我的想法是，维持均衡利率的是利率函数，不是新资本产品的需求与供给之间的平衡，而是流动性需求与满足这种需求手段之间的平衡。
—孟德斯鸠
自从1929年股市崩盘以来，美国人就清楚地理解了“流动性为王”这一词语。2007年的金融危机是其中的一刻，几乎每个市场都发生了毁灭性的损失，在最安全，受政府保护的房地产市场中，损失最为明显。加密货币是在这场危机的灰烬中诞生的，它保证了不受审查制度约束的货币，其供应不能被政府肆意操纵。
时至今日，加密货币世界仍生活在由中心化和去中心化场所提供的大量杠杆作用中。这种杠杆作用通常要付出一定的代价。当市场状况动荡，而保证金要求泛滥。人们为什么需要如此大的杠杆作用，是什么导致这些流动性紧缩？
为了探讨这些问题，本文将重点介绍杠杆去中心化金融（DeFi）协议和网络对权益证明（PoS）代币（通常称为权益衍生工具）提供的杠杆作用。我们认为，许多杠杆加密产品看起来很像2008年金融危机的“恶棍”。我们进行这种比较的动机不是谴责DeFi或PoS。相反，我们是为了指出了这些协议做得更好的机会。我们也认为，如果不加以制止，同样的风险很可能在加密市场中浮出水面。
特别重要的是某些市场参与者“太大而不能倒闭”的风险。在加密领域看起来太大而不能失败的是什么？想象一下一个世界，在该世界中，币安由于对其管理的链上资产大量借款而被过度利用。随着这些资产开始大量清算，例如在黑色星期四期间的Maker清算中，币安可以推动采用DAO式的分叉以免于清算。类似于2007-2008年金融危机之后的救助方案。
我们试图在最近的关于衍生金融工具的论文中对这些和其他风险建模。我们不仅讨论PoS网络，还讨论DeFi协议（Aave，Compound和Synthetix），并将其特征与传统证券化结构中发现的特征进行类比。
什么是权益衍生品？ 首先，让我们了解为什么存在衍生工具？
PoS代币旨在用锁定的密码资产提供的安全性来代替工作量证明（PoW）耗费能量的哈希功能。 PoW迫使你“锁定”能源和硬件，而PoS迫使你锁定资金。但是它们有什么不同？
关键区别来自流动性限制。为了确保网络具有活力，可以继续接受交易-权益证明网络迫使用户长时间锁定自己的股份。通过将资金锁定起来，当验证者执行恶意行为时，网络可以执行惩罚，称为削减。例如，如果网络需要99.999％的时间使节点处于联机状态，以确保活动性，则可能会在选择要生成的块期间，将不处于联机状态的验证器削减。
另一方面，PoW矿工通过在采矿硬件上花费前期资本来锁定自己的“利益”，他们在获得大笔奖励和费用时会偿还。鉴于硬件的前期成本，矿工在等待分期偿还机器并获得利润时往往会遇到流动性问题。如果说矿工的开支增加了，例如由于能源成本增加，他们可能必须借现金来支付电费。目前，矿工通过借用赚来的代币来借贷。从理论上讲，他们可以将其采矿硬件用作借入现金的抵押品。但是，Anicca Research的Leo Zhang报告说，采矿硬件的二级市场薄弱，使得放贷者对接受机器作为抵押品不屑一顾。取而代之的是，矿工直接借用他们的代币，这是造成诸如BlockFi和Nexo之类的贷方提供杠杆作用爆炸的主要原因。
在比特币中，矿工每100个区块（?16.6小时）就会收到赚取的代币，因此代币随时可用。在权益证明中很难做到这一点，因为许多协议通常会指定将代币锁定数周甚至数月。为了使PoS验证者能够像PoW矿工一样获得流动性，开发人员已提议对衍生品进行抵押。这些衍生品使你能够通过发行以锁定股份为后盾的合成资产来借款，从而为你提供部分流动性。合成资产的定价应使其永远不会比基础借款资产价值更高，并且在借款人“违约”时会损失价值。在最简单的情况下，违约发生在确认人被大幅削减并低于最低抵押水平时。然后，网络会占用验证者的股份，并适当分配。 
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。让我们考虑一下两方如何机械地执行这种贷款。想象一下，一个借款人要去一个贷方，该贷方查看PoS链以查看借款人的余额。如果借款人的要求和余额令人满意，则放款人可以向借款人提供象征性贷款，将其添加到他们的贷款簿中，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。如果大幅削减了借款人，则贷方会更新其贷方账簿和价格。在锁定期结束时，贷方可以进行资本清算和/或评估借款人必须支付的价格。但是，所有这些步骤都依赖于贷方能够相信借款人将在锁定期结束时偿还正确的金额。
所有这些交易都可以通过智能合约执行。实际上，智能合约可以直接与PoS协议的共识算法对接。这样的合约可以监视斜线并计算衍生价格函数。此外，我们可以通过使用Uniswap等恒定函数做市商（CFMM）来为衍生产品定价。共识协议与DeFi协议之间的这种交互展示了共识协议可以与智能合约应用程序层交互时提高的资本效率。
当今的许多PoS网络本身都不支持此功能，这使得人们可以从网络本身中借钱似乎很奇怪。但是，诸如Celo，Terra和Facebook的Libra之类的许多新网络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，共识是头等公民，可以升级为与其他智能合约进行交互。而且，DeFi合约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，Celo的区块链实现了CFMM，该CFMM用于共识协议，以管理其算法稳定币的稳定性。他们的实时协议有效地内置了固定的衍生工具！
所有这些借贷安全吗？毕竟，PoS网络实现的安全性与所投入的资金量成正比。也就是说，进行双重支出[0]会花费33％或50％的权益资本。通过借入抵押资产（一种再抵押），当他们购买X枚代币并拥有X + Y枚代币的数量时，他们就可以利用其资本获得杠杆，其中Y是贷款的大小（以X为单位由衍生产品定价功能确定）。但是，如果它们默认设置，则网络将保留X-Y代币，从而降低了网络的安全性。因此，如果p是借款人拖欠其Y币贷款的概率，则网络有（1-p）X + pY币被抵押，并且通过发放此类贷款而失去了安全性。
随着借款人信用质量的发展，p的值会发生变化，从而导致严重的激励问题，估计p的价值极为困难。例如，如果衍生品价格上涨到一个很高的价位，则可以降低大幅削减的成本，从而有效地将其减为零并放弃其股份。另一方面，如果p真的很小，比如说十亿分之一，那么网络面临的安全损失就很小-X-Y的十亿分之一，并且验证者可以获得的收入几乎与PoW中的收入相同。
当我们考虑如何汇总衍生贷款时，事情变得更加有趣。为了促进股权衍生资产的流动性和价格发现，我们希望PoS衍生品在验证者之间可以互换。这类似于Maker输出可替代资产Dai的方式，而单个CDP / Vaults不可替代。
在这种情况下，固定衍生产品的价格与验证方基础的集体义务联系在一起。发行由抵押贷款池支持的债券，正是抵押贷款证券和相关证券化结构的功能。但是，如何通过网络向用户提供贷款来实现与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贷款？
假设你刚刚以$ 640,000的价格购买了房屋，并在其中花了$ 100,000的首付，并且要在15年内每月支付$ 3,000。十年后，让我们假设有460,000美元的房屋净值[1]，并且想购买特斯拉。你的银行帐户中现金很少，但是确实有价值460,000美元的资产！如果你可以从房屋中借入100,000美元并在5年内还清该怎么办？这就是房屋净值贷款的确切含义——将你的房屋用作金额小于或等于你的净值贷款的抵押。请注意，这笔贷款为你提供了杠杆作用，使你可以立即获得流动性差（现金）的流动性（现金），以换取利息支付。如果房主撞上特斯拉并失去工作，导致10万美元的贷款违约，贷款的贷方将通过收回房屋来清算贷款。
接下来，假设你是一家发行抵押贷款的银行[2]。当进行$ 500,000的房屋贷款时，突然少了$ 500,000的可用于借贷的资金。更糟糕的是，债务是无法流动的——你不能直接向债务借款以获取更多资金借给其他人。这样的情况就是证券化的目的！证券化涉及获取资产，将其置于没有其他资产但发行股票的公司的监管之下，然后将这些股票出售给投资者。如果该资产（例如房屋，抵押或捆绑抵押）的价值为1,000,000美元，并且公司发行了1,000股可转让股份，则每股拥有该资产1/1000的权利。
执行这种证券化的实体（例如银行）将收取创建股票的费用。请注意，贷款持有人通过获得对本来就不流动的资产的未来现金流量（利息支付）的杠杆作用来获得流动性（现金）。如果房主无法支付利息，则银行将收回房屋，在止赎拍卖中将其出售，并将收益分配给500股的持有人。在实践中，贷方将许多房屋集中在一起并出售成捆的房屋股份——这是抵押支持的证券。
这两种情况的共同点是什么？首先，资产/负债的所有者坚持长期承诺——支付或收取15至30年的抵押贷款利息。但是所有者拥有许多短期负债和/或他们需要短期流动性的机会。为了获得这种流动性，他们从资产中借款。这种有担保的贷款使借款人能够获得流动性，同时允许贷方有一些下行保护：他们可以清算抵押品（房屋）。这种将长期资产转化为短期负债的能力是金融的基石。 
在加密货币中，我们拥有这两种类型的贷款。对于借款人而言，像Compound或Aave这样的贷方就像特斯拉的贷款一样：抵押自己的加密抵押品（类似于房屋）以获得稳定币（类似于特斯拉的美元）。如果无法偿还贷款或抵押物的价值低于借入的金额，则将被清算。
同样，放样衍生工具允许验证者借用其放样操作。如果有许多验证者同时借用他们的股份，则网络将根据其违约概率在每个人中承担责任。必须对安全性损失进行定价的网络必须通过估算来汇总网络的总安全资本。 
调整PoS网络的安全预算
S是用于保护网络的资金量
P是默认概率的向量（例如ith元素是第i个验证器的默认概率）
X是赌注的向量（例如X的第i个元素是被第i个验证器锁定的赌注）
Y是借入的向量（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）
就像抵押贷款支持的证券代表许多贷款的总价值一样，将衍生品池抵押留置到一个单独的程序包中，然后对其进行标记化。聚合的价格是最重要的衡量指标——它代表了网络安全的价格！
但是，如果将衍生品交易像抵押贷款支持证券一样，难道它们可怕吗？除了非国家支持的资本外，我们还会再次引发金融危机吗？
也许，尽管“加密证券化”和MBS有一个关键区别。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为抵押的证券。在下面的MBS示例中，抵押贷款发起人将房屋贷款给了消费者。然后，发起人将贷款出售给特殊目的实体，以换取现金。该实体通过向投资者发行债券（例如MBS）来为购买交易提供资金。这些将代表潜在的成千上万笔个人贷款的现金流量，并且流动性将远远大于构成它们的贷款。这样一来，较大的买家就可以购买符合其风险偏好的单一流动资产，而不必出门购买成千上万的个人贷款。
如果我们看一下诸如Aave和Compound的DeFi借贷协议，我们会注意到一个非常相似的结构。一组不同种类的贷款汇总到智能合约中。该协议通过发行债券（例如cDAI）为这些贷款提供资金，并以贷款的现金流量作为后盾。从这个意义上讲，Compound和Aave是与贷款协议一样多的证券化协议。
关键区别在于，借贷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，这种差异至关重要，因为协议需要自动强制过度杠杆借款人清算。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：发行由同一集合支持的不同类别的证券，以满足不同的风险偏好。乍看之下，在Compound的上述示例中似乎没有这种情况。但是，我们开始看到可以提供较低风险（例如，通过Opyn或Nexus Mutual将cDai与保险保护相结合）和较高风险（例如PoolTogether）的选项，以迎合具有不同偏好的贷方。
导致2007年至2008年灾难性倒闭的抵押贷款类证券的问题之一是，很难对它们进行透明定价。部分原因是委托代理问题，但很大一部分是由于违约发生，与MBS发生之间的滞后时间造成的。例如，如果借款人拖欠房屋，则首先将未支付的款项转移到贷方。然后，贷方将未支付的款项报告给抵押资产证券化，抵押资产证券化随后告知所有股东其留置权已经违约。由于美国房屋市场的变化，此过程可能需要数月的时间才能将违约传播到复杂的金融体系中[4]。
在加密货币中，问题并不那么明显。有了加密杠杆，所有参与者都知道贷款是否违约。这意味着依赖这些贷款的金融产品，例如衍生工具可以立即对违约进行定价并执行清算。尽管清算仍然有风险。例如，市场和流动性风险可能使如Compound或Maker等协议的清算人无法执行清算[3]，但效率要比传统市场高得多。相对方便的清算在加密中的有效性意味着可以用传统金融世界中更困难的方式对更复杂的证券进行定价，打包和重用。
但是，这项优惠并非免费。与接近借款人的发起人不同，协议缺乏对借款人基础信用质量的了解。而且，它以加密形式接收的抵押品的质量通常质量明显较低。 DeFi协议试图解决这些问题的方法是通过高额超额抵押要求和积极的清算政策。
此外，由于清算减少了货币供应，因此对衍生品进行抵押还有其他风险。这样做的原因是，当验证者拖欠其贷款时，PoS协议会从系统中烧毁他们的股份或从中切除他们的股份。货币供应量的减少为其他验证者增加了未来的预期收益，但会降低系统的安全性。即使协议夸大了货币以进行补偿，市场也可能会折现这些资产的价值。因此，每次清算时，网络的安全性可能会大大降低。
最后，传统的证券化结构严重依赖于代表许多不同借款人的多元化贷款池。 DeFi和PoS协议的假名可能使评估该协议对任何单个实体的暴露程度变得困难。这对于研究PoS而言，研究借款人之间的财富分配显得尤为重要。 PoS参与者之间的财富不平等会通过将风险集中在少数借款人中而危害安全。
这是我们论文的重点，在这里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，对衍生产品进行放样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，通过允许验证者循环利用资本，使验证者无论规模大小，都可以访问相似的机会集，从而公平地竞争环境。第二，过度使用杠杆的验证人的违约行为会通过烧钱来提高其他人的收益。当大型验证器默认时，该效果更加明显。我们期望指定“太大而不能失败”的验证者将废除此结果。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，尤其是大型实体的行为。
这对协议开发人员意味着什么？如果他们决定在其协议中添加抵押衍生产品，则需要考虑到他们正在向其系统中有效添加无信任抵押支持的证券。积极的一面是，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，而清算则可以确保这些留置权在任何时候都被正确定价。另一方面，MBS常见的风险可能仍会在PoS中引起关注。如果网络的放贷标准宽松，则衍生产品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定价函数，该函数告诉验证者他们可以借多少钱。此功能需要以不大可能发生不良事件的方式合并支付的费用（利息），信用额度和清算政策。
我们使用Gauntlet的基于代理的仿真平台评估了他们的理论模型，发现确实存在可以很好地添加这些导数的“最佳点”。尽管在这些情况下，积极因素可能大大超过消极因素，但PoS协议对衍生工具的抵押可以有效地达到平衡。无法正确定价违约风险或在必要时无法积极执行清算会导致安全性大幅下降。
加密货币现在正进入其飙升的20倍杠杆，对于协议设计者和运营商来说，仔细了解他们即将从事的金融工程中的风险是明智的。
文中标注说明： [0]如果网络保证最终性并使用拜占庭容错系统，则为33％，如果该系统是“最长链”中本聪方案，则为50％。
[1]净值是你所欠抵押贷款与房屋当前价值之间的差额。当你还清抵押贷款时，房屋资产净值会增加。如果你的抵押贷款欠款$ 180,000，而你的房屋价值$ 640,000，则房屋净值$ 460,000。
[2] Haseeb Qureshi的技术注释：从技术上讲，银行实际上不需要按1：1的比例存款。但是从抽象的意义上讲，确实需要从存款中取钱，因为银行需要维持准备金率。因此，假设一家银行已经接近准备金率，那么，如果他们进行边际贷款，他们将超过准备金率，这意味着他们需要平衡它有更多的存款。因此，在均衡状态下，除非银行正逐步降低其存款准备金率，这在银行业监管中往往会发生），银行确实需要存款来发放新贷款。
[3]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）和/或波动率过高而无法可靠提取套利时，就会发生这种情况。
[4]参见穆迪（金融危机前）的这份报告以及危机后对违约时间的分析。 原文链接：https://medium.com/gauntlet-networks/what-pos-and-defi-can-learn-from-mortgage-backed-securities-3d60dc18ee51
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编译者/作者：洁sir
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