白皮书翻译：UMA——去中心化金融合约平台

UMA：去中心化金融合约平台

草案

2018年12月3日

摘要

我们提出了一种去中心化协议，可以为任何标的资产创建、维护和结算金融合约。 我们提出了新颖的系统来维持抵押品和确认链下信息，以使市场参与者能够信任和透明地进行交易。我们展示了去信任的金融合约消除了进入每个金融市场的所有障碍，从而创建了一个全球市场，任何个人、智能合约或去中心化自治组织都可以购买或出售任何形式的金融风险。1

1介绍

可编程货币的概念一直是区块链研究的核心焦点：V神（Vitalik Buterin）在原始的以太坊白皮书[1]中谈到“为用户提供更强大的管理和使用其货币签订合约的方法”。UMA协议力求通过去信任、去中心化金融合约的规范扩展这些工作。 我们展示了去信任的金融合约消除了进入每个金融市场的所有障碍，使任何个人都能在单一的全球市场上买卖任何形式的金融风险。我们进一步展示了UMA协议为智能合约和去中心化自治组织（DAO）提供了对各种形式的金融风险的相同访问权限，为去中心化金融产品开辟了引人注目的新应用。

1.1金融合约简史

金融衍生产品是指基于相关资产的双发方之间的约定。与交换实际资产相比，通过签订协议来交换的是现金或其他资产，而不是标的资产本身。随着标的资产价值的变化，衍生工具协议的净现值（NPV）也随之变化。

金融衍生产品使市场参与者能够对冲本来不可能买卖的风险，使其成为现代金融最有用的概念之一。在使用衍生产品之前，商品生产者没有对冲未来产品价格下跌的手段，大宗商品消费者也没有对冲未来消费价格上涨的手段。

20世纪30年代出现了第一批现代衍生产品，目的是允许商品生产者和消费者通过同意在未来以特定价格交换商品来对冲价格波动。这些早期衍生产品使用集中式清算所来设置给定商品的质量和数量规格，并管理保证金要求，以确保双方都可以根据合同条款付款。这些集中的票据交换所为买卖双方建立了交换风险的标准协议，为现代交易所买卖衍生品奠定了基础。

随着二十世纪金融市场的扩张，对衍生品的需求也开始对冲新型金融风险。交易所买卖衍生产品所要求的标准化合同的局限性导致了场外（OTC）衍生产品市场的建立。场外衍生工具合约是两个交易对手之间订制的法律协议，规定当相关资产的价值发生变化时，每个交易对手将向对方支付什么。

典型的OTC衍生品交易涉及一个交易对手，即买主，向一个或多个做市商请求一组特定条款的报价。做市商同意以买主交易的对方为主体，这意味着做市商在买方希望买卖的风险中可能没有预先存在的交易对手。作为委托人，做市商承担对冲或存储交易的经济风险的责任；这不同于交易所买卖衍生产品，后者交易衍生品的自然买家和卖家面临相同的风险。

场外交易（OTC）衍生品得益于极大的灵活性-它们可以按字面意思写任何东西-其有用性导致了场外衍生品市场在20世纪90年代和21世纪的快速增长。据估计，目前有超过540万亿美元[2]的场外交易金融衍生品未偿还，这使得场外交易衍生品市场成为全球规模最大的金融市场。

这种灵活性的代价是：交易对手风险。如果没有中央结算所，则每个市场参与者都必须相信，即使在标的资产发生剧烈波动期间，另一方也会履行合同。当交易对手破产时（如雷曼兄弟公司和贝尔斯登公司在2008年金融危机期间那样），信任可能会失败，并将大量系统性风险引入市场。

1.2合成性资产概述

一类特别有用的OTC衍生品使投资者可以实现合成资产入口。投资者无需持有特定资产，而可以签订金融合同，其中金融合同从一个交易对手方向另一交易对手方的支付取决于标的资产的统计信息，例如该资产的价格。其中一个例子是总收益互换（total return swap/TRS）。尽管UMA协议本身非常灵活，可以扩展到几乎任何形式的金融衍生产品，但我们以总收益互换为核心示例。

总收益互换是一种双边金融合同，其中，交易对方支付指定标的资产的总收益，包括任何利息支付或股息以及任何资本增值或折旧，另一方支付定期固定现金流[3]。固定现金流量可以被视为借入购买标的资产所需资本的利率成本。标的资产通常称为参考资产，可以由债券、贷款、股票或其他金融资产的任意组合组成。 互换在以后的指定日期结算和终止。

这种结构允许交易对手获得拥有（或卖空）资产的所有经济利益，而无需购买和托管（或借入和卖空）实际资产。相反，交易对方只需要保证金就可以退还承诺的付款。这是买卖任何类型资产风险的强大工具。

图 1: 总收益互换(TRS) 流程

2动机

开放的金融市场要求所有市场参与者都公平进入。UMA协议通过消除所有金融市场的所有准入壁垒，允许任何个人、实体或DAO在没有任何中心化或单点故障的情况下，进入任何类型的金融风险，促进公平和开放的市场。。

购买和拥有（或借入和卖空）特定资产的能力一直是获得预期金融风险的最大障碍。衍生产品通过用参考那些标的资产价格的合同代替对托管资产的需求来解决这一问题。这就引入了第二个障碍：信任衍生协议的交易对手会尊重合同条款的能力。

信托，也称为交易对手风险，是当今金融衍生产品的致命弱点。由于涉及风险，只有少数精通传统的尽职调查和昂贵的法律程序才能相互“信任”的机构投资者才能使用金融衍生产品。除了最大的机构参与者之外，向任何人提供衍生工具的利益从来都不是经济或实际的。

我们展示了UMA合约仅使用保证金，经济激励措施和区块链的透明度来允许任何交易对手获得合成性资产入口。通过这样做，UMA合约完全消除了进入金融市场的所有障碍，从而创建了一个全球市场。这个普遍可访、开放的市场的好处不可低估。

2.1 UMA合约消除的障碍

2.1.1不受限制地进入所有金融市场

传统上，个人和企业只能买卖由当地政府和基础设施支持的金融风险。法规和监护要求可能使个人或实体极难（或不可能）购买其当地金融体系未明确支持的任何产品。经验丰富的机构投资者已经能够使用OTC衍生工具之类的工具来规避这些准入挑战，从而消除了对实物资产或托管资产的需求；当然，这些工具还未提供给市场的其他部分。

UMA合约为所有市场参与者带来了好处。它们使任何人都可以买卖任何金融资产的敞口（exposure）——市场参与者仅受做市商愿意定价的限制。金融基础设施薄弱的国家/地区中的个人不再局限于该辖区可获得的有限投资选择。没有隔离墙——任何拥有资本的人或实体都可以进入任何风险，从而创建了一个单一、统一、真正的全球金融市场。

用例1：投资来自发展中国家的美国股票

世界上许多人甚至无法进入流动性最强的股票市场。由于当地金融基础设施的局限性或效率低下，对于发展中国家的大多数人来说，投资美国股票市场等外国资产极其困难。有了UMA合约，外国投资者可以进入总收益互换交易，其收益与直接投资美国股票市场的经济效益相同，而绕过了该投资者当地金融体系的局限性。

2.1.2 DAO和智能合约进入金融市场

智能合约和可编程货币似乎将不可避免地会创造出许多新的金融创新。这些合约将需要在金融市场进行投资、对冲和交易。

为了使智能合约能够进入金融市场，它需要能够在链上进入该市场。这带来了一个问题：如何可信地在区块链上引用传统、现实世界资产？诸如TrustToken [4]之类的某些方法使用链上代币来表示链下法律结构中持有的资产。这种方法受制于单点故障和潜在的链下法律挑战。

UMA合约代表了另一种可能更灵活的解决方案：智能合约简单地成为衍生协议的交易对手之一。由于衍生工具无需拥有或托管资产即可引用标的资产，因此可以方便地避免了在链上可信地表示资产的问题。

这使得任何智能合约都可以访问任何类型的金融风险，并可能产生巨大的影响：诸如去中心化私人养老金计划、去中心化保险和年金产品以及DAO监管的对冲基金或捐赠之类的想法都成为可能。

用例2：去中心化人寿保险

第一批“互助”公司，目的是帮助工人和工匠群体共同分担集体死亡风险，为死者家属提供经济援助。可以使用UMA协议构建集体保险产品，构建一个支付池，使任何一组个人都可以根据他们死亡时的保有期支付固定的费用（由链下预言机或参与者未能使用其私人证书签署定期挑战衡量）。该资产池本身可以使用UMA合约来投资去中心化风险资产（包括加密资产和其他传统资产）。

2.1.3不受限制的做空机会

衍生产品的一个明显优势是协议的双边性质：对于每一个做多某种风险的交易对手，都有另一个具有相同和相反的做空风险的交易对手。这提供了一种做空或对资产进行押注的手段，否则这些资产将极难借入和做空。

精明的投资者通常使用场外衍生品来获取做空风险——一些著名的对冲基金利用该技术从2008年房地产市场崩溃中获利。但由于大多数市场参与者无法获得传统的场外衍生品，个人和较小的实体无法在许多市场获得做空风险。

UMA合约取消了此限制。这创造了更好的市场：基本经济学理论认为，更多的市场参与者自由表达自己的市场期望将创造出更深、更有效的市场。对于传统的单向市场（如加密货币）尤其如此：通畅地进入做空应该减少价格波动并促进价格稳定。

用例3：做空一篮子山寨币

加密资产的数量和价值都有爆炸性的增长。但是这个市场几乎完全是单向的：几乎不可能打赌价格会下降。允许您做空资产的几种选择是中心化解决方案，需要信任交易所或传统法律协议。诸如dYdX [5]之类的新的去中心化解决方案很有希望，但仍然需要卖空者找到一个愿意借出自己头寸的现有资产所有者。UMA合约将提供一种简单易行的方法来对一揽子山寨币进行下注：接受者只需与愿意接手另一方的任何做市商订立衍生合约。做市商可以通过与想要购买该风险的市场参与者订立其他合约来对冲其多头风险敞口。

2.1.4不受限制地利用杠杆

通过不要求任何一交易方购买标的资产，诸如总收益互换之类的金融衍生产品具有很高的资本效率。该结构为交易双方提供了杠杆——他们可以投资资产，同时仅锁定购买资产所需的一小部分资本（以所需的保证金）。

传统上被视为一种贷款，中心化交易所和场外交易市场做市商仅向可信赖且信誉良好的交易对手提供杠杆。UMA合约将杠杆作用扩展到任何交易对手，无论其信用评级或先前存在的声誉如何。这再次消除了准入壁垒，有可能为个人和较小实体历来无法进入的投资和贷款开辟新的市场。

用例4：从加密货币投资组合中获得保证金贷款

鉴于加密货币价格的急剧变化，一些加密货币投资者正遭受巨额账面亏损。投资者可能希望获得一些现金（法币）流动性，而又不减少其多头加密货币敞口。 该投资者可以出售其一半的加密货币持仓，然后签订UMA合约以重新建立其多头头寸，而无需额外的资本支出。

2.1.5不受限制地访问自定义、定制的风险

通过参考多个标的资产，可以轻松地在金融合同的经济计算中表达复杂的风险。 这种灵活性可以通过将多个交易合并为一个协议来降低交易成本，例如，每月重新平衡的一篮子资产可以由一个事务表示。它还使协议可以针对特定交易对手想要购买、出售或对冲的特定风险进行定制。

个性化的、量身定制的金融合同从来没有提供给个人，因为这样做的成本过高。 UMA合约改变了这种情况，并可以在全球任何市场向任何人提供完全适合其个人财务状况的金融合同。

用例5：投资“下一代”机器人顾问

投资者希望投资类似于机器人顾问所提供的多元化投资组合，但要承担加密资产的风险。该投资者签订了一份UMA合约，以收取在美国股票市场投资50％、美国债券市场投资30％、比特币投资10％、以太坊投资10％的投资组合的总回报。每当资产分配从目标敞口中转移超过2％时，协议都会重新平衡至原来的权重。

2.2 UMA合约的其他优势

2.2.1金融风险的通证化

由于UMA合约受智能合约管理，而智能合约的条款由合约对手方定义，因此这些智能合约可以使用代币来表示每个对手方的风险敞口。如果这些代币是可替代的并且符合诸如ERC-20之类的标准，则它们很容易在交易所进行交易和转移。这扩大了代币的可见性，使个人无需直接与UMA合约直接接触即可获得财务风险。

对于资本较少的投资者而言，这尤其重要，由于代币的可分割性他们不必遵循UMA合约的概念。去中心化金融产品，如DAO对冲基金或第2.1.2小节中提到的其他方，也可以通证化其敞口。这使实体的智能合约可以通过UMA合约来维持风险敞口，而实体的投资者只需要在自己的钱包中交易代币即可。

2.2.2工程价格稳定性

比特币和其他加密货币的价格波动通常被认为是采用加密货币的最大障碍。由法定货币或大宗商品（例如Tether或Digix Gold）支持的稳定币依赖于中心化的参与者或实体审核来保证其价值。像Dai和Basis这样的去中心化解决方案旨在解决此问题，但尚未得到广泛采用。

通常，如果持有货币A的投资者想要投资以货币B计价的资产，则投资者对该资产的敞口会随着货币A和B之间的汇率变动而波动，因为资产的任何收益都必须转换为货币A。同样获得合成资产敞口时，最自然的是以与标的资产相同的货币来计算和存入保证金。由于UMA合约允许交易对手定义其敞口的所有经济性，因此交易对手可以定义允许进行综合敞口的金融合同，无论保证金货币和标的资产货币之间的外汇汇率如何变化。

2.2.3简化对加密货币的机构托管要求

对于机构投资者而言，投资加密货币和其他加密资产可能很困难。这主要是由于保管和会计原因：每项新资产都需要建立、测试和批准新的系统和流程，这为每个新的代币或加密系统的进入创造了巨大的障碍。机构可以通过金融合同进行投资，并根据统一的标准（即UMA协议）标准化其风险、托管和会计系统，从而简化此过程。

示例6：对“不可追溯”的加密货币如Zcash或Monero进行会计和合规投资

渴望使支付无法追踪的零知识加密系统对机构投资者提出了严峻的挑战。由于资金的流向是无法追踪的，因此无法对一项投资进行审计，从而阻止了许多机构参与者投资于Monero或Zcash之类的产品。UMA合约通过让对冲基金从相关参考资产价值的变化中获利而无需直接投资和保管该不可追溯资产来解决此问题； 风险和会计系统可以参考对会计和合规性友好的UMA合约。

3UMA协议规范

UMA定义了一种去中心化协议，可以为任何标的资产创建、购买和结算金融合同，并引入了新颖的系统来维持保证金抵押品，以使市场参与者能够在没有交易对手或结算风险的情况下进行交易。UMA通过定义一个通用框架来做到这一点，在该框架上可以使用共同商定的经济条款、终止条款和保证金要求来定义金融合同。 UMA协议在去中心化的以太坊虚拟机上使用智能合约来实现自我监管的保证金账户；这使UMA协议完全去信任和去中心化。

3.1合约架构

UMA合约包含5个核心组成部分：

?双方（委托人和承购商）的公共地址

?保证金子账户：每个交易对手的保证金账户，仅交易对手和合约可访问

?计算协议经济条款的逻辑（称为净现值或NPV）

?选择预言机以获取有关标的资产的信息

?合约功能可添加/提取保证金余额、追加保证金、终止或结算合约

图 2: UMA智能合约架构

3.1.1交易对手公共地址

由于UMA协议从本质上来说是两个交易对手之间的协议，因此在创建协议时，两个交易对手的公共地址都不可篡改地记录在智能合约中。

3.1.2保证金账户

每个UMA合约都有两个保证金子账户：margintaker和marginmaker.。

委托人和承购商保证金账户作为合约中的子账户存在，并且只能分别由委托人和承购商以及合约访问。委托人和承购商可随时从其保证金账户中增值或撤出资金；他们只需要在这些账户中保持适当的余额以满足商定的保证金要求，以避免任何可能的提前终止或违约处罚。

每次运行合约并重新计算经济条款（NPV）时，合约都会在保证金子账户之间移动适当的余额，以便将合约的当前NPV（应归于委托人或承购商）转移到委托人或承购商的保证金子账户。

3.1.3经济条款

协议的经济条款不可篡改地记录在智能合约的代码中。该代码引用了一个或多个返回原始参考资产的当前价格的价格馈送预言机。稍后将在另一份白皮书中详细讨论保护预言机价格馈送的挑战。

例如，假设承购商希望以当前1盎司黄金= 1100美元的价格获得一年价值1000万美元的黄金的总回报。由于法定资产无法在区块链上转移，因此承购商希望所有计算出的条款以美元计量，但以ETH支付。假设委托人同意这一点，以换取在1000万美元的合同期限内获得5％的报酬。（这将接近委托人以较小的利润率借入对冲其黄金销售所需资金的成本。）本协议的经济条款为：

承购商收到= (pricecurrent/priceoriginal ? 1) ? = (goldprice/$1100 ? 1) ? $10mm (1)

委托人收到= (datetoday ? datestart)/365 ? rate ? notional = (datetoday ? datestart)/365 ? 5% ? $10mm (2)

NPV = [(goldprice/$1100 ? 1) ? (datetoday ? datestart)/365 ? 5%] ? $10mm (3)

如果为正，则净现值（NPV）应归于承购商；如果为负，则归委托人所有。由于NPV是用美元计算的，因此委托人或承购商将必须支付等价于美元的NPV的ETH金额（NPV值除以ETH USD汇率）。

3.1.4终止条款

协议的终止条款也记录在智能合约的代码中。这些条款的目的是灵活的，并应交易双方的共同同意。在大多数情况下，终止条款包括：

?合约到期后将终止

?过期合约的结算程序

?委托人和承购商都需要保证金余额

?如果未达到要求的保证金余额，则采用默认程序

?违约时应支付的任何违约罚款

?有关提前终止的任何规定

通过以确定、不变的代码定义此逻辑，UMA协议简化了传统OTC交易中发现的许多*作方面。通过将剩余的保证金余额分别发送回委托人和承购商的地址，过期合约的结算程序将清空合约中所有资金。

表1: UMA合约函数示例

在最初创建合约时，委托人和承购商都必须至少向其各自的保证金账户中添加所需的保证金余额。交易对手有更大的动力去支付超出此最低要求的余额，因为如果合约的净现值（NPV）导致任何一方的保证金余额下降最低要求以下，合约将根据默认程序终止。为了保持足够的保证金，交易对方可以同意在NPV之上向违约方支付违约罚款。尽管合约不能强迫交易对手支付超出其保证金账户余额的违约罚款，但如果将所需保证金余额设置为高于违约罚款金额，则交易对手可以合理地确定，他们将从该保证金账户中的任何资金中获得该违约金。

合约的保证金条款在设计上非常灵活。交易对手将更改这些条款以匹配标的参考资产的预计波动性——波动性越大合约需要的保证金越多。也可以通过查询预言机中标的资产的历史或隐含波动率来动态调整保证金要求。

提前终止是合约的可选功能。如果双方在订立合约时达成共识，则终止逻辑可以包括任何一方要求提前终止的机制，该机制可以选择包括提前终止费用。

3.2追加保证金频率激励

任何智能合约系统的关键约束是在公链上执行计算的成本，我们的系统也一样。如果可以连续执行UMA合约的remargin（）函数，则将是最佳选择——结果将是连续、保证金充足的合约，而在任何时候都不需要任何多余的保证金。在以太坊虚拟机等平台上执行代码的现实使这一点变得不现实。

尽管链上计算的成本非常昂贵，但现代云计算平台使合约净现值（NPV）和终止逻辑的链下计算非常便宜。因此，UMA平台将监督和重新分配合约的责任推给了交易对手本身。UMA合约规范允许任何人随时在链上运行任何合约的remargin（）函数（只要支付了必需的Gas或等效的计算成本）。因此，激励对方继续在链下监视其合约的经济和终止条款，然后仅在这样做对他们的经济上有利的情况下，才将Gas费支付给链上的remargin（）。由于合约的经济和终止逻辑已嵌入到公链中，因此不存在链下观察者运行错误代码或计算错误净现值（NPV）的风险。

这种结构的潜在缺点是，较老练的交易对手将开发更好的技术和系统来监视和重新签订合约，从而相对于那些可能“忘记”重订合约的不老练交易对手创造了优势。由于任何人都可以调用remargin（）函数，这可以由第三方保管员解决，他们同意以少量费用监控不太复杂的交易对手的合约。通过使用多个保证金保管人，可以进一步将冗余引入该系统。

3.3 UMA合约生命周期

3.3.1没有默认值的生命周期示例

假设承购商Alice希望在1年的总收益中获得1000万美元黄金的收益，而不是支付固定利率。根据当前的黄金波动性，Alice决定将最低保证金要求设定为5％，并将违约金设定为3％。请注意，尽管名义敞口，保证金要求和违约罚款都以美元表示，但所有保证金都是以与这些美元金额等价的ETH支付和存储的。假设1盎司黄金的初始价格=1100,1 ETH的初始价格= 100美元。

Alice初始化一个公开合约并存入1万 ETH（目前价值1百万美元）。

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表 2: Alice的公开UMA合约

Alice将此公开合同发送给两个著名的做市商Bob和Charlie。Bob和Charlie都决定对该合约进行“做市”，并且都授权智能合约从他们的账户中提取15,000 ETH（价值150万美元），并在赢得交易后存入合约的委托人保证金账户中（这超过了所需的50万美元保证金）。

Bob回应说，他将（i）向Alice支付总回报，而获得5％，或者（ii）从Alice获得总回报，而获得4.75％。Charlie引用了一个市场：（i）支付总回报与获得5.2％，或（ii）接受总回报与支付4.9％。Bob和Charlie都告诉智能合约，他们将保持市场5秒钟（连线时间）。

由于Alice想获得黄金的总回报，因此她接受Bob的提议，即向她支付总回报，而不是收取5％。（Alice宁愿向Bob支付5％的固定利率，也不愿向Charlie支付5.2％的固定利率）。智能合约通知Bob他“完成”交易，并将已被Bob授权的15,000 ETH转移到智能合约中的保证金账户中。合同还取消了Charlie给的保证金提取授权。交易已确认，完整的合约详细信息记录在区块链上。

表3: Alice和Bob的最终合约

Alice和Bob现在已经达成了一项合同，其中彼此付款的承诺由智能合约中的ETH保证金存款提供支持。

图 3: Alice与Bob之间的合约初始化

第二天，黄金反弹至1盎司= 1,199，而以太坊价格保持不变。在链下，Alice和Bob都会监视并重新计算合约和保证金要求的NPV。自从黄金上涨9％（从1100升至1,199），而且一天的利息已经过去（价值1370美元），Alice和Bob都计算出了900,000美元的净现值-1,370美元= 898,630美元，这对Alice有利。Bob知道，如果在链上调用合约的remargin（）函数，智能合约会将8986.30 ETH（价值898,630美元）从其保证金子账户转移到Alice的保证金子账户。结果，他的150万美元保证金余额将减少898,630美元，并且将危险地接近低于最低保证金要求（将危险地接近低于最低保证金要求）。 因此，他将额外的10000 ETH（价值100万美元）存入智能合约内的保证金账户。

图 4: Bob期待追加保证金来增加保证金

同时，Alice认为值得在链上重新支付合约的费用。她调用remargin（）函数并支付必要的费用。remargin（）函数调用calcNPV（），该函数查询指定的黄金价格预言机，并确定该合约的当前NPV为898,630美元，这对Alice有利。然后，合约将Bob的保证金账户中的8986.30 ETH（价值898,630美元）转移到Alice的保证金账户中。Alice的保证金账户现在已经从10,000 ETH（合约开始时）更改为18,986.30 ETH，而Bob的保证金账户现在已经从25,000 ETH（在Bob存入额外的10,000 ETH之后）变为16,013.70 ETH（在链上调用remargin（）后，8986.30 ETH转入Alice的子账户）。

最后，智能合约会检查Alice和Bob的每个保证金账户是否有足够的保证金来满足保证金要求。由于合约的保证金余额是公开可用的，因此Alice和Bob可以查看到整个过程。Alice看到她的保证金账户现在包含18,986.30 ETH（价值189.9百万美元），根据50万美元的所需保证金金额，她的超额抵押额为13,986.30 ETH（或139.8百万美元）。如果她愿意，Alice可以提取这13,986.30 ETH。Bob的保证金账户现在包含16,013.70 ETH（价值160.1万美元），根据50万美元的所需保证金金额，Bob的超额抵押了11,013.70 ETH（或110.1万美元）。由于Alice和Bob的保证金账户余额均超过保证金要求，因此合约仍然有效。

图5: Alice调用智能合约追加保证金

第二天，尽管金价保持不变，但ETH/USD从最初的1ETH = 100美元跌至1 ETH = 80美元。Bob发现，如果Alice所调用remargin（），他仍将欠1370美元的利息，但是智能合约将查询预言机，并看到以美元计算的ETH的价值下降了。结果，预言机会将Alice账户中的17.12ETH（现在价值$1370 = 17.12ETH×$ 80 ETH/USD）移动到Bob的账户中，而不是13.70 ETH。请注意，在该合约中，即使每笔支付、保证金账户和保证金要求的价值都以美元计量，为反映这些变化而转移的货币为ETH。转移的ETH数量是根据当时的ETH美元价格计算的。

该过程继续进行，Alice和Bob不断监视合约的净现值以及保证金余额。由于Alice不是专业的做市商，因此她也可能决定聘请第三方保证金保管人或管理人，以根据某些参数监控和重新修改合约。

一年后，黄金价格上涨至1盎司= 1320美元，而ETH则下跌至1ETH = 80美元。 在终止日，Alice最后一次调用remargin（）。最终净现值的计算方法是：总收益为200万美元（价值1000万美元的黄金从1100美元升值至1320美元）减去50万美元的固定利息成本（1000万美元的5％利息），剩下总计欠Alice 150万美元。此金额对应于18,750 ETH，汇率为1ETH = $80。假设Alice和Bob在合约有效期内保持了保证金要求，那么受remargin（）函数影响，他们的账户之间一年内的累计保证金变动导致Alice账户的净增加了18,750 ETH，Bob账户中的ETH净减少了18,750 ETH。然后，terminate（）函数会将Alice和Bob的保证金账户中的所有剩余保证金返回到各自的公共钱包地址。

3.4具有默认值的生命周期示例

假设输入了表3中Alice和Bob之间的最终合约。第二天，黄金反弹至1盎司= 1221美元，而以太坊价格保持不变，为1 ETH = 100美元。在链下，Alice和Bob都看到，如果合约的remargin（）函数在链上调用，则要从Bob的保证金账户转移到Alice的美元价值是$1,100,000-$1,370 = $1,098,630，因此智能合约将从Bob的保证金账户移动10,986.30 ETH到Alice的保证金账户。这将使Bob的保证金账户中剩余的保证金余额为4,013.70 ETH（价值401,370美元），低于500,000美元的保证金要求。

Bob看到了这一点，并指出，虽然如果他要重新签订合约会违约，但如果以太坊从1ETH = 100美元涨至1ETH = 125美元而黄金价格保持不变，那么他的4,013.70 ETH值得50万美元，而且如果重新签订合约也不会违约。他选择等待，希望ETH/USD的价值在合约重新生效之前会发生变化。

但是，Alice希望重新收取合约保证金，以便她可以提取账户中产生的部分超额保证金。在她调用remargin（）函数后，智能合约将相应的ETH从Bob的保证金账户转移到Alice的保证金账户中。

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图 6: 智能合约在remargin（）之后转移保证金

移动保证金后，智能合约运行Terminate（）函数以确认保证金余额仍满足保证金要求并处理违约。鉴于Bob的保证金余额低于保证金要求，智能合约从Bob向Alice支付了3,000 ETH（价值30万美元）的违约金，并将剩余保证金余额返还给Alice和Bob各自的公共地址，从而结束合约。

事后看来，与不满足保证金要求而支付3,000 ETH违约金相比，Bob最好向他的保证金账户中再存入约1,000 ETH以支付保证金要求。

图 7: 支付违约金并关闭合约

4实现机制

如双边互换示例中所示，UMA协议使交易对手可以进行杠杆交易，但对于许多个人而言，这并不是与交易对手互动的理想方式。UMA合约可用作一种机制，通过该机制，交易对手可以成为许多不同类型个人的风险的委托人或承购商。为了满足这些不同个人的需求，我们期望交易对手开发各种用例或UMA合约的实现机制。

4.1去信任通证化

同质化代币的引入提供了一种将双边交换风险敞口分配给没有多个保证金账户的多个投资者的方法。可以通过完全抵押UMA合约的一侧，然后使用通用接口（如ERC-20标准）对其“通证化”来实现。这允许创建ERC-20代币，这些代币代表标的合约的多头（或空头）面的综合所有权。

例如，假设Alice想创建价值1000万美元的ERC-20代币，这些代币代表黄金的多头头寸，具有以下特征：

?再投资风险敞口：Alice不想将固定的1000万美元名义风险敞口，而是将其风险敞口或损失重新投资到黄金中。

?最大损失：Alice希望将其损失的最高限额限制为1000万美元。结果，她将预付她所有的潜在损失，但永远不会欠Bob超过她最初存款。

?永久到期:Alice希望永久保持这种风险敞口，直到她和Bob同意终止合约为止。

这些功能通常对于规模较小或不太成熟的投资者而言是理想的，他们不必担心存入额外的保证金、违约或查看日历以了解敞口是否到期。他们还可以随时知道最大的损失是什么。这是通过取消Alice的杠杆来实现的，因为她必须存入全部风险敞口（价值1000万美元的ETH），并且永远不会欠Bob任何额外的保证金。结果，Alice的保证金账户余额将始终≥0，因此可以对保证金账户进行通证化。作为存放价值1000万美元的ETH的回报，Alice收到了代表其存款价值声明的代币。如图8所示，这种去信任的通证化是对原始双边交易示例的扩展，如3.3.1小节所述，并如图3所示，其中将Alice的保证金账户完全抵押，并将该帐户中的保证金值转换为代币。该图假设1ETH=$100，并且Bob最初存入15％的保证金。

图 8:去信任通证化概览

这些代币的所有权可以进一步细分，Alice可以通过现有基础设施分配所有权，以支持ERC-20代币的交易和托管。例如，假设Alice认识她社区中的许多其他人，他们也想长期接触黄金，但他们无法购买能反映黄金价格的实物黄金或传统金融产品。Alice可能知道Bob是一位经验丰富的互换交易员（swap trader），他已经拥有专门的资源来观察市场并维持保证金头寸，并且也很乐于在法定市场交易黄金产品。Alice可以与Bob签订协议，其中Alice负责从投资者那里获取此代币的利息，Bob负责提供多头黄金敞口，他们签订了代表多头黄金敞口的UMA合约。Bob可能不想自己持有多头黄金敞口，并可能通过传统金融市场中的黄金期货或黄金互换（图8中的云）对冲法定市场中的这种风险。对于此服务，Bob可能会收取5％的年费，但要向Alice支付一部分费用，例如1％。如果Alice和Bob很好地合作，他们甚至可以正式建立这种伙伴关系，并开始作为一个实体运营。

5潜在问题和风险

5.1保证金余额安全

设计严重阻碍了智能合约的保证金子账户中包含的资金的可转移性。在创建UMA合约时，委托人和承购商的公共地址不可篡改地记录在区块链上。然后，合约的逻辑允许将每个交易对手的保证金子账户中的资金仅转移到以下两个位置之一：该交易对手的公共地址或另一交易对手的保证金子账户。保证金账户资金不能转移到任何其他地址。

这种设计意味着合约中嵌入的资金绝不会转移到合约开始时约定的交易对手方以外的任何地址。

5.2价格馈送和市场数据预言机

UMA协议需要可靠、一致且准确的价格信息来计算任何协议的净现值。由于没有任何区块链或加密系统具有与标准普尔500或欧元/美元汇率之类的事物相关的先天能力，因此UMA需要可信任的预言机来传送价格和市场数据。如果预言机被破坏，则可以*纵合约。

预言机问题不仅涉及金融合同，还与许多领域相关，并且已经开展了很多工作来解决它。2014年，V神（Vitalik Buterin）首次提出了一种博弈论方法，即利用谢林点（Schelling Point）从人群中找到真实的价值[7]。最近，Zhang等，证明了他们的Town Crier系统的安全性，可用于智能合约的经过身份验证的数据馈送[8]。像Oraclize和SmartContract这样的商业公司当前使用TLSNotary [9]或Town Crier规范提供经过身份验证的数据馈送，还可以选择使用Intel SGX的可信硬件系统。还提出组合多个经过验证的数据馈送的系统[10]：例如，可以从多个交易所聚合像BTC/USD这样的价格馈送，并按交易量加权或排除异常值。

尽管这些技术大大降低了预言机*纵的风险，但交易对手仅限于从可用的预言机中进行选择。UMA协议还将在经济上激励预言机抵制*纵，这将在另一份白皮书中进行介绍。由于双方都在创建合约时就同意合约的经济条款，包括预言机的选择，因此双方都有动机采用最受信任的预言机。

基于预言机的系统的批评者经常指出在区块链上ping预言机的计算成本，他们认为这些链上交易的成本和延迟远远低于中心化交易所能实现的成本。UMA协议通过将对链的监控和重新聚合合约的责任交到交易对手来规避这一问题，因为交易对手的链下监控成本最低。仅当任何一方决定在链上运行合约的remargin（）函数时，才需要在链上调用预言机。

5.3跳跃风险和保证金止损

任何使用保证金或杠杆的金融合约都有一定的风险，即剧烈的、意料之外的价格波动会迅速耗尽交易对手的保证金：我们称此为跳跃风险。传统上，解决方案是依靠一些受信任的信誉框架（例如法律体系）来确保满足追加保证金要求； UMA协议刻意避免这种情况。

UMA协议允许交易对手通过在创建合约时指定所需的保证金、默认程序和默认罚款来自我管理跳跃风险。交易对手自然会受到激励，要求对资产波动更大的合约设置更高的保证金，并对违约成本高的合约（即具有难以对冲或重现的风险的合约）设置更高的违约罚款。这些条款也可以动态设置：合约可以通过查询预言机中标的资产的当前波动性来指定保证金要求，从而允许保证金条款适应不断变化的市场状况。

6未来工作

6.1贸易谈判协议

贸易谈判协议是互换交易对手成功匹配的系统。目的是创建一个有深度、流动性良好的市场，使希望表达某种风险的交易对手（承购商）与愿意承担该风险另一方的交易对手（委托人）相匹配。然后，承购商可以选择价格最优惠的委托人。 委托人之间的竞争力自然会将买卖差价推高至对冲预期风险所需的最低成本。

最终将由开发人员来编写自己的贸易谈判协议，从而有可能利用现有技术来构建中继器或其他通信方法。一种可能的提议实现方案可以按以下方式工作，尽管它既不是要构建的唯一方案，也不是最佳或最有效的协议。它以场外交易市场为模型，该市场可以说是世界上深度最高、流动性最强的金融市场。

贸易谈判可按以下方式进行：

1.承购商使用他们要输入的协议条款（指定到期日期、名义条款、经济公式、终止条款和其他必需条款）来初始化UMA智能合约。承购商没有指定他们要走的方向（即做空或做多标的资产）。

2.承购商将所需的最低保证金转移到空合约中。

3.承购商选择一个或多个做市商，并将不完整的合约发送给他们。

4.委托人在合约上提供双向报价（他们不知道交易方向）。承购商还授权智能合约在确认交易后撤回所需的最低保证金。报价和保证金授权会在很短的时间（即连网时间）后过期。

5.承购商选择最有利他们走向的报价，并在连网时间到期前与该委托人确认交易。确认交易后，委托人承担风险并决定是否、如何以及何时对冲。

6.智能合约从赢家中提取授权保证金，并取消任何失去报价的保证金授权。所有细节都不可篡改地记录在区块链上。

6.2保证金对冲

随着UMA生态系统变得更具流动性，做市商将寻求减少其合约组合所需的保证金总额。考虑这样一个例子，Alice有两笔抵消交易，一笔向Bob支付100万BTC的总回报，另一笔从Charlie那里收取100万BTC的总回报。如果没有某种形式的保证金净额结算，Alice将被要求在这两个合约中都贴上所需的保证金，即使她在两个头寸之间没有风险。

即将进行的研究将详细介绍做市商和其他UMA协议的高频用户获得具有类似风险的净合约的机制，从而通过对冲交易极大地减少了做市商所需的资本总额。这些净交易的风险敞口、保证金要求、重新划分规则和治理在区块链上是公开可见的，保持了去中心化和去信任协议的所有优势。

6.3未来验证：货币和区块链不可知论方法

尽管目前使用以太坊区块链和以太坊（ETH）作为所有保证金转移和结算付款的通用货币来实施UMA协议，但该规范设计目标是与区块链和货币无关的。该协议可轻松移植到其他区块链，并且我们期望市场参与者将确定最佳实践、标准和激励机制最兼容的区块链。这支持了我们对由通用、统一协议支持的单一、统一全球市场的愿景。

7结论

UMA协议是一个去中心化的规范，旨在实现将任何标的资产的财务风险去信任地转移到世界各地的任何个人。该协议使用新颖的系统和经济激励措施，以透明、有效地保持抵押品并准确结算交易，同时使用户能够完全控制其经济风险敞口条款。这些属性相结合，使个人无论身在何处，都能转移金融风险。

参考

[1] 以太坊: 下一代智能合约与去中心化应用平台https://github.com/ethereum/wiki/wiki/White-Paper

[2] 2017年6月末的场外衍生品统计 https://www.bis.org/publ/otc hy1711.htm

[3] A. Bomfim, 了解信用衍生品和相关工具。 英国：Elsevier，2004年，第7章。

[4] TrustToken项目网站。https://www.trusttoken.com

[5] A. Juliano, dYdX白皮书, 2017年。https://whitepaper.dydx.exchange

[6] 2008年全球银行危机中的风险管理经验，SSG，2009年，第6页。https://www.sec.gov/news/press/2009/report102109.pdf

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编译者/作者：灰狼

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