分散金融（DeFi）：变革潜力和相关风险（英）

财经讨论系列 联邦储备委员会，华盛顿特区ISSN1936-2854（印刷版） ISSN2767-3898（在线） 去中心化金融（DeFi）：变革潜力和相关风险 弗朗西斯卡·卡拉佩拉，爱德华·杜马斯，雅各布·格斯滕，内森·斯威姆，拉里·沃尔 2022-057 请引用本文为： Carapella、Francesca、EdwardDumas、JacobGerszten、NathanSwem和LarryWall(2022)。“去中心化金融(DeFi)：变革性潜力和相关风险”，金融和经济学讨论系列2022-057。华盛顿：联邦储备系统理事会，https://doi.org/10.17016/FEDS.2022.057。 注意：财务和经济讨论系列(FEDS)中的工作人员工作文件是为激发讨论和批判性评论而分发的初步材料 。所提出的分析和结论是作者的，并不表示研究人员的其他成员或理事会的同意。出版物中对金融和经济讨论系列的引用（致谢除外）应与作者一起清除，以保护这些论文的暂定性质。 去中心化金融（DeFi）：变革潜力和相关风险 目录 1概述 2区块链基础 2.1计算机网络 2.2智能合约 3DeFi产品和服务 3.1借贷 3.2去中心化交易所 3.3衍生品 3.4付款 3.5资产管理 4DeFi的风险影响 4.1区块链和DeFi风险缓解 4.2去信任环境中的操作风险 4.3可信第三方环境中的操作风险 4.4传统与加密金融的接口 5结论 6参考 附录表和图 去中心化金融（DeFi）：变革潜力和相关风险 1概述 去中心化金融（DeFi）是指一组新兴的金融产品和服务，它们在去中心化平台上运行，使用区块链记录和共享数据。DeFi产品和服务是在没有银行等可信赖的中央中介机构的情况下进行的，它们包括支付、借贷、交易和投资、融资（众筹）和保险。 DeFi是区块链上提供的金融服务的自然历史进展。Nakamoto（2008年）在比特币及其区块链的白皮书中展示了无需传统金融中介参与即可提供支付服务的潜力。1自比特币创建以来，已经开展了各种项目来扩展金融服务的范围。在区块链上提供的服务，最终有可能在区块链上提供大部分（如果不是全部）传统金融服务。这些服务可以通过在区块链上运营的公司提供，但在其他方面看起来很像传统的金融中介，这种方法称为集中金融(CeFi)，而不是DeFi.2 允许DeFi发展的一项重要创新是区块链编程能力的增长。这项创新允许创建称为智能合约的计算机代码，用户无需通过中心化中介即可调用这些代码。智能合约用于创建提供金融产品和服务的去中心化应用程序（dapps）。如图1所示，以太坊区块链是目前使用最广泛的dapp区块链，托管470多个dapp，占我们确定的1400多个当前运营dapp的31%。3许多其他区块链平台，包括Avalanche和Solana，也正在成为流行的dapp平台。此外，许多dapp运行在多个区块链上。 部署在DeFi产品和服务中的累计总价值的估计范围为 2022年4月1日，从780亿美元增加到超过2240亿美元。4虽然这个数字在全球金融体系中只占很小的份额，如图1和图3所示，但dapp的数量正在迅速增长，部署的总价值也在快速增长。各种DeFi服务。然而，早期区块链的处理限制限制了DeFi的前景。这些限制 1SatoshiNakamoto可能是2008年论文的化名作者。 2有关CeFi和DeFi的比较以及对它们相互作用的讨论，请参阅Qin、Zhou、Afonin、Lazzaretti和Gervais(2021)。 3我们使用DeFiLlama来识别在每个区块链上运行的协议。我们排除了在基于以太坊的区块链上运行的协议，例如第2层链，但不在实际的以太坊区块链上运行的协议。 4DeFiPulse等来源对DeFi的定义更窄，产生的估计范围更小，而DeFiLlama等来源对DeFi的定义更广泛，得出的估计范围更大。这些估计值在泰拉和摄氏遇险后立即急剧下降。 包括验证区块并将其添加到区块链的速度、在主区块链上处理每笔交易的需求以及对区块链上累积交易历史的快速增长的存储需求。然而，可以大幅放松这些限制的各种变化已经或正在实施过程中，例如切换到“股权证明”和使用“分片”（或将区块链分解成碎片或分片，并将它们存储在不同的地方）汇总、侧链和第2层扩展解决方案。 从广义上讲，有两种概念场景（不一定相互排斥）可能导致区块链金融成为目前由链下金融市场和机构提供的服务的重要提供者的突破。在一种情况下，这些区块链服务与现有的支付和金融系统获得了更大的互操作性（例如，演变为将真实资产与公共区块链连接起来）。5在第二种情况下，加密资产可能演变为一个独立的、平行的金融系统，提供6在任何一种情况下，CeFi和DeFi都可能构成金融稳定风险，而目前两者都在很大程度上超出审慎监管范围的事实加剧了这种风险。 对于一大类CeFi提供商而言，纠正其中许多潜在的弱点在概念上相对容易，但对DeFi提供商而言可能更具挑战性。就CeFi而言，中心化中介的存在提供了一个可能受到监管的实体，监管者可以与该实体讨论他们的担忧（这一概念可能不适用于位于缺乏适当法律制度的国家的中介）。 但是，DeFi产品和服务可能不会那么容易被纳入当前的监管范围。正如我们在下面讨论的那样，dapp的管理方式差异很大，一些dapp没有任何可能受到审慎监管的中央权威。 在第2节（区块链基础）中，我们回顾了区块链平台的一些基本方面以提供上下文。在第3节（DeFi产品和服务）中，我们描述了目前最大的运营DeFi协议和产品。在第4节（DeFi的风险影响）中，我们最后描述了与这些新兴技术和用例相关的潜在风险。 2区块链基础 本节简要概述了区块链技术的关键特性。从广义上讲，区块链平台允许将数据块与创新用途相结合 5参见Carter和Jeng(2021)，讨论了将现有金融系统与区块链金融系统联系起来所产生的许多风险，特别是关于稳定币产生的联系。 6我们概述的第二种情况，即公共区块链演变成一个单独的系统，可能会以类似于某些发展中国家金融系统的“美元化”的方式表现出来。如果加密市场沿着这些方向发展，它可能会影响美联储执行货币政策的能力。 将数据分发和更新到由计算机网络共享的分类帐的技术。对于区块链，有两点需要注意：更新分类账只需要最后一个数据块，共识协议规范了数据集更新的提议、协调和记录方式，同时确保没有其他先前验证过的数据已被更改。 区块链可以处理各种各样的数据，例如记录、计算机程序或脚本。因此，区块链允许非常广泛的用途，我们将在本文的后续部分中进行描述。 2.1计算机网络 区块链在连续的区块中记录信息，并在点对点网络中链接的大量计算机中进行维护。7这些计算机被称为“节点”，并使用普通的互联网协议进行连接。8每个区块包含批量有效交易，并包括区块链中前一个区块的加密哈希，链接两个连续的区块。9然后复制交易记录，供所有参与者访问。 第一个区块链于2009年实施，为加密货币比特币提供分布式账本。该区块链利用工作证明(PoW)作为其共识协议来添加新区块。10在PoW下，矿工使用计算能力竞争解决数学问题，该解决方案为每个区块生成一个可接受的哈希值。11系统通过支付新的比特币以及为新比特币中包含的交易支付的费用来奖励成功的矿工堵塞。随着网络上交易数量的增加，生成一个块所需的工作量也会增加。 7虽然区块链技术可用于由中央机构控制的网络，但此处所有讨论都与部署在分散网络上的区块链有关，该网络不允许单一机构控制网络。 8由于区块链功能的某些计算和数据存储要求对于区块链上的某些计算机可能不可行，因此某些节点的功能可能有限。例如，智能手机上运行的比特币钱包可用于将比特币转移给另一个比特币用户（基本上是付款）。但是，他们可能不会保留整个比特币区块链。此外，某些节点可能会被授予不提供给其他节点的特殊权限。例如，只有一部分节点可能具有验证交易的能力和权限。 9散列算法的基本属性是两个文件散列到相同值的机会非常小。因此，攻击者不可能生成散列到相同值的不同文件，从而导致链上两个块之间的唯一链接。 10共识协议是一组规则，提供了一种方法来审查和确认哪些数据应该添加到区块链的记录中。因为区块链网络通常没有中央权威来决定谁对谁错，区块链上的所有节点都必须按照预定义的规则或协议就网络状态达成一致。 11有关PoW工作原理的讨论，请参阅Centieiro(2021)。已经开发了各种各样的替代共识机制，并且仍在引入新的共识机制。有关一些最重要的共识机制的回顾，请参阅Zhang和Lee(2020)和CryptopediaStaff(2021)。 2.2智能合约 智能合约是存储在区块链上的简单程序，在用户调用时运行。12它们通常用于自动执行协议，无需中介参与。区块链上计算语言的持续更新以及更大的计算能力使得智能合约可以根据更具体的需求进行定制。同样，智能合约的设计与调用者无关（称为可组合性）允许新的智能合约在其他人的功能的基础上构建更复杂的协议。13这些协议允许更高级的金融用例，例如信贷供应、保险、和资产管理。 以太坊区块链（2015年7月发布）在区块链网络上普及了智能合约功能。智能合约协议支持借贷、交易、编码产权和游戏等用途。任何人都可以在以太坊区块链上部署永久的、去中心化的应用程序。在以太坊区块链上，开发人员创建了智能合约标准，为创建可替代代币或不可替代代币(NFT)提供了简单的模板，从而实现了高水平的互操作性。14智能合约可以通过预言机将真实世界的数据集成到DeFi服务中，它们是来自区块链以外来源的特定信息的数据馈送。 3.0DeFi产品和服务 随着区块链通过迭代技术创新变得更具可扩展性和可塑性，它们能够更好地支持提供各种金融服务。就所提供的金融产品和服务的数量和范围而言，此类创新帮助DeFi应用程序的数量大幅增长。如前所述，我们已经确定了在以太坊区块链上运行的470多个dapp，约占dapp锁定总价值(TVL)的一半以上 ，每个dapp都为用户提供某种金融产品或服务。15其他区块链平台，如BinanceSmartChain、Solana 和Cardano也正在成为DeFi协议的流行区块链。 许多dapps提供离散的服务，而不是我们看到的复杂的产品包 12有趣的是，“智能合约”的概念是由Szabo(1997)在Nakamoto(2008)比特币区块链论文之前提出的。 13有关DeFi中可组合性的更多信息，请参阅Schar(2021)。 14Fungible代币可以相互互换，例如，一张真正的5美元钞票可以与任何其他真正的5美元钞票互换。相比之下，不可替代的代币(NFT)不能相互互换。 NFT可用于代表对其他数字或实物资产的索赔。代表数字艺术、音乐和体育收藏品主张的NFT最近受到了媒体的广泛关注 （例如，参见Zimmer，2021年）。但是，NFT也可以代表对设备或房地产等实物资产的债权。 15TVL是用于dapp的资源的标准衡量标准。然而，正如Fadilpašić(2021)所观察到的那样，由于各种原因，包括在DeFi中使用再抵押，它是一个不完美的衡量标准。 来自当代银行。然而，新协议开始提供多种产品的组合，试图成为金融服务的“一站式商店”。 目前实践的DeFi的主要特征来自于它对区块链的依赖以及目前存在于区块链上的资产。其中一些特性是DeFi固有的，例如它使用智能合约执行执行和区块链进行清算和结算，并在表1中进行了总结和与传统金融的比较。 其他功能，例如治理，正在DeFi社区内生发展。例如，一些dapp没有集中决策过程，而是利用社区治理，在社区治理中，治理代币持有者对决定dapp运营的提案进行投票。治理代币代表对区块链项目的投票权，并且对每个项目都是独一无二的。例如，Maker借贷协议使用MKR代币。16任何代币持有者都可以公开形式提出和讨论新政策，尽管大多数提案都来自核心开发人员群体。对于许多DeFi协议来说，一个代币