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区块链大帝

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发布于 2020-01-21 阅读数 3815

解构DeFi生态圈,以及预言机优化DeFi生态的多种方式

作者: Chainlink

原文链接:https://blog.chain.link/analyzing-the-defi-ecosystem-and-the-many-ways-chainlink-can-accelerate-adoption/

解构DeFi生态圈,以及预言机优化DeFi生态的多种方式

金融是一门资金管理的艺术,  其主要目标是最大化(风险调整后的)资产收益。无论是把钱放在存款账户里吃利息,还是投资股票或房地产,消费者可以使用各种各样的金融工具实现不同的目标并规避各类风险。

去中心化金融(通常也叫DeFi)拥有去中心化的后端架构,将常见的金融工具重新改造,目前发展势头不容小觑。用户无需再在中心化机构的辅助下参与金融市场,而是可以利用去中心化网络中的开源软件获得、交易并借贷资产。因此,现在出现了许多自治的P2P金融市场,不仅可以做到公开透明,还可以基于数据实现自动化流程。

本文详细列举了DeFi领域目前特有的基础架构、产品和市场格局,并重点提及开发者将如何使用Chainlink预言机增强DeFi金融工具的功能和实际应用。

 

DeFi市场现状一览

 

Dragonfly Capital的合伙人Alex Pack表示:“DeFi的目标是重构全球银行体系,并打造开放且无须许可的经营环境。”

当前的金融系统主要围绕央行发行货币和大型银行机构展开,这些银行机构通常作为交易中可信的第三方。法币为金融市场提供了稳定性,而银行为了提升生产力往往会大幅举债、提高贷款利率并减少贷款额度。如果没有这两类机构为市场注入流动性并提供必须的商业基础架构,市场和创新的速度都会大打折扣。然而,目前的金融市场结构存在一定弊端。资本的价值和流动是由中心化实体决定的,而且流程中的低效也会产生负面影响。因此,中心化实体会干预市场,资本流通渠道会受到限制,合约周期也会延长。

有了DeFi,货币和银行基础架构不再为某个中心化实体所有,而是真正属于所有的市场参与者。在DeFi的世界里,货币将不再由权威机构发行,金融网络也不再在中心化的服务器上运行,货币和市场将通过分布式软件协议由用户自行运行,这些协议能够随时访问可靠的网络状态共识。这个新的基础架构拥有开源代码,代码可以验证,世界上任何人都无须许可即可访问网络;同时,网络还采取去中心化的安全模式,保障所有操作都无法被篡改。DeFi不仅将信任对象从人转移到了代码上,而且还有可能实现巨大的网络效应,因为全世界任何角落的人都可以开发或使用DeFi Dapp,这就为金融市场构建了真正的信任基础。

 

DeFi基础架构详解

 

DeFi基础架构由多个要素构成,下文将详细阐释每一个要素。

货币

如果要建立稳健的金融市场,就必须要有可靠且通用的媒介来确定价值并完成价值交换。这个媒介必须具有稀缺性,这样才能准确为市场定价;而且还要具有普遍适用性,这样才能保证其作为通用交易媒介具有长期价值。长久以来,货币一直都是这样的媒介。黄金在历史上是最佳的媒介之一。虽然如今美元被认为是世界储备货币,但黄金自古至今一直都是全球市场的储备资产,而且现在各国央行仍主要将黄金作为储备,所有其他货币的价值都会对标黄金。

区块链则为我们提供了一种全新的货币形式,加密货币既不存在物理上的稀缺性,也不由中心化实体发行,而仅仅是由数学算法编成的软件,用不可篡改的代码逻辑规定了其稀缺性。此类货币可以通过分布式共识轻松交易,网络中所有人都可以对其进行验证。加密货币不仅满足了交易需求,而且在DeFi中还可以作为无须许可的价值储存工具(PSOV)。PSOV类似于一种储备资产,可以进行抵押并生成类似现代银行发行的贷款(不过抵押利率跟传统银行差很多)。虽然人们普遍认为比特币是虚拟黄金,是一种储备资产,但DeFi生态系统却是在以太坊上生根发芽的,以太币(ETH)是主要的抵押资产类型。David Hoffman在《以太币是目前为止最好的货币模型》一文中曾经讨论过这个问题。

解构DeFi生态圈,以及预言机优化DeFi生态的多种方式

(David Hoffman提出以太币是一个“三维资产”,因为它既是价值储存工具,又是资本资产,同时还是消费资产。资料来源: The Defiant

资产

资产是指一切可以被拥有并进行价值交换的有形或无形物品。金融市场上存在各种各样的资产,其中有形资产包括大宗商品(石油、电力、粮食)、基础设施(房地产、机械、火车)和稀有奢侈品(艺术品、汽车、收藏品);无形资产包括专利、著作权和商誉等。大多数资产都由交易各方进行内部追踪。另外,辅助交易的银行或负责税务和合规的政府机构也会进行外部追踪。除此之外,大型审计事务所还会对许多资产进行估值,并验证内外部报告是否匹配。

由于资产市场缺乏绝对的真实性,这个系统存在很大的改善空间。目前的资产市场存在许多相互矛盾且不能公开的记账系统,因此很难全盘考虑为资产定价。市场中同一资产往往估值不同,因此交易双方通常会请第三方专家评估差异并确定最终价值。否则,交易双方只能私下进行协商,而这种协商往往会导致分歧或信息不对称。

区块链和智能合约将颠覆资产所有权和估值的基础。通证的出现证明了智能合约可以将所有链下资产的所有权与链上独一无二的公钥/私钥关联,以此将资产数字化。所有类型的资产都可以表示成通证,比如房地产所有权、昂贵的艺术品或供应链中的货物。区块链独一无二的地方是,它拥有完全透明的记账系统,而且能够跨越地域边界获得资金,因此非常适合用来注册资产。区块链中交易各方都能在透明平等的系统中交易,这样既可以消除跨网络造成的摩擦,又可以基于市场真实情况为资产估值。

金融产品

除了实物的以物换物之外,任何一种价值转让都可以算是金融产品。无论是交易所辅助交易开展,还是银行发行(信贷或债券)债务,还是转让某类资产的所有权(如证券、衍生品、权限),它们都属于某种交易机制或投机机制。大多数金融产品都是由投资银行等大型金融机构发行的。投资银行拥有大量资本,而且资源也更加丰富。这些大银行享受着规模经济带给它们的优势,手中握有大量资本,用于建设基础架构或进行抵押,以满足流动性需求。

DeFi可以将资产变成区块链上的通证,并用智能合约制定金融产品的交易规则和用户体验。智能金融合约的整个生命周期(包括所有权、托管、维护、执行和交割)都可以大幅降低人为干预,或甚至完全摆脱人为干预。金融产品的交易规则写在开源代码中,并以布尔逻辑(即如果发生x,则执行y)固定在合约中。一些最常见的金融产品已经被改造成DeFi Dapp,其中包括贷款产品、稳定币、去中心化交易所和衍生品。

数据

所有金融合约要执行都需要数据输入,并会产生数据输出。比如通过鼠标点击发送付款、基于市场数据交割期货合约或基于当前利率计算债券收益。数据质量通常取决于每个平台的声誉,而一些公司提供的数据比另一些公司更准确可靠。数据的价值通常取决于网络效应、独特性、权威性或质量。数据包括原始数据和加工数据。目前的金融产品都是由数据支撑的,但通常会存在人为干预或灰色地带。

区块链目前只能基于链上已有的数据进行true/false判断。然而,价格、利率和事件结果等数据往往储存在链下,而且不同数据来源的数值和格式存在巨大差异。这种不确定性让区块链很难产生可靠的true/false判断,除非在共识安全性上做出牺牲。由于数据和区块链共识之间存在这种难以调和的矛盾,我们迫切地需要在DeFi应用和各种链下数据之间搭建一座标准化的“桥梁”。正如之前所说,Chainlink是一个标准化且可定制的区块链协议,能将DeFi应用安全可靠地连接到各种链下资源。

解构DeFi生态圈,以及预言机优化DeFi生态的多种方式

Chainlink将任何区块链上的智能合约与任何所需的数据接口连接,并覆盖合约的整个生命周期。

人为因素

虽然DeFi的目标是去中心化,但完全消除人的因素是不可能的。说到底,实现和维护金融系统自动化运行还要靠人。另外,有些领域几乎不可能实现自动化,特别是协议开发和内部治理工作。政治、文化和法律体系等外部因素的改变也会对市场造成影响。虽然分布式账本技术(DLT)可以实现系统自动运行,由去中心化的自治组织(DAO)进行治理,但这个模式还尚未成熟。事实上,人为干预仍然无法避免,这是开发者必须正视的问题,也是他们无法用代码逻辑彻底消除的问题。

 

目前DeFi市场中的项目详解

 

要全面了解DeFi市场就要先搞清楚DeFi的定义。DeFi市场的一个常见衡量指标是DeFi应用中的抵押资金量,目前这个数字大约是7.64亿美元。这个指标指Dapp用虚拟货币作抵押(通常是以太币和DAI),以提供贷款、盘活资金、提升网络流程安全,并获得社区治理投票权。

解构DeFi生态圈,以及预言机优化DeFi生态的多种方式

根据https://defipulse.com/ 所显示,DeFi应用在过去几个月的资金量(以美元计价)

不过你也可以说整个虚拟货币世界就是一个大型DeFi应用。特别是以比特币和以太坊为代表的主流虚拟货币,此类货币本身拥有价值,而且还能参与定价。

我们来看一下如今最常见的几类DeFi Dapp,并深入探讨这些应用开发的方式和背后的逻辑。

MakerDAO

到目前为止,DeFi领域最火的应用非MakerDao莫属。MakerDao是一个去中心化的贷款平台,发放以DAI为单位的信用贷款,并通过一个去中心化的自治组织管理贷款流程(注:Dai是一种稳定币,与美元汇率保持在1:1;DAO用户都持有平台治理通证MKR)。传统银行业中,银行只要保持一定的准备金率就可以发放贷款(注:在美国,银行的准备金率是10%,并且存款超过1.24亿美元)。各地具体法律可能有些出入,但大致上所有银行需要将10%的存款作为准备金,剩余的90%都可以作为贷款发放出去。

MakerDAO的模式也大同小异,但在流程上实现了去中心化,而且准备金率也有所不同。MakerDAO的用户可以在智能合约中抵押以太币,并获得以DAI计价的贷款资金。抵押率目前设置在150%左右,也就是说用户可以收到相当于抵押资产价值2/3的贷款。举个例子,如果你抵押了价值9万美元的以太币,就可以获得价值6万美元的DAI贷款。这个模式中的贷款抵押率要超过传统银行。

值得注意的是,近期上线了接受多种抵押类型的DAI贷款产品,用户除了以太币之外还可以抵押多种不同类型的资产。这款新产品的标志是DAI,而之前的单一抵押产品的标志是SAI。

MakerDAO将各方的激励因素统一在一起,让网络保持去中心化模式。MKR通证持有者会就各种系统治理问题进行投票,比如利率如何设置、发放多少贷款等。为了回报他们的辛勤付出,贷款人必须使用MKR通证支付利息。当贷款人抵押资产的价格低于智能合约中规定的资产清算价格时,贷款人还需向其支付14%的罚金。这种贷款自动清算机制(注:由价格预言机自动触发)可自动对冲价格波动,以保障整个网络的偿付能力。一旦贷款全部还完,系统就会自动销毁之前发放的DAI/SAI以及一定比例的MKR,以保障通证随着时间推移越来越稀缺。MakerDAO最精妙的地方在于,所有用户在为自己谋私利的同时也在造福整个网络,因此也不需要第三方中心化实体从中协调。

Compound

另一个很火的DeFi Dapp就是Compound。这是一个贷款协议,功能与货币市场基金基金,用户可以将资本借给别人以赚取利息。贷款人可以根据其“贷款能力”获得相应的资金,贷款能力包括其通证余额、市场流动性、交易所利率(注:连接价格预言机获取该数据)等。当贷款金额超过贷款能力时,贷款人将被自动清算。Compound可以接受七种不同的抵押资产,其中包括BAT、DAI、ETH、USDC、REP、ZRX以及WBTC。

Compound和Maker最终会彻底颠覆传统银行业,发放贷款的主体将会从大型金融机构变成散户,贷款的抵押率和信贷市场规模会大幅上升,新的机制也会自动规避市场下行风险。它们将降低市场准入门槛并缩短贷款流程,所有人都可以在市场中发放贷款以赚取利息。

我们最近接入了Aave。Aave与Compound一样,也是货币市场DeFi协议。请查阅我们近期发布的博客文章,或观看AMA视频,了解更多详情。

Synthetix

另一个新的DeFi项目是Synthetix,这是一个去中心化的加密货币衍生品平台。Synthetix用户可以抵押平台原生通证SNX(之后很快会上以太币),并生成合成资产,其中包含法币、虚拟货币、大宗商品、指数等各类资产。这些合成资产的交易者或投资者可以在不实际持有资产的情况下进行交易/投资。合成资产在进行掉期时,价值也紧盯标的资产的市场价值(注:接入价格预言机查询市场价值)。Synthetix近期接入Chainlink网络,将其价格预言机升级,可支持包含7种外汇和大宗商品的合成资产。同时,平台还准备加入更多新的资产类型,并提高去中心化的水平。

合成资产以SNX做抵押,抵押率为750%,抵押者每一笔交易都可以从平台交易费中抽取一定百分比。由于合成资产掉期时不存在order book,因此平台交易者可以拥有无限流动性。而且,用户会承担一定比例的贷款,这个比例会随着他们合成资产占网络中合成资产总量的比例上浮或下降。每笔交易都按照合约执行(即SNX抵押合约),合约功能类似清算所,是每一笔交易中的对手方。网络中的所有持仓情况都公开透明,用户可以灵活应对风险过高或过低的情况,充分保障抵押率处于最优水平,并调整自己的仓位。

去中心化交易所(DEX)

去中心化交易所最近发展势头迅猛,Kyber Network、AirSwap和Uniswap等平台持续创下交易量新高。去中心化交易所为资产交易提供了一个非托管平台,为用户实现防审查的交易体验和不同级别的安全保障,比如让用户自行保管私钥,而传统的中心化交易所会替用户统一保管私钥。除此之外,0x协议让Dapp实现了定制化的去中心化交易所功能;bZx协议可以协调跨平台非托管贷款流程,为去中心化交易所的保证金交易提供了流动性;Loopring协议通过链下计算和zkRollups保障去中心化交易所的可扩展性和隐私。

Chainlink最近接入Loopring,保障relayer在链上计算零知识证明时抵押了足够的LRC。欲知详情,请点击我们近期的博客文章或观看AMA视频

其他DeFi应用

其他最近比较火的DeFi Dapp包括Set协议(自动化资产管理)、Augur(去中心化的预测市场)以及Lightning Network(用比特币的零售支付)。另外还有一些通证众筹的ICO、权益众筹的STO(注:STO= security token offerings)、稳定币、大宗商品类货币(注:比如接入Chainlink网络的Ampleforh协议)、底层共识协议staking(POS、DPOS)、以及以风投基金、保险基金和协议治理的形式在DAO中做staking。

 

Chainlink如何参与打造下一代DeFi应用

 

Chainlink是一个去中心化的预言机网络,可以大幅提升DeFi智能合约的功能,丰富DeFi产品种类,并且为DeFi市场吸引到更多监管程度较高的参与者。下文将详细阐述Chainlink增强DeFi生态系统的四种方式。

连接链下资源

大部分DeFi应用都需要靠数据来执行智能合约。部分Dapp只使用链上数据,因此不需要连接链下数据。ICO就是一个典型例子,由于汇率已经编入了智能合约代码中,因此不需要任何链下数据。虽然在一些情况下只有链上数据就够了,但这个模式本身存在许多限制,因为Dapp必须满足特定数据格式或只能使用原生区块链上的数据。如果不能连接外部数据和资源,大部分DeFi应用都无法运行。

预言机可以将智能合约连接到原生区块链以外(即链下)的数据和系统,将外部连接点(即API)重新格式化,并保障这两种不同的软件在交换数据时可以互相兼容。预言机将数据传输至智能合约,并根据服务协议(SLA)中预先设置的指令和接口在外部系统执行操作。

Chainlink是去中心化的预言机网络,为智能合约提供安全可靠的桥梁,连接到数据提供商、web API、企业系统、云平台、物联网设备、支付系统和其他区块链等。智能合约与这些链下接口连接,就能轻松访问各种预先格式化的数据输入和输出,并复制已有的数字合约内容。这样一来,DeFi就能利用所有类型的链下数据和系统来触发合约执行,并利用各种支付网关和企业后端系统进行合约交割。

解构DeFi生态圈,以及预言机优化DeFi生态的多种方式

(DeFi如何利用去中心化的价格数据触发链上合约,并自动在币安上执行交易;欲知详情请点击币安博客文章

数据可信、可靠、可定制化

无论智能合约设计得多么精妙,最终效果还是取决于接收到的数据质量。合约逻辑需要靠数据触发,因此数据必须要与底层区块链在安全性和可靠性上保持同步。由于预言机对DeFi领域来说仍然是一个新课题,许多项目一开始会自己开发预言机。这些预言机通常会聚合链下数据(包括利率、汇率和价格等数据),然后手动将数据传输至链上。虽然项目开发初期为了保障安全,这么做非常有必要,但中心化的价格聚合方式会导致Dapp在管理和性能上出现各种问题,而且管理数据的中心化实体还有被收买篡改数据的风险。

ZRX和REP等主流资产推出了去中心化的价格参考预言机网络。经过安全评估的独立节点上传价格数据,并最终聚合成价格参考数据。数据会定时更新,以反应价格变动情况。你可以在以太坊主网上查看我们实时运行的ETH/USD和BTC/USD参考合约。价格参考合约为所有Dapp的智能合约提供价格数据,因此Dapp无须控制和维护价格数据,而是将控制权分散到去中心化程度不断提高的预言机网络中。

解构DeFi生态圈,以及预言机优化DeFi生态的多种方式

(目前上线的ETH/USD参考价格预言机网络及其全部21个节点)

我们正在Chainlink网络中努力开发具有约束力的协议(即服务协议),用户可以约定他们所需的服务(即数据和时间期限)、他们期望的抵押金额以及他们对节点的要求(最低声誉门槛和基础架构),目前这个功能尚未在主网上线。声誉系统会从这些服务协议中提取历史服务水平数据。

Chainlink Market等平台上会列出网络中所有节点,用户可以根据上述维度评估并筛选符合自己要求的节点。除此之外,节点还可以在Honeycomb API Marketplace上单次调用数据API,无须订阅每个数据源的所有API。

另外,我们还在服务协议中开发数据聚合插件,用户可以使用多个预言机获取数据,以实现计算冗余;使用多个数据来源,以保障数据准确;并定制化数据聚合方式(如取平均数、去除异常值、设置权重等)。这些功能可以使用户任意设置去中心化水平和数据聚合方式,将智能合约连接到可靠且准确的数据源。

还有一个正在开发的功能就是Town Crier——这是安装了预言机的可信执行环境(TEE)。TEE可以认证TLS证书,并验证数据是否来自某一网站且在传输过程中是否被篡改。假设用户信任底层硬件,那么Town Crier就可以保障用户数据是真实可靠的。

降低数据和运算成本

开发DeFi工具的另一个主要问题就是链上gas费用。如果应用需要持续访问价格数据,或需要连接多个预言机和数据源,那么就可能导致gas费过高而丧失实用价值。去中心化对数据安全至关重要,但这个模式由于成本过高很难维持下去。目前数据是在链上聚合的,因此每个预言机(即节点)将外部数据传输至链上都需要支付gas费。如果用10个节点采集外部数据,那么每一次数据更新都需要付10次gas费。

我们目前正在Chainlink协议中实施门限签名技术,这是一项创新技术,能够大幅提升预言机的去中心化水平。门限签名技术是一个创新的聚合协议,预言机可以在链下沟通,验证数据点并达成共识。预言机使用门限签名技术在链下聚合数据,只需要往链上发送一次最终结果并支付一次gas费即可,安全水平没有打折扣,而且可以在链上进行验证。

Chainlink的研究人员Alex Coventry表示:“我们目前最先进的门限签名技术需要15000个gas确认。也就是说,原本3000美元的数据传输成本现在可以降到2美元左右,成本下降了1500倍。如果验证2000个节点的quorum,以现在gas/ETH的汇率,传统模式的成本是17美元左右,而使用门限签名技术的成本仅为1美分多一点。”

我们正在着力降低运算成本,其中一个解决方案就是让Chainlink预言机在可信执行环境中运行(注:可信执行环境基于英特尔SGX等可信硬件开发)。可信执行环境与预言机结合,能够创造出类似黑匣子的封闭环境,节点在其中可以将预言机服务范围扩展至链下计算和交易隐私保护。就连预言机自己都看不到输入和输出的数据。与此同时,可信硬件可以向区块链证明运行流程完整且未经任何篡改。可信执行环境拥有巨大潜力,可提升智能合约的可扩展性并降低运算成本。

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(Dapp与可信执行环境结合的基本架构图)

隐私保护

除了连接性和低成本的可扩展性之外,另一个主要问题就是隐私。Chainlink的联合创始人Sergey Nazarov指出:“现实世界中大部分合约都必须要有隐私保护。”除了成本较高的零知识证明机制外,链上基本上没有任何隐私保护机制,这也意味着许多合约无法被改造成效率更高的智能合约。合约各方要隐藏内部信息或交易策略,隐私保护不可或缺。另外,各国也出台了数据隐私保护法,隐私保护成为了不可忽视的问题。

Chainlink初步提出了两种隐私保护解决方案,开发者根据其自身需求和信任水平可以随意选择。正如上文所述,可信执行环境中的预言机无法看到自己收集的数据,因此也不可能泄露机密数据(注:前提是你信任硬件是安全的)。用户还可以通过Chainlink连接到可信计算框架(TCF)等链下计算环境(注:TCF是超级账本Avalon项目的技术)。

Chainlik最新开发的软件解决方案是Mixicles,它使用预言机将智能合约的数据输入和输出配对打乱,以此保护用户隐私。预言机在接收到数据后,会在链下对数据进行true/false判断。然后将判断结果传输到一个“搅拌器”中,基于预言机的数据输入指定数据输出。这个方案的基本前提是,状态改变(即判断结果)与数据输出在区块链上是脱钩的,无法将两者匹配。如果需要达到更高级别的安全水平,用户可以接入可信执行环境中的预言机或DECO,同时配合使用Mixicles,向预言机隐藏判定结果。欲知详情,请阅读Chainlink发布的研究论文,或将这一概念解释得更加通俗易懂的博客文章

解构DeFi生态圈,以及预言机优化DeFi生态的多种方式

Mixicles合约将数据输入和输出打乱,有多个支付数据输入(第一轮和第二轮)以及多个新地址,将第三轮的支付数据输出分散到多个地址。

为DeFi生态系统带来新客户和新产品

毫无疑问,DeFi是智能合约领域目前发展最快、需求最旺盛的市场。虽然这个领域的发展让我们倍感欣喜,但同时我们也必须承认DeFi仍未被链下世界广泛应用。DeFi产品拥有巨大潜力和市场,可以融入链下传统基础架构,并重塑现有金融系统。但这一切的前提是,我们要为智能合约开发出新的功能。

Chainlink正在持续开发切实可行的解决方案,解决智能合约在连接性、可信数据、低成本可扩展性以及交易隐私保护方面的核心问题,这些问题阻碍着DeFi的进一步发展。如果上述方案能够成功落地,那么开发者就可以开发出下一代智能合约,可以在各种系统中畅行无阻。说到底,Chainlink是一个开源工具,为用户提供定制化的连接方式,连接到其他区块链或链下系统,让所有链上和链下生态系统都共用一个共识。

 

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