打通比特幣的任督二脈?跨鏈錨定比特幣項目的利與弊

原文標題為:《一文說透跨鏈錨定BTC 項目去中心化與擴容困局》

從去中心化與擴容性兩個方面,分析主流跨鏈錨定 BTC 項目各自的利與弊。

撰文:Andrew Kang,區塊鏈投資人
編譯:Perry Wang
原文首發於聚焦去中心化金融的電子出版物The Defiant,作者授權鏈聞翻譯並發表中文版本。

比特幣整合進去中心化金融(DeFi)生態,一直是 DeFi 的無上聖杯。在規模更大的中心化金融(CeFi)市場,比特幣穩定幣站穩了交易金額的前兩位交椅,從現貨交易所、借貸、到衍生品交易都是如此。以太坊代幣ETH作為DeFi借款的主要抵押物,推動了加密信貸市場的迅猛發展,而如果將比特幣整合進來,將在前所未有的高度解鎖一個巨大市場。

一文說透跨鏈錨定BTC 項目去中心化與擴容困局CeFi 的信貸市場比DeFi 市場大出11 倍左右

相關的常見構想是創建一種 ERC20 代幣,與比特幣價值錨定。ERC20 代幣與比特幣錨定的好處是充分利用可組合性,將其輕鬆嵌入現有的 DeFi 協議,而底層應用無需重大的架構重組。

目前有很多錨定 BTC 的項目正在開發中,但迄今僅有的已激活並與 DeFi 實現互通的實施項目都是是中心化的託管解決方案,比如 wBTC imBTC

而那些中心化色彩較淡、無需許可運行機制的錨定BTC項目,則有 tBTC (Keep Network)、sBTC (Synthetix)、renBTC (Ren)和 pBTC (ptokens)。

所有這些項目都支持自己錨定BTC代幣的抵押,但其安全機制錨定模式各不相同。這些資產中使用了不同模式,具備不同的信任和擴容屬性。

信任

上述所有代幣,除 sBTC 外,都是由比特幣區塊鏈網路的實物 BTC 予以錨定,而 BTC 則由一個或多個實體管理。為了確保錨定 BTC 完全抵押化,用於抵押的 BTC 必需發送到由中心化機構或多方機構(例如驗證人)託管的比特幣地址。

這些項目想要真正運轉,必須有一個信任機制,確保相關一方或各方管理系統按預期運行。

這些項目中可能多個元素需要信任,並且需要信任的數量可能會有所不同。對於 imBTC 和 wBTC,信任以 BTC 託管人為中心。對於 pBTC、renBTC 和 tBTC,必須有一組驗證人進行協調,以執行錨定係統的必要功能,即鑄幣、焚毀和確保資產的安全。這些驗證人必須就集體行動達成共識,而達成共識的各種方法會產生不同的信任假設。鏈上交易流(餵價)可能因信任假設、系統內通知機制(例如清算、鑄幣/ 焚毀費、抵押品保管等)的不同而有所不同。

考慮這一點,可以說這些錨定BTC 的項目在去中心化光譜圖中散落在不同位置。

一文說透跨鏈錨定BTC 項目去中心化與擴容困局

去中心化的程度可以利用一個框架來粗略衡量,主要分析託管、共識機制和每個項目鏈上交易流的信任元素

imBTC

託管:支持 imBTC 的 BTC 由 TokenIon 託管,後者是一家初創公司,違約風險為中下水平。有鏈上儲備證明。

共識機制:雙向錨定無需許可,由以太坊智能合約管理,但TokenIon 必然控制比特幣與以太坊之間的橋接。

餵價:由於橋接是中心化控制,所以沒有餵價。

wBTC

託管:支持 wBTC 的 BTC 由 BitGo 託管,後者是一家知名的數字資產託管機構,其託管的數字資產多達 10 億美元,其中部分由保險覆蓋。定期出示儲備證明。

共識機制:雙向錨定需要許可,只能由具備完整 KYC/AML 資格的註冊商家發起。BitGo 必然控制比特幣與以太坊之間的橋接。

餵價:由於橋接是中心化控制,所以沒有餵價。

pBTC

託管:pBTC 智能合約是非託管的存取機制。其中心化管理的管理員密鑰保留完全升級系統的能力。其長期計劃是轉向 DAO 模式。

共識機制:BTC 地址由一組運行可信執行環境(TEE)的驗證人管理,通過門限簽名方案(TSS)進行協調。TEE 保障運算的安全運行,但會導致信任從驗證人手中轉移到生產TEE 硬件的技術廠商手中。

餵價:由於驗證人綁定(bond)和 slashing 數量與擔保的 BTC 不成正比,因此無需餵價。

renBTC

託管:renBTC 智能合約是非託管的存取機制。管理員密鑰配置目前未知。

共識機制:驗證人通過新開發的多方計算算法「RZL sMPC」執行交易。RZL 利用Shamir 秘密共享(SSS),後者通常被批評需要信任中間商,因為中間商生成私鑰並進行分發。不過RZL 算法的設計原理與傳統的Shamir 秘密共享不同,永遠不會中心化私鑰。RZL sMPC 目前正在進行審計,尚未在完全的生產環境中測試。為了避免鼓勵惡行(例如盜竊抵押物),每個分片的Ren 驗證人必須以REN 代幣的形式集體綁定不少於相應分片中鎖定的BTC 價值三倍的資產。

餵價:Ren 利用動態調整的鑄幣和焚毀費用。費用是根據以下公式和輸入值來計算的:

產生費用由以下曲線所得:
fee(k, a, x) = k^(1-x^2) where k=0.0001, a=2, and x=3L/R

燃燒費用由以下曲線所得:
fee(k, a, x) = k/(x+1)^a where k=0.0001, a=2, and x=3L/R

L 為鎖定的BTC 總價值,R 為綁定在BTCEthereum 分片中的REN 總價值。

為了確定 L 和 R 值,餵價應該是必需的,不過 Ren 團隊已經否認餵價的必要性。他們宣稱這些值可以由運行 Darknode (即 DEX 的節點)的驗證人的收入來決定。

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我們可以根據資產的變化,對REN 的預期價值進行建模。Ren 虛擬機RenVM 已經清楚所賺到的費用,所以可以計算出REN 的「穩定」價值(不包括投機行為)。可以利用這種計算(僅依據費用)來算出「REN 由轉移的資產計價的價值」。

為了確保 REN 和 BTC 的幣值, Darknode 需要根據 BTC 產生的收入來確定 REN 的固定估值公式。這裡就埋下了問題:價值是主觀的。由於不同的市場參與者對收入、風險、資金成本等有不同的期望,因此「REN 估值公式」進行硬編碼並不是理性的。這實際上意味著,一個暗池節點所有者可能以系統收入的5 倍對其 REN 估值,而另一個人則以 100 倍的系統收入來估值。在產生餵價機制之前, Ren 的去中心化程度無法確定。

sBTC

託管:sBTC由非託管的SNX代幣智能合約鎖定的SNX代幣支持。不過SNX智能合約生態系統完全可以升級,有中心化的管理員密鑰。

共識機制:sBTC 由 ERC 20代幣SNX作超額抵押,所以 sBTC 可以依賴以太坊的安全模式來保障跨鏈抵押的安全,而無需單獨設計的安全機制。然而,智能合約的安全,以及系統要防止 sBTC 變成抵押不足,依然都需要信任為前提。

餵價:Synthetix 代幣餵價由中心化的閉源預言機系統管理,但未來向採用 ChainLink 的去中心化機制轉變。

tBTC

託管:tBTC 智能合約是非託管的存取機制。管理員密鑰擁有以下權限:緊急情況下一次性暫停交易 10 天,設定延時費率,批量規模設定,抵押門檻設定。這種特權只會影響新的存款,在合約內限定了上下限。

共識機制:驗證人利用多方門限數字簽名標準(ECDSA)協調簽署交易,無需可信的中間商。為了避免鼓勵惡行(例如盜竊抵押物),tBTC 驗證人必須綁定相當於 BTC 價值 1.5 倍的 ETH 抵押品。

餵價:tBTC 計劃 1.0 版本利用半中心化餵價,由 MakerDAO 運營。MakerDAO 餵價由 MKR 持幣者投票選出的一組地址管理。Keep Network 計劃在 2.0 版本推出新的餵價機制,但細節尚未披露。

可擴容性

除了這些項目的與去中心化程度遍布光譜圖各個區間之外,這些項目的可擴容性也是參差不齊。實際上,我們發現其可擴容性與去中心化程度呈現負相關

這種負相關主要是因為去中心化程度越高,其隱性成本越高。在兩個區塊鏈網路直接維護橋接,要求一種新的安全模式來確保橋接得到適當維護。維護這種橋接的成本需要被一方或己方埋單,比如鑄幣商、驗證人、持幣者等等,隨之會在錨定產品中引發各方更多的摩擦。

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imBTC 的供應量可以隨著需求增長迅速增加,因為 imBTC 的創建是無需許可的。TokenIon 還激勵imBTC 的供應量增長,具體方式是每當有從去中心化交易所 Tokenlon 購買 imBTC 代幣的交易,就收取 0.3% 的手續費,並將其分給 imBTC 持幣者。

wBTC 的創建是半許可的,但鼓勵經批准的商家快速發起鑄造更多的 wBTC,來進行 wBTC 價格增長與比特幣實際價格增長之間差異的套利交易。這與 USDT 憑藉經許可的鑄幣/焚毀機制大規模擴展的方式類似。

pBTC 的供應量可以隨著需求增長迅速增加,因為 pBTC 的創建是無需許可的。

sBTC 的供應量受制於 Synthetix 生態系統中 Synth 供應量。Synth 供應量隨其需求量而經常調整。因為 sBTC 是由 SNX 作抵押,同時受到 SNX 價值的限制,SNX 價值反應的是預期未來 Synthetix 交易所的交易費收入。

renBTC 可生成數量完全受制於 REN 的可用經濟帶寬,因為 Ren 總是限定 L < R/3 。從長遠來看, REN 的經濟帶寬將由鑄幣、焚毀和 darknode 累積的費用決定。renBTC 持幣者和鑄幣者面臨的費用,會給 renBTC 的使用和供應量增長製造更多摩擦。

tBTC 的創建是無需許可的,但 tBTC 的供應量是受制於驗證人願意綁定的 ETH 數量。從短期來看,這一數量由 Keep Network 的補貼來啟動。不過從長期來看, tBTC 簽名者產生的收入(與融資成本相比)很可能成為 tBTC 可擴容性的主要障礙。

考慮到中心化託管人的費用(0.0025-0 .0075 BTC),並且考慮到簽名人也冒著額外的保證金風險,我們在初始參數中選擇對每存入 1.0 BTC 的簽名人獎勵 0 .009375 tBTC 。由於每筆存款都有 6 個月的固定期限,因此每年的簽名總收入為 tBTC 總市值的 1.875%。

tBTC 簽名者掙到 1.875% 的簽名收入。考慮到 150% 的超值抵押率,得出 1.25% 的收益率。鑑於ETH 的借入利率介於 2% 至 10% 之間,並且權益證明的預期收益預期在 2% 至 6% 之間,因此,對於大多數潛在的簽名者而言,用 ETH 擔保生成 tBTC 在經濟上並不划算。考慮到鑄幣商需要支付費用,在新幣創建問題上也存在摩擦。相比之下,imBTC、wBTC、pBTC 和 sBTC 的鑄幣商則無需支付費用。

一文說透跨鏈錨定BTC 項目去中心化與擴容困局

Kava

Kava 是一個構建跨鏈質押債倉(CDP)平台的項目。與前文討論的錨定 BTC 的項目類似,它是一個在Kava 區塊鏈上創建其它加密資產錨定代幣的協議。

Kava 在去中心化光譜圖大約位於中間位置,在可擴容性光譜圖中位於左側。

Kava利用一組驗證人來協調跨鏈交易,但 Kava 內的錨定功能在很大程度上依賴於稱為「代理人」的中心化中繼器,代理人完全控制用於創建錨定代幣的存入資金。

對於跨鏈安全性,Kava 使用基於 Tendermint 的共識,該共識也用於 Cosmos 和幣安鏈等區塊鏈。基於 Tendermint 的共識允許將底層資產委派給驗證人。這帶來了安全性/去中心化不足的風險,因為能夠吸引大量授權的驗證人在共識上可能擁有過大的權力,遠遠高出他們個人所冒險的資產。Kava 依靠Chainlink 來獲取價格數據。

在可擴容性問題上,Kava 可以管理的 CDP 數量受制於 KAVA 代幣的總值。KAVA 既是為系統提供安全性的綁定抵押物,也是依據產生的收入來累積價值的代幣,這與 Ren 類似。

根據與 Kava 團隊的對話以及對 MakerDAO 系統的觀察,可以假定以下經濟條件:

  • 200% CDP 抵押率
  • 3:2 KAVA 與CDP 價值比
  • 5% 平均長期穩定費
  • 目標存款利率為低於穩定費率 50 個百分點
  • 25% 的 USDX 供應量用於儲蓄
  • Kava 長期質押(Staking)比例100%

這些條件意味著, Kava 總市值1500 萬美元情況下,將有 1000 萬美元的 CDP 資產和 500 萬美元的USDX。按穩定費率5% 計算,500 萬美元的 USDX 會帶來 25 萬美元年收入,其中 56,250 美元歸USDX 儲蓄者,Kava 驗證人能拿到 193,750 美元。這意味著 KAVA 代幣質押人的資本收益率為1.3%。而平均 10% 的長期穩定費意味著 2.5% 的資本收益率。

鑑於驗證人的資本收益率較低,從長遠來看,KAVA 可能會以相對較高的穩定費來為小眾市場提供服務,同時為 KAVA 代幣質押人提供相對較低的收益。

Thorchain

Thorchain 是一個不需要錨定代幣而在跨鏈資金池之間構建狀態鏈的項目。Thorchain 的第一次迭代從一家跨鏈自動做市商(AMM)交易所獲得安全性。簡單說,可以將其視為連接起比特幣、以太坊、幣安鏈等區塊鏈的 Uniswap 類模式。

與 REN 和 KAVA 代幣相仿,Thorchain 的原生代幣 RUNE 可以用於為驗證人綁定資產,然後從系統累積收入中剝離出價值,注入該代幣。外來收入主要來自交易所交易費用,因此,交易費用的期望值越高,RUNE 的價值和系統可以擔保的資產值就越大。

Thorchain 打破了可擴容性和去中心化之間的負相關性,因為它被設計為高度去中心化和高度可擴容。它可以通過很經濟的設計來實現此目的,而無需錨定代幣。

在 Thorchain 中,系統擔保的資產是放置在資金池中,用作做市資產並直接產生收入。通過掉期產生的交易費用,同時反饋給流動性提供者和驗證人。

Thorchain 的存款地址是非託管的,並由提供超額擔保的輪值驗證人維護。Thorchain 共識是通過基於Gennaro Goldfeder TSS 的系統實現,類似於 tBTC。該系統消除了信任中心點。

由於 AMM 交易對於 Thorchain 的體系結構至關重要,因此它被用作該系統的最小信任度餵價。

結論

我希望這篇文章可以讓大家一覽這些不同的跨鏈系統彼此的利弊。各個團隊投入了大量的工作來設計和構建這些項目。

請記住,項目團隊在尋找改進系統設計的方法,這些項目目前還都處於試驗階段,將來還會迭代。本文應作為對這些極其複雜系統的非全面性概述。

本文經鏈聞同意授權轉載,文章來源:鏈聞 ChainNews(ID:chainnewscom)

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