去中心化金融（DeFi）的說法在許多加密投資者和愛好者那里已經相當流行了。DeFi 建立在這樣一個承諾之上：當中介機構的角色被縮減或完全取消時，一些關鍵的金融服務將變得更廉價、更高效。從理論上講，它還使在線金融服務更具包容性，因為它超越了諸如地理邊界或司法管轄區這類人為的障礙。

通過允許我們將金融交互的規則和結果編碼到無需許可區塊鏈中，DeFi 產品和協議成為了可能。因此，幾乎所有當前的 DeFi 項目都在以太坊上開發，以期利用以太坊的智能合約功能，這并不奇怪。

然而，比特幣仍然是世界上最具流動性、最為人們所熟知、最為去中心化的加密貨幣（在撰寫本文之時，比特幣的主導地位超過了 60%）。這顯然使比特幣成為金融產品的有力競爭對手，而金融產品可以從無需信任和去中心化中獲益。然而，不僅僅因為它是顯而易見的，就認為實施起來很容易。

比特幣粉絲想要不惜一切代價保持比特幣的「硬度」，并且不愿意以任何理由從根本上改變比特幣的貨幣政策，不管那是否跟 DeFi 有關。盡管存在像 RSK 這樣的側鏈解決方案，但不可能在比特幣協議中添加智能合約功能來實現 DeFi 產品。

但這并不意味著比特幣 DeFi 永遠不會發生。

許多個人和團隊都努力在不改變比特幣當前結構的情況下，在從中心化到近乎完全去中心化的金融產品中使用比特幣。

在本文中，我將討論如何使比特幣 DeFi 成為可能。本文解釋了不同的技術方法，以及它們所針對的不同用例。

首先，DeFi 是什么意思？

可以在沒有中央權力、或者在控制金融產品的機制于不同實體之間去中心化的情況下所執行的金融產品服務，總稱為「去中心化金融」。DeFi 產品包括去中心化貸款、去中心化交易所、去中心化衍生品，甚至去中心化穩定幣的發行。許多人認為，去中心化支付本身就是 DeFi 產品。我贊同這個論點。在這方面，BTC 是大多數商家采用的加密貨幣。像 BTCPay Server 這樣的服務甚至允許商家在沒有第三方支付處理器的情況下直接接收 BTC。

比特幣中心化金融產品概述

在深入探討關于比特幣的 DeFi 途徑之前，讓我們先從目前使用比特幣的一些「中心化」金融服務開始。一旦 DeFi 能夠在比特幣上有效執行，這些將成為去中心化的主要目標。

比特幣貸款

建立在比特幣基礎上的最受歡迎的金融服務之一是貸款。我們可以把這個領域的公司分成兩類。首先是允許投資者借入比特幣和其他加密貨幣用于交易或做市的公司；在這個領域最有名的公司是 Genesis Capital。據報道，Genesis Capital 在 2018 年處理了 11 億美元的加密貸款，其中 75% 的貸款形式 為 BTC。

另一類貸款業務是像 BlockFi 和 Unchained Capital 這類提供 BTC 擔保貸款的公司。為了防范抵押品價值的波動，這些公司只發放貸款與價值比在 20-50% 的超額抵押貸款。

保證金貸款

保證金貸款是用于杠桿交易的抵押貸款的一種特殊情況。在這種情況下，借入資金不得離開貸款平臺。如果交易損失等于或低于抵押品價值，保證金頭寸將被清算，以將資金返還給貸款人。BitMEX、Kraken、Bitfinex 和 Poloniex 等交易所是保證金交易領域的主要參與者。然而，由于監管的不確定性，這些產品中的大多數都不適合美國客戶。

穩定幣

對于那些希望從市場波動中獲益，但又希望在持有非活躍頭寸時保持穩定價值的交易員來說，能夠以較低費用輕松轉讓的穩定資產一直讓他們特別感興趣。Tether （USDT） 是最早提出解決這個問題的穩定幣之一。它最初建立在比特幣上，使用 OmniLayer 協議。OmniLayer 利用比特幣交易的操作碼空間創建和轉移資產。

USDT 是作為與美元掛鉤的穩定貨幣創建的，承諾只有當相應的美元存款貸給 Tether 公司時才會鑄造 USDT 代幣，當 USDT 代幣被贖回為美元時則被燒毀。雖然 Tether 可以以去中心化的形式進行交易，但它在兩個最重要的方面保持著中心化，那就是儲備和控制。Tether 公司持有并控制其銀行賬戶中發行的 USDT 代幣的所有美元儲備，這令他們經常面臨法律阻力。

最近，Tether 開始通過在以太坊和 EOS 等其他區塊鏈上發行 USDT，以減少其對比特幣網絡的依賴，這些區塊鏈一直在從比特幣區塊鏈攫取活躍度。

與比特幣相關的去中心化金融

現在讓我們看看 DeFi 產品如何與比特幣一起使用，并列出該領域的一些用例和項目。可能的用例包括去中心化交易所 （DEXs）、去中心化貸款、去中心化穩定幣和去中心化衍生品。

實現比特幣 DeFi 的技術途徑包括：

1. 使用比特幣當前的功能，如哈希時間鎖定合約 （HTLCs），方便直接跨鏈原子互換，與其他加密貨幣建立去中心化的交易所。

2. 比特幣的聯合性側鏈服務，比如 Blockstream 的 Liquid。這些側鏈使用比特幣區塊鏈的雙向掛鉤，并允許在各種金融活動中使用掛鉤 BTC。

3. 在以太坊或 Cosmos 等協議中使用比特幣與 DeFi 產品進行交互。

4. 使用基于比特幣協議之上的協議層，如 OmniLayer 或閃電網絡。

這些技術在功能和它們能夠支持的 DeFi 應用程序范圍上有所不同。此外，大多數這些技術都在開發中。在下面，我們將探討這些技術及其目標用例。

為去中心化交易所進行跨鏈互換

去中心化交易所的簡單前提是執行比特幣與法定貨幣、或比特幣與其他加密貨幣之間的交易，同時你自己保管你的代幣，直到交易最終完成。換句話說，在交易時并不需要將你寶貴的比特幣存入某個中心化的交易所錢包，進而承擔交易所安全風險。

雖然此類交易可以使用 LocalBitcoins 或 OpenBazaar 等平臺進行，但這些平臺只適用于偶爾進行的緩慢交易，不適合需實現高效價格發現的快速或高頻交易。對于高頻交易，需要一個中心化的訂單簿以及相應的快速結算交易的能力。

實際上，建立一個真正去中心化的交易所是 DeFi 所面臨的最艱難的挑戰之一。只要你用中心化服務器來保存甚至顯示訂單，那就等于說你還是有中心化的組件。然而，我們這里的重點主要是在交易結算前保管代幣。在這個領域，我們相信少數公司正在開發實現這一目標所需的技術。我們認為，目前取得領先優勢的是 Arwen 和 Summa。

Arwen 使用鏈上無信任托管和跨鏈原子交換的理念，可以非托管訪問中心化交易所的訂單簿。從這個意義上說，有可能在中心化的訂單簿上高效進行交易，同時保持對資產的托管，直到交易執行為止。目前，該產品只支持使用與比特幣相同代碼庫的加密貨幣，如萊特幣 （Litecoin） 和比特幣現金 （Bitcoin Cash）。他們正在致力于實現比特幣與以太坊和 ERC-20 代幣之間的跨鏈原子交換。Arwen 目前可以在 Kucoin 交易所上使用（測試版）。

Summa 發明了無狀態 SPV 技術，為比特幣和其他區塊鏈提供無需信任的金融服務。無狀態 SPV 允許使用以太坊智能合約驗證比特幣交易，令使用比特幣執行廣泛的金融交易成為可能。利用這項技術，Summa 的團隊進行了一場用比特幣競拍以太坊發行的代幣的拍賣活動。該團隊正在研究比特幣、以太坊和 ERC-20 代幣之間的通用跨鏈交換。

使用聯合側鏈的比特幣 DeFi

比特幣側鏈是 Blockstream 在 2014 年提出的一個概念，其想法是在不改變協議底層的情況下，引入比特幣的新功能。從那時起，這個概念有了顯著的發展。簡單來說，側鏈是用少量驗證者（稱為聯盟）創建一個單獨的鏈，并在該鏈中使用一種通過雙向掛鉤與 BTC 掛鉤的代幣。聯合側鏈的好處包括加快交易確認速度，以及實現可能存在爭議的功能，如機密交易、其他資產或智能合約的代幣化。側鏈的主要缺點則在于需要信任一個小型聯合體來運行側鏈并予以維護。如果出于某種原因，側鏈驗證者決定放棄鏈，那么使用側鏈就有賠錢的風險。在這種情況下，掛鉤資產將陷入困境，無法以 BTC 形式贖回。

RSK 是一個致力于為比特幣帶來智能合約功能的著名側鏈。它支持 Solidity 智能合約，這就簡化了將以太坊 DeFi 協議遷移到 RSK 的難度。除了 RSK，Blockstream 還在 2018 年推出了商業化的 Liquid 側鏈產品。Blockstream 最初關注的是資產代幣化和更快的交易，但這個概念可以擴展到支持 DeFi 應用程序。

使用比特幣層的去中心化衍生品

實現比特幣 DeFi 產品的第三種方法是利用構建在比特幣之上的中間層，如閃電網絡或 OnmiLayer。由于閃電網絡是一個相對較新的比特幣發展，使用閃電網絡構建復雜的 DeFi 產品仍屬于研究課題。最值得注意的是謹慎日志合約 （Discreet Log Contract），本文最后將詳細討論這些合約。

另一個選項是使用 OmniLayer。這方面一個有趣的項目是 Tradelayer，它試圖在比特幣上實現去中心化的衍生品市場。該項目旨在擴展 OmniLayer 協議的多重簽名通道，允許使用比特幣或比特幣上發行的其他代幣作為對等衍生品交易的抵押品。一種可能的情況是，交易員將資金抵押給多個簽名地址，并共同簽署交易和交易更新，以結算衍生品交易。從這個意義上說，用戶可以在本地使用杠桿，并通過共同簽署交易事務來快速執行。另一個使用相同方法的可能用例是使用比特幣作為抵押品發行穩定幣，類似于拿以太幣作為擔保，在 MakerDao 上發行 DAI。

利用外部幫助實現的比特幣 DeFi

在以太坊上「包裹」BTC

在 DeFi 中使用比特幣的另一種完全不同的方法是利用其他網絡，如以太坊或 Cosmos。由于大多數 DeFi 項目現在都在以太坊上運作，因此嘗試在以太坊上使用 BTC 似乎是合乎邏輯的。最簡單的想法是發行一個 BTC 支持的 ERC20 代幣 （WBTC），它可以在任何以太坊 DEX 上交易，也可以用于各種以太坊 DeFi 項目。用于生成 WBTC 的 BTC 被保存在項目托管提供商維護的多個錢包中。

截至 2019 年 7 月初，僅鑄造了約 540 個 WBTC，只占 BTC 循環供應量的一小部分。

雖然 WBTC 可能有助于在 DeFi 中使用 BTC，但它也存在一些重要的缺點。首先也是最重要的一點是交易對手風險。用于擔保 WBTC 的 BTC 是被中心化的機構維護的，而它可能會遭到黑客攻擊。其次，引入中間實體來托管資產（BTC）在一定程度上扼殺了 DeFi 運動的要義。最后，要在 DeFi 中使用 BTC/WBTC，用戶必須以 ETH 的形式付費，這是很多比特幣粉絲不愿意做的事情。

Cosmos Zone

像 Cosmos 這樣的互操作性區塊鏈項目為將 DeFi 引入比特幣等資產提供了新的機會。例如，Cosmos 協議定義了一個掛鉤分區，在這里，在 Cosmos 上發行的資產可以與比特幣等其他區塊鏈資產掛鉤。

在這些 Cosmos Zone 中，可以將智能合約功能添加到掛鉤的資產中，并從更快的確定性中獲益。這種方法得到了一些鐵桿比特幣支持者的支持，比如 Eric Meltzer。原因很明確：在這種方法下，比特幣仍將是支付費用和使用掛鉤分區的本地貨幣。比特幣粉絲可以將他們掛鉤的比特幣投入該 Cosmos Zone，處理該區域的交易，并收取該區域的費用。從這個意義上說，比特幣將從這項新技術中受益，而無需依賴其他資產。這與 WBTC 形成了鮮明的對比，后者要求使用 ETH 支付費用或與 DeFi 協議交互。

值得一提的是，將 Cosmos Zone 應用于比特幣 DeFi 尚在開發中，目前有很多隱形項目正在建設中。目前還不清楚比特幣與 Cosmos 之間的雙向掛鉤機制將如何運作。Cosmos 區塊鏈間通信 （IBC） 的實現還沒有最終完成。如果雙向掛鉤需要像 WBTC 這樣的托管服務，或者要由一些驗證者（如聯合側鏈）來執行掛鉤，Cosmos 上的比特幣區所能提供的解決方案跟其他方案并不會有多大區別。

除了為比特幣構建這樣的系統的項目之外，我們還看到很多人對利用 Cosmos 將 DeFi 引入其他資產頗感興趣，比如 Kava Labs。如果這些努力被認為是成功的，那么在 DeFi 中使用比特幣的障礙將大大減少。在這方面的成功能夠吸引足夠的流動資金進入掛鉤分區，并通過吸引足夠多的驗證者來維持合理的去中心化。

擴展比特幣 DeFi 功能的相關研究

默克爾化抽象語法樹 （MAST）

目前比特幣通過腳本語言具有有限的智能合約功能。腳本不是一個圖靈完備的語言，這意味著它不能用來描述一般的程序。但是，它仍然可以用來實現一些智能合約功能。這是通過 Pay to Script Hash （P2SH） 和 Segwit 地址完成的，在這些地址中，除非滿足某些條件（通過腳本程序定義），否則不能使用事務。這種方法的問題在于，具有多個條件的復雜事務將過于龐大，使得它們的使用成本過高。基于這些原因，有人提議在比特幣中實現默克爾抽象語法樹 （MAST）。MAST 只是 P2SH 功能的一個擴展，它將使利用復雜條件進行比特幣交易變得更便宜易行。

MAST 顯而易見的好處，在于通過節省區塊空間提高了比特幣的可伸縮性，而不那么明顯的好處是它可以支持一些比特幣 DeFi 用例。例如，如果我們假設可以實現去中心化的價格供給預言機，MAST 可以令使用 BTC 作為抵押品進行去中心化貸款，甚至去中心化穩定幣發行成為可能。

下圖顯示了使用 MAST 的去中心化貸款場景的可能決策樹。貸款結算的各種條件可以編碼到贖回腳本中，并散列到 MAST 地址中。MAST 地址可以保證貸款的公平執行，如果借款人沒有按時償還貸款，或者如果抵押品價值低于貸款價值加上利息，貸款人將獲得貸款抵押品。

麻省理工學院數字貨幣倡議 （DCI） 的 Tadge Dryja 提出了謹慎日志合約（DLCs），這是另一個可以擴展比特幣 DeFi 功能的研究想法。

DLC 的一個簡單解釋是，它是雙方創建期貨合約的一種方式，即對資產的未來價格進行押注。DLC 要求雙方選擇一個預言機（或多個預言機），在創建合約之前公開廣播資產價格。在合同結算時，雙方任何一方均可使用預言機公開播出的已簽署信息進行合同結算并主張收益。

DLC 利用 Schnorr 簽名對預言機隱藏合同細節，這就保證了預言機不能操縱合同的輸出。由于 DLSs 技術與閃電網絡技術相似，因此可以將 DLCs 與閃電網絡通道集成在一起。

結論

自 2018 年初以來，DeFi 協議已經引起了廣泛關注。盡管以太坊被認為是 DeFi 運動的主要協議，但開發人員和投資者一直在關注比特幣作為最具流動性的加密貨幣在 DeFi 中所能發揮的巨大潛力。這種濃厚的興趣促使許多開發團隊試圖找出實現它的最佳方法。

雖然這將在比特幣和以太坊以及各種新的智能合約平臺之間帶來更多競爭，但為了鼓勵進步、實現公共去中心化金融體系的愿景，這樣的競爭又是必需的。