這篇文章是三篇系列文章的第一篇，討論DeFi 借貸協議的工作原理——它們的關鍵組成部分、公式和用例。在這一過程中，我們將強調，儘管協議使用不同和創意的命名方式，但它們傾向於重複、迭代和分享核心概念。其中一篇本博客文章中詳細介紹如何使用ERC 20 Token 來代表用戶在藉貸池中的份額。我們將從分析這些協議的獨特元素開始，並提供技術概念來區分它們的工作方式。
借貸池
在傳統金融（或TradFi）中，借貸由第三方金融機構進行調整。這些金融機構被委託執行兩項關鍵任務：強制借方向貸方支付利息，並評估並防止被認為是不可信的當事方參與這些活動。
相比之下，在去中心化金融（或DeFi）中，第三方借款人和貸款人是不值得信任的。這種信任的缺失激發了一個創新的設計，用於在鏈上促進借貸過程。
借貸池是一個智能合約。DeFi 協議用戶可以存入資產（通常是ERC 20 Token），目的是使用該合約來借出他們存入的資產。其他用戶可以與借貸池進行交互，享受即時貸款，即抵押在池中的資產進行借款。
與傳統金融方法相比，借貸池在藉貸方面具有一些重大的優點，例如：
· 在DeFi 中，貸款不受貸款資金與借款金額1: 1 可用性的限制。相反，來自協議所有用戶的資金都被存入池中，從而創建了足夠大的 Token 庫存，以立即滿足貸款需求。
· DeFi 不需要還款計劃。貸款是根據以前存入的抵押品執行的，用戶可以隨時選擇還款。
此時，你可能會想，「如果我不得不提供同等價值（甚至高估）的資產作為抵押品，為什麼要在藉貸協議上借入資產？難道我不應該出售抵押品併購買所借資產嗎？」
實際上，這種DeFi 借貸協議似乎只允許完全抵押（或超額抵押）的貸款，為一個有趣的「交易」方法打開了大門：槓桿。
假設你對WBTC 非常看好，非常確定它的價值會飆升！你可以在你最喜歡的借貸協議上存入一些WBTC（價值1000 美元），然後使用它來借入一些穩定幣（例如USDC），然後用這些穩定幣在某個交易所上購買更多的WBTC（對於我們的場景，假設你的初始存款的一半，即500 美元）。在這種情況下，你暴露於WBTC 的價值為1500 美元，而你的初始存款只有1000 美元。
但是，如果你把你的500 美元的WBTC 抵押品存入協議來借入更多的USDC 呢？這個過程被稱為超額槓桿，你可以一直這樣做，直到你超出了你的借款能力，而協議的政策會阻止你這樣做。
在類似的情況下，假設你對WBTC 持悲觀態度（畢竟現在是Crypto 冬天）。你可以採取我們之前場景的相反操作，將USDC 作為抵押品存入協議來借入WBTC，然後立即以更多的穩定幣換掉它。如果你的預測成為現實，WBTC 的價格下降了，你可以在交易所上以更便宜的價格購買相同數量的WBTC，償還貸款並獲得多餘的USDC，從而打開（並關閉）WBTC 的空頭頭寸。
份額 Token
與傳統金融一樣，將資產存入借貸池的用戶會受到長期保留資金的激勵，並獲得存款利息。利息隨時間累計，按用戶在協議中的存款的百分比計算，並由其相應的存款用戶聲明。用戶在藉貸池中保留資產的時間越長，他們獲得的利息就越多。
協議如何記錄每個用戶在池中的份額？當一個用戶向池中存入資產時，他們的「份額」會稀釋所有用戶的份額，協議會相應地反映這一點。然而，協議不會直接跟踪和更新每個用戶的池份額，而是僅處理存款人份額的變化，而無需每次提取或存入時主動更新其他用戶的份額。
你可能會認為這個協議讓你既能擁有蛋糕，又能吃掉蛋糕。但實際上不是這樣的：
協議通過鑄造和銷毀ERC 20 Token 來處理利息發放，我們稱之為「份額 Token」，它代表了貸款池中一個貸方的份額（或存款資產的比例）。這種「份額 Token」設計自動調整其他「股東」的股份稀釋，以反映「份額」的鑄造和銷毀，與他們的基礎資產的存款或提取成比例。
下面，我們將提供不同協議如何使用「份額 Token」的實際示例，並討論它們的相似之處。
aToken：AAVE 的「份額 Token」
aToken 是AAVE 的收益生成 Token，由貸款池在存入和提取資產時鑄造和銷毀。
aToken 是集成到AAVE 協議中的類似於ERC 20 的 Token，因此用戶可以進入的每個不同市場（存入抵押品）都有一個對應的aToken。
如果我們查看AAVE 借貸池合約，我們可以看到當用戶向池中存入資產時發生的基本操作：
我們可以看到與用戶存入的市場相對應的aToken 將被稱為「鑄造」函數。
我們可以看到，實際要鑄造的數量是：
如上圖所示，在這個例子中，用戶加入了一個已經在之前的存款中賺取了一些利息的市場。上面的方程式幫助我們理解這一點，因為它顯示瞭如何使用全局指數來考慮所有用戶的利息累計，這個指數會在各種操作（存款、提款等）時更新。
當用戶提取他們的基礎資產時，liquidityIndex 將用作乘數來計算交易中所欠的 Token 數量。
以下是來自借貸池合約的相關代碼片段：
在這裡，aToken 合約的balanceOf 函數有點奇怪。畢竟，我們剛剛確定鑄造的aToken 數量與存入的基礎資產數量不同。調用IAToken(aToken).balanceOf(address(user)) 如何產生用戶即將提取的基礎資產數量（如在函數底部所示）？原因如下：
· 當用戶提取他們的資產時，他們的aToken 將被銷毀。這些已銷毀的aToken 保持其他用戶所擁有的aToken 的總量與他們的份額成比例，這些份額是在用戶資產提取之後的。
· 用戶提取資金的市場利率會隨著每次提取而更新。
正如我們先前所述，aToken 是類似於ERC 20 的 Token。我們強調它們是「類似」ERC 20 Token，因為它們的balanceOf 函數具有獨特的屬性。在常規的ERC 20 Token 中，balanceOf 函數返回一個地址擁有的 Token 數量。
由於aToken 代表池的份額，而不是直接的價值，因此aToken 的balanceOf 函數返回協議欠用戶的基礎 Token 的數量，以對其存款進行補償。
在此，該balanceOf 函數覆蓋了繼承的aToken 合約中的balanceOf 函數。結果，該示例邏輯中的balanceOf 邏輯被執行，而不是用戶 Token 數量的常規（繼承）映射查找。
上述提到的 Token 數量然後乘以getReserveNormalizedIncome 的結果，該函數執行以下邏輯：
我們可以識別此處的分支：
· 如果在該塊中已經更新了保留數據：返回該市場的liquidityIndex 值，因為它已經更新。
· 否則：我們需要看看calculateLinearInterest 中發生了什麼才能找出下一個流程。
當前市場的ReserveData 對像中的currentLiquidityRate 和lastUpdateTimestamp 被傳遞到此函數中，函數的結果為：
讓我們分解此方程式的組件，以更好地理解linearInterest 值的要點：
· currentLiquidityRate：可以將其視為我們所在市場的年利率（APY）
· block_{timestamp} – lastUpdatedTimestamp：自上次更新以來經過的時間
注意：由於我們在getNormalizedIncome 中選擇了第二個分支，因此在此時保證該值為正值。
因此，我們可以將此利息應計機制視為一個簡單的利息複合機制，它在每個區塊中進行複合。現在，我們已經確定了要為用戶累計的利息金額，我們只需要將該值乘以流動性指數，然後在balanceOf 函數中進行用戶的規範化收入乘法：
現在我們了解了aToken 背後的邏輯，但我們仍然需要解決liquidityIndex 的工作原理之謎。
在下面的示例中，liquidityIndex 可以定義為一定時間內儲備積累的利息：
回顧之前提到的liquidityRate 變量- 現在我們將討論它在計算liquidityIndex 中的使用。只有當liquidityRate 大於0 時，才會積累利息- 換句話說，只有該市場中有任何APY 時才會積累利息。這是有意義的。
讓我們快速回顧一下calculateLinearInterest 的實際操作：
上述邏輯可以轉化為以下方程式：
正如我們可以在DefaultReserveInterestRateStrategy.sol 合約中看到的那樣，liquidityRate 是通過以下方式定義的：
因此，可以寫為：
整體借款利率（overallBorrowRate）在此定義為：
我們可以將其寫成：
利用率（utilizationRate）可以定義為：
在定義利用率時，我們更容易考慮儲備中流動性（當前借出的流動性）與市場中總流動性之間的比率，這可以簡化為：
現在我們可以使用這兩個定義來編寫流動性指數的方程式：
由於totalBorrows 在分子和分母中都存在，因此我們可以寫成：
關於流動性指數的方程式，現在已經說得夠多了，我們以後會再來討論這個定義。
cToken：Compound 的「份額 Token」
讓我們繼續我們下一個借貸協議示例，Compound。
Compound 使用稱為cToken 的「份額 Token」來處理借款和放貸。這個 Token 為Compound 協議中所有可用於用戶借貸的資產進行記賬。
與我們在AAVE V2 中討論的類似，Compound 的「份額 Token」被鑄造並用於贖回基礎資產。
Compound 使用的匯率類似於AAVE V2 的流動性指數，以確定應鑄造多少cToken。這個匯率是一個這樣的函數：
讓我來解釋這裡的關鍵術語：
·totalCash：cToken 賬戶擁有的ERC 20 基礎 Token 的數量。
· totalBorrows：借款者藉出市場上的ERC 20 基礎 Token 的數量。
· totalReserves：保留的一定數量的ERC 20 基礎 Token，可通過治理方式進行提取或轉移。
· totalSupply：返回cToken 的總供應量的ERC 20 函數。
有了這個背景，我們可以寫出Compound 的匯率方程式：
當用戶存入ERC 20 Token 時，匯率決定了將鑄造多少cToken 作為回報：
要鑄造的cToken 數量由以下方程式定義：
eToken：Euler 的「份額 Token」
為了進一步鞏固這些協議之間的相似性，讓我們再分析另一個借貸協議Euler，看看它如何處理借貸。
在下面的示例中，deposit 函數允許用戶存入ERC 20 Token 以換取eToken。
正如我們所見，internalAmount 是為此轉移鑄造的eToken 數量。
與Compound 的名字和函數exchangeRate 又一次直接重疊。
讓我來解釋一下用於計算匯率的關鍵參數：
· poolSize：使用基礎資產的ERC 20 合約中，以池合約地址調用balanceOf（address）函數的結果。
· totalBorrows：借出的ERC 20 基礎 Token 的總量，目前不在池中。
· totalBalances：所有eToken 持有者的總餘額。
因此，方程式將是：
總結
我們已經涵蓋了3 個借貸協議：
· AVE V2
· 化合物
·歐拉
我們已經檢查了「份額 Token」的鑄造方式，以及它們如何通過借貸池交換存款資產。
我們提出的三個方程式可以歸納為一個簡單的方程式：
請記住，匯率可以按照協議定義的任何方式進行定義。這些任意的匯率可以增加鑄造的 Token 數量（如果小於1 ），如果大於1 則會減少數量。
在AAVE V2 和Compound 中，我們已經看到了someRate 變量的一些相似之處。在Compound 中，someRate 是：
而對於AAVE V2，someRate 的定義如下：
流動性指數的定義為：
雖然我們不能將每個協議的匯率歸納為一個式子，但對於AAVE 2 和Compound，我們知道匯率是市場中總流動性的函數。回到我們的方程式，給定totalLiquidity 是市場中ERC 20 基礎 Token 的總量，那麼在exchangeRate 表達式的分子中和liquidityRate 的分母中的分子是功能上相同的。
簡而言之：這些協議在本質上是相似的。雖然它們有時可能使用不同的術語，但當將它們分解為方程式時，每個組件在實現中都具有類似的目的。我們邀請讀者隨機選擇一個借貸協議，並檢查我們在此處討論的歸納是否也適用於該協議。如果適用的話，請隨時告訴我們。
