种基于以太坊平台的去中心化交易所，主要聚焦于稳定币、封装资产等的交易。相对于其他DEX，Curve提供的交易对更集中，拥有极低的滑点和手续费，可以满足巨额的资产交易需求。极低的滑点和手续费以及crv的生态，都使得Curve在众多DeFi协议中能占据重要的一席之地。
StableSwap
StableSwap是Curve在白皮书中设计提出的一种稳定币交易模型，该模型能提供极低的交易滑点和无限的流动性。
做市函数
StableSwap模型的恒定函数做市商曲线如下：
该设计理念基于融合恒定和与恒定积两种做市模型，兼具了恒定和的低滑点以及恒定积的无限流动性的特点
推导
假设现共有n个稳定币，则有：
给恒定和部分添上杠杆系数，并加上恒定积部分，则有：
其中系数X引入了偏度的概念，由放大系数和偏度构成，其中偏度用来衡量流动池中各代币的平衡程度
结合以上两式化简即可得出公式(1)
特点
StableSwap模型的曲线兼具恒定和与恒定积的特点，在各稳定币相对平衡的情况下，公式由恒定和占主导，曲线趋于直线，滑点较低；当在极端情况下，各稳定币不平衡，则公式由恒定积占主导，曲线与坐标轴无交点，不会出现流动性枯竭的情况
Basepool
basepool为Curve推出的基础兑换池，最常见的有3pool，由三种稳定币DAI、USDC、USDT组成
basepool合约实现了基本的StableSwap交易模型
参数计算
StableSwap模型的做市曲线公式(1)中，有两个重要的参数A与D，其中参数A为放大系数，由官方调整设置每个池子的放大系数；而参数D则为池中代币总量，是动态变化的。在basepool合约中，参数D的计算由_get_D函数实现：
@pure
@internal
def_get_D(_xp:uint256,_amp:uint256)->uint256:
"""
Dinvariantcalculationinnon-overflowingintegeroperations
iteratively
A*sum(x_i)*n**nD=A*D*n**nD**(n1)/(n**n*prod(x_i))
数据：当前已申领WLD代币数量已达到16,120,716枚:金色财经报道，据DuneAnalytics数据显示，已申领的WLD代币数量已达到16,120,716枚，申领地址数为519,616个，当前每个WLD代币申领者平均获利55.95美元。[2023/8/14 16:24:03]
Convergingsolution:
D=(A*n**n*sum(x_i)-D**(n1)/(n**nprod(x_i)))/(A*n**n-1)
"""
S:uint256=0
Dprev:uint256=0
for_xin_xp:
S=_x
ifS==0:
return0
D:uint256=S
Ann:uint256=_amp*N_COINS
for_iinrange(255):
D_P:uint256=D
for_xin_xp:
D_P=D_P*D/(_x*N_COINS)#Ifdivisionby0,thiswillbeborked:onlywithdrawalwillwork.Andthatisgood
Dprev=D
D=(Ann*S/A_PRECISIOND_P*N_COINS)*D/((Ann-A_PRECISION)*D/A_PRECISION(N_COINS1)*D_P)
#Equalitywiththeprecisionof1
ifD>Dprev:
ifD-Dprev<=1:
returnD
else:
ifDprev-D<=1:
returnD
#convergencetypicallyoccursin4roundsorless,thisshouldbeunreachable!
#ifitdoeshappenthepoolisborkedandLPscanwithdrawvia`remove_liquidity`
raise
_get_D函数的算法将做市函数公式(1)以D为变量，通过牛顿迭代法计算出合适的D值，算法可谓精妙简洁
同样的算法还用于_get_y函数计算y值
0x316地址在过去3天内总共使用25万美元买入17.72万枚LBR:金色财经报道，据Spot On Chain监测显示，0x316地址在2小时前以平均1.514美元的价格买入9.907万LBR（15万美元），随后价格上涨 4%。该地址在过去3天内总共使用25万美元买入17.72万枚LBR。每次买入后，LBR的价格都会飙升，该地址目前仍持有全部，现值26.7万美元。
此外，地址0x316也从两个流行的meme coin赚取了总计约28.9万美元：从7月24日到7月28日，将9500万枚RSR (18.8万美元) 兑换为 2.53亿枚RLB (现价值46.1万美元)，从8月10日起，将7.5万枚USDT兑换为74万枚BITCOIN（现价值9.1万美元）。[2023/8/12 16:22:04]
@view
@internal
def_get_y(i:int128,j:int128,x:uint256,_xp:uint256)->uint256:
"""
Calculatexifonemakesx=x
Donebysolvingquadraticequationiteratively.
x_1**2x_1*(sum'-(A*n**n-1)*D/(A*n**n))=D**(n1)/(n**(2*n)*prod'*A)
x_1**2b*x_1=c
x_1=(x_1**2c)/(2*x_1b)
"""
#xintheinputisconvertedtothesameprice/precision
asserti!=j#dev:samecoin
assertj>=0#dev:jbelowzero
assertj<N_COINS#dev:jaboveN_COINS
#shouldbeunreachable,butgoodforsafety
asserti>=0
asserti<N_COINS
A:uint256=self._A()
D:uint256=self._get_D(_xp,A)
Ann:uint256=A*N_COINS
c:uint256=D
S:uint256=0
_x:uint256=0
SEC就Coinbase内幕交易对Wahi兄弟提起的诉讼达成和解:金色财经报道，美国证券交易委员会 (SEC) 于5月30日宣布，前Coinbase产品经理Ishan Wahi和他的兄弟Nikhil Wahi已同意就美国SEC对他们提出的内幕交易指控达成和解。[2023/5/31 11:48:52]
y_prev:uint256=0
for_iinrange(N_COINS):
if_i==i:
_x=x
elif_i!=j:
_x=_xp
else:
continue
S=_x
c=c*D/(_x*N_COINS)
c=c*D*A_PRECISION/(Ann*N_COINS)
b:uint256=SD*A_PRECISION/Ann#-D
y:uint256=D
for_iinrange(255):
y_prev=y
y=(y*yc)/(2*yb-D)
#Equalitywiththeprecisionof1
ify>y_prev:
ify-y_prev<=1:
returny
else:
ify_prev-y<=1:
returny
raise
流动性
Curve池的流动性添加不同于Uniswap必须添加交易对的两种资产，basepool可以仅添加池中某一种资产
@external
@nonreentrant('lock')
defadd_liquidity(_amounts:uint256,_min_mint_amount:uint256)->uint256:
"""
@noticeDepositcoinsintothepool
@param_amountsListofamountsofcoinstodeposit
@param_min_mint_amountMinimumamountofLPtokenstomintfromthedeposit
@returnAmountofLPtokensreceivedbydepositing
HTC全球副总裁：不认同元宇宙降温，会持续投入:5月26日消息，在2023中关村论坛上，宏达电（HTC）全球副总裁黄昭颖在接受澎湃新闻独家采访时表示，不认同外界说的“元宇宙降温”论调，HTC对元宇宙赛道非常乐观，目前有很多项目在开展，未来将持续投入和开发新的相关应用。
此前去年6月消息，宏达电推出首款元宇宙手机，售价近1.2万新台币。[2023/5/26 9:43:52]
"""
assertnotself.is_killed#dev:iskilled
amp:uint256=self._A()
old_balances:uint256=self.balances
#Initialinvariant
D0:uint256=self._get_D_mem(old_balances,amp)#hunya#初始状态D0
lp_token:address=self.lp_token
token_supply:uint256=CurveToken(lp_token).totalSupply()
new_balances:uint256=old_balances
foriinrange(N_COINS):
iftoken_supply==0:
assert_amounts>0#dev:initialdepositrequiresallcoins
#balancesstoreamountsofc-tokens
new_balances=_amounts
#Invariantafterchange
D1:uint256=self._get_D_mem(new_balances,amp)#hunya#添加流动性后理论D1
assertD1>D0
#Weneedtorecalculatetheinvariantaccountingforfees
#tocalculatefairuser'sshare
D2:uint256=D1
fees:uint256=empty(uint256)
mint_amount:uint256=0
iftoken_supply>0:#hunya#非首次添加流动性进行手续费扣出
#Onlyaccountforfeesifwearenotthefirsttodeposit
数据：最近一周，以太坊网络新增268.71万枚NFT资产:金色财经报道，NFTScan数据显示，最近一周，以太坊网络新增268.71万枚NFT资产，平均每天新增铸造38.3万枚NFT资产。[2022/9/26 7:20:50]
fee:uint256=self.fee*N_COINS/(4*(N_COINS-1))
admin_fee:uint256=self.admin_fee
foriinrange(N_COINS):
ideal_balance:uint256=D1*old_balances/D0
difference:uint256=0
new_balance:uint256=new_balances
ifideal_balance>new_balance:
difference=ideal_balance-new_balance
else:
difference=new_balance-ideal_balance
fees=fee*difference/FEE_DENOMINATOR
self.balances=new_balance-(fees*admin_fee/FEE_DENOMINATOR)
new_balances-=fees
D2=self._get_D_mem(new_balances,amp)#hunya#扣除手续费后的D2
mint_amount=token_supply*(D2-D0)/D0#hunya#LP铸币量
else:
self.balances=new_balances
mint_amount=D1#Takethedustiftherewasany
assertmint_amount>=_min_mint_amount,"Slippagescrewedyou"
#Takecoinsfromthesender
foriinrange(N_COINS):
if_amounts>0:
#"safeTransferFrom"whichworksforERC20swhichreturnboolornot
_response:Bytes=raw_call(
self.coins,
concat(
method_id("transferFrom(address,address,uint256)"),
convert(msg.sender,bytes32),
convert(self,bytes32),
convert(_amounts,bytes32),
),
max_outsize=32,
)
iflen(_response)>0:
assertconvert(_response,bool)#dev:failedtransfer
#end"safeTransferFrom"
#Mintpooltokens
CurveToken(lp_token).mint(msg.sender,mint_amount)
logAddLiquidity(msg.sender,_amounts,fees,D1,token_supplymint_amount)
returnmint_amount
Metapool
metapool为basepool基础上扩展衍生的新池，用作将新型的稳定币向basepool的LP代币锚定。basepool池的流动性提供者可以将basepool的LP代币再次在metapool中添加流动性，进一步赚取额外的交易手续费收益。
metapool合约中，间接耦合了新型稳定币和基础池的稳定币，在提供了不同稳定币之间的兑换功能的同时，一定程度上分隔了新型稳定币的风险。
稳定币兑换
metapool合约中的exchange_underlying函数实现了稳定币之间的相互兑换功能
@external
@nonreentrant('lock')
defexchange_underlying(i:int128,j:int128,_dx:uint256,_min_dy:uint256)->uint256:
....
#Usebase_iorbase_jiftheyare>=0
base_i:int128=i-MAX_COIN
base_j:int128=j-MAX_COIN
meta_i:int128=MAX_COIN
meta_j:int128=MAX_COIN
ifbase_i<0:
meta_i=i
ifbase_j<0:
meta_j=j
dy:uint256=0
...
ifbase_i<0orbase_j<0:#hunya#兑换中包含meta池代币
old_balances:uint256=self.balances
xp:uint256=self._xp_mem(rates,old_balances)
x:uint256=0
ifbase_i<0:#hunya#输入代币为meta池代币
x=xpdx_w_fee*rates/PRECISION
else:#hunya#输入代币为base池代币
#iisfromBasePool
#Atfirst,gettheamountofpooltokens
base_inputs:uint256=empty(uint256)
base_inputs=dx_w_fee
coin_i:address=self.coins
#Depositandmeasuredelta
x=ERC20(coin_i).balanceOf(self)
Curve(base_pool).add_liquidity(base_inputs,0)#hunya#base池添加流动性
#Needtoconvertpooltokento"virtual"unitsusingrates
#dxisalsodifferentnow
dx_w_fee=ERC20(coin_i).balanceOf(self)-x
x=dx_w_fee*rates/PRECISION
#Addingnumberofpooltokens
x=xp
...
#Withdrawfromthebasepoolifneeded
ifbase_j>=0:#hunya#输出代币为base池代币
out_amount:uint256=ERC20(output_coin).balanceOf(self)
Curve(base_pool).remove_liquidity_one_coin(dy,base_j,0)#hunya#base池移除流动性
dy=ERC20(output_coin).balanceOf(self)-out_amount
assertdy>=_min_dy,"Toofewcoinsinresult"
else:#hunya#纯base池代币兑换,直接调用base池exchange函数
#Ifbotharefromthebasepool
dy=ERC20(output_coin).balanceOf(self)
Curve(base_pool).exchange(base_i,base_j,dx_w_fee,_min_dy)
dy=ERC20(output_coin).balanceOf(self)-dy
...
logTokenExchangeUnderlying(msg.sender,i,_dx,j,dy)
returndy
若兑换情况涉及basepool代币和metapool池代币，则会通过basepool的LP添加或移除流动性来做中间流程；若只是basepool代币的兑换，则直接调用basepool的exchange函数进行兑换。
总结
总的来看，无论是白皮书的理论设计还是代码的算法实现都是十分优秀的，理论设计巧妙夯实，代码算法高效简洁。这些优秀的实现都使得Curve在稳定对价资产交易领域中有着明显的竞争优势。
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