大空头2.0？ PoS和DeFi可以从MBS学到什么

一种观点认为，造成2007-2008年金融危机的罪魁祸首是MBS，而当前出现在加密货币世界中的股份衍生产品与MBS基本相似，那么其引入也会引发危机吗？

原始文本由Gauntlet创始人Tarun Chitra和占位符成员Alex Eans共同撰写。在本文中，他们建议，如果PoS和DeFi协议开发人员决定在其协议中包括质押衍生功能，则他们需要考虑到它们实际上是在上面。这是在系统中添加了无信任抵押债券（MBS），这可能引入了巨大的风险，他们通过仿真评估了理论模，发现确实存在可以很好地添加这些导数的“**”方法。健康）状况”

（图片来自：flickr.com）

“我认为利率的作用是保持平衡，而不是在新资本商品的需求和供给之间保持平衡，而是在……流动性需求和满足该需求的手段之间保持平衡。”

—孟德斯鸠

自1929年股市下跌以来，美国人清楚地理解了“流动性为王”这一短语。 2007年的金融危机是许多人第一次感受到这种印象。几乎每个市场都发生了破坏性损失，最明显的损失是房地产市场，房地产市场应该是最安全的并受到政府的保护。加密货币诞生于这场危机的灰烬中。他们承诺将接受不受审查且其供应不能被政府操纵的货币。

但是，今天，加密货币世界正处于由中心化式和去中心化场所提供的大量杠杆作用中。这种杠杆作用通常是以成本为代价的，也就是说，当市场条件失控并且保证金要求充斥交易所，保管人和智能合约时，流动性将不足。人们为什么需要如此大的杠杆作用以及导致这些流动性紧缩的原因？

为了探究这些问题，本文将重点讨论去中心化金融（DeFi）协议和权益证明（PoS）网络代币的杠杆作用，它们通常被称为权益衍生工具。我们假设许多杠杆加密货币产品看起来像是2008年金融危机的元凶。我们进行这种比较的动机不是谴责DeFi或PoS，而是指出这些协议可以做得更好的特定机会。但是我们还假设，如果不加以控制，相同的风险很可能会出现在加密货币市场中。

某些市场参与者变得“太大而不能倒闭”尤其重要，但是在加密货币世界中，有什么太大而不能倒闭呢？想象一下一个世界，在该世界中，由于大量借款，其所管理的币安资产被过度利用。随着这些资产开始大量清算（例如312黑色星期四的Maker清算）， 币安可以促进采用DAO式叉子以免于清算。这类似于2007-2008年金融危机后的救援行为。

我们在最近关于衍生金融工具的论文中试图对这些风险和其他风险进行建模。我们不仅讨论了PoS网络，还讨论了DeFi协议（Aae，Compound和Synthetix），并将其特征与传统证券化结构的特征进行了比较。

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什么是权益衍生品？

首先，让我们了解为什么会有抵押衍生品。

PoS代币的目标是用锁定的加密资产提供的安全性代替消耗能量的工作量证明（PoW）的哈希工作。 PoW迫使矿工“锁定”能源和硬件，而PoS迫使参与者锁定资金。但是它们有什么不同？

关键差异来自流动性限制。为了确保网络处于活动状态（可以继续接受交易），PoS网络迫使用户长时间锁定其权限。通过锁定资金，当验证者执行恶意操作时，网络可以执行惩罚，这称为惩罚。例如，如果网络需要99.999％的时间使节点联机以确保活动，则可能会在选择要生成的块期间惩罚那些不联机的节点。

另一方面，PoW矿工通过在挖矿硬件上花费前期资金来锁定资金的“权益”，并且当他们获得丰厚的奖励和费用时，他们将偿还这笔费用。鉴于硬件的前期成本，矿工在等待分期付款以偿还机器并获利时经常遇到流动性问题。如果矿工的支出增加了（例如，由于能源成本增加），他们可能不得不借现金来支付电费。目前，矿工通过赚来的硬币进行抵押贷款。从理论上讲，他们可以将其挖矿硬件用作借入现金的抵押品。然而，Anicca Research的张国宝（Leo Zhang）在一份报告中说，挖矿市场的二级市场疲软，这使得放贷人不敢接受矿工作为抵押。取而代之的是，矿工直接将其硬币抵押给借款，这是诸如BlockFi和Nexo之类的贷方提供的杠杆猛增的主要原因。

在比特币 ，矿工每100块（约16.6小时）收到一次赢得的硬币，因此很容易获得硬币。相反，这对于股权证明（PoS）网络来说很难做到，因为许多协议通常都规定PoS代币将被锁定数周甚至数月。为了允许PoS验证者获得类似于PoW矿工的流动性，开发者提出了质押衍生工具。这些衍生品允许您通过发行以锁定资产作为抵押的合成资产来借款，以为参与者提供一定的流动性。合成资产的定价应确保其价值永远不会超过基础借款资产，并在借款人违约时损失其价值。在最简单的情况下，当验证者被严重没收并降至**抵押贷款水平以下时，即发生违约。然后，网络将占据验证者的权限，并根据需要重新分发它。

但是网络如何确定验证者可以借入的价格？关键参数是衍生产品定价功能。让我们考虑一下双方如何机械地执行这种贷款。假设有一个贷方要去贷方检查PoS链以检查贷方的余额。如果借款人的要求和余额令人满意，则贷方可以借出借款人代币，将贷款添加到其贷方簿中，然后重新计算价格。跟踪价格很重要，因为它使贷方可以准确地为随后的任何贷款定价。然后，贷方继续监视链。如果借款人被罚款，贷方将更新其贷款帐簿和价格。在锁定期结束时，贷方可以要求清算资金或评估借款人必须支付的价格。但是，所有这些步骤都取决于贷方是否有能力相信借款人会在锁定期结束时偿还正确的金额。

这些交易可以通过智能合约执行。实际上，智能合约可以直接与PoS协议的共识算法连接。这样的合同可以监视罚款并计算衍生价格函数。此外，我们可以通过使用Uniswap等恒定功能做市商（CFMM）为衍生产品定价。共识协议和DeFi协议之间的这种交互表明了与智能合约应用程序层交互时共识协议的资本效率提高了。

但是，当今许多PoS网络不支持此功能。人们从网络本身借钱可能很奇怪。但是，一些新网络，例如Celo，Terra和Facebook的Libra，已经将其共识算法实现为由分布式虚拟机执行的智能合约。在这些系统中，共识是**的公民，可以升级以与其他智能合约进行交互。此外，DeFi合同可以与共识交互并读取系统的当前状态，以确定是否发生了默认事件（例如罚款）。例如，Celo的区块链实现了一个恒定功能做市商（CFMM），该产品在共识协议中用于管理其算法稳定币的稳定性。他们的实时协议有效地构建了质押衍生工具。

所有这些贷款安全吗？毕竟，PoS网络实现的安全性与投入的资金成正比。换句话说，双倍支出[1]将花费股本资本的33％或50％。通过借入抵押资产（一种重新抵押），当他们购买X枚硬币并有权获得X + Y枚硬币时，他们可以利用其资本获得杠杆作用，其中Y是贷款的规模（以X为单位） ，由衍生定价功能确定）。但是，如果它们默认，网络将保留XY硬币，从而降低了网络的安全性。因此，如果p是借款人拖欠其Y货币贷款的概率，则网络已抵押（1-p）X + pY货币，并且通过发行此类贷款而失去了安全性。

随着借款人信用质量的提高，其价值将发生变化，从而导致严重的激励问题，因此很难估算p值。例如，如果衍生产品的价格上涨到很高的价格，人们就可以有效地将罚款成本降低到零，并放弃他们的权益。另一方面，如果p真的很小，比如说十亿分之一，那么网络所面临的安全损失就很小（XY的十亿分之一），并且验证者可获得的收入几乎与之相同。在PoW中相同的收入。

当我们考虑如何汇总衍生贷款时，事情变得更加有趣。为了促进股票衍生资产的流动性和价格发现，我们希望PoS衍生品可以在验证者之间交换。这类似于Maker可以输出资产Dai的方式，但是单个cdp / Vault仍然是不可替代的。

在这种情况下，已抵押衍生产品的价格与验证者的集体义务相关联。由有抵押贷款池担保的债券发行正是MBS和相关证券化结构所针对的。但是，如何通过互联网向用户提供贷款以达到与MBS相似的杠杆作用？让我们退后一步，看看为什么个人和银行需要抵押。

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假设您刚刚以$ 640,000的价格购买了房屋，并支付了$ 100,000的首付，接下来的15年中，您每月要支付$ 3,000。十年后，让我们假设您有460,000美元的房屋净值[2]，并且您想购买特斯拉。您的银行帐户中现金很少，但您的资产确实价值$ 460,000！如果您可以在房屋中借入$ 100,000并在5年内还清该怎么办？这就是房屋净值贷款的确切含义。请注意，这笔贷款为您提供了杠杆作用，因此您可以立即通过非流动资产（房屋）获得流动资产（现金），但要付出一定的利息。如果房主很不幸，特斯拉倒闭，失业，并导致10万美元的贷款违约，贷方可以通过收回房屋来清算贷款。

接下来，假设您是一家发行抵押贷款的银行[3]。当您提供$ 500,000住房贷款时，您突然损失了$ 500,000可用于借贷的资金。更糟糕的是，债务无法流动，您不能直接从债务中借钱以获得更多资金借给他人。这种情况就是证券化的目的！证券化是指将资产移交给不拥有其他资产但发行股票的公司，然后将这些股票出售给投资者。如果房屋，抵押或捆绑抵押之类的资产价值100万美元，并且该公司发行了1,000股可转让股份，则每股拥有该资产的1/1000的权利。

执行证券化的实体（例如银行）将被收取创建股份的费用。请注意，贷款持有人通过利用非流动资产的未来现金流量（利息支付）来获得流动性（现金）。如果房主不能支付利息，银行将收回房屋，在止赎拍卖中将其出售，并将收益分配给500股股东。在实际情况中，贷方将许多房屋收集在一起并出售捆绑的房屋股份-这是抵押支持的证券。

这两种情况有什么共同点？首先，资产/负债的所有者必须履行15到30年内支付或收取抵押利息的长期承诺。但是所有者有许多短期负债或需要短期流动性的机会。为了获得流动性，他们借了自己的资产。这种有担保的贷款使借款人可以获得流动性，同时允许贷方有一些下行保护-他们可以清算抵押品（房屋）。这种将长期资产转换为短期负债的能力是金融业的基石。

在加密货币世界中，我们有两种类的贷款。对于借款人而言，像Compound或Aae之类的贷方就像Tesla贷款一样，您抵押您的加密货币抵押品（类似于房屋）以获得稳定币（类似于购买Tesla的美元）。如果您无法偿还贷款，或者抵押品价值低于借入的金额，您将被清算。

同样，质押的衍生工具允许验证人在质押过程中借钱。如果同时有许多验证人出借其权利，则网络将根据其违约概率将债务分配给每个人。必须估算必须为安全性损失定价的网络

总结网络的总安全资本。

其中

• S是用于保护网络的资金量；

• p是默认概率的向量（例如，第i个元素是第i个验证者的默认概率）；

• X是抵押的向量（例如，X的第i个元素是第i个验证者抵押的数量）；

• Y是借入向量（例如，Y的第i个元素是第i个验证者通过权益衍生工具借入的金额）；

正如抵押贷款证券（MBS）代表许多贷款的总价值一样，将已抵押的衍生产品库留在单个投资组合中，然后对其进行标记化。总价是最重要的指标，它代表了网络安全的价格！

但是，如果抵押衍生品就像抵押债券（MBS）一样，难道不是那么可怕吗？我们会再次引发金融危机吗？

也许“加密证券化”和MBS之间存在关键区别。首先，让我们退后一步，看看证券化的特征。证券化的最简单功能是合并资产并发行以现金流量作为抵押的证券。在下面的MBS（公认漫画）示例中，抵押贷款发起人向消费者提供房屋贷款。发起人然后将贷款出售给特殊目的实体以换取现金。实体通过向投资者发行债券（例如MBS）来为购买提供资金。这些将代表潜在的数以万计的个人贷款的现金流量，流动性将远远大于构成它们的贷款。这样，大购买者可以购买符合其风险承受能力的单**动资产，而不必购买成千上万的个人贷款。

如果我们看一下Aae和Compound这样的DeFi贷款协议，我们会发现非常相似的结构。一组异类贷款被收集到智能合约中。该协议通过发行债券（例如cDAI）来为这些贷款提供资金，这些债券由贷款的现金流量提供支持。从这个意义上说，Compound和Aae不仅是贷款协议，还是证券化协议。

关键区别在于，贷款协议既可以产生贷款，又可以自动执行证券化。相反，在常规证券化中，与借款人的关系通常由发起人中的单独实体处理。对于PoS而言，这种差异至关重要，因为协议需要自动强制清算债务过多的借款人。像Liquity这样的DeFi协议也计划这样做。

证券化交易通常通过转移来识别：发行由同一资金池支持的不同类的证券，以满足不同的风险偏好。乍一看，在上述以cDAI形式发行统一债券的复合示例中似乎缺乏这种能力。但是，我们开始看到具有较低风险（例如，将cDai与通过Opyn或Nexus Mutual进行保险保护相结合）和较高风险（例如，PoolTog ETH er）的选项，以迎合具有不同偏好的贷方。

抵押债券（MBS）导致了2007-2008年的灾难性金融危机。涉及的具体问题之一是很难对其进行透明定价。部分原因是委托**问题，很大一部分是由于发生违约与违约对MBS的影响之间的滞后时间。例如，如果借款人拖欠房屋，则欠款将首先转移到贷方。然后，贷方将欠款报告给抵押证券化部门，抵押部门随后告知所有股东其留置权已经违约。由于美国国内市场的不可预测性，此过程可能需要几个月的时间才能将违约行为传播到复杂的金融系统[5]。

在加密货币世界中，问题并不那么明显。利用加密货币杠杆，无论是加密抵押还是抵押抵押，所有参与者都知道贷款何时违约。这意味着依赖于这些贷款的金融产品（例如抵押衍生品）可以在发生违约时立即定价和清算。尽管清算中仍然存在风险，例如，市场和流动性风险可能会抑制协议中的清算人（例如大宗交易或庄家交易）[4]，这比传统市场更有效。相对便捷的清算已导致加密货币世界的有效性，这意味着可以在传统金融世界中以更困难的方式对更复杂的证券进行定价，打包和重用。

但是，此优惠并非免费提供。与靠近借款人的发起人不同，该协议缺乏对借款人基本信用质量的了解。此外，它以加密货币形式接收的抵押品的质量通常要低得多。 DeFi协议旨在通过高度中心化的要求和积极的清算政策来解决这些问题。

此外，由于清算减少了货币供应量，因此抵押衍生品还有其他风险。原因是当验证者拖欠贷款时，PoS协议会从系统中烧掉其资产。货币供应量的减少为其他验证者提供了更多的预期未来回报，但可能会降低系统的安全性。即使协议通过提高货币汇率进行补偿，市场也可能折价这些资产的价值。因此，每次执行清算时，网络的安全性可能会大大降低。

**，传统的证券化结构在很大程度上依赖于代表许多不同借款人的多元化贷款池。 DeFi和PoS协议的假名性质可能使评估该协议对任何单个实体的披露程度变得困难。这对于研究PoS而言，研究借款人之间的财富分配更为重要。 PoS参与者之间的财富不平等可能会将风险中心化在少数借款人上，从而危及安全。

这是本文的重点，其中我们研究了抵押衍生产品如何影响PoS网络中的不平等和回报。我们发现，在一定条件下，抵押衍生品可以减少不平等现象。有两种直观的原因导致这种效果。首先，通过允许验证者回收资本，验证者可以访问类似的机会集，而不论其规模如何，从而公平竞争。其次，过度利用杠杆检验者的违约行为将通过烧钱来增加他人的利润。当大验证器默认时，此效果更加明显。我们希望指定“太大而不能失败”的验证者将取消此结果。为了使衍生工具更好地发挥作用，验证者必须按比例分担违约风险并集体惩罚风险行为，尤其是大实体的行为。

这对协议开发人员意味着什么？如果他们决定将质押的衍生工具功能包含在协议中，则需要考虑他们实际上是在其系统中添加了无信任抵押债券（MBS）。从积极的方面来看，它们使验证者可以优化其资本效率并获得更好的总体回报，同时清算可确保这些留置权始终得到正确定价。另一方面，熟悉的抵押债券（MBS）风险可能仍在PoS系统中徘徊。如果在线借贷标准宽松，衍生工具可能会大大降低网络的安全性。协议设计者需要仔细设计派生的定价函数，该函数告诉验证者他们可以借多少钱。

我们使用Gauntlet的Agent模拟平台评估了他们的理论模，发现确实存在一个“**条件”以很好地添加这些导数。在这些情况下，积极因素可能大大超过消极因素，并且PoS协议的质押衍生工具可以有效地实现平衡。如果无**确估计违约风险的价格，或者在必要时未能主动执行清算，将导致安全性大幅下降。

加密货币现在正进入20倍的杠杆猛增。对于协议设计者和运营商来说，仔细了解即将到来的金融工程中的风险将是明智的。

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我们要感谢Hasu，Georgios Konstantopoulos，Haseeb Qureshi，Celia Wan，Leo Zhang（Anica Research），Yi Sun，Matteo Leibowitz，Shannon Brick，Guillermo Angeris，Xien Tang Kao，Mario Laul和Fabian Trottner的评论和批评。这篇博客文章和建议。

1.如果系统使用拜占庭容错共识协议，则为33％。如果系统使用“最长链”中本聪共识协议，则为50％。

2.净值是您所欠的抵押贷款与房屋当前价值之间的差额。当您还清抵押贷款时，房屋价值将增加。如果您的抵押贷款欠款$ 180,000，而您的房屋价值$ 640,000，则房屋净值为$ 460,000。

3. Haseeb Qureshi的技术说明：从技术上讲，银行实际上不需要1：1的存款。但是从抽象的意义上讲，您确实需要从存款中提取资金，因为银行需要维持准备金率。因此，假设银行接近准备金率（或有效的“我们对这个准备金率感到满意”准备金率），那么如果它们发行边际贷款，则它们将超过其准备金率，这意味着他们需要更多地平衡存款。因此，在平衡下（除非银行逐渐降低其存款准备金率，这在银行监管中经常发生），银行确实需要存款来发行新贷款。

4.当清算人无法购买执行清算所需的资产（例如购买止赎抵押品所需的加密货币）或波动率过高而无法可靠地提取套利时，就会发生这种情况。有关这种情况的详细说明和模拟，请参阅Gauntlet的“复合市场风险报告”

5.请参阅穆迪（在金融危机之前）和此后对违约时间的分析。