PoS公链突围：DeFi与Staking深度结合

随着近期 DeFi 的火热，以太坊的交易手续费大幅上涨，各类基于以太坊开发的 DeFi 项目使得整个网络拥堵不堪。相比之下，一些主流的基于 PoS 机制的公链在 2020 年并未能够借助 DeFi 的发展提高自身的热度。

相较于 PoW（工作量证明)机制需要锁定“硬件”产生算力，PoS (权益证明) 机制则需要锁定“资本”达成共识。理论上 PoS 项目的通证是可以 100% 完全质押于其网络，但是在达到网络安全的同时必然造成流动性减少，阻碍了以代币抵押为基础的 DeFi 生态的发展。

例如，根据 MINTSCAN 数据，Cosmos 的质押率高达 64% ，意味着其流动代币仅占 36% ，通证的流动性大幅降低。且 Cosmos 等从网络里赎回代币需要 21 天的时间，二级市场的波动可能直接导致了很多质押者（staker）的法币本位亏损，且长时间内无法从市场获取到资金，从资本效率来说是很低的。

解决方案：影子通证（shadow token）

至于如何释放被质押代币的流动性，各大开发社区形成了一套解决方案，即发行一种类似债券的质押凭证且第一时间返给抵押者，从需求端解决”解锁期“的等待和收益，类似设计在韩国区块链开发者 Ryan Park 的《The bAsset Protocol》一文中描述其为“影子通证”（shadow token）恰到好处。

从来自区块链经济模型咨询机构 Gauntlet 的论文《why stake when you can borrow》中更完善解构了这类新型产品——质押衍生品（staking derivative）及质押生息代币（Lien Token），用 2020 年上半年日渐成熟的 DeFi 产品框架来嵌入其他 PoS 公链解决其被质押资产流动性问题。举个例子：

Polkadot 是目前市值最大的 PoS 区块链，近 30 亿+美金的估值，根据 StakingRewards 的数据，截至 9 月 25 日，有 60% 的 DOT 被质押在网络中，

想象一个场景：如果 Polkadot 的验证节点被允许借出 75% 的质押资产，但是是以合成资产的形式。我们暂时称之为 sDOT，且 sDOT 等于其初始市价为验证节点获取短期流动性。

之后验证者为了收支平衡，需要收回他的质押回报+出块奖励，需要 sDOT 来回购 DOT ，这种“合成资产”我们称之为“质押衍生品”。

合成的 sDOT 就是一种所谓的质押生息代币（ Lien Token），他代表着未来在规定日期内持币生息的凭证，并能积极地融入各类 DeFi 应用中，这种设计可以大大提高 PoS 类的智能合约平台的流动性。

Staking+DeFi 衍生品设计的利与弊

如果在 staking 过程中有较为成熟的衍生品，类似质押生息代币模式，对于验证者，可以获取流动性（资金）来偿付开支；对于普通用户，无需理会复杂的质押（stake），委托（dele gate ）过程，直接可以在二级市场获取合成后的生息数字资产，对于 PoS 公链复兴来说是很有意义的一次尝试。

而伴随着 2020 年各类 DeFi 协议的迅猛发展，复杂的链上衍生品被市场认可逐渐成为可能。

经济模型研究机构 Gauntlet 的《What PoS and DeFi can learn from mortgage-backed securities》一文使用类似住房抵押贷款证券化的模型来建模 PoS 网络。

目前 DeFi 借贷协议中常用的设计是通过抵押数字资产铸造稳定代币，如果抵押者无法偿付抵押金时会被清算（liquidated）。 与之类似，质押衍生品允许节点通过被质押资产获取假设很多验证节点在同时对其被质押资产借贷时，那么整个 PoS 网络的安全将会与每个对其进行质押借贷的验证节点的违约概率（Probability of defaulting) 相关。

简单的说，如果 PoS 公链大规模的进行质押资产衍生品化来获得流动性，那么同时他们也将抵押贷款注入整个系统。好处是验证者们提高了资本使用率,但是如果该网络的借贷标准较低，违约会引发清算从而大大降低 PoS 网络的安全性。

所以在此类协议的设计中，需要仔细地设计衍生品定价函数，在流动性和网络安全性之间取得平衡，这些想要获取流动性的验证者到底能借出多少。

案例

目前在该领域活跃的项目分布在中美韩三地，很多质押类衍生品的设计提案来自于 PoS 节点机构，比如 Wetez， Liebi Pool，Chorus One 等，他们已经在 PoS 领域积累较多经验，意识到需要创新才能平衡竞争链的安全性和生态的活跃。

在 2019 年，这些机构在上一轮“质押经济”中成长起来，积累了相关技术经验，行业中的专业验证者们似乎都在新的一轮去中心化金融周期里达成共识 —— 治理工程实现解决“被质押资产流动性”的问题。

根据著名的 PoS 基础层服务机构 Chorus.One 的分类，把“质押衍生品”设计分为四大类：

1. 原生类（ Cosmos 的 Sunny 提出的凭证概念）；

2. 非原生类（较为主流，包括 Stafi/Bifrost/Acala/Everett 等都为此类）；

3. 合成类（衍生品化的设计，双方交易合成的质押利息掉期合约）；

4. 托管类（中心化的机构控制私钥发行被质押的资产的证券化产品）。

从协议设计来看，除了中心托管机构外，去中心化质押流动性协议设计分为两大派：

1. 追求简易使用且仍为通证持有者保留治理权的 原生类设计；

2. 追求跨 PoS 网络但可能会需要更严格安全风险控制的 非原生类设计。

委托凭证（delegation voucher）是基于原链的一种设计，Cosmos 社区的开发者和研究者 Sunny 及节点 Chorus.One 在该领域有较多研究和提案，同时 Matic Network 团队也在进行此类设计的工程实现。

而很多新生的开发团队则更专注于拥有激励模式的“非原生”质押衍生品设计。

例如，此方向工程实现落地的团队包括基于 substrate 的质押衍生品协议 Stafi 和 Bifrost 团队，Stafi 已经上线其治理 token 且 Q4 就会发布一系列 rToken，Bifrost 近日也已经发布 Asgard CC3 激励测试网，上线 3 小时节点数量破百。

就团队来说，Stafi 团队的创始人卡咩之前创立的 Wetez 是亚太社区早期的 PoS 矿池，积累了多年行业经验。与其他项目不同，Stafi 与中心化交易平台合作进行了众筹融资，加快了其应用落地的速度。

今年 Stafi 设计的国际社区运营如 StakingDrop 活动，在 8 月 31 日结束的StakingDrop，1700+ 地址将 2 亿美金的质押资产绑定在网络。

Stafi Protocol 近日发布第四季度路线图，将推出把资产跨至以太坊的 ERC20 桥，可将 FIS 或 rToken 转化成以太坊代币，流通在以太坊的去中心化交易所中，比如 Uniswap。且其 rToken 将会接入 Polkadot/Cosmos 及其他主流 PoS 链生态。rToken 会首先在 FIS 上实现，rFIS 计划在 11 月底上线，运行平稳后会着手开发 rDOT 和 rKSM。rFIS 的场景也会在以太坊上打通，会以 Dex 去中心交易所业务为主，随后才会是其他 Defi 应用场景。

与 Stafi 团队专注 DeFi 金融和多链多元化不同的是，Bifrost 专注于波卡生态的建设，其创始人 Lupris 曾获得 2019 年波卡上海黑客松比赛的三等奖。Bifrost 在接入 substrate 之前，Bifrost 已经基于智能合约发布过类似于 Staking 衍生品的 PoS 矿权，在 8 月结束的 Bifrost Asgard CC2 激励测试网中，EOS 至 vEOS 跨链兑换量超过 800 万。

Bifrost 开发团队重视产品实现和去中心化社区激励，从 2020 年 3 月的 PoC 测试网至后来的 Asgard 激励测试网，经过半年的测试网稳定运行，团队从中积累了包括 Runtime 无分叉升级，Dapp 产品开发，网络出块停止预演与修复等多类宝贵经验，联合社区媒体举办多次技术分享会，分享 Bifrost 在开发过程中积累的 Substrate 开发经验，帮助其测试网早期获得较大的用户基础，从而向潜在开发者和用户科普如何基于 Bifrost 开发和使用 vToken。

目前 Bifrost 正式开启第三轮测试网激励，分别从 Validator 出块数量、跨链和 vToken 兑换总计激励 18000 枚 BNC，新版本节点客户端发布后，测试网络突破 100 个节点。Bifrost 称其将会陆续接入除 Polkadot/Cosmos 外的其他知名 PoS 公链生态，为其提供流动性。

随着 以太坊 Phase0 的临近和各类 PoS 竞争链 (Celo / Solana / Near) 的上线，我们看到很多关于质押经济（staking economics）模型设计的突飞猛进，从而会帮助更多的基于 PoS 权益证明的公有区块链生态的活跃，LongHash 将在接下来的内容中继续关注这一领域。

本文获得 Stafi 和 Bifrost 的赞助。