研究報告 | 算法穩定幣是什麼,有哪些類型?以UST、OHM、FRAX為例

算法穩定幣(Algorithmic Stablecoin)的核心不一定是算法,完備的算法和經濟模型才是算法穩定幣成功的必要條件,而真正能讓算法穩定幣穩一路穩定下去的核心便是創造需求。本文源自 Mirror 作者 Cj_Blockchain 的研究文章《進擊的算穩——算法穩定幣行業研究》,由動區專欄作者 PANews 整理、編譯。
(前情提要:觀點|算法穩定幣的魔戒夢:LUNA 之後,不會再有下一個 UST
(背景補充:深度分析|算法穩定幣的成敗:早期看激勵、中期看深度、長期看場景

一、Terra

(一)模型:雙幣模型

1、雙幣

Terra 體系內部有多種代幣,單就穩定幣來說,就與許多不同的法定貨幣掛鉤。與美元掛鉤的 TerraUSD (UST)擁有最大的市值和交易量。與韓元掛鉤的 TerraKRW(KRT) 用於 Chai 支付應用程序。這裡我們主要討論 UST。

LUNA:LUNA 是 Terra 協議的治理代幣,主要功能有協議治理和質押挖礦。用戶將 Luna 質押給驗證者,驗證者在區塊鏈上記錄和驗證交易,以換取交易費用的獎勵。

UST:Terra 體系內部有多種代幣,單就穩定幣來說,就與許多不同的法定貨幣掛鉤。與美元掛鉤的 TerraUSD (UST)擁有最大的市值和交易量。與韓元掛鉤的 TerraKRW(KRT) 用於 Chai 支付應用程序。這裡我們主要討論 UST。

2、實現原理

UST 能夠實現與 USD 1:1 穩定兌換的原因來源於 LUNA 吸收了 UST 的波動性,這種吸收的方式是通過套利來實現的。 Terra 的算法設計讓 1UST 始終能夠兌換價值 1USD 的 LUNA,同時價值 1USD 的 LUNA 也能夠兌換回 1UST。

這樣的模式讓 UST 的價格偏離 1 美元時給予了套利者無風險套利的機會,而套利的行為會讓 UST 的價格回歸到 1 美元。

3、實現模擬

下面舉個簡單的例子便於大家理解:

假設市場上 UST 的交易價格為 1.1 美元。

-套利者將價值 1 美元的 LUNA Token 發送到協議

-協議將燒掉這 1 美元的 LUNA Token ,同時鑄造 1 個 UST

-然後,套利者將這 1 個UST 在市場上以 1.11 美元的價格出售,從而獲得 0.1美元的價差

最終結果:UST 通脹,而 LUNA 通縮。UST 擴張與 LUNA 收縮同時發生,導致 LUNA Token 持有者隨著價格上漲而增值。而 UST 因為在市場上的供給增加了價格將逐漸回到 1 美元。

反之,假設市場上 UST 的交易價格為 0.90 美元。

-套利者將以 0.90 美元的價格在市場上購買 1 個 UST 並將其發送到協議

-套利者在 Terra 協議上將 1 UST 換成 1 美元的 LUNA。

-然後套利者以 1 美元價格賣出手中的 LUNA,賺取 0.1 美元的價差。

最終結果:UST 通縮,而 LUNA 通脹。UST 供應收縮推動價格回升至 1 美元。

(二)模型分析

算法穩定幣實現的關鍵是價格穩定,而價格穩定一方面需要有可行的經濟模型來實現系統平衡,另一方面算法穩定幣需要有真實的需求。

投資者是逐利的,相對於 DAI 這種有真實超額抵押物背書或者 USDC 這種有政府背書且有美元進行抵押的穩定幣來說,持有算法穩定幣的風險是高的。因此,一個算法穩定幣想要成功,不僅需要有完善的經濟模型,還需要創造真實的應用場景。

經濟模型方面,Terra 打造了一套雙幣的算法穩定幣模型,用 LUNA 來吸收波動 UST 的波動,並用套利的方式來維持平衡。應用場景方面,Terra 體系內的 Anchor 功不可沒。

1、高「無風險收益率」創造的高需求

Anchor 是 Terra 網路上的一個借貸協議,它為 UST 存款者提供了平均 20% 的年化收益。20% 的穩定幣年化收益在 DEFI 市場上是具有絕對吸引力的。

區塊鏈行業也需要講金融經濟常識的基本法,當一個貨幣和另一個貨幣的購買力幾乎相同,但是利差卻十分明顯時,高利率的貨幣會對低利率貨幣產生一種虹吸效應。

人們會跟願意持有高利率的貨幣,於是大家會賣出低利率貨幣並買入高利率貨幣,從而推動高利率貨幣的匯率上升。UST 也不會是例外只不過 UST 的上漲壓力全被 LUNA 吸收了(UST 通脹、LUNA 通縮),這也是為什麼近一年 LUNA 會狂暴上漲的原因之一。

Anchor 平台的高質押利率為 UST 創造了一個絕佳的應用場景,為投資者持有一個高風險的穩定幣提供了一個無法拒絕的理由。

2、高收益率是否可持續

20% 的收益率在 DEFI 領域聽起來並不是那麼高,但是要注意的是 Anchor 發放給資金提供者或者說存款人的收益是用UST支付的,而 Anchor 是沒有 UST 鑄幣權的。和那些用自己平台發行的 token 進行激勵的借貸協議不同,Anchor 付出的是真金白銀。

那麼 Anchor 的收益是否能抹平這 20% 的收益率甚至實現利潤呢?以下用到的所有測算數據均截止 2022 年 4 月 20 日。

貸款利息收入

借貸協議能夠長久運轉下去的邏輯就是用低利率吸引存款,然後高利率借出。那麼 Anchor 能夠以高於 20% 的利率向外發放貸款嗎?答案是不能。

Anchor 的 Borrow APR 為 11.8%,如果再扣除 Anchor 獎勵的 ANC,那麼實際的借款利率是 5.12%。平台的總借款是 3,124.5M,那麼一年的利息收入就是 3124.5*11.8%=368.69 M

抵押物收入

Anchor 的收入不僅僅來源於借款人支付的利息收入,同時藉款人在進行借款的時候需要進行超額抵押,Anchor 會利用抵押物進行再投資以獲取收益。

Anchor 上的抵押物主要由 bLUNA 和 b ETH 構成。Anchor會將bLUNA質押在Terra網絡以獲取質押收益,bETH 則會質押在 Lido 平台以獲取質押收益。bLUNA 的收益=4,461.86.98%=311.43 M;bETH 的收益=1,784.73.8%=67.81M

(https://lido.fi/#networks)
(https://lido.fi/#networks)

入不敷出

Anchor 每年需要支出的存款利息大概是 2448.63 M(12570.69M*19.48%),而經過前面的計算,Anchor 每年的收入大概是 368.69+311.43+ 67.81=747.93M。也就是說如果 Anchor 繼續維持這樣超高的存款收益率,每年大概會虧損大約 17 億美金

(三)死亡螺旋何時來臨

Anchor 平台目前吸收了約 158 億美元的 UST 存款(淨存款+質押),而 UST 的流通量大概是 177.2 億美元,也就是說 Anchor 吸收了市場上 89% UST 的流量,而一旦 Anchor 無法將這部分 UST 吸引住,投資者的 UST 將無處安放。

通過前文的分析不難看出,Anchor的高存款利率是不可持續的,Anchor 能夠一直將這個收益率維持在 20% 且存活到今天的核心原因是 LFG(Luna Foundation Guard)一直在給 Anchor 注資輸血。

所以 UST 是否能穩住的邏輯鏈條變成了,Anchor 要穩住,而 Anchor 要穩住就得靠 LFG 穩住。LFG 成了整個 Terra 算法穩定幣體系最後的背書。

LFG 為了給市場信心,提高自身的風險低於能力,近期也採取了一系列措施,其中就包括在儲備中加入 BTC,變相用 BTC 來為 UST 背書,但這些都不能解決 Anchor 入不敷出的境地。

長期看,我認為 UST 的死亡螺旋大概率會發生,而死亡螺旋的方式也可以有很多種。最簡單的就是區塊鏈行業的黑天鵝事件,LUNA 在短時間內跟隨大盤發生瀑布式的暴跌。

當 LUNA 的市值低於 UST 的市值時,恐慌的閾值會被觸發,因為 1UST 無法足額兌換 1 美元的 LUNA 了,甚至不需要達到這個閾值,投資者就會因為恐慌瘋狂的拋售 UST,同時由於 UST 的脫鉤會讓套利者用 UST 鑄造更多的 LUNA 釋放到一個恐慌下跌的市場,LUNA 的價格會進一步被打壓,於是死亡螺旋就形成了。

還有一種方式是,Anchor 無法在支撐 20% 的收益率選擇下調存款收益率。當這個收益率下降到某個閾值,讓大多數持幣者認為風險與收益無法匹配時,Anchor 蓄水池中 158 億美元的天量 UST 將會如水庫開閘放水般傾瀉而出,而穩定幣的兌換市場將無法承受這樣的天量兌換衝擊,從而進一步觸發死亡螺旋。

二、Olympus

(一)模型:單幣模型

1、單幣

OHM 是 Olympus DAO 推出的算法穩定幣。沒有治理代幣,Olympus 是單代幣機制,只有一個代幣 OHM,它既是穩定幣,也是治理代幣。

2、實現原理

Olympus DAO 是 DAO 治理,它有一個 PCV,PCV 是協議控制價值(protocol controlled value),通過協議控制財庫儲備金,實現 OHM 增發或回購機制、實現債券機制,進而推動 OHM 趨向穩定。這裡的穩定和常規意義上的穩定幣的穩定還不一樣。

OHM 並不強行要求 1OHM 必須等於 1DAI,但是它要求沒發行 1OHM 背後必須有 1DAI 的儲備金

3、實現模擬

OHM 錨定的穩定幣是 DAI,這裡還是要強調,這裡的錨定只是強制要求每一個 OHM 的增發背後必須要有 1DAI 來支撐,但並不要求 1 OHM=1 DAI。同時,OHM 的增發和銷毀的量由 ICV(Infation Control Variable)和 DCV(Deflation Control Variable)來進行控制,當 OHM 偏離 DAI 的價值時,協議並不會無限量增發使價格回歸。

具體流程的話就是,當 1 個 OHM 大於 1 DAI,協議會新增並賣出 OHM;當 1 個 OHM 低於 1 DAI,則協議會回購併銷毀 OHM。也就是,通過通漲或通縮的模式來實現錨定。

同時,不管 OHM 價格高於 DAI 或低於 DAI 時,Olympus 協議都能夠從中獲益。協議將獲益的部分 90% 給予 OHM 的質押者,10% 分配給 Olympus DAO 財庫。

為什麼說不論是通脹還是通縮,Olympus 都能夠獲利,這裡舉個簡單的例子。當 1OHM=2DAI ,協議會增發 OHM,並以 2DAI 的價格出售,而協議只要求 1OHM 背後有 1DAI 來支撐,那多出來的 DAI 就是協議的收益了,在多了 1DAI 的儲備金之後,又可以再增發新的 OHM。

當 1OHM=0.5DAI 時,協議會回購 OHM,而協議付出的價格卻是 0.5DAI,DAI 的準備充足率又更高了。

除了增發和銷毀,Olympus 還有個 Bonding 機制,這個機制簡單來說就是 Olympus 會推出一個 OHM 的債券,比如 1 個 OHM 現在的價格是 100DAI,而這個債券的價格是 95 DAI(實際的債券價格確定方式比這個複雜,債券價格=Risk free value/ premium),投資者需要用等值的 OHM/DAI 交易對的 LP 代幣來換,5 DAI 的差價就是投資者的收益。

在這個過程中 Olympus 手上吸收了大量的 LP 代幣,在市場上提供了充足的流動性,同時也將大量的 OHM 質押在了流動性池中。

(二)模型分析

高質押收益率+通脹經濟模型帶來的(3,3)均衡

這裡又回到了之前提到過的問題,經濟模型看起來是完善的,但為什麼投資者願意持有算法穩定幣而不是那些有可靠抵押物的穩定幣呢?OHM 又有什麼應用場景呢?OHM 最核心的應用場景和前面提到的 Terra 區別不大,那就是質押收益。

OHM 的質押收益率可以達到年化 7,900% 甚至更高。OHM 能夠實現超高收益率的原因主要有兩點,一是複利,OHM 的質押池不需要投資者自己提取收益並重新質押。

OHM 每 8 小時就會進行一次復投,二是,其特殊的經濟模型,前面提到了當 OHM 的價格高於 1 美金時,OHM 將會進入通脹模式,通脹的 OHM 的一部分會作為質押池的收益來源。

通過完備的經濟模型和超高的收益率,Olympus 實現了一個博弈論上納什均衡,也就是很多人說的(3,3)池。簡單來說就是,因為 OHM 質押後有超高的收益率,並且只要大家都質押那麼市場上流動的 OHM 會變少,那麼 OHM 的價格就會上升。

上升後協議還會繼續通脹收益率還會上漲,所以市場上 OHM 的持有者會選擇質押而不是出售。所以當 OHM 推出後,價格一路上升,最高價格超過了 1,300 美元。

(三)死亡螺旋還是來了

很多人忘了,又或者不願意記起納什均衡除了有(3,3)這個均衡點還有(-3,-3)這個均衡點,這個點按幣圈很愛說的一句話,那就是死亡螺旋。

如果 OHM 的價格能一直上漲那麼一切好說,可如果 OHM 價格連續下跌,導致協議增發能力減弱,OHM 質押收益減少,OHM 的質押量也會下降,市場上的 OHM 供應增多進一步導致價格下跌。

這個過程會發生的很快,而且開始的觸發點或者說價格下降的幅度不需要很大就可能導致死亡螺旋,因為參與擊鼓傳花遊戲的人並不是不懂龐氏騙局的道理,只是大家都自信自己不會成為最後一個,在哪裡都會有聰明人,而聰明人總是能跑的很快,從而引起一系列連鎖反應。

後面的故事大家都知道了,OHM 的價格在 2021 年 10 月達到了巔峰約 1,350 美元,再其達到巔峰後的幾週里價格連續腰斬,截止 2022 年 4 月 22 日,OHM 的價格大概在 70 美元左右。

三、FRAX

(一)模型:雙幣模型

1、雙幣

FRAX:穩定幣,錨定價格為 $1USD。

FXS:治理代幣,收取鑄幣稅,總量為 1 億,和 Terra 一樣 FXS 設計的主要目的是吸收 FRAX 的波動以使得 FRAX 的價格穩定

2、實現原理

Frax 協議在起始階段是完全抵押的,在之後會通過算法調整抵押率來實現部分抵押。

初始階段 Frax 會設置 100% 的抵押率,也就是說鑄造一個 1 FRAX 背後就必須抵押 1 USDC 才能完成。抵押率是根據 frax 的價格來調整,當 frax 的價格大於 1 美金,說明市場需求大於供給,那麼抵押率逐步下降,抵押 usdc 的比例降低。

當 frax 的價格小於 1 美元,說明市場供給大於需求,那麼抵押率逐步上升,抵押 usdc 的比例加大。這裡面的邏輯是,當 FRAX 的價格高於 1 美元時,體現了市場對 FRAX 的認可,那麼市場能夠承受的持幣風險就更高,這時候就可以通過降低抵押率,提高 FRAX 持幣風險來降低需求。

3、實現模擬

假設當前 1 FRAX=1.1 USDC,抵押率是 80%,那麼這時候套利者就可以用 8,000 個 USDC 和價格 2,000 美元的 FXS 來鑄造 10,000 個 FRAX,然後將 10,000 個 FRAX 在市場上以 1.1 美金的價格賣出,最後套利者獲得了 1,000 個 USDC。

國庫在收到 USDC 後會將 USDC 作為抵押物儲存或再投資,而 FXS 會直接銷毀。反之當 1 FRAX 的價格低於1 USDC 時也可以反向進行套利從而使價格回歸 1 美元(注:為方便計算這裡忽略了鑄幣稅,鑄幣稅用 FXS 支付並直接銷毀)

(二)模型分析

AMO(算法自動做市)

FRAX 引入了一個 AMO 算法自動做市機制,簡單來說,這套機制就是根據算法,參考目前 FRAX 的抵押率,把 FRAX 抵押池裡面的抵押物進行再投資創造收益以支持整個協議繼續發展。

前面說到 FRAX 的抵押率是會動態調整的,這個調整的過程就會讓抵押物的價格與協議抵押率產生偏移,於是協議就可以將閒置的 USDC 投入到市場上的 DEFI 項目中去賺取收益,參與的 DEFI 協議包括 Curve、AAVE 等。

值得一提的是 FRAX 與 Convex 和做持有了大量的 CVX,從而能夠給與 Curve 上與 FRAX 相關的流動性池極大地流動性激勵。在 2021 年 10 月之後,FRAX 上 AMO 的所有收益將分發給 FXS 的質押者(之前分發的比例是 50%),有效的增加了 FXS 的應用場景和質押吸引力

(三)會有死亡螺旋嗎

FRAX 雖然把自己定位成了一個部分算法穩定幣協議,但是通過上面的分析不難看出與 OHM 和 Terra 這些項目不同,FRAX 的背後是有實際的 USDC 做支撐的。

FRAX 目前的抵押率約 83% 左右,也就是說即使最壞的情況發生,投資者手上的 1 個 FRAX 也值 0.83USDC,而超過 83% 的那部分,FRAX 通過自己的治理代幣 FXS 來吸收波動。

同時,因為 FRAX 的抵押率是動態調整的,當 FRAX 價格下降,情況逐漸惡化時,抵押率也會逐漸上升,所以當死亡螺旋發生時,投資者能回收的錢也許比實際想像的還有多一點。

整體看 FRAX 算是市場上所有算法穩定幣種風險最小的那一類,但這背後其實是在犧牲了資金利用率的基礎上實現的,而算法穩定幣的初衷就是能夠發明一種無需抵押通過算法就能錨定幣價的穩定幣,所以 FRAX 某種意義上來說也不算是真正的算穩。

四、總結

算法穩定幣的核心可能並不是算法,完備的算法和經濟模型是算法穩定幣成功的必要條件,而真正能讓算穩一路穩定下去的核心是創造需求。

所有的算穩在被創造出來之後都需要問自己一個問題——為什麼投資者願意持有一個風險高於 USDT、USDC 的算法穩定幣?是有真實必須的應用場景?還是有超高額的風險補償收益?所以真實的應用場景和可持續的高收益率才是一個算穩成功的關鍵。


參考資料:

按一下以存取 618b02d13e938ae1f8ad1e45_Terra_White_paper.pdf

https://www.terra.money/intro-to-terra
https://docs.frax.finance/
https://www.olympusdao.finance/blog

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