探究DeFi借贷：组成、公式，与用例

这篇文章是三篇系列文章的第一篇，讨论DeFi借贷协议的工作原理——它们的关键组成部分、公式和用例。在这一过程中，我们将强调，尽管协议使用不同和创意的命名方式，但它们倾向于重复、迭代和分享核心概念。其中一篇本博客文章中详细介绍如何使用ERC20?Token来代表用户在借贷池中的份额。我们将从分析这些协议的独特元素开始，并提供技术概念来区分它们的工作方式。

借贷池

在传统金融中，借贷由第三方金融机构进行调整。这些金融机构被委托执行两项关键任务：强制借方向贷方支付利息，并评估并防止被认为是不可信的当事方参与这些活动。

相比之下，在去中心化金融中，第三方借款人和贷款人是不值得信任的。这种信任的缺失激发了一个创新的设计，用于在链上促进借贷过程。

借贷池是一个智能合约。DeFi协议用户可以存入资产，目的是使用该合约来借出他们存入的资产。其他用户可以与借贷池进行交互，享受即时贷款，即抵押在池中的资产进行借款。

与传统金融方法相比，借贷池在借贷方面具有一些重大的优点，例如：

·?在DeFi中，贷款不受贷款资金与借款金额1:1可用性的限制。相反，来自协议所有用户的资金都被存入池中，从而创建了足够大的Token库存，以立即满足贷款需求。

·?DeFi不需要还款计划。贷款是根据以前存入的抵押品执行的，用户可以随时选择还款。

此时，你可能会想，「如果我不得不提供同等价值的资产作为抵押品，为什么要在借贷协议上借入资产？难道我不应该出售抵押品并购买所借资产吗？」

实际上，这种DeFi借贷协议似乎只允许完全抵押的贷款，为一个有趣的「交易」方法打开了大门：杠杆。

假设你对WBTC非常看好，非常确定它的价值会飙升！你可以在你最喜欢的借贷协议上存入一些WBTC，然后使用它来借入一些稳定币，然后用这些稳定币在某个交易所上购买更多的WBTC。在这种情况下，你暴露于WBTC的价值为1500美元，而你的初始存款只有1000美元。

但是，如果你把你的500美元的WBTC抵押品存入协议来借入更多的USDC呢？这个过程被称为超额杠杆，你可以一直这样做，直到你超出了你的借款能力，而协议的政策会阻止你这样做。

在类似的情况下，假设你对WBTC持悲观态度。你可以采取我们之前场景的相反操作，将USDC作为抵押品存入协议来借入WBTC，然后立即以更多的稳定币换掉它。如果你的预测成为现实，WBTC的价格下降了，你可以在交易所上以更便宜的价格购买相同数量的WBTC，偿还贷款并获得多余的USDC，从而打开WBTC的空头头寸。

份额Token

与传统金融一样，将资产存入借贷池的用户会受到长期保留资金的激励，并获得存款利息。利息随时间累计，按用户在协议中的存款的百分比计算，并由其相应的存款用户声明。用户在借贷池中保留资产的时间越长，他们获得的利息就越多。

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协议如何记录每个用户在池中的份额？当一个用户向池中存入资产时，他们的「份额」会稀释所有用户的份额，协议会相应地反映这一点。然而，协议不会直接跟踪和更新每个用户的池份额，而是仅处理存款人份额的变化，而无需每次提取或存入时主动更新其他用户的份额。

你可能会认为这个协议让你既能拥有蛋糕，又能吃掉蛋糕。但实际上不是这样的：

协议通过铸造和销毁ERC20Token来处理利息发放，我们称之为「份额Token」，它代表了贷款池中一个贷方的份额。这种「份额Token」设计自动调整其他「股东」的股份稀释，以反映「份额」的铸造和销毁，与他们的基础资产的存款或提取成比例

下面，我们将提供不同协议如何使用「份额Token」的实际示例，并讨论它们的相似之处。

aToken：AAVE的「份额Token」

aToken是AAVE的收益生成Token，由贷款池在存入和提取资产时铸造和销毁。

aToken是集成到AAVE协议中的类似于ERC20的Token，因此用户可以进入的每个不同市场都有一个对应的aToken。

如果我们查看AAVE借贷池合约，我们可以看到当用户向池中存入资产时发生的基本操作：

我们可以看到与用户存入的市场相对应的aToken将被称为「铸造」函数。

我们可以看到，实际要铸造的数量是：

如上图所示，在这个例子中，用户加入了一个已经在之前的存款中赚取了一些利息的市场。上面的方程式帮助我们理解这一点，因为它显示了如何使用全局指数来考虑所有用户的利息累计，这个指数会在各种操作时更新。

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当用户提取他们的基础资产时，liquidityIndex将用作乘数来计算交易中所欠的Token数量。

以下是来自借贷池合约的相关代码片段：

在这里，aToken合约的balanceOf函数有点奇怪。毕竟，我们刚刚确定铸造的aToken数量与存入的基础资产数量不同。调用IAToken(aToken).balanceOf(address(user))如何产生用户即将提取的基础资产数量？原因如下：

·?当用户提取他们的资产时，他们的aToken将被销毁。这些已销毁的aToken保持其他用户所拥有的aToken的总量与他们的份额成比例，这些份额是在用户资产提取之后的。

·?用户提取资金的市场利率会随着每次提取而更新。

正如我们先前所述，aToken是类似于ERC20的Token。我们强调它们是「类似」ERC20Token，因为它们的balanceOf函数具有独特的属性。在常规的ERC20Token中，balanceOf函数返回一个地址拥有的Token数量。

由于aToken代表池的份额，而不是直接的价值，因此aToken的balanceOf函数返回协议欠用户的基础Token的数量，以对其存款进行补偿。

在此，该balanceOf函数覆盖了继承的aToken合约中的balanceOf函数。结果，该示例逻辑中的balanceOf逻辑被执行，而不是用户Token数量的常规映射查找。

上述提到的Token数量然后乘以getReserveNormalizedIncome的结果，该函数执行以下逻辑：

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我们可以识别此处的分支：

·?如果在该块中已经更新了保留数据：返回该市场的liquidityIndex值，因为它已经更新。

·?否则：我们需要看看calculateLinearInterest中发生了什么才能找出下一个流程。

当前市场的ReserveData对象中的currentLiquidityRate和lastUpdateTimestamp被传递到此函数中，函数的结果为：

让我们分解此方程式的组件，以更好地理解linearInterest值的要点：?

·?currentLiquidityRate：可以将其视为我们所在市场的年利率

·?block_{timestamp}-lastUpdatedTimestamp：自上次更新以来经过的时间

注意：由于我们在getNormalizedIncome中选择了第二个分支，因此在此时保证该值为正值。

因此，我们可以将此利息应计机制视为一个简单的利息复合机制，它在每个区块中进行复合。现在，我们已经确定了要为用户累计的利息金额，我们只需要将该值乘以流动性指数，然后在balanceOf函数中进行用户的规范化收入乘法：

现在我们了解了aToken背后的逻辑，但我们仍然需要解决liquidityIndex的工作原理之谜。

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在下面的示例中，liquidityIndex可以定义为一定时间内储备积累的利息：

回顾之前提到的liquidityRate变量-现在我们将讨论它在计算liquidityIndex中的使用。只有当liquidityRate大于0时，才会积累利息-换句话说，只有该市场中有任何APY时才会积累利息。这是有意义的。

让我们快速回顾一下calculateLinearInterest的实际操作：

上述逻辑可以转化为以下方程式：

正如我们可以在DefaultReserveInterestRateStrategy.sol合约中看到的那样，liquidityRate是通过以下方式定义的：

因此，可以写为：

整体借款利率在此定义为：

我们可以将其写成：

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利用率可以定义为：

在定义利用率时，我们更容易考虑储备中流动性与市场中总流动性之间的比率，这可以简化为：

现在我们可以使用这两个定义来编写流动性指数的方程式：

由于totalBorrows在分子和分母中都存在，因此我们可以写成：

关于流动性指数的方程式，现在已经说得够多了，我们以后会再来讨论这个定义。

cToken：Compound的「份额Token」

让我们继续我们下一个借贷协议示例，Compound。

Compound使用称为cToken的「份额Token」来处理借款和放贷。这个Token为Compound协议中所有可用于用户借贷的资产进行记账。

与我们在AAVEV2中讨论的类似，Compound的「份额Token」被铸造并用于赎回基础资产。

Compound使用的汇率类似于AAVEV2的流动性指数，以确定应铸造多少cToken。这个汇率是一个这样的函数：

让我来解释这里的关键术语：

·totalCash：cToken账户拥有的ERC20基础Token的数量。?

·?totalBorrows：借款者借出市场上的ERC20基础Token的数量。?

·?totalReserves：保留的一定数量的ERC20基础Token，可通过治理方式进行提取或转移。?

·?totalSupply：返回cToken的总供应量的ERC20函数。

有了这个背景，我们可以写出Compound的汇率方程式：

当用户存入ERC20Token时，汇率决定了将铸造多少cToken作为回报：

要铸造的cToken数量由以下方程式定义：

eToken：Euler的「份额Token」

为了进一步巩固这些协议之间的相似性，让我们再分析另一个借贷协议Euler，看看它如何处理借贷。

在下面的示例中，deposit函数允许用户存入ERC20Token以换取eToken。

正如我们所见，internalAmount是为此转移铸造的eToken数量。

与Compound的名字和函数exchangeRate又一次直接重叠。

让我来解释一下用于计算汇率的关键参数：

·?poolSize：使用基础资产的ERC20合约中，以池合约地址调用balanceOf函数的结果。

·?totalBorrows：借出的ERC20基础Token的总量，目前不在池中。

·?totalBalances：所有eToken持有者的总余额。

因此，方程式将是：

总结

我们已经涵盖了3个借贷协议：?

·?AAVEV2?

·?Compound?

·?Euler

我们已经检查了「份额Token」的铸造方式，以及它们如何通过借贷池交换存款资产。

我们提出的三个方程式可以归纳为一个简单的方程式：

请记住，汇率可以按照协议定义的任何方式进行定义。这些任意的汇率可以增加铸造的Token数量，如果大于1则会减少数量。

在AAVEV2和Compound中，我们已经看到了someRate变量的一些相似之处。在Compound中，someRate是：

而对于AAVEV2，someRate的定义如下：

流动性指数的定义为：

虽然我们不能将每个协议的汇率归纳为一个式子，但对于AAVE2和Compound，我们知道汇率是市场中总流动性的函数。回到我们的方程式，给定totalLiquidity是市场中ERC20基础Token的总量，那么在exchangeRate表达式的分子中和liquidityRate的分母中的分子是功能上相同的。

简而言之：这些协议在本质上是相似的。虽然它们有时可能使用不同的术语，但当将它们分解为方程式时，每个组件在实现中都具有类似的目的。我们邀请读者随机选择一个借贷协议，并检查我们在此处讨论的归纳是否也适用于该协议。如果适用的话，请随时告诉我们。

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