Defi分布式金融的发展现状与模式评估

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Defi分布式金融的发展现状与模式评估

2023-01-06币圈百科240

2008年，次贷危机重创世界经济和基础设施，美国失业率升至20年来最高水平。次年经济依然低迷，多国政府相继出台量化宽松政策，增加基础货币供给。比特币白皮书就是在这样的背景下诞生的。回顾过去十年，掀起了持续的财政分权运动。Fackbook最近关于Libra区块链的白皮书将这一运动推向了一个新的高度：它声称Libra旨在降低交易成本，扩大金融设施的可用性，并鼓励未经许可的金融创新。使用区块链技术的Defi可以大大降低使用各种金融服务的门槛，使其更加开放、去中心化、反审查和无国界。本文评估了DeFi的优势、可行的商业模式和潜在的挑战。总的来说，DeFi代表了一个新的金融科技领域，它可能会从根本上重塑现代金融结构，创造一个开放的金融体系，让我们所有人受益。

1。引入

作为开放金融(DeFi)的基础，区块链是底层技术。首先，为了抵制大公司的垄断，DeFi所使用的基础技术不是由中心实体控制，而是由一个去中心化的、对等的网络组成，也就是区块链[1-2]。区块链是一个分布式账本，通常由对等网络中的各个节点维护。根据节点数量和接入方式的不同，区块链可以分为公有链、联盟链和私有链。任何人都可以参与或使用公链，所以它的权力分配通常比其他两者更分散[3-4]。不管是什么样的链条，只要是以区块链为基础的去中心化网络，就不再受单一权力的控制，而是受到代码规则的约束。只要交易满足代码中指定的各种条件，就会被处理[5]。一旦交易经过验证、包装和确认，它将成为区块链中一份安全、可重复和永久的记录。使用相同区块链的所有参与者可以检查和验证已经发生的交易。因此，所有参与者都可以在链条上实现点对点的交易，而不需要依赖传统的中心机构或可信的第三方，从而减少权力的集中，提高资源的利用效率，大大降低交易成本。

近两年来，各种DeFi应用在区块链社区如雨后春笋般涌现，主要以以太坊为基础，利用区块链的去中心化特点，改进传统金融产品，形成完整的内生金融生态。比特币启发了很多DeFi产品，比如稳定币Dai[6]，可以解决支付、结算、跨境转账，属于金融领域的基础环节。开放金融提供了更多元化的服务和更多的可能性，如借贷平台Compound[7]、风险对冲Etherisc[8]、融资融券Opyn[9]和金融衍生品dYdX[10]，这些都是建立在去中心化的平台上，没有中介或清算所，大大降低了对可信第三方的需求，有时甚至完全不需要信任任何有形的机构。这些新产品的价值主张令人耳目一新。

本文对部分head DeFi应用进行了介绍和评价，将从稳定货币、交易平台、抵押借贷、金融衍生品四个维度定位其目标和问题，并深入分析其设计原理和实现机制。在此基础上，进一步探讨DeFi在当前区块链或金融领域的价值，并做出合理的推理和期待，带给读者不一样的视角。同一区块链中的参与者可以检查和验证已经发生的交易。因此，参与者可以在链条上实现点对点的交易，而不依赖于传统的中心机构或可信的第三方，从而减少权力的集中，提高资源的利用效率，大大降低交易成本。

同一区块链的参与者可以检查和核实已经发生的交易。因此，参与者可以在链条上实现点对点的交易，而不依赖于传统的中心机构或可信的第三方，从而减少权力的集中，提高资源的利用效率，大大降低交易成本。

2。发展现状及模式评估

根据DeFi应用解决的问题，我们将其分为基础设施/协议、财富管理/钱包、去中心化交易、抵押贷款、衍生品、保险、数字身份、预测市场、稳定货币。图1显示了各种使用场景在整个DeFi项目中所占的比例，数据选自defiprime.com的138个DeFi项目和产品。有些产品包含不止一种功能。比如dYdX既有融资融券功能，也有借贷功能。可以看出，除基建外，抵押贷款和分散交易是开发商热衷的方向，占比分别为14%和19%。

图1DEFI应用程序的功能，从138个DeFi项目/产品中统计。来源：DeFi.review，GX链家研究

另外，我们在defi.review[11]上调查了每个DeFi项目的抵押金额和比例。抵押总额为11亿美元，约占整个加密资产总市值的0.3%，占比特币总市值的0.5%。其中，借贷占总抵押额的89%，分散交易平台占6.6%，衍生品占3.44%，其他产品占比不到1%。显然，贷款在DeFi申请中占主导地位；其中EOSREX占51.4%，Makerdao占28%，Compound占8%。三款产品合计占贷款抵押额的87.4%。EOSREX是EOS公链上的资源租赁平台，用户可以用它租用CPU、带宽等资源。基于发展趋势和创新，本文评估了四种类型的DeFi应用，即稳定货币、分散交易、抵押贷款和衍生品。所有入选项目均基于以太坊。

2.1稳定币

大部分稳定币在以太坊上发行，1:1锚定法币，解决加密资产高波动问题。本文选取了具有技术代表性的戴进行分析。戴是马克道通过抵押ETH产生的稳定货币。目前，大多数DeFi产品使用Dai作为交易媒介。

戴

问题解决：加密资产由于波动性大，不能作为日常货币使用。

目标：数字货币在抵押资产的支持下，将保持其价格和美元的稳定，以充分发挥区块链的潜力。

设计与实现：1)稳定性

戴稳定货币体系通过目标利率反馈机制调整价格变化率，促使市场力量保持戴与美元等值。当Dai的交易价格超过1美元时，智能合约将鼓励人们产生Dai。当Dai的交易价格低于1美元时，智能合约将鼓励人们赎回Dai。整个过程类似于央行利用利率机制调节货币供应量。

2)风险防范机制

抵押债务头寸(CDP)合约的平均抵押率接近300%，这是一个非常高的水平。150%-300%之间，系统没有动作，相当于用过度抵押来抵御资产贬值风险。

当抵押率为150%时，系统会自动启动抵押清算，以低于市场价3%的价格出售抵押的ETH偿还债务，关闭CDP。CDP创建者收到的ETH=原始ETH-拍卖戴的ETH-罚金。因为存在无风险套利机会，所以保管人会积极监控和管理CDP。

当抵押率为100%时，定义为小概率黑天鹅风险，由系统授权的全局清算人启动全局清算。作为正常运行中的最大受益者，做市商持有人作为风险承担者，自动增加供给，从市场上回购足够的资金来重组系统的资产。

3)抵押债仓智能合约：

任何人都可以在创客平台上使用抵押资产产生的Dai作为杠杆，利用创客独有的智能合约CDP。CDP保留用户存储的抵押资产，并允许用户生成Dai，但生成Dai就意味着生成一笔债务。该笔债务将在CDP中锁定抵押资产，直至用户偿还戴。有效的CDP是过度抵押的，这意味着抵押品的价值高于债务的价值。当系统风险发生时，作为风险承担者，它会自动增加供给，从市场上回购足够的资金来重组系统的资产。

4)价格稳定机制：

1。戴的目标价有两个重要作用：a)用于计算抵押债务仓库的抵押债务比率；b)它决定了Dai持有人在全球清算期间将获得的抵押资产的价值。最初的目标价会定为与美元1:1，逐渐与美元软锚定。

2。目标价格变化率反馈机制。在目标价格变化率反馈机制下，当戴的市场价格低于目标价格时，目标价格变化率会增加。这将提高目标价格，从而使CDP生成Dai的成本变得很高。同时，不断上升的目标价格变化率将增加持有戴的资本回报率，从而导致购买戴的需求增加。供给的减少和需求的增加将使戴的市场价格上升并接近其目标价。

5)全局清算步骤：

1。开始全球清算，由创客经理选择足够的全球清算。这样可以启动全球清算，停止抵押债仓的创建和运营，冻结价格；

2。进行全球清算和交换。当全球清算开始时，将给予保管人一段时间，以根据固定价格处理戴和抵押贷款债券持有人的相应索赔。经过这一过程，所有戴和抵押债券持有人可以交换固定比例的ETH。

3。戴与抵押债券仓持有人交换抵押品：当全球清算开始时，将给予保管人一段时间处理戴与抵押债券仓持有人基于固定价格的相应债权。在这一过程结束时，所有Dai和抵押贷款持有人可以交换固定比例的ETH。

2.2分散交易

加密资产交易平台大多为集中机构，用户资产存在交易对手风险。去中心化交易(DEX)旨在用户拥有自己资产所有权的前提下实现交易匹配。本文分析了Kyber网络和Uniswap两种DEX模式。KY Network [12]是一个完全分散的事务解决方案，必要的组件都部署在区块链上。Uniswap[13]独特的结构完全摆脱了限价单的概念。做市商在提供流动性时不再指定交易价格，只提供资金，其余由Uniswap负责。

Kyber Network

解决的问题：集中交易所通常不公开交易明细的源代码，只有其内部人员才能知道它实际上是如何运作的。

目标：保证交易过程的透明和安全，即使有盈利的分成，也会在区块链上公开。

设计与实现：对于用户来说，如果需要将1 ETH转换为BAT，只需要调用Kyber网络智能合约中的Transfer()函数即可。交易成功后，BAT会直接发送到指定的钱包地址。因为只有一笔交易而且是直接从钱包发出的，所以不需要等待和等待，所以在交易手续费或者交易时间上是很不错的。相比于要求存款、取款、挂单至少三笔交易的EtherDelta，Kyber网络优势明显，这也是Kyber网络设计的关键。

图2。凯博网络业务流程图

凯博网络不具备挂单功能。相反，储备经理直接为智能合约设定汇率。用户可以在交易前通过网站或调用API获取汇率。由于交易前可以得到汇率，所以用户可以根据这个汇率来决定。储备贡献者的角色提供了多种加密货币，他们可以将其加密货币提供给Kyber Network，并分享利润。

当用户有兑换需求时，Kyber会根据用户的需求在各个代币银行之间进行价格比较，选择最好的银行，直接提供一个汇率给用户进行兑换。相比之下，Uniswap和Bancor主要通过根据储备附带的库存定价的算法来提供汇率。

Uniswap

解决的问题：交易时需要交易对手，流动性不足；

目标：摆脱限价单，提供实时流动性；

设计与实现：1)恒定产品做市商Uniswap使用一种叫做“恒定产品做市商模型”的算法。其中一个主要特点是，无论订单有多大，流动性有多小，它都能提供流动性诀窍是随着购买者(支付账单)数量的增加，逐渐提高代币的价格。

常数产品做市商模型：X * Y=K ^ 2-1[X][X]其中X和Y是流动性池中的代币数量，K是产品。要保持k不变，x和y只能反方向变化。例如，如果一个交易者在这个合约中用Dai买入ETH，他们就是在增加X(因为流量池中的DAI增加)和减少Y(因为流量池中的ETH减少)。但这种反向变化并不是线性增长关系。如果用户现在想买100ETH而不是10th，在购买10th的基础上增加10倍所需的Dai可能不够。事实上，戴所需要的东西是逐渐增多的。图3是示出合同中代币变化的曲线图。

图3契约中的象征性变化

在Kyber网络上没有挂单功能。相反，智能合约的汇率由储备经理直接设定。用户可以在交易前通过网站或调用API获取汇率。由于交易前可以获得汇率，所以用户可以根据这个汇率来决定是否使用Kyber。储备贡献者的角色提供各种加密货币，他们可以将自己的加密货币提供给Kyber Network，并分享利润。

当用户需要兑换货币时，Kyber会根据用户的需求，在各个代币库之间进行价格比较，选择最佳的库，直接为用户提供一个兑换货币的汇率。相比之下，Uniswap和Bancor主要通过存储库自带的算法提供汇率，并根据库存定价。

2)流动性供给当流动性提供者可以增加池中的流动性时，他不能只向交易对的一方提供流动性，这将改变两个代币之间的比例，并设定新的交易价格(这是一个危险的操作，因为他将立即被交易对手套利，造成损失)。例如，如果流动性提供者仅增加1，000ETH，则合同的新比率为100，000/2，000=50。仲裁员会蜂拥而至，直到比例再次变为100:1。流动性提供者必须为交易对的两种货币提供等值的资金(Uniswap接口将确保不会出现误操作)。

对流动性提供者的奖励为总交易量的0.3%。假设注入的金额相当于总流动性池的10%，合同将产生一个流动性令牌，该令牌将提供给营销商，使其有权获得池中可用流动性的10%。这些代币不是用来交易的，只是记录流动性提供者债权的记账工具。如果其他人稍后存款或取款，将生成或销毁新的流动性令牌，以确保每个人在流动性池中的相对份额保持不变。

2.3抵押贷款

目前抵押贷款DeFi最常见的应用场景，用户可以贷款的额度是由抵押物的价值决定的，而不是由自己的信用决定的，从而保证了贷款人的资金安全。DeFi贷款市场在过去两年进入公众视野。最早的产品是MakerDao，2017年底上市。现在依然是以太坊上的头部应用。我们已经在稳定币中介绍了MakerDao，下面介绍另一个借贷应用：Compound。它于 2018 年 09 月份推出，定位为一个货币市场平台，用户可以放贷加密货币赚取利息或者从平台上借用加密资产。

Compound

解决的问题：1)有限的借贷机制，导致了资产的错误定价;2)由于存储成本和风险造成的加密资产负收益率，没有自然利率来抵消这些成本。

目标：用于借用以太坊代币，没有中心化交易所的风险，运作适当的货币市场能够创建一种安全的正收益率方法来存储资产。

设计与实现：货币市场由MoneyMarket合约来维护账户余额和资产负债表，后者满足国际会计准则：Cash + Borrows = Supply + Equity 2-2

Compound协议聚合每个用户的供应，当用户提供资产时，它就成为可替代的资源。用户可以随时提取资产，而无需等待特定贷款到期。提供给市场的资产由ERC-20代币余额(cToken)表示，该余额使所有者有权获得越来越多的标的资产。随着货币市场累积利息，cTokens可以转换为越来越多的标的资产。

使用cTokens作为抵押品，Compound允许用户从协议中无摩擦地借用，以便在以太坊生态系统的任何地方使用。用户只需指定所需的资产，没有谈判条款、到期日或利率，借款是即时和可预测的。与提供资产类似，每个货币市场都有一个由市场力量设定的浮动利率，这决定了每种资产的借贷成本。

在每个货币市场，利息是由供需来实现均衡，当需求增多时，利息升高;当需求减少时，利息降低。它主要涉及到如下概念：

1)资金使用率U：U = Borrows/(Cash+Borrows) 2-3

2)利率和需求挂钩，借入利率(Borrowing Interest Rate, BIR)：BIR = 2.5%+U*20% 2-4

3)贷出利率(Supplying Interest Rate, SIR)等于借入利率：SIR = BIR*U 2-5

根据上述公式，我们假设这个利率是按天来计算，一个直观的例子如图3所示：

图4. Compound借贷款示例

利率的历史由利息指数索引捕获，它会因为用户的存取行为改变。一个借款者的余额与利息之和等于最近检查点的资产与现在的index的商，以元组的形式存储。每当一个交易发生，供应和借款利息率都会发生改变，在新的交易发生之前，利息率的计算公式是：Indexa,n = Indexa,(n-1) *(1+r*t) 2-6

其中a代表资产类型，n代表索引，r是最近的利率，t则代表区块数。用户可以贷款的前提是在合约中存有余额，借款人可以随借随还，当用户余额资产低于抵押率时，将会启动清算流程，相应的，贷款人可以随存随取。

2.4 金融衍生品

DeFi在衍生品方面的应用出现的更晚，尚在刚起步阶段。dYdX和Cdxproject[14]的应用上线不到一年。dYdX是一个去中心化的金融衍生品协议，其用智能合约重写衍生品的交易规则，用户可以通过借入资金来放大杠杆，用来做空或者做多ETH。Cdxproject可以让投资者建立信用违约互换(Credit Default Swap, CDS)，从而对冲交易平台被攻击而导致资产丢失。本文选择了dYdX进行详细分析。

dYdX

解决的问题:1)怎么让用户通过合约来做空或者做多;2)用户怎么样借贷和交易。

目标：提供基于ERC20代币的保证金交易。

设计与实现：目前的产品是Expo[15]，提供sETH/lETH作为空单和多单，主要的角色包括：1)借贷者：出借资金，发布包括资金的种类，数量，保证金数量，利息等信息;2)交易者：借入资金，卖出owed token，持有held token。它主要包括三个合约：1)Margin contract：保证金交易的业务逻辑;2)Proxy contract：代表用户完成各种资产的转移;3)Vault contract：作为一个储备金库托管用户在保证金交易中的资产。一个保证金交易的具体细节和流程如下：1)供应消息(Offering Message)出借人把自己手里持有的某个token 以指定借出的利率和保证金借出去，通过转发借贷消息，无论是链上还是链下的平台，dYdX不管借款人和贷款人怎么样达成贷款共识，这意味着可以通过传统的中心化的方式来撮合。

2)买盘(Buyer)买盘可以像贷款一样，通过多种方式撮合，交易者通常选择价格最佳的买盘。dYdX使用Exchange Wrapper来重新封装了去中心化交易所的智能合约，比如0x协议。交易者可以使用这个Exchange Wrapper或者自己来开发Exchange Wrapper。

3)开仓(Position opening)交易者通过调用Margin合约来开启保证金交易，包括交易者，接受借款，买盘(指定owe->held token)，Exchange Wrapper地址，owed token，保证金使用owed/held token支付，保证金数量，交易者的地址等信息。

Margin智能合约将确认借贷是否生效，依次调用Proxy转移贷款人的代币并调用Exchange Wrapper来执行买盘交易。

4)平仓(Closing)交易者可以在任何时间平仓，Margin合约收到平仓消息时，会执行清算，调用proxy转移借入资产和利息给贷款人，剩下的则是借款人的资产。通常由贷款方来监控借款人的价格仓位，现在可以委托给第三方完成。

3、开放金融的思考

过去的一年里，我们看到DeFi众多应用进展迅速。各个应用的抵押额总和从一年前的1.74亿美元上升到11.8亿美元，增幅接近七倍[16]。DeFi应用现在的规模还非常小，发展刚刚起步。和整个加密资产相比，不到1%的规模。金融作为区块链的主要应用场景，我们相信DeFi在未来有很大潜力，尤其能够帮助通证找到它们的使用场景，优化通政经济。传统金融巨头不仅开始研究相关技术，也在和区块链公司合作，希望避免自己被新技术颠覆[17-18]。

DeFi会带来很多影响。首先是普惠金融，带来了缩小贫富差距的可能。例如，非洲的一些欠发达地区，政局不稳定，货币易贬值，基础设施落后，并不具备开设商业银行的条件，更不用说其它金融服务。非洲的互联网设施较为落后，但移动互联网发展迅速，现在50%的非洲居民拥有手机[19]。任何一个有智能手机并可以访问移动互联网的人都能使用DeFi上面的服务。持有稳定币可以使用理财、借贷等产品，不仅可以实现财富保值、增值，也能够实现一定的借贷等融资服务。其次，DeFi的产品基于区块链，跨境转账、支付不再需要经过银行，不仅到账速度快，而且手续费接近由于零。相比之下，通过西联汇款、SWIFT等中介机构需要付7-10%的手续费。简言之，DeFi应用不仅可以带来社会运转效率的提升，也能使资源进行更加有效的配置。

区块链等相关技术尚在早期开发阶段，虽然已经有不少产品问世，但仍存在一些普遍的问题。DeFi面临的风险主要来自公链的底层和其上生态。从公链底层来看：

1)网络分叉：当网络发生51%攻击或者验证者作恶，导致网络分叉，底层的共识失效，这也是整个公链面临的安全风险;

2)网络堵塞：受限于公链的性能，当发生网络拥堵时，交易无法及时被打包，将直接影响交易结果，降低市场效率;

3)交易成本：PoW类公链按照交易手续费对交易进行排序，导致交易手续费升高，而在PoS类公链中的验证者安排插队交易等会导致更严重的问题。

从公链生态来看：

1)喂价失败：DeFi类应用依赖预言机输入外部价格对资产估值，一旦发生数据操纵或者价格源出现问题将导致资产估值错误;

2)价格波动：加密货币资产价格波动大，当出现黑天鹅事件时，系统出现大面积违约的情况，用户和平台都将承受巨大的损失，Maker设计了全局清算模式，让MKR持有者一起承担损失，这种做法存在争议;

3)合约漏洞：一些智能合约没有经过严格的代码审计，存在漏洞，存在被黑客攻击可能，让用户蒙受难以估量的损失。

DeFi虽然给未来的金融和社会带来无限可能，但也给用户资产安全以及监管带来了挑战。

首先，使用区块链和DeFi需要一定的科技和金融知识，对普通用户来说，入门较难，知识的科普非常重要;由于引入了公私钥加密系统，保护不当则容易导致资产丢失，而追索和复原将十分困难;怎么样在保证功能、安全的前提下，设计出门槛低，使用简单的产品，是各个项目团队以及产品人需要仔细考虑的问题。

第二，由于DeFi部署在公有链上，用户参与门槛低，能够接触到的DeFi的产品将来自全球各地，参与者、开发者可能都是匿名的，出现争议时，用户权益的保护和法律责任的追究将较难实现。

第三，一些应用可能会被用来从事违法活动，如洗钱、恐怖主义融资。目前，绝大多数国家已对中心化交易平台以及其他提供加密资产服务的产品实施了监管，实行了解客户(KYC)，因此一般用户很难在匿名条件下交易加密资产。使用DEX将增加用户的匿名性，进而增加了监管难度。

目前，各国政府的监管框架基于公司实体或中心化的金融机构，虽然很多政府已成立针对加密资产的部门，但政策法规的出台始终会落后于DeFi的创新速度。因此，为保护普通投资者和金融稳定，大国政府的监管较为严格。

4、开放金融的展望与总结

DeFi下一阶段的发展趋势，主要集中在以下三个方面：

1)从单一借贷类应用到更加丰富的应用;2)底层的去中心化交易、资产管理和保险基础应用将加速发展;3)身份和信用类应用将扮演越来越重要的角色，并且在监管合规中出现新的形态。

公链的生态形成羊群效应，越来越多的DeFi应用将构建在头部公链之上，挤压其他公链的生存空间。DeFi将起到支点的作用，其他公链仍然可以藉由DeFi争取到更大的市场空间。通过DeFi可以丰富Token的使用场景和加密经济生态：创造稳定币，支撑理财、借贷和衍生品等金融需求，同时可以提高流动性和交易深度。

怎么样实现搭建DeFi的基础环境，作为一个最小化的方案，列举如下三条：1)预言机Oracle，稳定币和Dex：提供外部信息，确定交易价格基准并提供内部流动性;2)借贷平台，Compound、Dharma和BlockFi：满蓑衣网小编2022足抵押借贷的基本需求;3)保证金交易，dYdX、Augur：这属于金融衍生品市场。

完整基础设施的构建，可以激励创造更多基于这些DApp的上层应用，构建更丰富的金融生态，整个系统的资产流通速度有效提升。

DeFi创造了自由的平台和生态，吸引着区块链行业的开发者，并产生了一定的网络效应，DeFi上的应用不仅从数量上还是质量上来看，均发展迅速。尽管如此，DeFi依然处于萌芽阶段，存在一些问题，对于大多数场景依然是次优选择，还远没有形成规模，因此不要期待DeFi在短期内可以颠覆现有的金融机构。现阶段，DeFi并非是区块链唯一使用的场景，但却是最佳用例之一。未来几年，分布式账簿技术将逐渐更新基础设施，完成扩容，并将能够支撑大规模的商业应用，届时一些出众的DeFi应用有可能覆盖全球数十亿用户，让人们享受到高效与廉价的金融服务。这场造福人类的金融革新才刚刚开始。

参考文献

[1]Buterin, V. (2014). A next-generation smart contract and decentralized application platform. white paper, 3, 37.