分散金融技术 (DeFi)

BIS工作文件 编号1066 分散金融技术(DeFi) 拉斐尔·奥尔,伯恩哈德·哈斯尔霍夫、斯特凡·基茨勒、彼得罗·萨格塞和弗里德赫姆·维克多 货币和经济部 2023年1月 JEL分类：E42、E58、F31、G19、G23、L50、O33、G12 。 关键词：金融工程，分散金融，DeFi，区块链，以太坊， DLT，加密货币，稳定币，加密资产。 国际清算银行工作文件由国际清算银行货币和经济部门的成员撰写，并不时由其他经济学家撰写 ，并由银行出版。这些论文涉及的主题是热门主题，具有技术性。其中表达的观点是作者的观点 ，不一定是国际清算银行的观点。 该出版物可在BIS网站（www.bis.org）上获得。 ©BankforInternationalSettlements2023.Allrightsreserved.Briefexcerptsmaybereplicatedortranslatedprovidedthesourceisstated. ISSN1020-0959(打印) ISSN1682-7678(在线) 分散金融技术(DeFi) 拉斐尔·奥尔∗BernhardHaslhofer†StefanKitzler‡PietroSaggese§FriedhelmVictorfj 2023年1月17日 Abstract 去中心化金融（DeFi）是一种新的金融范式，它利用分布式账本技术提供贷款，投资或交换加密资产等服务，而不依赖于传统的集中式中介。一系列DeFi协议将这些服务实现为一套智能合约，即对传统金融业务逻辑进行编码的软件程序。因此，DeFi用户无需与交易对手进行交易，而是与软件程序进行交互，这些软件程序汇集了其他DeFi用户的资源，以保持对其资金的控制。本文深入研究了DeFi协议的整体架构，技术原语和财务功能 。我们分析并解释了各个组件以及它们如何通过DeFi堆栈参考（DSR）模型的镜头进行交互，该模型具有三层：沉降，应用程序和接口。我们讨论DSR模型的每一层的技术方面。然后，我们描述了最相关的DeFi类别的金融服务，即分散的交易所，贷款协议，衍生品协议和聚合器。后者利用智能合约可以“组成”的属性，即利用其他协议的功能来提供新颖的金融服务。我们讨论了可组合性如何允许组装复杂的金融产品，这些产品可以在传统金融行业中应用。我们讨论了系统性风险的潜在来源，并通过制定该领域的研究议程来得出结论。 关键词：金融工程，分散金融，DeFi，区块链，以太坊，DLT，加密货币，稳定币，加密资产 JEL分类:E42,E58,F31,G19,G23,L50,O33,G12 ∗国际清算银行；电子邮件：raphael.auer@bis.org。本文件中表达的观点是作者的观点，不一定是国际清算银行的观点。†复杂性科学中心维也纳；电子邮件：haslhofer@csh.ac.at.‡,§复杂科学中心维也纳和AIT-奥地利理工学院;电子邮件：kitzler@csh.ac.at和saggese@csh.ac.at.fj柏林技术大学；电子邮件：friedhelm.victor@tu-berlin.de 。我们感谢MatteoAquilina，RainerB之所以ohme，AndreaCanidio，EmmaClaggett， ChristianDiem,NicolaDimitri,AlexanderEisl,PirminFessler,JonFrost,ArthurGervais,AljoshaJudmayer,MasarahPaquet-Cloudston,KrzysztofParuch,BurkhardRaunig,AndreasSchrimpf,EstherSegala,NicholasStifter,Martin, 1Introduction 去中心化金融（DeFi）提供链上金融服务，如借款，贷款或投资，而不依赖于传统的中心化金融中介[121]。DeFi应用努力去中介化和审查抵制，取得了部分成功[32，42，133]。它们通常被实现为开源软件，并支持治理模型，让任意利益相关者参与决策过程[66]。技术上,这样的服务被实现为调用的可执行软件程序。智能合约其执行是自动化的，确保确定性结果和可重用性。这些程序然后部署在智能合约支持的分布式账本技术（DLT ）上，如以太坊[124]或Tron。DeFi的投资在2020年大幅上升，在2021年达到峰值时，总价值锁定 （TVL）超过1500亿美元[40]。1 目前尚不清楚DeFi是否以及在多大程度上会在未来扩散[23]。今天，即使大多数加密货币交易都发生在集中式加密交易所的链外交易，这并不构成DeFi[13，10]。最近的市场动荡引发了关于DeFi行业是否以及如何监管的讨论[109，8]。 然而，我们认为DeFi是一个相关的发展，因为它利用了可能塑造未来金融生态系统的创新技术。这种创新可以追溯到以下三个基本特征，它们的兴趣远远超出了密码货币市场。首先是金融活动的算法自动化，例如做市，支持小型和大型参与者的资产池。在最好的情况下，这样的算法服务可能会减少低效率，同时对所有各方透明，也允许用户保留对其资金的完全控制[61]。 第二是实现一种新形式的竞争性金融工程，通过所谓的“DeFi组合”来加强，金融服务提供商可以将几种DeFi协议的金融功能结合起来，提供新颖、复杂和深度嵌套的金融产品，而不依赖于任何单一的中介[71]。这是可能的，因为DeFi协议本质上是可以自动调用其他计算机程序的计算机程序。 第三，与先前的方面有关，DeFi可以成为技术如何为金融部门开放新形式的蓝图。人们可以设想利用当前金融体系中的基础技术为可编程金融生态系统提供稳定性和规模[23]。2 然而，DeFi引入了巨大的技术和经济复杂性，这使得DeFi金融产品的解释，评估和风险评估变得越来越困难 。与DeFi打交道的金融机构和监管机构需要对这些方面进行系统评估(例如Procedre,[57,10]).最近的研究表明，DeFi是如何受到更广泛的金融系统共同的风险的：贷款协议可能变得不充分的抵押或资不抵债[59]。此外，DeFi的透明度和稳定性的承诺并不一定得到保证，例如对Tether稳定币的调查[26]。随之而来的去杠杆螺旋效应[25,74]的稳定币运行涉及Terra的算法稳定币协议及其相关的加密资产LUNA和UST，导致其迅速崩溃。UST稳定币在Terra区块链上构建的许多DeFi协议中被利用，并通过不同区块链上的桥梁。它的崩溃影响了DeFi生态系统的大部分[100]。此外，矿工和验证者可以选择将哪些交易添加到分类账和。 1TVL已成为量化和测量DeFi协议性能的流行指标。它通常被定义为用户锁定在协议中的加密资产的总价值。从技术上讲,通过从相关联的智能联系人检索令牌余额并对其定价来计算给定DeFi协议的TVL。在计算TVL值中包括给定DeFi协议的哪些资产的决定不遵循标准化程序。因此，它可能导致不同的解释甚至操纵(参见[90，89])。 2这方面的一个例子是国际清算银行创新中心的马里亚纳项目、欧洲系统的法兰西银行、新加坡金融管理局和瑞 士国家银行，该项目研究了自动做市商在外汇市场中的作用[24]。 在此顺序中，导致了前沿交易，三明治交易和相关的诉讼[14]的盛行。DeFi的崛起伴随着许多累计总损失超过30亿美元的事件[133]。这些事件突出了技术漏洞的风险[34]及其由DeFi协议的交织性质引起的放大 [71]。 许多圈子仍然缺乏对DeFi的深刻理解，这需要一个特定的框架来改进对该技术的工作知识。因此，在本文中，我们向具有不同背景的广大观众介绍了DeFi的技术基础和财务功能。此外，我们还包括最新的发现和进步，有助于了解它们的功能、设计以及它们如何互操作。 在先前的工作[34，121，107，133]的基础上，我们首先在第2节中引入DeFi堆栈引用（DSR）模型 ，作为DeFi协议构建的技术原语和财务功能的概念化。然后，在第3节中，我们更详细地描述了基本的技术原语，例如DLT和智能合约。接下来，在第4节中，我们概述了用于在DeFi生态系统中表示和转移价值的加密资产的频谱。在第5节中，我们描述了最突出的DeFi协议家族的设计和财务功能，并将它们抽象为广义的DeFi框架。在解释了各个DeFi协议的核心组件和功能之后，我们描述了如何将它们组合成DeFi组合物 （第6节）。最后，在第7节中，我们概述了遵循DSR模型的跨学科议程，并指出了未来的研究方向。 2DeFi定义和堆栈参考(DSR)模型 在介绍DSR模型之前，我们首先提供DeFi的高级定义。 定义1分散金融（DeFi）是一种竞争性，可竞争，可组合和非托管的金融生态系统，建立在不需要中央组织运作并且没有安全网的技术基础上。它由金融协议组成——以“智能合约”的形式实现——在计算机网络上运行，以自动管理金融交易。在DLT之上实施，它不需要银行或其他传统的集中式中介机构。底层生态系统 是竞争性的，因为新的中间商——矿工或验证者——竞争处理和结算交易。用户可以从不同的金融协议中进行选择;这些协议是可竞争的，因为任何人都可以成为中介或部署协议，甚至启动新的分类账;可以从基本协议组装复杂的服务;并且非托管，因为用户可以在访问金融服务时直接保管其资产。DeFi没有任何安全网，因为它缺乏对犯罪行为或投资者欺诈的保护，错误的交易无法撤消。 我们注意到DeFi比单个加密货币（如以太坊）更大。相反，整个DeFi生态系统似乎是单个子系统的复合和分散的集合，每个子系统都建立在一个DLT之上，具有特定的技术特征，这些特征描绘和界定了可以在其上实现的金融协议的设计选择。这可能会在未来发生变化，因为目前有几个项目试图在DLT之间实现通信渠道。在撰写本文时，以太坊代表了最相关的DeFi子生态系统，无论是价值锁定还是建立在其之上的金融协议的相关性。 我们还注意到只有“链上”3金融活动可以归类为DeFi。加密资产交易所，如最近崩溃的FTX，4主要是集中式平台，提供使用常规IT系统买卖加密资产的接口。他们管理和匹配私有限价订单簿中的订单，对DLT没有直接影响。同样，cryptoasset 3我们宽松地使用“链上”一词来表示在分布式账本上执行和记录的交易。 4请参阅https://www.ft.com/content/c236d6f9-da5a-4da7-8dc8-5cd450dfe39d关于FTX故障。 像摄氏这样的贷款公司5充当集中中介。与此类平台或传统机构互动的客户放弃对其资产的保管。 相反，DeFi的目标是去中介化：用户与智能合约进行交互，而不是与机构进行交互，并且不需要用户识别。例如，DeFi中的借贷是由持有贷方存入的加密资产的智能合约促进的，而这些加密资产又可以由其他也与智能合约交互的DeFi用户借用。 DeFi中的加密资产交换以类似的方式执行：虽然一些用户可以通过将资金存入智能合约来提供流动性，但另一些用户可以直接根据合约进行交换，并且价格会自动更新。这些金融服务不受传统金融机构或市场当局的控制和监督，即它们没有针对犯罪活动或投资者欺诈的保障措施。 DeFi协议将此类金融服务作为一套智能合约来实现。与任何其他现代软件程序一样，它们也遵循“抽象原则”，该原则将定义明确的函数封装在多个抽象层中，每个抽象层都使用正下方提供的功能，并为上述功能提供功能。在早期的研究中，Sch-ar为DeFi引入了一个分层框架[107]。基于此和其他相关的DeFi堆栈方法[34，121]，考虑到文献中的新发展，以及扩展DeFi中的可组合性概念，我们引入了DeFi堆栈参考（DSR）模型来说明技术原语，财务功能和DeFi协议的概念。如图1所示，它定义了三个层，进一步细分为五个子层。 沉降层Thislayerisresposibleforcompletigfiacialtrasactiosaddischarge-igtheobligatiosofalli