SevenX Ventures：Uniswap v4后，协处理器有多大的应用空间？

原文作者：Hill

本文为 SevenX 研究团队原创，仅供交流学习，不构成任何投资参考。如需引用，请注明来源。

近期， v4发布，尽管功能尚不完备，但我们希望社区能够广泛探索前所未有的可能性。考虑到可能会有大量文章介绍?Uniswap v4在?DeFi?领域的巨大影响力，因此本文将探讨?Uniswap v4如何激发新型区块链基础架构：协处理器(Coprocessor)。

正如其白皮书所述，Uniswap v4主要有?4?项改进：

节省的大部分?gas?费得益于后?3?项改进，但毫无疑问，最令人兴奋的新特性肯定是本文一开始提到的全新亮点：钩子。

Uniswap v4的主要增强功能围绕着钩子解锁的可编程性。此特性让流动性池更加复杂、更加强大，使其比以往任何时候都更加灵活、可自定义程度更高。与?Uniswap v3的集中流动性（Uniswap v2的净升级）相比，Uniswap v4的钩子为流动性池的运行方式提供了更广泛的可能性。

此版本可以视为?Uniswap v3的净升级，但在实际实施时可能并非如此。与?Uniswap v2池相比，Uniswap v3池始终是种升级，因为在?Uniswap v3中可以执行的“最差”升级就是将流动性“集中”在整个价格范围内，其运行原理与?Uniswap v2相同。然而，在?Uniswap v4中，流动性池的可编程程度可能不会带来良好的交易或流动性提供体验，可能会出现错误，并且会出现新的攻击媒介。由于流动性池的运行方式发生了诸多变化，希望利用钩子特性的开发者必须谨慎行事。他们需要彻底了解其设计选择对池功能的影响以及流动性提供者的潜在风险。

Uniswap v4中引入钩子意味着代码在区块链上的执行方式发生了重大转变。传统上，区块链代码以预定的顺序方式来执行。然而，钩子允许更灵活的执行顺序，以确保某些代码在其他代码之前执行。此特性将复杂的计算推向堆栈的边缘，而不是在单个堆栈中加以解决。

从本质上来说，钩子支持在?Uniswap?原生合约之外执行更复杂的计算。虽然在?Uniswap v2和?Uniswap v3中,可以通过?Uniswap?之外的手动计算并通过其他智能合约等外部激活器触发来实现此特性，但?Uniswap v4将钩子直接集成到了流动性池的智能合约中。与之前的手动流程相比，这种集成使流程更加透明、可验证且去信任。

钩子带来的另一个好处是可扩展性。Uniswap?现在不再需要依赖新的智能合约（需要流动性迁移）或分叉来部署创新。钩子现在可直接实现新功能，让旧流动性池焕然一新。

据我预计，会有越来越多的?dApp?像?Uniswap v4一样将计算推到自己的智能合约之外。

Uniswap v4如今的运行方式是允许在任何步骤拆分流动性池执行，可以插入任意条件，并触发?Uniswap v4合约之外的计算。到目前为止，唯一类似的情况是闪电贷，如果未在同一区块内归还贷款，则恢复执行。只是计算仍然发生在闪电贷合约中。

Uniswap v4的设计带来了许多在?Uniswap v3中无法实现或实现效果不佳的优势。例如，现在可以使用嵌入式预言机，从而减少对经常引入潜在攻击媒介的外部预言机的依赖。这种嵌入式设计增强了价格信息的安全性和可靠性，这是?DeFi?协议得以运行的关键因素所在。

此外，以前必须从外部触发的自动化现在可以直接嵌入到流动性池中。这种集成不仅缓解了安全问题，还解决了与外部触发器相关的可靠性问题。此外，还让流动性池能够更加流畅且高效地运行，增强了其整体性能和用户体验。

最后，通过?Uniswap v4中引入的钩子，可以直接在流动性池中实现更多样化的安全功能。过去，流动性池采用的安全措施主要是审计、漏洞奖励和购买保险。借助?Uniswap v4，开发者现在可以直接在池子的智能合约中设计和实施各种失效安全机制和低流动性警告。这一发展不仅增强了池子的安全性，还为流动性提供者提供了更高的透明度和控制力。

与传统手机相比，智能手机的优势在于可编程性。智能合约长期以来一直生活在“持久脚本”的阴影之下。如今，借助?Uniswap v4的优势，流动性池智能合约得到了全新的可编程升级，变得“更智能”。我想不通，既然有机会从诺基亚升级到?iPhone，为什么不是所有?dApp?都想朝着这个方向升级。由于诺基亚比?iPhone?更可靠，因此我能理解一些智能合约希望保持现状，但我说的是?dApp?未来的发展方向。

想象一下将其应用于所有其他?dApp，我们可以在其中插入要触发的条件，然后在原始交易序列之间插入任意计算。

这听起来像是?MEV?的运行原理，但?MEV?并不是面向?dApp?开发者的开放设计空间。这更像是一次未知的黑暗森林徒步，充其量也就是寻求外部?MEV?保护，然而却只能寄希望于最好的结果。

假设?Uniswap v4的灵活性激发了新一代?dApp（或从现有?dApp?升级）采用类似的理念，使其执行序列具有更高的可编程性。由于这些?dApp?通常仅部署在一条链（L1或L2）上，因此我们预计大多数状态更改都在该链上运行。

总结一下问题：将所有计算都整合到一条单链上的更改状态的智能合约执行里来，远非最佳方式。

为了解决新一代?dApp?带来的这个问题（可能很大程度上受到?Uniswap v4的启发），我们必须深入研究问题的核心：这一条单链。区块链运行方式如同分布式计算机，用一个?CPU?处理所有任务。在个人电脑上，现代?CPU?已经在解决这一问题上取得了长足的进步。

正如计算机从单核单片?CPU?过渡到由多个效率核心、性能核心、GPU?和?NPU?组成的模块化设计。

dApp?计算也可以以类似的方式进行扩展。通过将处理器专业化并结合其成果，将一些计算外包到主处理器之外，即可实现灵活性、最优性、安全性、可扩展性和可升级性。

实际上只有两类协处理器：

外部协处理器类似云端?GPU，很好用、很强大，但是?CPU?和?GPU?通信之间存在额外的网络延迟。此外，GPU?最终并非由你来控制，因此你就必须相信它正在正确地完成工作。

以?Uniswap v4为例，假设在最后?5?分钟?TWAP?时将一些?ETH?和?USDC?添加到流动性池中，如果?TWAP?计算在中完成，则?Uniswap v4基本上是使用以太坊作为主处理器，Axiom?作为协处理器。

Axiom

Axiom?是以太坊的?ZK?协处理器，它为智能合约提供对所有链上数据的去信任访问以及对数据进行任意表达式计算的能力。

开发者可以对?Axiom?进行查询，并在其智能合约中以去信任方式使用链上经过零知识（ZK）验证的结果。要完成查询，Axiom?会执行三个步骤：

Warp?合约（通过?）

Warp?合约是最常见的?SmartWeave?实现，该体系结构旨在在上创建可靠、快速的生产就绪型智能合约平台/引擎。实质上，SmartWeave?是?Arweave?交易的有序数组，受益于?Arweave?上交易区块收录（ Inclusion）费用市场的缺失。这些独特的属性允许无限的交易数据，除了存储成本之外，无需额外费用。

SmartWeave?采用一种称为“惰性评估”的独特方法，将执行智能合约代码的责任从网络节点转移给智能合约的用户。从本质上讲，这意味着交易验证的计算被推迟到需要时为止，减少了网络节点的工作负载，并能够更有效地处理交易。通过这种方法，用户可以根据需要执行尽可能多的计算，而不会产生额外费用，从而提供其他智能合约系统无法实现的功能。显然，尝试在用户的?CPU?上评估具有数千次交互的合约终究是徒劳的。为了克服这一挑战，开发了一个抽象层，例如?Warp?的?DRE。该抽象层由处理合约计算的分布式验证器网络组成，最终可显著缩短响应时间，改善用户体验。

此外，SmartWeave?的开放式设计使开发者能够用任何编程语言编写逻辑，为常常僵化的?Solidity?代码库提供了一种全新的替代方案。通过将某些高成本或高吞吐量的操作委托给?Warp，无缝的?SmartWeave?集成可增强基于?EVM?链构建的现有社交图谱协议，从而充分利用这两种技术的优势。

Hyper Oracle?是专为区块链设计的?ZK?预言机网络。目前，ZK?预言机网络仅面向以太坊区块链运行。它使用?zkPoS?从区块链的每个区块检索数据，并将其作为数据源，同时使用在?zkWASM?上运行的可编程?zkGraph?处理数据，所有这些操作都以去信任且安全的方式进行。

开发者可以使用?JavaScript?定义自定义链下计算，将这些计算部署到?Hyper Oracle?网络，并利用?Hyper Oracle Apps?来索引和自动化其智能合约。

Hyper Oracle?的索引和自动化?Meta Apps?完全可自定义且十分灵活。可以定义任何计算，并且所有计算（甚至机器学习计算）都将通过生成的零知识证明来加以保护。

其他值得一提的项目

如果您决定采用这种方式，还有一些项目可以用作外部协处理器。只是这些项目在区块链基础架构的其他垂直领域有所重合，没有被单独地归类为协处理器。

仍以?Uniswap v4为例。假设在最后?5?分钟?TWAP?时将一些?ETH?和?USDC?添加到?Artela?上部署的流动性池中，如果该池部署在?Artela?上的?EVM?中，并且?TWAP?计算在?Aretla?上的?WASM?中完成，则该池基本上是使用?Artela?的?EVM?作为主处理器，Artela?的?WASM?作为协处理器。

Artela

Artela?是使用? BFT?构建的L1。它提供了一个框架，支持任意执行层的动态扩展，以实现链上自定义功能。每个?Artela?全节点同时运行两个虚拟机。

Aspects 代表开发者希望在不触及智能合约状态的情况下运行的任意计算。可将其视为一个?Rust?脚本，为?dApp?提供超出智能合约原生可组合性的自定义功能。

如果这一点不好理解，可以试试从以下两个角度来看：

通过引入这种嵌入式协处理器，Artela?取得了令人兴奋的突破：如今，任意扩展模块?Aspects 可以通过与智能合约相同的交易来执行。开发者可以将其智能合约绑定到?Aspects，并让调用智能合约的所有交易都由?Aspects 来处理。.

此外，与智能合约一样，Aspects?在链上存储数据，支持智能合约和?Aspects 读取彼此的全局状态。

这两个特性极大提升了智能合约和?Aspects 之间的可组合性和互操作性。

这些?Aspect?使?Artela?成为一个独特的平台，可以扩展智能合约的功能，并提供更全面、可自定义程度更高的开发环境。

*请注意，严格来说，上述?Aspect?也称为“内置”Aspect，它是由?Artela Chain?全节点运行的嵌入式协处理器。dApp?还可以部署自己的异构?Aspect，由外部协处理器运行。这些外部协处理器可以在外部网络上执行，也可以由另一个共识中的节点子集执行。它更加灵活，因为?dApp?开发者实际上可以用它执行任何想执行的操作，只要这种操作是安全且合理的。目前仍在探索之中，具体细节尚未公布。

嵌入式协处理器的潜在用例

dApp?变得庞大、臃肿且过于复杂不可避免，因此协处理器的普及也是必然。这只是时间和采用曲线的问题。

运行外部协处理器可以让?dApp?留在自己的舒适区：无论以前位于哪条链上。然而，对于寻找可部署执行环境的新?dApp?开发者来说，嵌入式协处理器就像个人电脑上的?GPU。如果自称高性能个人电脑，就必须拥有像样的?GPU。

遗憾的是，上述项目尚未在主网上线。我们无法真正进行基准测试，无法展示哪一个项目更适合哪种用例。然而，有一件事毋庸置疑，那就是技术呈螺旋式上升。看起来我们是在原地兜圈子，但请记住，从侧面看，历史将见证技术真的在发展。

可扩展性不可能三角万岁，协处理器万岁。