IOHK官网博客:Djed:实现算法稳定币以确保价格稳定

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原文来自IOHK Fernando Sanchez,由卡尔达诺大使陈哲Anson翻译

Djed是第一个使用形式验证来消除价格波动的代币

加密货币的波动性是其被更广泛采用的障碍之一。区块链技术提供了诸如透明度、数据不变性和金融运营的验证的安全性等优点。然而,预测市场的行为或预测数字货币的价值比法定货币更难,这阻碍了在日常运营中使用加密货币作为会计和交换单位。

稳定币是一种与一篮子法定货币或单一货币(例如美元或欧元)、黄金或白银等商品、股票或其他加密货币挂钩的加密货币。稳定币包括保持与目标价格较低的价格偏差的机制,因此可用于存储或交换价值,因为它们的内置机制消除了波动性。

一些稳定币的储备缺乏透明度和流动性,这会影响其价格稳定性。为了应对这些挑战,IOG与Cardano的三个创始合伙人中的Emurgo以及使用像Cardano一样基于UTXO的会计的Ergo区块链合作开发了一个名为Djed的稳定币合约,Djed基于算法设计。这意味着它使用智能合约来确保价格稳定,并且该代币将用于去中心化金融(DeFi)操作。

稳定币如何运作

不同的机制有助于代币价值的稳定性,并有助于消除价格波动。这些机制以供求经济原则为基础。

一种常见的机制是通过用作挂钩的货币储备来支持稳定币。如果需求高于卖出或买入订单的供应,则应增加该供应以避免价格波动。通常,稳定币储备不以现金形式存储。相反,它们被保存在债券等计息金融工具中。这些的回报为运营商提供了收入。

只要稳定币完全得到与其挂钩的货币储备的支持——并且运营商可以对需求的变化做出快速反应——价格就会保持稳定。

常见风险

稳定币储备通常与投资相关。这些投资缺乏流动性可能会阻止运营者对需求做出快速反应, 这在短期内会损害稳定性。

法币支持的稳定币的一个缺点是它们需要信任保留储备的实体。缺乏储备的透明度或“全面支持”的要求,加上低效的稳定措施,已经导致Tether稳定币(USDT)跌破0.96美元,如图1所示。
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图1.近三年Tether稳定币(USDT)的价格

当支持资产是公共区块链上的加密货币时,不会出现透明度问题。此外,由于其自动化和安全机制,智能合约的使用确保了稳定措施的高效和可靠执行。

Djed算法稳定币的增强稳定机制

Djed是一种加密支持的算法稳定币合约,可充当自治银行。它通过保留基础币储备、铸造和燃烧稳定币和储备币来运作。该合约通过买卖稳定币、使用储备金和收取在储备金中累积的费用来维持稳定币与目标价格的挂钩,如图2所示。这种收入流的最终受益者是储备币的持有者,他们用资金增加准备金,同时承担价格波动的风险。

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图2. Djed的工作原理

Djed稳定币被设计为与法定货币(USD)挂钩的资产以及管理算法。这种方法提供了一种稳定的交换方式。但Djed不仅限于与美元挂钩。它可以与其他货币一起使用,只要有预言机提供具有相应定价指数的合约即可。

第一个经过正式验证的稳定币协议

Djed是第一个经过正式验证的稳定币协议。在编程过程中使用形式化方法极大地促进了Djed的设计和稳定性属性。使用形式技术,这些性质可以通过数学定理证明:

•上、下限维护:价格不会超过或超过设定的价格。在正常的准备金率范围内,买卖不受限制,用户没有动力在二级市场交易挂钩范围之外的稳定币。

•市场期间挂钩稳健性崩溃:在取决于准备金率的设定限制内,即使基础代币的价格大幅下跌,仍会保持挂钩。

•无破产:不涉及银行,因此没有银行合同破产。

•无银行挤兑:所有用户都得到公平对待并得到相应报酬,因此可证明用户没有动机竞相赎回他们的稳定币。

•增加每个储备币的权益:在某些条件下,随着用户与合约的交互,每个储备币的储备盈余肯定会增加。在这些条件下,储备币持有者可以保证获利。

•无准备金流失:在某些情况下,恶意用户不可能执行从银行窃取准备金的一系列操作。

•有限稀释:由于发行更多储备币,因此可以稀释多少储备币持有者及其利润是有限制的。

Djed版本

Djed有两个版本:

•最小Djed:此版本旨在尽可能简单、直观和直接,同时不影响稳定性。

•扩展Djed:这个更复杂的版本提供了一些额外的稳定性优势。主要区别在于使用连续定价模型和动态费用来进一步激励将准备金率维持在最佳水平。

实现

IOG、Ergo和Emurgo团队一直致力于在2021年初实施Djed算法稳定币合约,以测试不同的模型。

Djed稳定币合约的第一个实施是Ergo上的SigmaUSD。这是2021年第一季度部署在基于UTXO的分类账上的第一个算法稳定币。它的买卖操作收取1%的费用,以及每小时更新汇率的预言机。这个初始版本受到了一个匿名用户的储备耗尽攻击,该用户拥有大量ERG(尔格的原生代币)。这次攻击最终没有成功,估计攻击者损失了10万美元。

为了进一步阻止此类攻击,Minimal Djed的初始部署被替换为费用设置为2%、预言机每12分钟更新一次、每次预言机更新最多允许更改价格0.49%的版本,除非价差大于50%,这为抵御储备耗尽攻击提供了更强的弹性。

Djed也由IOG团队在Solidity中实现。一个版本使用以太坊区块链的本地货币作为基础货币,另一个版本使用任何符合ERC20的代币作为基础货币。到目前为止,这些实现已经部署到Binance Smart Chain的测试网、Avalanche的Fuji、Polygon、以太坊的Kovan、以太坊的Rinkeby和RSK的测试网。

Djed:卡尔达诺实践

Cardano的Alonzo更新将启用使用Plutus的智能合约。Plutus由Haskell提供支持,可保证安全的全栈编程环境。

早期版本的Minimal Djed的草案实现在Plutus语言中可用。在这个实现中,稳定币和储备币是由货币政策的哈希唯一标识的原生资产,根据Djed协议控制它们的铸造和燃烧。此实现还假设诸如汇率之类的预言机数据作为签名数据直接提供给交易,而不是发布在链上。

还有一个正在进行的OpenStar实践。OpenStar是在Scala中开发的私有许可区块链框架。使用OpenStar实现Djed遵循链下智能合约执行的想法,在Cardano上拥有一个稳定币,不依赖于链上执行的智能合约。

要了解有关Djed稳定币的更多信息,请参阅最近发表的研究论文或查看IOG技术总监Bruno Woltzenlogel Paleo在2021年Ergo峰会上的演讲。

我们要感谢并感谢Bruno Woltzenlogel Paleo对本文的投入和在其创作过程中的支持。