数字人民币不断扩大试点,DeFi 领域 AMM 兴起,Diem 最早于明年 1 月推出,NFT 基础设施在持续完善。

原文标题:《万向区块链年度回顾:乘风破浪的 2020-应用篇》
撰文:万向区块链

2020 年行将结束,这一年,区块链行业让你印象最深的是什么?是公链生态的爆发式增长?还是区块链应用的蓬勃发展?亦或是政策方面的重大利好?万向区块链于 2020 年年末,推出四篇重磅年度回顾系列文章:《公链篇》、《应用篇》、《服务实体经济篇》和《监管篇》,记录一个乘风破浪的区块链发展之年。

下文为年度回顾系列之——应用篇,一起来回顾热门区块链应用领域在 2020 取得重大进展。

2020 年的区块链行业仍处于探索阶段,寻找最适合的应用方向,总的来说,区块链应用在金融领域受到人们更多关注。本文将重点关注 CBDC、Diem (Libra)、DeFi、和 NFT 这四个热度比较高的领域。这四个都不是今年新出现的应用场景,但都在今年迅速发展,取得里程碑式成果。

CBDC

从面向对象和可访问性的角度来看,央行数字货币(CBDC)可以分为批发型 CBDC 和零售型 CBDC。批发型 CBDC 的使用限于中央银行和金融机构之间,不面向公众。批发型 CBDC 的参与主体比较少,并且参与者都是受到监管的金融机构,风险容易控制。批发型 CBDC 可以提高大额支付结算系统的效率,降低现有支付系统的成本和复杂性。零售型 CBDC 也被称为一般目标型。零售型 CBDC 面向公众使用,因此参与者非常多,不可控因素多,对经济的影响较大。零售型 CBDC 可以提高金融包容度、扩大普惠金融。

国际清算银行对全球 66 家中央银行(对应全球 75% 的人口和 90% 的经济产出)的调研发现,15% 的中央银行在研究批发型 CBDC,32% 的中央银行在研究零售型 CBDC,近一半的中央银行在同时研究批发型 CBDC 和零售型 CBDC。

下面是对近期取得进展的 CBDC 的总结,包括新加坡金管局的 Ubin,欧洲中央银行和日本银行的 Stella,中国央行的 DC/EP (eCNY)。

Ubin

新加坡金管局(MAS)的 Ubin 项目已经完成了五个阶段的研究工作,研究领域包括新加坡元的 Token 化、支付系统、券款对付、同步跨境转账,应用价值等,为进一步在商业场景中实际应用奠定基础。Ubin 项目的五个研究阶段分别与不同的成员完成了阶段目标。下表是参与 Ubin 项目的单位,使用的 DLT (Distributed Ledger Technology)平台以及各阶段的研究方式和结果。

区块链应用乘风破浪的 2020:DeFi、NFT、CBDC 与 Diem表 1:Ubin 项目的五个研究阶段

在 Ubin 的研究过程中,新加坡金管局非常重视与其他国家央行、金融机构和科技公司的合作,并大量借鉴和吸取传统金融领域或现有 DLT 项目的研究成果。在最后一个阶段,Ubin 项目专注于证明区块链的应用价值,研究区块链技术在不同行业的应用案例中的使用情况,包括资本市场、贸易和供应链金融、保险以及非金融服务。

Stella

Stella 是欧央行(ECB)和日本银行(BOJ)联合开展的研究项目,主要针对 DLT 在支付系统、证券结算系统、同步跨境转账、平衡机密性和可审计性等领域的适用性进行研究,Stella 项目已经完成了四个阶段的研究工作。下表是 Stella 项目每个阶段的研究的研究目标、使用的 DLT 平台及研究结果。

区块链应用乘风破浪的 2020:DeFi、NFT、CBDC 与 Diem表 2:Stella 项目的四个研究阶段

Stella 项目着重于支付系统、证券结算系统、同步跨境转账等金融市场基础设施的研究,同时也对交易信息的机密性和可审计性做了大量研究。从这里可以看出欧央行和日本银行未来对 DLT 的重点应用方向。Stella 项目并不是用来复制或挑战现有系统,官方的研究报告中也多次强调 DLT 的实际应用会面临法律政策的监管。

数字货币除了用于支付场景,也会用于金融交易场景。而金融交易场景离不开数字资产、金融交易后处理。不研究金融交易后处理,就不能完整地理解数字货币和数字资产。因此,Stella 项目对金融交易后处理进行了很多研究实验。目前,欧央行和日本银行并没有官方宣布发行央行数字货币的计划,但如果未来欧央行和日本银行发行央行数字货币,Stella 项目的大量研究成果是非常重要的技术积累。

DC/EP

2020 年 4 月,中国人民银行 DC/EP (数字货币 / 电子支付)开始在苏州、雄安、成都和深圳进行测试,还将继续新增上海、长沙、海南、青岛、大连和西安六地试点。

DC/EP 有以下四条设计原则:

1. DC/EP 替代 M0

DC/EP 替代的是现金,可以视为现金的数字形态。

2. DC/EP 基于 100% 准备金发行,并采取双层运营模式

DC/EP 发行和回笼的一个核心原则是不影响中央银行货币发行总量,为此商业银行存款准备金和 DC/EP 之间有等额兑换机制。商业银行在 DC/EP 运行中发挥枢纽作用。

3. DC/EP 的中心化管理模式

中国人民银行的 DC/EP 系统既记录 DC/EP 及对应用户身份,完成权属登记;也记录流水,完成 DC/EP 产生、流通、清点核对及消亡全过程登记。

4. DC/EP 采取账户松耦合方式

DC/EP 在交易环节对账户(特别是商业银行存款账户)的依赖程度较低,可以和现金一样易于流通。现金流通的核心特征是点对点交易——现金收付双方只要确认现金的真实性,就可以直接完成现金交易,无需依赖第三方机构(比如商业银行)。

公众拥有和使用 DC/EP,需要通过 DC/EP 钱包。钱包的核心是一对公钥和私钥,公钥对应钱包地址。商业银行在公众开立 DC/EP 钱包以及钱包「了解你的客户」(KYC)审查中发挥重要作用。

在最近周小川的发言中,他提到 DC/EP 是一个双层的研发和试点项目计划,而非支付产品,最终支付产品将被命名为 e-CNY (数字人民币)。e-CNY 在一定程度上借鉴了香港的发钞制度,也就是联系汇率制(Linked Exchange Rate System,LERS)。

中国人民银行选择在资本和技术等方面实力较为雄厚的商业银行作为指定运营机构(目前是六大行),牵头提供 e-CNY 兑换服务。这些指定运营机构将类似于联系汇率制中的发钞银行,或者间接型 CBDC 中的 CBDC 银行。

e-CNY 基于指定运营机构在中国人民银行的存款准备金发行。这部分存款准备金类似联系汇率制下的外汇储备。用于支持 e-CNY 发行的存款准备金,不再计入中国人民银行对指定运营机构的存款准备金考核。指定运营机构可以获得中国人民银行出具的「备付证明书」或「安慰函」(周小川行长的表述)。这类「备付证明书」或「安慰函」将类似于香港金管局的负债证明书。

e-CNY 尽管是数字形式的法定货币并且定位于流通中现金(M0),但会打上指定运营机构的「烙印」(比如数字签名)。不仅如此,指定运营机构拥有 e-CNY 的所有权。e-CNY 将类似汇丰银行、渣打银行和中银香港等 3 家发钞银行发行的港币纸币,而中国人民银行发行的人民币纸币和硬币将类似香港政府经香港金管局发行的纸币和硬币。根据《中国人民银行法》修订草案,e-CNY 作为数字形式的人民币,与实物形式的人民币,将具有相同的价值特征和法偿性。

人民币纸币和硬币是用户对中国人民银行的索取权,而 e-CNY 不一定构成用户对中国人民银行的索取权。因此,在人民币纸币和硬币中,中国人民银行与商业银行之间是批发和零售关系,而在 e-CNY 中,中国人民银行与指定运营机构超越了批发和零售关系。这个安排为指定运营机构牵头的 e-CNY 兑换服务和 e-CNY 推广应用提供了灵活性,但指定运营机构需要遵循中国人民银行对 e-CNY 额度的统一管理。

中国人民银行统筹管理 e-CNY 钱包,e-CNY 零售支付由指定运营机构牵头处理。e-CNY 涉及的批发支付环节,由中国人民银行处理。因此,e-CNY 在支付和清结算环节类似间接型 CBDC。这样,中国人民银行就不用面向零售用户和场景提供实时全额结算,能有效缓解中国人民银行在 e-CNY 清结算中面临的压力。

尽管 e-CNY 不一定构成用户对中国人民银行的索取权,但不同指定运营机构兑出的 e-CNY 的互联互通对货币流通秩序至关重要。中国人民银行主要通过三方面工作保证这一点。

第一是价值特征的互联互通。中国人民银行通过对指定运营机构的监管以及发行准备和资本充足率等方面要求,确保 e-CNY 价值稳定并相互等价。根据周小川行长的表述,「备付证明书」或「安慰函」对 e-CNY 的保障程度可以有差异。对保障程度略低的情况,中国人民银行会对指定运营机构实施更严格的资本充足率和流动性等监管。

第二是流通环节的互联互通。中国人民银行通过完善支付和结算基础设施,使 e-CNY 能很容易地跨越不同指定运营机构和钱包而流通,用户也可以很容易地在不同指定运营机构和钱包之间切换 e-CNY 服务。

第三是风险处置的互联互通。中国人民银行针对指定运营机构遭遇挤兑或提款出问题等极端情况,提供应急和紧急替代计划。根据周小川行长的表述,「根据不同的设计方案央行的责任有所不同」。

Diem (Libra)

2019 年 6 月 18 日,Libra 第一版白皮书提出的愿景是(可以称为「Libra 1.0」):Libra 是基于一篮子货币的合成货币单位,Libra 价格与这一篮子货币的加权平均汇率挂钩。2019 年 9 月,Facebook 公布 Libra 货币篮子的构成是:美元(USD) 50%、欧元(EUR) 18%、日元(JPY) 14%、英镑(GBP) 11% 和新加坡元(SGD) 7%。按 Libra 1.0 的愿景,Libra 作为一篮子货币稳定币,是一个超主权货币,将在全球范围内使用,是为数十亿人赋能的金融基础设施。

2020 年 4 月 16 日,Libra 第二版白皮书提出重大修订(可以称为「Libra 2.0」):一是增加单一货币稳定币比如 LibraUSD、LibraEUR、LibraGBP 和 LibraSGD 等,仍保留一篮子货币稳定币 Libra Coin;二是通过稳定合规框架提高 Libra 支付系统的安全性,包括反洗钱(AML)、反恐怖融资(CFT)、制裁措施合规和防范非法活动等;三是放弃未来向无许可系统过渡的计划,但保留其主要经济特征,并通过市场驱动的、开放竞争性网络来实现;四是在 Libra 法币储备池的设计中引入强有力的保护措施。

2020 年 12 月 1 日,Libra 改名为 Diem,数字钱包由 Calibra 改名为 Novi。这两个名字都与拉丁语有关,「Diem」的意思是「日」,「Novi」可以理解为新的方式。改名字是为了获得监管机构批准时具有独立性,最早将在 2021 年 1 月推出锚定美元的单一货币。

Libra 的改动

Libra 2.0 淡化超主权货币定位有两个原因。第一,主要国家在货币主权、货币替代和货币政策方面的担心。Libra 联盟应该在这方面遭遇了不少压力。

第二,货币网络效应对超主权货币应用于支付场景的影响。超主权货币 Libra Coin 的价值储藏功能是显而易见的。但货币的交易媒介功能与货币网络效应是紧密联系在一起的。大部分个人和机构的大部分资产、负债、收入和成本等都以某种法币为计价单位,习惯用这种法币为单位来衡量面临的风险和机会,并据此做出经济决策。在经济和社会活动中的某些环节使用另一种货币作为支付工具,会引入汇率风险,并影响支付效率和体验。Libra 联盟不否认这一点。比如,第二版白皮书提出,在 Libra Coin 用作跨境结算币时,居民和商业机构从境外居民和商业机构处收取 Libra Coin 后,可以通过第三方金融服务提供商把 Libra Coin 兑换为本国货币。

但更重要的原因,则是按照 Libra 1.0 的设计实现超主权货币,在经济学上会面临非常复杂的问题,并增加监管上的复杂度。

Libra 的方案

Libra 2.0 从单一货币稳定币出发,在商业启动上非常便捷。对美元、欧元、日元、英镑和新加坡元等的稳定币,很多机构在 Libra 联盟之前就进行过尝试,监管部门已初步建立起监管框架。而且从第二版白皮书可以看出,这方面的监管将越来越完善。

对货币当局而言,合法合规的单一货币稳定币主要是一个支付工具,不会有货币创造,不影响货币主权,金融风险可控。不仅如此,因为区块链的开放性特征,单一货币稳定币会拓展本国货币在境外的使用。单一货币稳定币会强化强势货币的地位,侵蚀弱势货币的地位。比如,一些经济和政治不稳定的国家已经出现了「美元化」趋势,合法合规的美元稳定币会进一步增强这个趋势。需要指出的是,尽管 Libra 第二版白皮书没有提单一货币稳定币在货币主权、货币替代和货币政策等方面的影响,这些影响是不容忽视的。

Libra 2.0 的一篮子货币稳定币 Libra Coin 通过智能合约就可以实现(图 1)。用户按货币篮子比例往智能合约中转入 LibraUSD、LibraEUR、LibraGBP 和 LibraSGD 等单一货币稳定币后,智能合约就会生成相应数量的 Libra Coin;反之亦然。Libra Coin 的发行和赎回完全在区块链上进行,不涉及跨货币的银行账户操作,也几乎不会受到监管。

区块链应用乘风破浪的 2020:DeFi、NFT、CBDC 与 Diem图 1:Libra Coin 的发行与赎回

不仅如此,智能合约中存放了多少单一货币稳定币,以及对外发行了多少 Libra Coin,都是区块链上公开可查的信息,不需要独立审计就可以取信于用户。这发挥了区块链作为分布式信任基础设施的功能。

在 Libra 2.0 中,法币储备池没有「总体充足」条件,只需要对每个单一货币稳定币满足「分币种充足」条件即可,而这会受到主权国家的明确监管。此外,法币储备池不需要做跨币种再平衡,不会引起复杂的跨境资本流动。

因此,Libra 2.0 的超主权货币方案在经济学设计、监管复杂度和商业启动策略扥方面优于 Libra 1.0,实施难度要小得多。但悖论也正在此:超主权货币在 Libra 2.0 将处于一个边缘位置。不管方案如何,主要国家对超主权货币在货币主权、货币替代和货币政策等方面的担心,以及从零开始建设一个使用超主权货币的商品和服务网络的工作量,都是无法回避的。超主权货币 Libra Coin 的实际应用情况,完全取决于市场需求以及 Libra 联盟投入多少资源。

DeFi

Decentralized Finance 这一概念早在以太坊 DApp 应用爆发时就被归为一个重要分类,最终在今年爆发,其中有这几个契机。第一是自动做市商(AMM)的兴起,这种模式改变了传统订单簿的交易方式,用户可以及时达成交易,也可以无门槛地成为做市商,而且这种交易方式以去中心化的方式进行,用户可以自由地进出。第二是其他类型的 DApp 已经逐渐被证伪,例如社交、游戏等。而区块链与金融产品的结合,更能体现出其的作用和价值。可以通过以下几方面理解 DeFi。

金融功能

DeFi 可以分为借贷、DEX、稳定币、保险、合成资产等细分领域,它们都同属于金融产品服务,提供了多种金融功能。

区块链应用乘风破浪的 2020:DeFi、NFT、CBDC 与 Diem表 3:DeFi 与金融功能模块

DeFi 按金融功能模块构建,具备很好的可拼装性。多个 DeFi 项目拼装在一起能实现复杂多样的金融功能,可以接近主流的银行、证券和保险等的功能。但即使是 DeFi 组合,也与这些主流金融机构有很大差异,其中可以体现在以下几方面:

离散时间金融

主流金融是连续时间金融。比如,全球外汇交易 24* & 发生,余额宝每天都在产生利息收益。主流金融使用的时间单位一般是小时、天、周、月、季和年等。DeFi 是离散时间金融。任何金融活动都有周期和频率。DeFi 频率取决于公链分布式账本的更新频率。

DeFi 是离散时间金融。任何金融活动都有周期和频率。DeFi 频率取决于公链分布式账本的更新频率。公链中时间的延伸体现为区块的不断生成,时间单位是出块时间。公链的出块时间由验证节点在分布式网络中运行共识算法决定,尽管有统计上的平均值,但从事前看是一个随机变量。

离散时间和 TPS 限制对 DeFi 有全面且深刻的影响。第一,影响 DeFi 活动的效率,DeFi 活动量天然受制于公链物理性能。第二,影响链内链外信息同步和套利的效率。第三,影响价格发现和风险出清的效率。

去信任化环境

不管 DeFi 参与者承担何种角色,本质上都是公链内地址。公链内是一个去信任环境,地址本质上是匿名的,既无身份也无信誉。这是 DeFi 与主流金融的关键差异。去信任化环境是 DeFi 开放性和无许可性的基础。但去信任环境中,因为地址本身不能成为信用主体,金融契约的履行靠超额抵押和 Staking。

金融活动离不开信任。信任能削减对未来的不确定性,对降低金融活动的交易成本至关重要。这对主流金融和 DeFi 都成立。区块链是去信任化的,实质是将对人和机构的信任转化为对算法和智能合约的信任,但本质上仍是信任。在去信任环境中引入信任,有助于进一步降低 DeFi 交易成本。有三种在 DeFi 中引入信任的做法。第一,地址与链外身份和信誉关联,比如 Gitcoin Grants 使用 GitHub 账户应对多重身份攻击和串谋攻击。第二,公链内重复博弈能抑制机会主义行为,形成链内信誉,比如 ChainLink 节点。第三,「看不见的手」——套利和经济激励驱动下的利益最大化行为。

其他理解 DeFi 的关键点

预言机和信息

预言机是链内链外信息同步和套利的基础。不管是哪种共识机制,都意味着熵减(也就是消除混乱),都需要能量输入(或成本消耗)。预言机设计的目标是最小化误差与成本之比。

预言机有多种设计方案,但大致可以分为两类。第一类预言机基于信誉和投票,以 ChainLink 为代表。这类预言机依靠多个报价者,选择多个报价的平均值或中位数作为预言机报价,以控制个别报价的误差。这类预言机还通过信誉机制和重复博弈淘汰掉不尽职和恶意的报价者。第二类预言机基于交易和套利,通过套利机制让预言机报价收敛到市场价格。

从通信工程的角度,不管采取何种形式,DeFi 预言机本质上都是一个带误差和时滞的采样过程。预言机的误差在很大程度上受公链性能的影响。

流动性

超额抵押将地址的信用风险转化为抵押品的流动性风险。流动性反映了在合理时间内以合理价格出售资产的可能性。在其他条件一样的情况下,时间拉得越长,越可能以合理价格出售资产。但在很多场合,不可能从容不迫地出售资产。这样,流动性高低对投资者的利益就会有很大影响。

流动性是一个复杂的经济现象,受很多因素的影响。比如,链内交易的流动性受公链 TPS 的限制。流动性更是买方和卖方互动的产物。双方信心越高,流动性越大。

与流动性有关的承诺机制主要有两类。第一类是基于信誉的承诺,比如订单薄下的做市商。这类做市商基于自身信誉和实力,承诺为买卖双方提供交易便利,并通过买卖价差而获利。第二类是基于算法的承诺,比如自动做市商。自动做市商通过流动性池为买卖双方提供按算法成交的便利,但会承担因套利造成的无常损失,面临商业可持续性上的挑战。

套利

金融发展有多种驱动因素,比如监管和技术,但根本动力是套利。任何金融市场和产品刚推出来的时候,因为定价机制不健全,总会有套利机会,会吸引套利者。在套利者的驱动下,定价机制被纠正,金融市场和产品趋于完善。如此循环往复,金融发展就能持续向前。

套利使价格收敛,但收敛需要时间和成本。比如,对任何基于交易和套利的预言机(比如 Uniswap),通过求解最优化问题都可以证明:存在一个无套利条件,在该条件下不会有新交易发生。而这个无套利条件都可以等价于对预言机报价偏离市场价格的范围的限定。

套利机制起作用的前提是有一个活跃的套利者社区,因此社区激励很重要。比如,对基于交易和套利的预言机,如果只有一个套利者,那么他会一直等到预言机报价偏离市场价格的幅度非常大时才执行套利策略。如果有多个套利者,每个套利者都会考虑其他套利者抢在自己前面执行套利策略的可能性。套利者之间的竞争,会使套利策略的执行时点提前,从而缩小预言机报价对市场价格的偏离。

不管套利机制采取何种形式,套利本质上是零和博弈,是利益的重新分配,甲之所得即乙之所失。比如,在自动做市商中,套利者的收益对应流动性提供者的无常损失。

激励

激励机制设计应使 DeFi 成为无限游戏,而非有限游戏。社区自我组织和自我升级是 DeFi 演进的关键。社区成员应该都能从 DeFi 中获取自己的利益。换言之,在 DeFi 激励机制设计中,不能期望某一类参与者始终充当「活雷锋」角色。

风险

DeFi 的核心是经营风险,主要包括市场风险、流动性风险、技术风险和信用风险等。市场风险来自加密资产价格的波动。在 DeFi 中,超额抵押和 Staking 的普遍应用,将地址的信用风险转化为抵押品的流动性风险,所以信用风险不像主流金融中那么突出(银行和公司债市场主要就是信用风险)。DeFi 的技术风险则比主流金融要突出得多,既可能来自智能合约的漏洞,也可能来自公链 TPS 的限制。

各种 DeFi 活动,本质上都是通过承担风险以最大化收益。风险可以转移、分担、对冲、转换和分散,但永远不会消失。将来,DeFi 项目在上线前,除了做智能合约审计以外,也应该做金融风险方面的审计。

NFT

NFT 的全称是 Non Fungible Token,与大多数数字资产不同,NFT 是一种非同质化具有特殊性的数字资产。举个例子,批量印刷的明信片可以理解成 FT,同质化 Token,每一张的形态都一样并且具有相同的使用功能。如是明星片被明星签名后就成了 NFT,明信片就具有了收藏价值,每一张都不一样。每一个 NFT 都是独一无二的,并且不可分割,它们与 FT 采用了不同的底层标准。NFT 不是今年新推出的概念,最早在 2017 年就引起了很多人的关注,由于基础设施不断完善,NFT 再次走进人们视野。

NFT 涉及的范围包括游戏道具和收藏品等,其中最著名就是加密艺术品的 NFT。交易平台基础设施的完善是促进 NFT 爆发的关键一环,这些平台依靠收取 NFT 的交易手续费获利,抽成在 1%-15% 不等。用户除了交易之外,还可以展示、查看 NFT,也可以交流收藏经验。

在游戏应用中,NFT 充当了道具或收藏品的角色,亦或两者都有。例如在一些卡牌游戏中 NFT 既可以收藏也可以在游戏中发挥功能,NFT 元老级游戏迷恋猫更是将 NFT 作为游戏的核心,用 NFT 去生成 NFT 再交易,最贵的一个 NFT 售出了 600 ETH 的价格。NFT 在游戏中的作用更多体现在以财富效应吸引其他人使用,和主流的游戏方式已经有所偏差。

NFT 的发展也让其在加密艺术方向得到关注,与现实生活中不同的是这些艺术品只能作为数字收藏品,他们可以是图片或动图,而且这些通常存在于数字世界。可以在平台上浏览和购买艺术家们的作品。这些 NFT 不仅具有唯一性,还有艺术性。如果买「对」了作品,未来还会有很大升值空间,这点上和现实中的艺术品收藏的逻辑相同。NFT 藏品同样具有加密资产的属性,易储存、便于交易、公开透明等。NFT 是新兴领域,会吸引一些传统艺术品投资圈的关注,虽然未来还会进一步发展,但仍是小众文化。

NFT 的应用应该不止于此,现在被限在虚拟网络之中,如果能够将线上线下的界限打通,就可以结合数字资产的可编程性则能为现实生活创造出更多可能。