DEX:詳解DeFi借貸系統的技術原理與應用擴展

作者：許超逸

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基于資金池智能合約的借貸模型

傳統的中心化借貸系統是以點對點的方式進行撮合執行的，例如資金富余的用戶可以在一些中心化交易所的「理財」頁面，將自己的閑置資金以自己想要的利率進行掛單，而資金短缺的用戶則可以通過抵押自己其他代幣資產并以指定的利率進行借單，像「交易市場」一樣，「借入」掛單與「借出」掛單是一比一完全對應的，中心化交易所在其中承擔了撮合的角色。

去中心化的DeFi借貸系統則有所不同，目前主流項目均普遍采用了「資金池」模型來解決流動性的問題，實現借貸需求的快速撮合，如下圖所示，作為「存款人」可以將自己的閑置資產「存入」資金池，并且在需要的時候隨時「取回」，而「借款人」可以從資金池里面「借出」一筆資金，并在任意時候進行「償還」。系統將根據資金池里面的資金進出情況，實時調整動態的「存款利率」與「借款利率」。

存借款利率主要依據兩個因素來調整，第一是市場的供需，即：當借款需求較為旺盛時，利率上升，而借款需求較為匱乏時，利率下降；第二是資金池里的資金使用率，即U=借款額/存款額*100%，存款人的收益來自于借款人所支付的借款利息，因此資金使用率上升時，借款利率下降，而資金使用率下降時，借款利率上升。

與中心化借貸系統的有所區別在于，DeFi借貸系統的資金使用率U并非越高越好，當U=100%，即所有存入資金全部被借完的時候，若部分存款人從資金池中取回資金，這將發生資金池里面的存款額<借款額這一極端情況，這使得資金擠兌、資金池爆倉的風險大幅增加，因此DeFi借貸系統通常都會設計有最優使用率Uoptimal，當資金使用率超過最優使用率時，借款利率會大幅上升，以抑制更多的借款需求，保障資金池的安全。?

1.5萬枚ETH從未知錢包轉至Gate.io:金色財經報道，WhaleAlert數據顯示，北京時間22：30，15,000枚ETH（約合28,063,267美元）從未知錢包地址轉至Gate.io。[2023/7/11 10:48:41]

由于「存款利率」與「借款利率」的調整均是實時且動態的，對于用戶來說，意味著收益與風險的不確定性，因此一些類似AAVE這樣的新型DeFi借貸系統還提供有「穩定利率」的選擇，穩定利率在用戶一筆借款周期內一般不會改變，便于用戶估算自己的資金成本，因此提供用戶進行「浮動利率」與「穩定利率」進行切換的選項。特別的，當市場資金供需行情出現極大波動之時，也會出現「穩定利率再調整」的情況。

由于加密資產的市場價格波動非常劇烈，當借款人的抵押物價值下降，或者借入資產價值上升，以致于抵押率不足時，需要對借款人的借款執行清算，清算的本質是以低于市場價格的方式出售一部分抵押物，來支付借款人應向資金池歸還的本金與利息，從而使得資金池得以持續健康運轉。

「存入」、「取回」、「借出」、「償還」、「利率調整」、「清算」這是觸發DeFi借貸系統最主要的六項事件。

由于DeFi借貸系統基于去中心化的智能合約來運行，沒有一個中心化的數據庫來記錄用戶存入/取回/借出/償還的時間，因此通常使用以太坊網絡區塊高度作為時間標記來更新一個資金池的利率指數Index，當「六項事件」中的任何一個事件觸發時，該資金池的Index指數便會隨之更新，同時根據算法計算出系統動態的「存款利率」與「借款利率」，并更新相關的用戶側利息數據。

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從六項事件的視角觀察DeFi借貸系統的運作

1）存入

輕量級區塊鏈Mina推出生態首個DEX項目LuminaDEX，將支持zkKYC:5月17日消息，據官方消息，輕量級區塊鏈 Mina 推出生態首個 DEX 項目 LuminaDEX，該項目將支持 zkKYC，從而實現合規和可擴展的 DeFi。[2023/5/17 15:08:31]

存入加密資產是用戶進入DeFi借貸系統的第一步，這一步驟將用戶的加密資產從私人賬戶轉移進入智能合約的資金池，同時系統根據實時的存款利率開始為用戶計算存款利息。

像用戶在銀行里面存款一樣，用戶在DeFi借貸系統中存入加密資產，將會獲得一份存款憑證，DeFi借貸系統依據存款憑證而非賬戶對用戶的存款權益進行確權。這意味著，如果用戶的存款憑證丟失或者轉讓，也將喪失其在DeFi借貸系統相應的存款權益。此外，存款憑證同時也是用戶向DeFi系統借款時所需提供的抵押物。

存款憑證通常以同質化代幣的方式向DeFi存款用戶發放，這里又有兩種不同的設計方案，以Compound為代表的DeFi借貸系統發放與存款本息額等值的憑證代幣cToken，通過憑證代幣與基礎存款資產的匯率升值的方式來支付利息，另一種是以AAVE為代表的DeFi借貸系統發放與存款本息額等量的憑證代幣aToken，通過增加憑證代幣數量的方式來支付利息。

我們認為，這兩種技術方案各有優劣，采用存款本息額等值憑證代幣cToken的方案，在出現資金池擠兌、爆倉的極限情況下，可以采用降低cToken匯率的方式將資金池損失由全部存款人進行集體分攤，從而降低單個用戶的損失金額。

而存款本金息等量憑證aToken的方案，更有利于構建一個在應用生態系統內價值相對穩定的支付代幣，同時存款憑證的本金、利息部分可以進行更靈活的分拆發放，衍生出更多的金融應用場景。

以太坊網絡Gas費短時沖高至647gwei:11月9日消息，據 Etherscan 數據顯示，受極端行情影響，以太坊網絡 Gas 費短時沖高至 647gwei。[2022/11/9 12:35:07]

2）取回

取回的操作與用戶存入的操作是反向的，即用戶向合約系統歸還存款憑證代幣cToken、aToken或其他，并獲得原始的存入資產。

需要再次強調的是，DeFi借貸系統以存款憑證代幣為存款權益的確權，一旦喪失存款憑證代幣，用戶將無法取回資產，在過去的項目中，曾出現過DeFi借貸系統的新用戶誤將存款憑證當作一種系統的空投，以極低價格在市場出售，從而受到重大資金損失的情況。?

3）借出

用戶通過抵押存款憑證代幣，可以向DeFi借貸系統借出目前自己沒有但是緊急需要使用的加密資產。并非所有的加密資產都可以用于抵押，通常在初期，DeFi借貸系統的管理員配置主流、流動性較好的加密資產作為抵押物，而隨著用戶的日益增長，抵押率的類型會逐步交由社區通過投票治理的方式進行調整。

與抵押物類型逐一對應的有最大抵押率與清算閾值兩個參數的設置，最大抵押率表示該抵押物價值最大可借出加密資產的比率，而清算閾值表示抵押物面臨被清算的門檻比率，通常清算閾值>最大抵押率。

例如使用戶使用1萬美元等值的DAI作為抵押，在最大抵押率75%的情況下，最多可以借出7500美元等值的ETH，但若是ETH價格稍有上漲，從7500美元漲到8000美元，若已達到清算閾值參數80%，用戶的1萬美元DAI將要面臨清算。

我們觀察到，主流DeFi借貸系統多數都沒有將USDT這一交易量最大的穩定幣納入抵押品范圍，可能是因為USDT本身過度中心化，以及其主體公司Tether曾接受監管部門調查的原因。

Hodlonaut贏得針對自封“中本聰”Craig Wright的訴訟:金色財經報道，挪威法官裁定，周四，在推特上被稱為“Hodlonaut”的Magnus Granath贏得了針對Craig Wright的誹謗案。經過一周的審判，Wright將支付Granath的律師費。Granath在挪威起訴Wright，試圖搶占Wright計劃在英國提起的誹謗訴訟。

金色財經此前報道，自稱是比特幣創造者的澳本聰（Craig Wright）在對加密人士Hodlonaut（真名Magnus Granath）提起的訴訟案中表示，他故意踩壞了包含中本聰錢包私鑰信息的硬盤，這使得從密碼學上證明他是比特幣的創造者“極其困難”。他在挪威法庭上稱，銷毀硬盤是避免其被迫這種方式證明自己身份的“唯一方法”，而他希望以學術成就等傳統方式確認他是中本聰，如果不這么做“人們最終會強迫我做我不想做的事情”。據悉，澳本聰自稱為中本聰一事，Hodlonaut一直持反對態度并提出懷疑。澳本聰對Hodlonaut發起訴訟，稱其涉嫌誹謗。[2022/10/21 16:33:16]

4）償還

償還的過程與借出是反向的，用戶向DeFi借貸系統歸還本金與計息，同時減少自身在DeFi借貸系統中相應的債務。

用戶在DeFi借貸系統中的存入、借出目前都是活期的，因此償還機制也是較為靈活的，用戶可以根據自身的實際情況，選擇全部償還或者部分償還。

5）清算

清算過程涉及到DeFi借貸系統中重要的概念，即賬戶的健康因子，前面有提過到存款權益的確權是基于憑證的，而健康因子則與賬戶的借款額、抵押物相關，具體用公式表述為：

健康因子=∑(抵押物*清算閾值)/(借款額+借款利息)

Wanchain將于6月30日進行Bridge節點的Storeman代理升級:金色財經消息，跨鏈基礎設施Wanchain將于UTC時間6月30日3:00進行Bridge節點的Storeman代理升級，預計Wanchain跨鏈服務將暫停幾個小時至最多一天。[2022/6/29 1:39:40]

當健康因子<1時，將觸發DeFi借貸系統對該用戶賬戶抵押物的清算，清算個別用戶是為了避免系統性金融風險的發生，因此借款人將受到系統的懲罰，而清算人則會獲得一定的獎勵。

清算有兩種常見的方式，一種是直接將借款人的部分抵押物以一定的折價通過合約掛單出售，允許任何用戶代替借款人償還債務后立即轉售進行套利，另一種方式是從底價開始，以逐步加價的方式公開將抵押物進行拍賣。

借款人可能會對自己的抵押物受到清算而感到不滿，而實際上，清算是對借款人資產的一種保護，當觸發清算時，系統強制處置部分抵押物可以使得賬戶整體的健康指數回升到正常水平，從而避免抵押物被全部清算。如下圖所示：

6）穩定利率、再平衡與利率切換

如前文所述，當DeFi借貸資金池每一次發生存入、取出、借出、歸還、清算之時，其利率指數Index都會隨之發生變化，這會影響到相應的「動態利率」，而出于滿足部分用戶愿意支付利息溢價以降低借款成本不確定性的需求。

類似AAVE這樣的新型DeFi借貸系統嘗試了「穩定利率」的機制，「穩定利率」機制通過預言機去獲得外部系統的借貸利率，結合資金池的動態利率綜合計算得出當前的穩定借款利率，并對單個用戶在其借款周期內保持相對穩定，不受動態利率變化的影響。?

需要說明的是，目前的「穩定利率」并非絕對穩定，仍然有可能經歷系統強制調整即稱之為「再平衡」的過程，「再平衡」的原因一種是因為「穩定利率」已超過存款的收益，導致用戶可以無限制的從系統中借款再存入進行套利，這需要進行穩定利率的「向上再平衡」，另一種是當「穩定利率」與動態利率的差值過大使得用戶需要支付的溢價超過一定數值的時候進行「向下再平衡」。

借款用戶允許在「動態利率」與「穩定利率」之間進行切換，以獲得最優的借款條件，同樣這會觸發資金池利率指數Index的更新。

以上，便是DeFi借貸系統最基本的技術原理，我們將其主要公式用一張圖總結如下：

03

DeFi借貸系統的應用擴展

以資金池為核心模型的DeFi借貸系統的蓬勃發展，確實滿足了部分用戶的資金借貸需求，然后，相比于傳統金融行業，功能仍顯不足，從金融應用發展的角度去思考，我們認為，DeFi借貸系統未來將會有如下多個方向的擴展：

1）固定周期的存借款

固定周期的存借款有利于用戶更好地規劃自身資金的使用周期，同時資金池也能夠更好的預測資金的變動情況。然而，固定周期的存借款模型給現有的利率指數算法的改進帶來的的挑戰是，既要能夠讓固定周期利率相比于活期利率更具吸引力，又要適應用戶自身違約，提前取款或者提前歸還的現實場景。?

2）結構化的理財產品

由于DeFi借貸系統的存款利率本身也是浮動的，當市場需求旺盛時存款利率會大幅上漲，因此可以基于存款利率做一些結構化理財產品的開發，類似傳統的分級基金，將資金分為優先級、中間級、劣后級，基金管理人向不同風險偏好的用戶募集資金并獲得管理收益與業績獎勵。

3）閃電貸

閃電貸是加密貨幣領域當中最令人興奮的原生應用之一！這項技術可以讓用戶以無任何抵押、且極低的交易成本使用資金池內無限制的資金量，只要用戶在同一筆交易內償還相應數量的資金即可。

而閃電貸的開發技術門檻初期比較高，后續隨著類似FuruCombo這樣的平臺的出現與發展，閃電貸編程開發的門檻將不斷降低，交易員只需要專注于策略本身的研究與實現，就可以獲得在各個不同的DeFi協議之間套利賺錢的交易機會，閃電貸交易策略未來可能會成為加密經濟里面最有價值的交易策略！

下圖是一個簡單的FuruComb工具使用示例：

用戶從AAVE協議里面通過閃電貸借出200DAI通過1inch平臺將200DAI兌換為206.4727yCrv在Curve平臺移除流動性的方式，將206.4727yCrv退出為223.25033DAI向AAVE協議歸還閃電貸及交易費用合計200.18DAI本交易策略盈利?23.07033DAI?

4）機構專屬的私有資金池

DeFi借貸系統多數僅支持主流加密資產的相互借貸，然而對于一些小型的加密貨幣，雖然流動性要遠遠弱于主流加密資產，其機構成員、社區成員之間亦有相互短期拆借的應用需求。較好的做法是，由機構擔保開發、運營私有借貸資金池，以供作小幣種的借貸及抵押需求，這樣即使出現因流動性不足而爆倉的問題，也不會影響到公用資金池的安全性。

5）第三方用戶擔保借款?

這是一個經常被標榜為「無抵押借款」的應用，實際上這個功能是由DeFi借貸系統的一個機構用戶或大客戶以其在資金池內的抵押物作為擔保，向另一借款人提供借款的場景，機構客戶通常與借款人有線下的信用擔保或實物擔保關系，使得機構客戶愿意以自己的抵押物為他人提供借款。

這里的主要問題是機構客戶應有從中獲利的可能，即當借款人按期還款時，其所支付的利息應高于系統利息，其中的差額作為對機構客戶的獎勵。

6）第三方協議擔保借款

這是由DeFi借貸向一些主流DeFi協議授信，以供他們的用戶從借貸協議應用中進行杠桿借款，Cream所開發的IranBank便是第三方協議擔保借款的典型應用之一，然而前幾天，IranBank因受到黑客攻擊，資金池被「借走」約3750萬美元的加密資產，成為目前損失額最大的一筆DeFi安全攻擊。

7）賬戶信用借款

真正的「無抵押借款」場景應該是指類似我們在「借唄」等APP一樣，通過賬戶地址歷史積累的DeFi交易記錄獲得一定程度的授信，從而向DeFi協議進行短期借款。

這里有一個值得討論的問題是，區塊鏈網絡賬戶地址本身可以無限制的生成，且創建成本接近于零，頻繁的DeFi交易記錄是否具有特別的價值？

我們認為隨著DeFi的進一步繁榮發展，這個答案應當是肯定的。頻繁DeFi交易的賬戶地址，其擁有者的資金體量、DeFi應用經驗、抗風險能力要遠遠超過普通的用戶，未來一些新型的DeFi協議在內測階段將可能會篩選優質的DeFi老用戶進行體驗并空投代幣作為測試激勵，減少項目方被機器人批量薅羊毛的損失，若地址未按期歸還借款，該地址將被所有的DeFi協議列入黑名單，不再擁有相應的內測激勵機會。

04

總結

DeFi借貸系統的資金池模型、閃電貸等技術創新帶領了一股新的創新浪潮，在開發者與社區用戶的共同努力下，DeFi借貸系統及其生態產品將進一步發展，并不斷的與主流金融、主流資產進行融合、創新，開啟未來新的金融秩序。

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