加拿大银行：去中心化金融贷款的脆弱性

来源 | Bank of Canada Staff Working Paper

作者 | Jonathan Chiu, Emre Ozdenoren, Kathy Yuan and Shengxing Zhang

编译 | 汪成智

近日，加拿大银行 (BOC) 发布了工作论文《去中心化金融贷款的脆弱性》(On the Fragility of DeFi Lending)。文章开发了一个去中心化金融 (DeFi) 贷款的动态模型，该模型包含了两个关键特征：1)借贷是去中心化的、匿名的、超额抵押的，并由加密资产的市场价值支持，其中合同条款是预先指定的和刚性的；2)借款人和贷款人之间存在信息摩擦。文章确定了一个价格—流动性反馈：任何给定时期的市场结果取决于代理人对未来时期贷款活动的预期，更高的价格预期导致该时期更多的贷款和更高的价格。考虑到智能合约固有的刚性，这种反馈会导致多重自我实现的均衡，其中DeFi贷款和资产价格会随着市场情绪而变化。中国人民大学金融科技研究所对文章的核心部分进行了编译。

Part 1 介绍

分散化金融 (DeFi) 是一个总括术语，指的是在区块链技术上运行的各种金融服务协议和应用（例如，分散化交易所、贷款平台、资产管理）。它们是通过智能合约（不可变、确定性的计算机程序）在区块链上实现的匿名少许可金融安排，旨在取代传统的金融中介(TradFi)。

在DeFi提供的许多承诺中，有两个特别突出。首先，DeFi协议有可能使金融服务的提供民主化，并扩大获得金融服务的机会，特别是对那些没有得到TradFi服务的个人来说，从而改善社会福利。其次，通过自动化合同执行，DeFi可以解决与人类自由裁量权相关的激励问题（如欺诈、审查、种族和文化偏见），从而补充TradFi。

在本文中，我们研究了DeFi贷款协议（DeFi生态系统的一个重要组成部分）及其不稳定性的来源和影响。例如，DeFi贷款比传统贷款的波动性大得多。此外，去中心化金融放贷会产生“顺周期性”，即加密货币价格和放贷活动之间的协同运动。本文开发了一个动态模型来捕捉DeFi贷款的关键特征，并探索其固有的脆弱性及其与加密资产价格的关系的变化关系。

图1是借贷协议结构的风格化展示。匿名贷款人通过借贷智能合约将他们的加密资产（例如，以$表示的稳定币）存入与相应加密资产相关联的借贷池。匿名借款人可以通过借贷智能合约以协议接受的任何加密抵押品为抵押，从其贷款池中借入加密资产。贷款池的抵押品组成是不容易观察到的，这意味着借款人比贷款人更了解抵押品的质量。由于加密货币资产波动较大，过度抵押是去中心化金融借款的一个关键特征。DeFi 贷款通常是短期的，因为所有的贷款和借款都可以随时终止。

图表1 DeFi借贷协议的程式化结构

DeFi贷款在四个独特的方面与TradFi贷款不同。

• 第一个关键区别涉及匿名性：TradFi借款人通常是被识别的，而DeFi代理在加密空间是匿名的，在加密空间中，信用检查和其他针对借款人的评估是不可行的。

• 第二个区别与抵押品资产有关。在TradFi中，标准资产可以作为抵押品。然而，在DeFi中，只有标记化的资产才能作为抵押品，而这类资产往往会表现出非常高的价格波动性。此外，这些风险资产往往被捆绑在一个不透明的资产池中，因此，虽然去中心化金融的借款人可以选择质押任何可接受的抵押品资产，但贷款人既无法控制，也无法轻松监控标的抵押品池的构成。因此，去中心化金融贷款存在借款人与贷款人之间的信息不对称问题。

• 第三个差异与贷款合同有关。TradFi贷款合同可以相当灵活，信贷员会根据最新的硬信息和软信息修改条款。这些功能有助于在TradFi中提高贷款质量和执行贷款还款，但不适用于基于公开区块链的DeFi贷款。在 DeFi中，使用智能合约来取代人的判断，所有条款都需要预先编程，只能以一小部分可量化的实时数据为条件。因此，DeFi贷款通常涉及线性的，无追索权的债务合同，以过度抵押作为唯一的风险控制。此外，DeFi 的去中心化性质意味着，即使是对合同的轻微修改，也可能涉及治理令牌持有人之间漫长的决策过程。因此，智能合约条款只是偶尔被修改。

• 第四个差异与监管有关。到目前为止，对去中心化金融贷款没有有意义的监管或监督控制，而TradFi受到严格监管。

在这些观察的推动下，本文开发了一个具有以下特征的去中心化金融贷款动态模型。借款是去中心化的、过度抵押的，以各种加密资产的市值为支持，并受线性借款合同的约束，而借款合同的条款是预先指定的、刚性的。此外，借款人比贷款人更了解加密抵押品资产的基本价值。

在本文的模型中，借款人希望通过一个贷款平台，使用他们持有的加密资产作为抵押品，从贷款人那里借入资金（例如稳定币）。在借款人和贷款人之间，关于资产质量的信息是不对称的。那些私下被告知他们的加密资产质量较低的借款人，比那些私下被告知他们的加密资产质量较高的借款人，有更强的借款动机。贷款人无法直接控制抵押品组合，因此这种信息摩擦导致了经典的柠檬问题，并可能通过驱逐优质借款人而严重减少贸易收益，DeFi平台对加密资产进行了“剪发” (haircut) ，这降低了贷款的信息敏感性，并缓解了逆向选择问题。

有趣的是，柠檬问题引发了价格和流动性之间的反馈效应：担保资产的价格影响借款数量，借款数量反过来影响担保的均衡价格。特别地，这种反馈是动态的：任何给定时期的加密货币市场结果取决于代理人对未来时期加密货币市场状况的预期。对未来加密资产价格的更高预期改善了去中心化货币贷款，并支持当前更高的加密货币价格，导致多重自我实现的均衡，使去中心化货币贷款变得脆弱。此外，加密资产价格和DeFi贷款对基本面冲击更敏感，波动性更大。

然后，我们展示了智能合约的刚性在驱动上述结果方面发挥着重要作用。在一个灵活的智能合约下，“剪发”可以根据市场价格和信息环境的变化进行非线性更新，它有可能支持一个具有高而稳定的贷款量和资产价格的独特均衡。然而，这类合同在去中心化环境下实施成本高且难度大，这恰恰体现了去中心化金融贷款协议固有的脆弱性，要提高稳定性，就必须放弃 DeFi一定程度的去中心化。虽然参与和治理的分散化是DeFi实现金融民主化令人兴奋的前景的基础，但我们的发现突显了这样一个事实，即分散化也对DeFi的效率、复杂性和灵活性施加了限制。

Part 2 贷款协议的特点与摩擦

本文现描述基于最大的DeFi贷款协议Aave的一些关键特征和摩擦。

核心参与者

Aave生态系统由几种类型的参与者组成。存款人可以将加密资产存入Aave协议的相应池中，并随着时间的推移收取利息。借款人可以通过抵押任何可接受的加密资产来从池中借入资金，以支持借款头寸。借款人以同一借入资产偿还贷款。没有固定的还贷期限。部分或全部还款可随时进行。只要头寸是安全的，贷款可以在一个不确定的期限内继续。然而，随着时间的推移，未偿还贷款的应计利息将增加，这可能会使清算人更有可能清算存款资产。这个生态系统还包括AAVE代币持有人。与股东一样，代币持有人作为剩余索赔者，并在必要时投票修改协议。日常操作由存储在区块链上的智能合约管理，该合约在满足预定条件时运行。

贷款利率和清算门槛

根据智能合约中规定的公式，根据池中当前的供求情况设定贷款和存款利率。特别是，随着池中存款的利用率上升（即更大比例的存款是借款），两种利率都会以确定性的方式上升。贷款价值比(loan-to-value, LTV) 定义了特定抵押物可以借到的最大金额。例如，在 LTV=0.75时，每1以太币 (ETH) 的抵押品，借款人可以借到0.75 ETH的资金。该协议还定义了一个清算门槛，称为健康因子，当健康因子低于1时，贷款被认为是未抵押贷款，可以由抵押品清算人进行清算。

风险担保机制

Aave目前接受20多种不同的加密资产作为抵押品，包括WETH、WBTC、USDC和UNI。大多数非稳定币抵押品资产的市值都是高度波动的。USDC和DAI等稳定币的价格波动不是特别大，通常是由贷款人借出的。其他被用作担保借款的加密资产，与TradFi中常用的担保资产相比，波动极大。出于风险管理的目的，Aave对这些加密资产实施了非常高的“剪发”。例如，YFI和SNX的减记率分别为60%和85%。

抵押品池

贷款由一系列抵押资产作为担保。虽然借款人可以将任何一种可接受的资产作为抵押品，但贷款人无法控制或轻松监控相关抵押品池的质量。因此，DeFi贷款存在信息不对称的问题：借款人可以在不通知贷款人的情况下自由修改标的抵押品组合，自然，借款人和贷款人会有非对称的动机去花费精力获取关于质押抵押品的信息（例如，监测新信息，进行数据分析）。

预先指定的贷款条款

Aave贷款池按照预先规定的规则设定贷款利率和减值。由于智能合约与外界是隔离的，它不可能依赖于所有可用的实时信息。虽然资产价格会定期查询，但贷款条款并不依赖于其他软信息（如监管变化、预测、未来计划声明、谣言、市场评论），因为这些信息无法轻易量化并输入到合同中。

分散治理

与许多其他DeFi协议一样，Aave通过设立去中心化自治组织 (decentralized autonomous organization, DAO)，将治理推迟给了用户社区。AAVE代币的持有人可以就调整利率函数、增加或删除资产、修改保证金要求等风险参数等事项进行投票。要实现这样的协议变更，令牌持有人需要提出建议，与社区讨论，并在投票中获得足够的支持。这个过程有助于保护系统免受审查和合谋的影响。然而，由一大群代币持有者进行去中心化的治理，在时间和资源上都是昂贵的。因此，不可能非常频繁地更新协议或智能合约条款。因此，与集中式组织相比，DeFi 协议在及时应对某些意外的外部变化（如市场情绪变化）时，可能会更慢地做出必要的调整。

Aave的这些特点在DeFi贷款协议中很常见，突出了影响DeFi贷款的三个关键摩擦。首先，DeFi借款人缺乏承诺，因此，这些借款必须（过度）抵押。其次，DeFi借款人和贷款人之间的信息不对称可能发生，因为贷款人无法控制抵押品池中的抵押品组合。第三，DeFi合同是刚性的，并基于存储在区块链上的可量化信息。

Part 3 模型建立

经济设定在离散时间，并永远持续下去。有许多具有相同偏好的无限寿命的借款人，有一组固定的加密资产。每个借款人最多可以持有一个单位。也有潜在的贷款人，他们只活一段时间，每一段时间就会被替换。贷款协议通过智能合约为DeFi贷款提供中介。所有代理都可以在每个期间结束时以恒定的单位的效用/成本消费/生产一种数字商品。

贸易和贷款平台的收益

借款人需要由贷款人提供的资金。贸易中存在收益，因为借款人的每单位融资价值z＞1，而贷款人提供融资的每单位成本归一化为1。在DeFi环境下，借款人是匿名的，不能承诺偿还债务。为了克服承诺问题，贷款必须有抵押品支持。DeFi贷款依赖智能合同来实施抵押贷款。DeFi中介确定智能合同的条款。当且仅当收到还款时，抵押品被锁定在智能合同中，并释放给借款人。

在Aave等DeFi贷款协议中，借款人主要借入USDT和 USDC等稳定币，使用风险较高的加密资产作为抵押品（如ETH、BTC、YFI、YNX）。由于稳定币在 DeFi中被视为交换媒介和记账单位，它们被用来为各种交易提供资金，或在加密货币投资中增加杠杆。本文将z解释为借款人在使用从贷款人处借入的稳定币用于投机或生产目的时积累的价值。

加密资产属性和信息环境

资产价格

智能合约

DeFi借贷的借款方

DeFi借贷的贷出方

加密资产定价

时间与期限

时间线总结如下图。在每个周期的开始，智能合约指定了债务限额D_t（或等效的“剪发”h）和贷款利率。接下来，借款人会收到有关资产质量的私人信息，并通过向智能合同抵押抵押品来决定是否从贷款平台借款。贷款人根据零利润条件提供资金。在这一阶段之后，借款人的类型被揭示，借款人要么偿还贷款，要么违约并失去抵押品。如果资产存续，那么它的价格就确定了，消费发生了，借款人努力为下一时期获得资产。

需要注意的是，在这条时间线上，借贷平台面临信息摩擦，资产市场无摩擦，我们假设它们不是同时开盘，这反映了信息披露过程的自然时机。在现实中，知情的借款人可以选择通过以其为抵押借入稳定币贷款或在交易所（即资产市场）进行直接出售，将基础资产剥离到贷款平台。然而，从理论上讲，当存在与资产质量有关的逆向选择时，借款人通过直接出售来筹集资金可能不是最优的。逆向选择问题在资产交易中更为严重，因为借款人出售的是股权合同，而在贷款平台中则不那么严重，因为借款人出售的是债务合同根据经验，当在区块链上分散和集中的交易所出售加密资产时，会发生其他技术摩擦。将加密资产转移到链外集中交易所往往会在资产交易之前存在很长的滞后，而链上分散交易所的交易往往会受到市场流动性不足和价格下滑的影响。因此，为了表述的清晰性和不失一般性，我们假设存在摩擦的资产市场不会与贷款平台同时开放。

图表2 时间线总结

均衡条件

1. 借款人的贷款决策是最优的；
   

2. 贷款人赚取零利润；

3. 资金供给等于资金需求，即q_t = D_t / R_t;

4. 满足资产定价方程。

Part 4 借贷市场均衡

本文通过描述给定资产价格下DeFi贷款市场的均衡来开始分析。为了研究借款人的决策，我们首先将信息不敏感程度定义为债务合同预期价值与债务合同预期价值的比率。随着该比率的提高，低类型和高类型借款人下的债务预期值变得更接近，逆向选择问题变得不那么严重。

根据高类型借款人是否活跃，有两种情况：

• 池化情况

• 分离情况

结论：在给定资产价格的情况下，DeFi贷款存在独特的均衡。当债务合同信息不敏感（敏感）时，这种均衡是池化的（分离的）。

Part 5 动态DeFi借贷市场的多重均衡

前一节中提出的分析采用了给定的资产价格。在本节中，本文描述了资产价格内生决定的平稳均衡：DeFi贷款是脆弱的，因为它表现出价格的动态多样性。具体而言，DeFi贷款市场可能存在多种均衡，原因是加密资产价格的变化。多重资产价格反过来又被DeFi贷款的多重均衡所证明（具体数理表达/定义/证明详见原文）。

            5.1 稳态平衡的表征

                    5.1.1 池化均衡

                    5.1.2 分离均衡

            5.2 存在性与唯一性（引理，命题）

            5.3 “剪发”与多样性（命题）

            5.4 情绪均衡

            5.5 债务限额灵活设计下的唯一性

图表3 动态反馈循环图

图表4 “剪发”h的效应

Part 6 结论

本文研究了DeFi贷款脆弱性的来源，这是由其几个基本特征造成的。这些特征是信息摩擦，如关于抵押品质量的信息不对称和僵化的合同条款。证明了DeFi贷款的固有不稳定性，这是由于信息摩擦加剧了价格—流动性反馈，导致自我实现的情绪驱动。稳定需要灵活和状态应变的智能合同。为了实现这一目标，智能合约可能采取复杂的形式。这样的合同还需要一个可靠的从链外世界提供实时的硬和软信息。或者，DeFi贷款可以放弃完全去中心化，重新引入人为干预，以提供实时风险管理，这种安排将迫使协议依赖可信的第三方。本文的发现突显了DeFi协议面临的三难困境：在保持高度分散化的同时，实现智能合同的简单性和资产价格的稳定涉及的困难。