什么是去中心化金融Defi

1.什么是金融

金融是涉及到对于钱,金融资产的创造,管理以及投资的过程 金融资产/金融工具:一种非实物资产,它的价值来自于合同的索赔 e.g 银行存款、股票、债券、贷款、衍生品 金融服务: 银行、借贷、证券、保险、信托、基金 金融市场:交易金融资产的市场

2.介绍传统金融

(中心化)的金融机构 2.1提供金融服务银行、证券/保险/信托投资/基金管理公司等(可以参照美国法典第31篇) 2.2可以保管客户的资金/资产可以冻结账户 2.3可以作为交易的中介可以审查交易可以收取费用严格的遵守准入和持续的合规规则(法规) KYC (了解你的客户) AML (反洗钱) CFT (打击对恐怖主义的资助) 2.4客户对于服务提供商而言没有隐私服务提供商知道客户的真实身份和完整的账户/交易信息 2.5不透明、孤立的数据库和应用程序需要被信任才能正确和安全地操作

3.比特币的白皮书的介绍

4.智能合约的诞生

-首先有比特币的诞生,比特币诞生于2008年11月1日 -2014 年智能合约平台诞生:允许不同的去中心化应用dapp在上面开发和应用

5.去中心化金融:开放、无需许可且高度可互操作的协议栈金融基础设施建立在智能合约平台上 左边是一些中心化金融的例子,中国银行,paypal,工商银行,chase等 右图是一些defi去中心化平台的例子,uniswap,curve,metamask等等

6.对于去中心化金融的判断:3个步骤 -金融资产是否由用户自己掌控? -有人可以单独审查交易执行吗? -有没有一方可以单独审查执行协议protocol?

DeFi 如何实现,DeFi 的栈是什么样的。

去中心化金融应用构建在去中心化的智能合约平台之上,在去中心化金融生态系统中也有不同的生态角色。

用户使用的是去中心化金融金融应用和服务。去中心化金融服务也常常是以智能合约的形态部署的。

对于一个去中心化金融应用,它分为很多层。(这些层是抽象的结构和分类,它们有一定的上下依赖关)

首先,在最底层,我们称为结算层(Settlement layer)

交易发送到区块链上并完成结算,区块链作为不可存改的数据库保存这些交易数据。

在区块链结算层之上就是资产层,部署不同类型的金融资产。

其中一类就是协议原生资产,举例来说,对于以太坊来说就是 ETH。

也有其他类型的资产,比如 ERC20 代币(是一种代币部署的标准)就是我们称为可分割代币的一种。

对于 ERC20 代币,它们会部署在智能合约上,这个智能合约会保存各个地址持有这个代币的余额。

另一个例子就是 ERC721 代币,也就是我们所说的 NFT 代币标准。

在资产层之上是协议层,部署不同的金融应用和服务。

这类服务包括去中心化交易所(DEX),去中心化借贷,链上资产管理和衍生品等等。

这些协议也是以智能合约形态部署的,在智能合约平台上执行。

在协议层之上是应用层,也就是用户会接触到的部分。

用户可以通过应用层和协议层进行交互。

在应用层之上是聚合层,将不同的应用聚合在一个用户界面上,方便用户使用。

比如,钱包能够集合用户所需的不同类型金融应用方便用户使用

除了和用户以及金融协议交互,去中心化金融应用和区块链常常需要和外界交互,

比如,区块链本质就是一个分布式的、能够实现原子化结算的数据库,它可能会需要来自其他区块链上的某种金融应用的服务。

这通常会通过跨链桥来实现,联通两条不同的区块链。

也有可能区块链会需要外界的信息,也就是我们称之为“链下“的信息。

比如来自中心化交易所的报价信息,或者天气信息。

预言机本质上就是为区块链提供外界信息上链的应用。

生态中还有一种类型的实体我们称为“监护人”,实质上是一种机器人,用于触发区块链上的特定事件。

举例来说,去中心化借贷协议中的抵押品在特定事件下需要清算,比如在价格大幅度波动的情况下。

这类清算需要有我们称之为“监护人”的外界的实体,向区块链上的金融应用发送请求来实现,这类实体能够帮助去中心化金融应用正常运作。

当然这类应用会设计激励机制来激励这类实体发送并触发这些交易确保金融应用正常运行。

我们能够看到,去中心化金融世界和中心化金融世界能够并行运作。

这两个世界也是有交集的。

就如我们讨论的,预言机能将中心化金融世界的信息发送到去中心化金融世界中,去中心化金融也能够用中心化金融的资产作为抵押品发行锚定的资产。

这类抵押品会保存在中心化金融世界中,他们之间会有很多的链接。

中英文对照

how does DeFi done. What's DeFi Stack.

DeFi 如何实现,DeFi 的栈是什么样的。

Defi is built on top of a decentralized smart contract platform. within the defi ecosystem there's a different roles.

去中心化金融应用构建在去中心化的智能合约平台之上,在去中心化金融生态系统中也有不同的生态角色。

First users use defi application and services. And the DeFi services is often implemented as a smartcontract.

用户使用的是去中心化金融金融应用和服务。去中心化金融服务也常常是以智能合约的形态部署的。

And in particular for a defi application, there's a number of layers.

对于一个去中心化金融应用,它分为很多层。(这些层是抽象的结构和分类,它们有一定的上下依赖关)

The first, at the bottom is the settlement layer.

首先,在最底层,我们称为结算层(Settlement layer)

For example, transactions committed on the blockchain, which keeps immutable lock of the transactions.

交易发送到区块链上并完成结算,区块链作为不可存改的数据库保存这些交易数据。

On top of the blockchain is the asset layer, which implement the different financial assets.

在区块链结算层之上就是资产层,部署不同类型的金融资产。

There different types of financial assets. One is the native protocol assets , for example, On ethereum is ETH.

其中一类就是协议原生资产,举例来说,对于以太坊来说就是 ETH。

There's also other type of assets that are implemented as assets. For example, the erc20 standard, specified a type of asset called fungile tokens.

也有其他类型的资产,比如 ERC20 代币(是一种代币部署的标准)就是我们称为可分割代币的一种。

This for example a smart contract implementing ERC20 call maintain the balance of different accounts for this financial assets.

对于 ERC20 代币,它们会部署在智能合约上,这个智能合约会保存各个地址持有这个代币的余额。

Another example is the ERC 721 which specify the standards for NFT.

另一个例子就是 ERC721 代币,也就是我们所说的 NFT 代币标准。

On top of asset layer is the protocol layer where different types of financial services are implemented.

在资产层之上是协议层,部署不同的金融应用和服务。

This includes for example, DEX, decentralized lending, on chain asset management and derivatives as well.

这类服务包括去中心化交易所(DEX),去中心化借贷,链上资产管理和衍生品等等。

Those protocols are implemented as smart contract and gets executed on the smart contract platform.

这些协议也是以智能合约形态部署的,在智能合约平台上执行。

And on top of this layer is the application layer which users are facing.

在协议层之上是应用层,也就是用户会接触到的部分。

User can use can interact with the underlying protocol layer.

用户可以通过应用层和协议层进行交互。

And on top of the application layer is the aggregation layer. Which can aggregate different applications into one user facing application.

在应用层之上是聚合层,将不同的应用聚合在一个用户界面上,方便用户使用。

For example as a wallet that users use that can help user to utilize different type of finance applications and services.

比如,钱包能够集合用户所需的不同类型金融应用方便用户使用

In addition to users and defi protocols, the defi applications and blockchain need to interact with outside world.

除了和用户以及金融协议交互,去中心化金融应用和区块链常常需要和外界交互,

For example, for blockchain is essentially a distributed database with atomic settlement. It may need to interact with another blockchain, which might have other type of financial asset on the other blockchain.

比如,区块链本质就是一个分布式的、能够实现原子化结算的数据库,它可能会需要来自其他区块链上的某种金融应用的服务。

This is usually done using a bridge to connect two different blockchain.

这通常会通过跨链桥来实现,联通两条不同的区块链。

Also a blockchain might use information from outside world. That's off chain.

也有可能区块链会需要外界的信息,也就是我们称之为“链下“的信息。

For example it might need pricing information from CEX or info about the weather.

比如来自中心化交易所的报价信息,或者天气信息。

An Oracle essentially help provide those information that brings info outside blockchain onto the blockchain.

预言机本质上就是为区块链提供外界信息上链的应用。

And also there's another type of entity which we called keeper. Essentially it's a type of bots that will sent trigger event to the blockchain.

生态中还有一种类型的实体我们称为“监护人”,实质上是一种机器人,用于触发区块链上的特定事件。

For example, certain Defi application on the blockchain you will learn in the later part of the class. For example the collateral in the defi application they might need to get liquidited during certain events. For example when token price drops and so on.

举例来说,去中心化借贷协议中的抵押品在特定事件下需要清算,比如在价格大幅度波动的情况下。

Such liquidition can be performed by outside entities that we call keeper here that send such request/transactions to defi applications on the blockchain which essentially help the defi application to operate.

这类清算需要有我们称之为“监护人”的外界的实体,向区块链上的金融应用发送请求来实现,这类实体能够帮助去中心化金融应用正常运作。

And of course in the case the defi application is designed with the right incentives so it will incentive those entity such as keepers to send such transactions and trigger those application and make sure the application properly runs.

当然这类应用会设计激励机制来激励这类实体发送并触发这些交易确保金融应用正常运行。

In this case we can see that defi world and cefi world can run side to side in parallel.

我们能够看到,去中心化金融世界和中心化金融世界能够并行运作。

and there's can be connections between the two.

这两个世界也是有交集的。

For example as we discussed, oracle can bring the information from cefi to defi. On the other hands, on defi certain assets may be reserve of pegged asset.

就如我们讨论的,预言机能将中心化金融世界的信息发送到去中心化金融世界中,去中心化金融也能够用中心化金融的资产作为抵押品发行锚定的资产。

Such reserve maybe kept in cefi world. They have a lot of connection between them.

这类抵押品会保存在中心化金融世界中,他们之间会有很多的链接。

17 DeFi服务和创新 / 18 Defi Map -人们已经创立了不同类型的defi产品 -事实上,在中心化金融(cfi)有的服务,在去中心化金融中也会存在对应服务, 比如交易、租赁、资产管理等

19 DeFi 建造模块和服务(I): 资产代币化

  • 代币化是defi的核心

20 资产代币化

  • 读ppt;

  • 治理代币:holder可以投票、决定未来发展、提案

  • 证券型代币:代币化的实体资产比如房地产

  • NFT(下一页) 21 非同质化代币(NFT)

  • nft代表不同类型的资产,比如音乐、艺术品

  • 2017,加密猫是nft的第一次爆发,加密猫被高价交易

  • 2021年3月,一件艺术品被卖出69 million

  • Nft成为艺术领域作品所属权、交易艺术品新的路径 22 稳定币(Stablecoin) -很多可交易的代币价格不稳定 -对于很多区块链应用而言,需要一种价格更稳定的代币 -稳定币从本质上来说 是一种具有“锚定”属性的加密货币,锚定某一链下资产,并与其保持相同的价值 -可由链下资产抵押,比如法币、贵重金属;可通过链上加密货币抵押;可用某种算法在某个时间点调节供需关系(即算法稳定币) 23 稳定币的波动性

  • 我们后面会更具体地学习不同类型的稳定币、 以及什么是创建稳定币的好的方式 24 DeFi 建造模块和服务(II): 去中心化交易 / 25 去中心化交易所(DEX) vs. 中心化交易所(CEX) -交易所是允许用户交易不同金融资产的市场 -传统来说,由中心化交易所来完成 -中心化交易所拥有用户资产的保管权 -已经发生了很多针对中心化交易所的网络攻击,最著名的是2014年对Mt.GOX的攻击,超过800,000比特币被偷,在当时价值超过4.5亿美元 -2019年全年,超过12个中心化交易所被攻击,超过3亿美元的加密资产被偷 -存在一些诈骗的cex,直接拿走用户资产后消失 -不透明性,用户不知道中心化交易是如何运行的 -去中心化交易所,相比之下有一些优势 -不保管的,用户自己保管资产 -透明的,关于转账、交易是如何发生的,完全透明 26 去中心化交易所(DEX) vs. 中心化交易所(CEX) -中心化交易所:通过挂盘单确定交易,买卖双方挂上各自的订单,在交易所获得匹配 -去中心化交易所:有一些创新,允许不同类型的订单进行匹配,使得交易便利 -标准挂盘单 -常函数做市商,不需要挂盘单,也叫做自动做市商(AMM) 27 去中心化交易所(DEX) vs. 中心化交易所(CEX) -迄今为止,最大的dex是uniswap -从图上可以看到dex的交易量在快速增长 -在2020年秋季,uniswap的交易量第一次超过cex coinbase,尽管uniswap是一个更小的团队,但依然打败比自己大的对手

Alex’s part ppt page 28-33 28. 去中心化金融底层架构和服务(III): 去中心化借贷: 29. 去中心化借贷: -中心化金融中的借贷: -借贷的核心问题是保证贷款可以被归还,不会违约。 -违约执行成本高,低额抵押时则更加昂贵 -依赖借款人的信用度 -去中心金融中的抵押借贷 -超额抵押,不依赖信用度 -去中心金融中通常机构都是匿名的 -抵押借贷仓位:借贷者运用抵押资产产生新的代币 -例子:MakerDao -抵押借贷市场: -抵押借贷市场资金池:Compound,Aave -P2P 抵押借贷市场 -低额抵押服务(探索中) 30. 闪电贷 -区块链技术允许交易的单元性 -交易中的行为全部按顺序执行,或全部不被执行 -借贷池在单笔交易中借出资产 -借出资产满足以下条件: -借出资产在这比交易结束时被偿还 -附加利息 -可达上十亿美金,无需预付成本,只需交易费 -在中心化金融中并不存在

  1. 闪电贷 1.获取闪电贷 2.疯狂操作 3.偿还贷款+利息

  2. 闪电贷套利案例

  3. 去中心化金融底层架构和服务 -去中心化金融衍生品 -基于资产的金融衍生品: 例如, Synthetix, Mirror -基于事件的金融衍生品:例如,Augur -链上资产管理 -非托管, 与传统资产管理不同 -半自动化投资组合管理和调整, 趋势交易 -例如, Yearn, Set protocol -去中心化保险

Johnson part ppt page 34-38 34 Risks in DeFi(去中心化金融的风险) -DeFi带来了许多伟大的创新和机会,但同时也存在许多我们需要有意识去提防的风险

35 DeFi Security(去中心化金融的安全性)

36 DeFi Security - Issues on all Layers(去中心化金融的安全性, 所有层级的网络都会出现“问题”) -Defi是建立在链上的层级上运行的,其实在所有的层级都会出现安全问题 -举个例子,比如说网络层级的攻击 -共识攻击,又称为51%攻击 -智能合约代码漏洞缺陷 -而当我们组合不同的协议时有可能出现组合性攻击(Composability attacks) -还有比如说Defi在各种运作中获取信息时,会与现实世界发生互通,则有可能出现链桥攻击,预言机攻击等 -且因为Defi是在去中心化的状况下实施自治,有可能出现自治管理攻击 -所以说Defi的安全性是一个很大的风险

37 DeFi Security -所以当我们在谈论Defi安全的时候,我們需要考慮的是本質上兩種不同性質的安全問題 -其中一種我們稱為技术结构的安全性或者技术安全性,一般来说它的本质是区块链技术底层结构的缺陷。利用这种缺陷攻击者们可以无风险地获益 -而另一种我们称之为经济刺激的安全性或者经济安全性。在这类安全性问题中,攻击者会利用区块链协议上的激励结构,通过牺牲协议或者其用户利益为代价来实现非预期的利益。 -之后的课程里我们会详细讲述defi安全性的一些细节,比如说深入探讨不同类型那些容易被触发和攻击的智能合约缺陷和刚讲到的经济安全性问题

-接下来我们举一个叫做,前端运行攻击,由称为事物排序依赖性攻击的例子 这种情况可以理解成第一步:一个对手(攻击者)观察到区块链p2p网络上的一笔交易。就比如说这是一笔可以让交易者获利的交易,然而由于所有在p2p网络上的交易都是公开透明的,所以攻擊者能在交易成交之前就看到這些交易。所以在這種情況下,攻击者决定在交易者的交易被成交之前创造一条交易,就会变成攻击者获利而不是在運行這條交易的使用者获利。攻击者可以通过支付高额的汽油gas费来实现这种操作,可以理解成在区块链比如以太坊上,矿工是根据支付给他们的费用来挖矿(把你的交易存进区块上打包)。所以在这种情况下矿工会在使用者之前先执行攻击者的交易,从而让攻击者获利。 -而相同的技术也可以用于一种叫“三明治”攻击的攻击方式上,在这门课的后续内容中,我们将会讲更多关于这些攻击的内容 -而这些不同类型的攻击也让矿工们能够从区块链上获取更高的利益而不仅仅局限于只从挖矿上获利,他们能够利用这些不同种类的攻击或者推动攻击者进行各种各样的攻击,我们把这称为区块链可提取价值中的矿工提取价值。就是指矿工和攻击者在这种情况下可以从不同的defi应用或其他的智能合约应用中在它们的经济系统中获利 而这个矿工提取价值(MEV)已经成为区块链世界中差不多10亿体量的存在,我们课程后续也会继续讲到这点

38 DeFi Dependencies & Systemic Risks Defi依赖性以及系统性风险

  • 另一种类型的风险是系统性风险

  • 一方面对于Defi来说,可組合性帶來了巨大的創新和开发不同应用的快速进展,

  • 另一方面来说这种可组合性也在defi应用中带来了巨大的依赖性问题,根据涟漪效应,在一个defi应用中出现的问题会迅速导致在另一个defi应用中也出现问题 举个例子,币圈在过去的一年里发生过在一天内出现严重的价格下滑,在这种情况下许多defi应用会把加密货币用作抵押品 因为巨大的价格下跌会造成很大的涟漪效应导致杠杆清算借贷清算等等。 这样到了一定程度会动摇不同的defi应用和服务造成更剧烈的比价下跌

  • 所以在传统金融市场比如说股票市场会在损失很大的时候触发熔断机制。在区块链及defi的世界暂时还没有这种熔断机制。所以对我们来说在投资之前要了解清楚并通过各种方式减少来自系统性风险的损失

Alon Part PPT page43-49 43 开放研究的挑战

44 开放研究的挑战 1.可扩展性 例如:以太坊的可扩展性有限,每秒只能执行约20笔交易。 而社交可扩展性的限制严重限制了defi应用程序的可扩展性。 目前大多数的defi应用程序手续费都非常昂贵,通常需要花费10美元甚至数百美元来执行这些defi应用程序上的单个事务。 2.访问性;可用性 这也是一个重要的开放研究挑战,看看我们如何能使更广泛的人群使用这些Defi应用程序。我们还要让用户更容易地使用这些应用程序。 正如我已经提到的,隐私是另一个公开的研究挑战,特别是,我们如何能够为用户提供更大的隐私,同时也能实现法规遵从性,而安全是一个巨大的公开挑战 3.安全性 在defi应用程序中区块链的所有层都可能存在安全问题,我们需要设计和构建更安全的预言机,以及时地提供真实和正确的信息。 协议和智能合约有不同的漏洞,我们需要设计和开发新的程序/协议分析和验证技术,以确保安全性。 我们需要设计和开发新的方法和技术来更好地分析可组合性风险并减轻系统行风险。 我们还需要开发更有效的激励设计,以确保生态系统中的参与者有正确的动机来做出正确的行为。 挖矿是当今生态系统中的一个主流现象,我们如何更好地设计、定义可为用户提供利益的应用程序和服务。 治理方法是一个新的探索和研究领域,如何设计更好的治理机制,以确保defi应用程序服务是去中心化的,同时可以正确、稳定的运行。 4.法律体制 Defi领域是个很新的概念,与传统金融的运作方式非常不同,在法律和合规方面,还有许多有待解决的问题。

45 Interdisciplinary Research跨学科研究 这也是开放性研究的一个巨大领域。总的来说,我们希望能揭示在这个跨学科领域中计算机技术和金融的交叉点。对于每个金融功能,我们希望探讨CeFi和Defi选项哪一个是最佳的,我们会通过计算机技术和金融的视角对两者进行评估。如: 应用程序是可计算的吗?可自动编程的吗? 应用程序是否能提高福利和稳定性? 新系统和旧系统如何交互? 我们还希望探索监管和法律框架方面的新问题和挑战。

46 Course Syllabus课程教学大纲 这里有一个简短的教学大纲, 第一部分提供相关介绍和背景材料,包括本讲座介绍,defi概述和介绍,区块链技术,智能合约和传统金融。在课程的第二部分,我们将涵盖定义的具体主题,包括基本的构建模块和服务,包括稳定币,去中心化交易,去中心化借贷,区块链投资组合管理,合成衍生品、保险信息和数据市场,还将讨论定义中的其他重要组成部分,包括预言机、隐私问题、定义和去中心化身份的技术。 安全也是一个非常重要的课题。所以在本课程中,我们将用两堂课介绍defi的安全性,包括defi安全概述以及智能合约安全。 在课程的最后,我们将讨论法规和法律框架的有效性,这是一个非定义的课程。

47 完成课程的NFT奖励 在课程结束时,完成课程测试的所有学生将得到NFT奖励,在小组中会提供更多的相关信息。

48 参考资料和推荐阅读资料。 传统金融和去中心化金融对比 去中心化金融 去中心化金融:基于区块链和智能合约的金融市场

49 感谢您参加我们的第一讲,我们希望你们能享受学习的过程。在下一讲中,我们会看到区块链的介绍。