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MakerDao原理

作者:互联网

1 Maker协议简介

1.1 Maker协议(Dai稳定币系统)

Maker协议是以太坊上的智能合约平台,通过抵押债仓(Collateralized Debt Position, CDP)、自动化反馈机制和适当的外部激励手段支撑并稳定Dai的价格,简单来说就是:Maker协议是Dai稳定币系统。
Maker协议由世界各地的治理型代币MKR持有者管理,通过由执行投票(Executive Voting)和治理投票(Governance Polling)组成的科学型治理系统。
Maker协议是以太坊区块链上最大的去中心化应用之一。

1.2 MKR(治理代币)

MKR是Maker协议的治理代币,MKR持有者可以管理Maker协议及Dai的金融风险,从而确保该协议的稳定性、透明性和高效性。
投票合约中锁定的每一个MKR代币均等同于一票。

1.3 Dai(稳定币)

通过在链上提供足额资产抵押担保发行,和美元保持1:1锚定(软锚定),即1Dai=1美元。如下图所示,Dai的价格基本保持在1美元左右(偏差基本都保持在3%以内)。
在这里插入图片描述
任何个人、企业都可以通过Dai兑换避险资产,或者抵押借Dai获得流动资金。Dai可以作为任何其它数字货币资产一样使用:自由发送给他人,作为商品和服务的支付手段或者长期储藏。

1.3.1 Sai(Single-Collateral DAI, 单担保Dai)

在2017年12月MakerDAO发布了第一版中只支持通过ETH质押生成Dai,所以是单一资产抵押。在这一版中,以太池(PETH)是唯一被接受的抵押资产类型。在这一阶段,希望创建CDP并生成Dai的用户首先需要有PETH。操作起来很简单,用户只需把ETH放入一个特别的智能合约中,这个智能合约会把所有用户存入的ETH整合成以太池(PETH),给与用户相应ETH价值的PETH。如果ETH的市场价格突然出现下跌,抵押债仓的债务超过了其抵押资产的价值,Maker平台会自动稀释以太池(PETH)去进行资产重组,这也意味着PETH的可兑换以太数量将下降。在Maker系统升级到多种抵押资产后,以太池(PETH)将会被移除并由以太和其他抵押资产类型所替代。

1.3.2 MCD(Multi Collateral Dai, 多担保Dai)

目前Maker协议接受所有基于以太坊并且经过MKR持有者批准的资产作为担保物,所以是多资产抵押。

2 Dai的创建与使用

2.1 创建Dai

任何人都可以在Maker平台上通过智能合约用抵押资产生成Dai,这种智能合约就是抵押债仓。
进入oasis.app,选择「Open a Maker Vault」,进入borrow页面,如下所示:
在这里插入图片描述

选择一个钱包,连接钱包成功以后,进入ossis主页,如下所示:
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注意看当前质押率是252.88%,也就是如果想生成1Dai,那么需要质押价值约2.53Dai的资产

接下来可以创建自己的金库了,创建金库第一步是抵押品类型,如下所示:
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说明:

稳定费率:基于你的金库Dai债务累计的利息费。
清算率:是指触发金库清算的最低抵押率(抵押品价值/借 Dai 债务)。
清算罚金:清算发生时,对借Dai债务额外收取的罚金。

初始化金库和抵押品授权,如图所示:
在这里插入图片描述
这个过程需要在钱包中进行授权,在coinbase中授权如图所示:
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这个过程需要花费几分钟时间,完成后如图所示:
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下面就可以抵押ETH生成Dai了:
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确认金库信息:
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这个过程需要在钱包中进行支付,在coinbase中支付如图所示:
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确认成功后就可以进入金库了:在这里插入图片描述

2.2 Dai放贷

这里以在coinbase上操作为示例演示,首先进入钱包主页,如图所示:
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点击「Earn insterest on your crypto」,进入以下页面:
在这里插入图片描述
选择币种,因为我们这里是Dai,所以选择「Dai」,进入以下页面:
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目前支持在Compound、dYdX上进行投放挣放贷利息,进入Compound后就可以设置愿意放贷的金额了:
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金额确定后和Compound通讯,将Dai换成cDai:
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成功后我们就可以在主页看到我们的cDai:
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接下来就坐等收放贷利息了。

2.3 还Dai

在金库主页中点击「偿还」按钮,输入需要偿还的Dai,如下图所示:
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在coinbase中进行授权:
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还款成功后如下图所示:
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如图中所示,已借从500Dai变成了0Dai;接下来就可以取回自己的资产了,取回资产过程同样需要coinbase中确认,且需要支付费用,如图所示:
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最后金库的样子:
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资产概览的样子:
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2.4 以太坊上的手续费好贵

为了完整走一遍流程,花费了好几百美刀,真贵!!!
整体感觉是,如果只创建少量Dai、然后进行放贷、还款,得不偿失,因为ETH手续费是真的贵。

3 Maker协议原理

Maker协议核心就是通过CDP(质押债仓)生成Dai,并通过一系列措施维持Dai的价格稳定。
生成Dai意味着生成一笔债务,这笔债务会将CDP中的抵押资产锁定,直到用户偿还Dai后才可以拿回抵押资产。

3.1 创造货币-Dai

质押债仓(CDP)其实就是通过质押一种资产生成Dai的智能合约。
现实社会的抵押贷款过程简化后如下图所示:
在这里插入图片描述

Maker上的抵押债仓和这个过程非常类似,将ETH存入CDP智能合约,然后就获得Dai贷款。例如:目前1ETH=700~800美元,假设1ETH=750美元、质押率=250%,那么可以质押1ETH可以获得约300Dai的贷款,质押后你还拥有1ETH,不过不能控制它;被质押在CDP中的1ETH一直被锁定,直到还清300Dai(外加稳定费);当然如果ETH价格大幅度降低,触发清算机制,此时会拍卖CDP中质押的ETH。整个过程如下图所示:
在这里插入图片描述
其中:CDP承担的是银行的角色,是Maker系统中负责保管抵押品(ETH)的地方,ETH就类似约房产,Dai就类似于银行的放款的人民币或美元。

通过CDP创造的Dai数量取决于你在CDP中投入的以太币价值,这个比例是固定的,但可以随时间变化。抵押ETH的价值和所能创造的Dai的价值比率,我们称之为抵押率(或质押率)。

另外,在oasis上有借贷计算器供参考使用:
在这里插入图片描述

3.2 维持Dai稳定

Dai是软锚定美元的稳定币,那么Dai是如何实现价值稳定的呢?

3.2.1 目标价格变化率反馈机制

MakerDAO是通过目标价格变化率反馈机制(TRFM)来实现的。

3.2.2 足够的偿付能力

Dai是通过质押其他资产生成的,为了保证Dai价格稳定,只需要保证质押资产拥有足够的偿还能力即可。

3.2.3 最后的偿债机制

清算启动时,Maker平台会自动购买CDP中的抵押资产并逐渐卖出,具体来说是:

在单一抵押资产Dai的阶段,通过流动性供给合约的过渡机制实现;
在多种抵押资产Dai阶段,通过竞卖机制实现。

3.2.3.1 流动性供给合约(单一抵押阶段过渡性机制)

在单一抵押资产Dai的阶段,清算的过程叫做流动性供给合约。当CDP被清算,系统会立即回收其抵押品;CDP持有者会收到去除债务、稳定费用和清算罚金后的剩余抵押资产。
PETH抵押资产将会在流动性供给合约中出售,看护机可以自动交易Dai购买PETH,所有支付的Dai会从流通中立即销毁,直到CDP债务数量被消除。如果在去除CDP债务后还有剩余的Dai,这部分Dai会被用来购买并销毁PETH,从而提高PETH可兑换ETH的比例。这对PETH持有者来说将会是收益。如果出售的PETH未能募集到足够的Dai以偿付整个债务,系统会连续增发并出售PETH。以这种方式新创造出来的PETH会降低PETH可兑换ETH的比例,从而使得PETH持有者收益减少。

3.2.3.2 债务竞卖和抵押资产竞卖(多种抵押阶段机制)

3.3 存款利率-Dai存款利率(Dai Savings Rate,DSR)

Dai作为稳定币具有价值储存的职能,Dai存款利率(Dai Savings Rate,DSR)让所有Dai用户可以自动获得储蓄收益,用户只需将他们的Dai锁入Maker协议的DSR合约中即可。该合约可以通过Oasis的存款平台或其他接入Maker协议的平台访问。DSR合约不对用户设置最低存款要求,用户可以随时从DSR合约中取出部分或全部Dai。

DSR是一个系统全局参数,决定了Dai持有者可基于其存款获得的收益。当Dai的市场价格由于市场变化而偏离目标价格时,MKR持有者可以通过投票更改DSR来维护价格的稳定性:

最初,每周都会有一个DSR调整流程。MKR持有者首先评估并讨论市场参与者提供的公开市场数据和特定数据,然后再投票决定是否有必要调整DSR。长期计划是实现DSR调整模块(DSR Adjustment Module),即一个可以直接控制DSR和基础利率(Base Rate)的即时访问模块(Instant Access Module)。
通过该模块,单个MKR持有者可以代表一群MKR持有者轻松地调整DSR(调整的幅度范围和频率范围由MKR持有者预先设定)。该计划旨在提高DSR对瞬息万变的市场状况的灵敏度,并避免过度使用执行投票和治理投票这两个标准治理流程。

说明:DSR和存款利息很像,当Dai价格低于目标价格时,提高利率,收益增加让用户更愿意持有Dai,从而提升Dai价格;当Dai价格高于目标价格时,降低利率,用户持有Dai争取的收益降低,降低用户持有的意愿,从而降低Dai价格。

4 Maker协议系统设计

关于Maker系统设计更详细的内容可以参考:Maker Docs

4.1 模型

4.1.1 Maker协议模型

在这里插入图片描述

4.1.2 Maker系统模型

在这里插入图片描述

主要包括:

4.2 紧急关停

4.2.1 紧急关停的目的

MKR投票者也可以通过在紧急关停模块(Emergency Shutdown Module, ESM)中存入MKR来立即触发紧急关停,只要有足够多投票者认为有必要即可。这可以防止(激活状态下的)治理安全性模块推迟关停提议的执行。在紧急关停模块中,只要达到一定的票数,关停就会立即生效。

4.2.2 紧急关停过程

4.2.2.1 Maker协议关闭;金库所有者取回资产

一旦关停启动,用户就无法再创建新的金库或操控已创建的金库,喂价机制也会冻结。冻结喂价机制可以确保所有用户都能取回其应得的资产净值。Maker金库的所有者可以立即取回金库中超过为债务担保所需的担保物。

4.2.2.2 紧急关停后的拍卖流程

关停被触发之后,担保物拍卖开始,且必须在特定时间段内完成。这个时间段是由Maker治理决定的,比最长的担保物拍卖期限略长一些。这可以保证,在拍卖流程结束之时,所有拍卖都能完成。

4.2.2.3 Dai持有者赎回剩余的担保物

在拍卖流程结束之后,Dai持有者直接按照固定的汇率用Dai赎回担保物,即,基于Dai的目标价格来赎回担保物。例如,假设ETH/USD汇率是200:1。紧急关停启动之时,某个用户持有1000Dai,按照1美元的目标价格来计算,该用户在拍卖流程结束之后可赎回5ETH。赎购是没有限期的。Dai持有者将以一定比例赎购担保物组合中的每种担保物。要注意的是,Dai持有者可能会蒙受损失,无法以1美元的目标价格全部兑付他们持有的Dai。一方面是因为担保物贬值带来的风险,另一方面是因为金库持有者有权在Dai持有者赎回剩余担保物之前有权取回多余的担保物。关于紧急关停的详细信息,包括优先赎购权,参见已发布的社区文档。

4.3 风险参数

为了控制CDP风险,Maker Vault提供了一些风险控制的参数。

4.4 风险和措施

4.4.1 风险:恶意参与者对智能合约基础设施发起恶意攻击

对于Maker协议来说,最大的风险之一就是恶意参与者。例如,有程序员发现已经部署的智能合约中存在漏洞,然后利用这个漏洞来攻击协议或是窃取系统中的资产。在最糟糕的情况下,在协议中充当担保物的所有去中心化数字资产都会被盗,而且无法恢复。

措施:形式化验证&审计
Maker基金会的第一要务是维护Maker协议的安全性,而Maker协议最坚固的防线是形式化验证(Formal Verification,形式化验证是指从数学上完备地证明或验证系统的实现方案是否确实实现了设计所描述的功能,不会产生意外的副作用。)。Dai代码库是第一个经过形式验证的去中心化应用代码库。
除了形式系统验证之外,与区块链行业中最顶尖的安全组织签订安全审计合约、组织第三方(独立)审计和Bug赏金计划,具体见Maker基金会的安全路线图,也可以查看Maker的多担保Dai安全性报告Github库

这些安全措施形成了一个强大的防御系统;然而,这个系统绝非天衣无缝。即使经过了形式化验证,对预期行为的数学建模也有可能存在问题,或者对预期行为的假设本身也有可能是错误的

4.4.2 风险:黑天鹅事件

Maker协议可能会遭受下列黑天鹅事件:

措施:Maker协议搭配良好的治理机制。
Maker协议(清算率、债务上限、治理安全模块、预言机安全模块、紧急关停等)搭配良好的治理(例如,对危机的迅速应对、周全的风险参数等)有助于防止及缓解攻击所产生的严重影响。

4.4.3 风险:无法预见的定价错误和市场的非理性

信息输入机制的喂价问题和非理性的市场动态会导致Dai的价格在较长一段时间内发生波动。如果用户对系统失去信心,即使利率调整和MKR增发达到极端的水平,也无法为市场带来足够的流动性和稳定性。

措施:激励看护者、紧急关停
Maker治理聚集了足够大的资金池来激励看护者,以此实现理性和市场效率的最大化,让Dai的供应量在不受市场冲击的情况下稳定增加。紧急关停是最后一道防线,一旦紧急关停被激活,Dai持有者可以用目标价格赎购担保物。

4.4.4 风险:Maker基金会解散

Maker基金会当前的目标是:与独立的参与者一起维护Maker协议并在全球范围内推广其应用,同时促进治理流程。
但是,根据Maker基金会的计划,一旦MakerDAO可以完全实现自我治理,Maker基金会就会解散。如果MakerDAO在Maker基金会的解散之后无法独挑大梁,Maker协议未来的健康发展将遭受威胁。

措施:在Maker项目实现“渐进式去中心化”之后,基金会的解散并不会影响MKR持有者的利益。此外,对Maker系统的成功管理将带来充足的治理资金,用以持续维护并改善Maker协议。

4.5 主要的外部参与者

除了智能合约基础设施之外,Maker协议的运行还需要依靠各类外部参与者群体:看护者(Keeper)、信息输入者(Oracle)、全局清算者(Global Settler,Emergency Oracle,紧急信息输入者)和Maker社区成员。
清算商是Maker协议经济激励机制的受益者;
信息输入者和全局清算者都是享有特殊系统权限的外部参与者,其权限由MKR持有者通过投票赋予;
Maker社区成员是提供服务的个人和组织。

4.5.1 看护者(Keeper)

看护者是独立的(通常是自动化的)参与者,在套利机会的激励下为去中心化系统的各个方面提供流动性。在Maker协议中,看护者指的是帮助Dai维持目标价格(1美元)的市场参与者:他们会在Dai的市场价格超出目标价格时将其卖出,并在市场价格低于目标价格之时买入。
在Maker金库被清算之时参与盈余拍卖、债务拍卖和担保物拍卖的也称为看护者(清算商)。

4.5.2 价格信息输入机(Price Oracle)

Maker协议需要实时了解Maker金库中充当担保物的资产的市场价格,从而知道何时触发清算机制。
Maker协议的内部担保物价格来自去中心化信息输入架构(decentralized Oracle infrastructure)。该架构由大量名为喂价机(Oracle Feed)的独立节点组成。MKR投票者选出一组可信赖的喂价节点,并由通过以太坊交易向Maker系统提供价格信息,群组的节点数量也是由MKR投票者来控制的。

为了防范攻击者控制大部分喂价机的情况,Maker协议是通过喂价安全模块(Oracle Security Module, OSM)来获取价格信息的,并不直接通过喂价机获取。喂价安全模块是架设在喂价机节点和Maker协议之间的防御层,将价格更新延迟1小时。在此期间,如果发现有喂价机被攻击者控制,可通过紧急信息输入者或Maker治理投票将其冻结,紧急信息输入者以及价格输入时滞的决策权都在MKR持有者手里。

4.5.3 紧急信息输入者(Emergency Oracle)

紧急信息输入者是MKR持有者投票选出的,是保护治理流程和其他信息输入者免遭攻击的最后一道防线。紧急预言机能够冻结单个喂价机(例如,ETH和BAT的喂价机),有权单方触发紧急关停机制(Emergency Shutdown),以此降低大量客户试图在短时间内从Maker协议取回资产所产生的风险。

5 Maker协议的治理

更多详情,参考Maker Governance

5.1 MKR代币

MKR代币是Maker协议的治理型代币,它允许其持有者通过投票来修改Maker协议。注意:不只是MKR持有者,任何人都可以提交提议来发起MKR投票。

对Maker协议治理型变量的更改在通过投票批准之后是不太可能立即生效的。如果投票者选择启动治理安全模块(Governance Security Module,GSM),这些更改就会被推迟激活(推迟最多24小时)。这段时间给了MKR持有者行动的机会,如有必要,他们可触发关停机制来反对恶意的治理提议(例如,将担保物参数修改成与现行货币政策相悖的提议,或是关闭安全机制的提议)。

5.2 治理过程

Maker治理流程包括提议投票和执行投票。提议投票的目的是在进行执行投票之前,先在社区内形成一个大致的共识。这有助于确保治理决策是经过仔细考虑,且在进入投票流程之前就已达成共识的。执行投票的目的是批准/驳回对系统状态的更改,例如:投票决定新引入担保物的风险参数。每一类投票都是由智能合约管理的。提议合约(Proposal Contract)是被写入了一个或多个有效治理行为的智能合约。提议合约只能执行一次,一旦执行了它就会立即对Maker协议的内部治理变量进行更改。在执行之后,该提议合约就不能再度使用。
MKR代币持有者可以通过投批准票来选出有效提议(Active Proposal)。获得赞成票最多的以太坊地址的提议会被选为有效提议。有效提议会获得Maker协议的内部治理变量的管理权限,然后修改这些参数。

5.3 MKR持有者的职责

MKR持有者可以对以下事项进行票决:

另外,MKR持有者可以用Maker缓冲金里的资金来支付各种基础设施方面的需求和服务,包括信息输入机制和担保物风险管理研究。Maker缓冲金里的资金来自稳定费、清算费和其他收入来源。

6 Maker协议目标是央行

上面说了那么多,其实简单来说maker协议的目标就是建立一个货币体系,这个货币体系和现有各国的央行非常类似。

6.1 发行货币

抵押资产(ETH等)发行Dai。
这一点和早期各国央行非常类似,ETH就类似于黄金,Dai就类似于美金,更严格的说是布雷顿森林货币体系中的美元。那个时期美元可以简单的理解为黄金的质押贷款,即存入一定数量的黄金可以贷出一定数量的美元;而Dai可以简单的理解为ETH的质押贷款。
不过也存在一些区别,例如:和黄金挂钩时期,国家的央行储备了多少黄金我们是无法实时知道,政府是可以超发货币的,在不知不觉中货币就贬值了。不和黄金挂钩以后,基本上都是基于政府信用发行货币,但是政府会因为各种需要进行放水,例如2020一年美国发行的货币就占了历史总货币发行量的20%。Maker是基于区块链的,所有数据、源码任何时候都可查。

6.2 存款利率

将Dai放入一些借贷市场,如Compound中可以获得贷款收入。

6.3 最后的担保

现实社会中央行一般承担着银行的银行这一角色,即为银行提供信用;Maker协议中的MKR在抵押资产不足偿还贷款时提供最后的保障,站在这个角度上可以认为Dai是日常流通的货币,MKR为Dai做最后担保的央行信用。
另外,Maker中的质押贷款都是超额质押,清算率一般都在150%及以上,以避免因为价格大量波动引起的Dai大幅度波动。

参考文档

MCD白皮书

Sai白皮书

Maker Docs

另类央行的演进之路

MakerDAO 引入现实资产指南与案例

让大众读懂 Maker : DAI 稳定币的通俗解释

使用 Oasis Borrow 抵押借 Dai

区块链去中心化的投票流程和稳定费率机制MakerDAO介绍

一文看懂:DeFi王冠MakerDAO

标签:抵押,MakerDao,Dai,CDP,MKR,原理,清算,Maker
来源: https://blog.csdn.net/wuzhengfei1112/article/details/113039424