DEF:鄒傳偉：以 PoS 礦池質押收益為例解析 DeFi 的利息理論_EFI

DeFi是離散時間金融，但現值、未來值、貼現因子、單利、復利和無套利定價等基本概念和工具也同樣適用。

撰文：鄒傳偉，萬向區塊鏈首席經濟學家

DeFi不是連續時間金融，而是離散時間金融，DeFi的頻率由公鏈的內在節奏——出塊時間決定。盡管出塊時間從事前看是一個隨機變量，但以出塊時間為時間單位，可以把主流金融領域的利息理論引入DeFi。因為鏈上交易性能的限制，DeFi需要適當拉長付息周期，更有必要引入精確的利息計算方法。本文以PoS礦池如何既提供Staking收益也提供流動性為例說明了在DeFi的利息理論的實用價值。

問題的提出

與其他所有金融活動一樣，DeFi的基礎也是投資和融資。因此，對不同的投融資方式所帶來的收益的定量刻畫就構成了對DeFi進行定量分析的主要內容，而刻畫和衡量投資收益的最直觀、最基本的概念是利息。利息可以從不同的角度理解。從債權債務關系的角度，利息是借貸關系中債務人為取得資金使用權而支付給債權人的報酬。從簡單的借貸關系的角度，利息是一種補償，由債務人支付給債權人，因為前者在一定時間內占有和使用了后者的部分資金。從投資的角度看，利息是一定量的資本經過一段時間的投資后產生的價值增值。

現場 | 鄒傳偉：DC/EP交易筆數達312多萬筆 交易金額超11億元:金色財經現場報道，由Web3基金會主辦的Web3大會10月29日在上海舉行。萬向區塊鏈實驗室首席經濟學家鄒傳偉在會上透露，截至2020年8月底，DC/EP全國落地試點場景達6700 個，覆蓋生活繳費、餐飲服務、交通出行、購物消費、政務服務等領域；累計開立個人錢包11.33 萬個、對公錢包8859個，交易312多萬筆，交易金額超過11億。支持條碼支付、刷臉支付和碰一碰等多元支付方式。[2020/10/29]

DeFi中的利息有多種成因。一類最特殊的利息是當DeFi針對的加密貨幣屬于PoS型公鏈或自帶Staking屬性時。此時，Staking構成風險最低的加密貨幣投資渠道，Staking平均收益率將成為圍繞該種加密貨幣的投資和融資活動的利率基準。在一定程度上，可以把Staking平均收益率視為國債或央行票據利率，DeFi中的其他利率等于基準利率加上風險溢價。當然，這并不意味著Staking平均收益率是所在公鏈生態的無風險利率。比如，對于通過PoS礦池參與Staking的加密貨幣投資者，他們要承擔PoS礦池的操作風險，不同PoS礦池在同一時間段上可以產生不同的Staking收益率。

現場 | 萬向鄒傳偉：需要在去信任環境中引入信任:金色財經現場報道，10月28日，第六屆區塊鏈全球峰會的數字金融主題論壇于上海開幕，論壇上，萬向區塊鏈首席經濟學家鄒傳偉演講表示，DeFi是針對金融功能模塊構建的，包含支付清結算、聚集資源、跨時空轉移資源、管理風險、提供信息、解決激勵等。DeFi是一個離散時間金融，DeFi的頻率由公鏈時間決定，而出塊時間是一個隨機變量，離散時間決定鏈活動效率、價格發現等。以出塊時間為時間單位，可以把利息理論引入DeFi，這是對DeFi進行定量分析的基礎。但因為TPS有限制，DeFi需要拉長付款周期，更需要精確計算利息，

區塊鏈雖是去信任化的，但地址是匿名的，沒有身份和信譽，這顯示了開放性，但會導致作出承諾需要超額抵押。而因為超額抵押，DeFi借貸的風險定價效率很低，最終需要在去信任環境中引入信任，用信任消減對未來的不確定性，例如地址與鏈外身份和信譽關聯，例如公鏈內重復博弈等。[2020/10/28]

在對利息的處理上，Staking存在兩類情形。第一類是作為Staking收益的加密貨幣不能繼續參與Staking，這對應著單利情形。第二類是作為Staking收益的加密貨幣能繼續參與Staking，也就是利息收入可以記入下一期的本金，這對應著復利情形。DeFi與Staking之間有緊密聯系，研究DeFi的利息理論需要先研究清楚Staking有關的利息計算。

萬向區塊鏈鄒傳偉：數字人民幣仍面臨三大挑戰:萬向區塊鏈首席經濟學家鄒傳偉表示，展望未來，數字人民幣仍面臨如下挑戰。一是客戶使用體驗和接受度，能不能真正用起來，二是數字人民幣系統的安全和效率，能不能支持十四億中國人使用，三是數字人民幣能否發揮其天然便于跨境支付的特點，走出國門應用。（經濟參考報）[2020/9/24]

DeFi的利息理論需要考慮公鏈的兩個特殊之處。第一，時間單位的確定。現實中有三種常用的度量投資時間的方法：「實際投資天數/年實際天數」，「30/360」，以及「實際投資天數/360」。盡管公鏈中有時間戳，但公鏈中時間的延伸體現為區塊的不斷生成，時間單位是出塊時間。公鏈的出塊時間由驗證節點在分布式網絡中運行共識算法決定，盡管有統計上的平均值，但從事前看是一個隨機變量。本文對DeFi中的利息的分析，都是以出塊時間為單位進行。如果要和現實中的利息相比，需要先根據出塊時間做年化處理。

鄒傳偉：中央證券存管與區塊鏈結合將帶來諸多好處:4月6日，萬向區塊鏈首席經濟學家鄒傳偉發文《區塊鏈應用于金融交易后處理的邏輯和機制》稱，區塊鏈應用于金融交易后處理是一個范式轉換，是從賬戶范式到Token范式。但僅靠范式轉換不足以支持在金融交易后處理中引入區塊鏈的必要性和合理性，關鍵要證明區塊鏈能提高效率，降低風險，并保留目前模式的優點。同時鄒傳偉稱，如果中央證券存管（CSD）結算和賬本維護功能通過區塊鏈來實現，那么中央證券存管（CSD）與證券結算系統（SSS）融為一體，所有市場參與者共享一個賬本，這將帶來諸多好處：1.通過分布式、同時化和共享的證券所有權記錄來簡化和自動化交易后處理工作，降低 CSD 和各種中介機構在后臺對賬和確認交易細節信息的工作量；2.縮短結算所需時間，減小結算風險敞口；3.交易有關信息由交易雙方共享，能促進自動清算；4.縮短托管鏈，使投資者可以直接持有證券，降低投資者承擔的法律、運營風險以及中介成本；5.可跟蹤性好，透明度高；6.去中心化、多備份能提高系統安全性和抗壓性；7.Token化證券持有者可以通過智能合約編程，對證券進行自動化管理，以實現靈活的風險轉移、對沖和資源配置等功能。[2020/4/6]

第二，付息周期的確定。在很多DeFi應用中，理論上每個新區塊都伴隨著利息的產生，但如果這些新產生的利息都第一時間通過鏈上交易來完成支付，既可能消耗較高的Gas費，也可能造成鏈上擁堵。解決方法是讓利息先累積一段時間再集中支付，但這對精確計算累積利息提出了要求。

哈佛梅森學者鄒傳偉：保險會受區塊鏈技術影響，但不會消失:今日，哈佛梅森學者鄒傳偉在“清華五道口@迭代區塊鏈創業營”群中回答關于由于區塊鏈技術的發展，保險業是否會消失時回答道：“保險不會消失。保險有兩種形態：公司型保險（我國占主導的形態）和契約型保險（國外很多，我國近期發展的相互保險屬于這個形態）。技術會影響保險公司的展業方式，特別在營銷、定損和賠付等方面。但保險的功能不可能被技術替代，而且到目前也看不到技術會在保險的兩種形態以外催生出其他形態。”[2018/3/4]

本文接下來用三個應用例子說明DeFi的利息理論的基本概念。第一，PoS型公鏈中Staking抵御通脹的效果，以說明現值、未來值和貼現因子等概念。第二，PoS礦池如何在向投資者提供Staking收益的同時也提供流動性，以說明對復利的處理。第三，以太坊2.0礦池的流動性解決方案，以說明對單利的處理。后兩個例子還將說明無套利定價的思想。

PoS型公鏈中Staking抵御通脹的效果

考慮在PoS型公鏈中，一個從創世塊開始就參加Staking的幣相對全部發行在外的幣的比例。

因此，一個從創世塊開始就參加Staking的幣相對全部發行在外的幣的比例為

(1)和(2)說明，一個從創世塊開始就參加Staking的幣相對全部發行在外的幣的比例將隨時間增長，Staking確實有助于抵御通脹。但實際中，很多幣不會一直處于Staking狀態，PoS礦池因為沒選上驗證節點、Slashing等情況不一定總能實現超越通脹率的收益。

(1)的另一種有意思的情形是，盡管全部發行在外的幣沒有硬頂，但可以分解成如下形式：

PoS礦池如何既提供Staking收益也提供流動性

以太坊2.0礦池的流動性解決方案

在以太坊2.0中，以太坊投資者只需通過智能合約抵押32個ETH就可以成為驗證者，32個ETH也是每個賬號參與Staking的數量上限。每個區塊的驗證者都是信標鏈從一個很大的驗證者集合中選擇出來的。以太坊2.0通過隨機數發生器進行隨機選擇驗證者，被選中的128個驗證者將組成一個委員會，負責創建新區塊并獲得相應出塊獎勵。每64個區塊后，信標鏈會重新隨機選擇驗證者。為了吸引更多的投資者參與Staking，以太坊2.0將驗證者的年收益率與抵押的ETH數量掛鉤。當系統中抵押的ETH數量較少時，驗證者的年收益率會很高，隨著抵押的ETH數量增多，驗證者的年收益率會降低。但參與以太坊2.0的Staking鎖定期時間很長，大概是2年。另外，信標鏈上的Staking收益不能接著參加Staking。這就使得以太坊2.0礦池必須向投資者提供流動性，但因為單利的存在，面臨更復雜的問題。

小結

DeFi不是連續時間金融，而是離散時間金融，DeFi的頻率由公鏈的內在節奏而非現實世界的節奏決定。盡管出塊時間從事前看是一個隨機變量，本文分析已證明，以出塊時間為單位，可以把主流金融領域的利息理論引入DeFi。現值、未來值、貼現因子、單利、復利和無套利定價等基本概念和工具也適用于DeFi。而且因為鏈上交易性能的限制，DeFi需要適當拉長付息周期，更有必要引入精確的利息計算方法。本文以PoS礦池如何既提供Staking收益也提供流動性為例說明了在DeFi的利息理論的實用價值。

DeFi中已存在跨期的投資、融資活動，利息理論為計算投資收益率和融資成本提供了基礎工具。對DeFi中的固定收益證券、貸款和衍生品，利息理論和無套利定價將成為有力的分析工具。

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