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说起DeFi（去中心化金融）想到的只有以太坊，毕竟绝大多数DeFi产品都是基于以太坊搭建的。
这虽是事实，但区块链世界里，最去中心化、流动性最好、共识度最高的资产是比特币，以上特性使比特币在DeFi领域具有明显的优势。可因为比特币代码层面的固有特性，直接改造比特币是不现实的，那比特币就没有实现DeFi的可能性了吗？
支付也是金融的一部分，比特币拥有最大的去中心化支付市场，其实也可以说是规模最大的去中心化DeFi产品，事实上规模最大的稳定币USDT主要也是基于比特币网络发行的。
但在支付之外，DeFi还有借贷、交易、衍生品以及稳定币，比特币除在支付、稳定币领域占据主要市场外，在借贷、交易、衍生品方面还能有哪些空间呢？本文针对比特币DeFi这个问题进行探索，探索比特币在DeFi发展的可能性，以及一些正在做有可能实现的案例。
去中心化金融（DeFi）一直是许多加密投资者和爱好者谈论的热门。 DeFi希望实现这样的愿景：当中介机构的作用缩小或完全不存在时，若干种重要的金融服务成本更低，效率更高。
理论上来讲，它还使线上金融服务更具包容性，因为它超越了地理边界或司法管辖等人为的障碍。
DeFi产品和协议通过允许将金融交互的规则（和结果）以代码写入无需许可的区块链而实现。因此，毫不奇怪的是，几乎所有目前的DeFi项目都是在以太坊上开发的，来利用其智能合约功能。
不过，比特币仍然是世界上流动性最强、最被人熟知的、最去中心化的加密货币（在撰写本文时市值超过60％）。这显然使比特币成为去中心化金融产品的强劲对手。可是，这仅仅是显而易见的优势，并不意味着它很容易实现。
比特币信仰者希望不惜一切代价保持比特币的可靠性hardness，并且不愿意以任何理由从根本上改变其货币政策。尽管存在像RSK这样的侧链解决方案，但是智能合约功能不可能被加到比特币协议中来实现DeFi产品。
但是，这并不意味着比特币DeFi永远不会实现。
许多个人和团队正努力使用其目前的设计将比特币应用于从中心化的到几乎完全去中心化的金融产品中。
本文将讨论比特币DeFi如何成为可能。解释不同的技术方法，并结合这些方法所针对的不同用例。
首先，DeFi是什么意思？
去中心化金融或DeFi是所有金融服务的总称，这些服务可以在没有中央机构的情况下执行，或者控制金融产品的机制是分布在不同的实体之间。
DeFi产品包括去中心化贷款，去中心化交易所，去中心化衍生品或者去中心化稳定币发行。
许多人认为去中心化支付本身就是DeFi产品。我碰巧同意这个论点。在这方面，BTC是支付使用最多的加密货币。
像BTCPay Server这样的服务商甚至允许商家在没有第三方支付的情况下直接接收比特币。因此，这篇文章主要讨论比特币如何将其Defi的足迹扩展到去中心化支付之外。
比特币中心化金融产品概述
在深入了解比特币DeFi的道路之前，我们先从目前使用比特币的一些“中心化的”金融服务开始。一旦DeFi可以在比特币上有效执行，这些服务将成为去中心化的主要目标。
比特币贷款
在比特币上创建的最受欢迎的金融服务之一是贷款。我们可以将这方面的公司分为两个部分。首先是可以让投资者借用比特币和其他加密货币进行交易或做市的公司；其中最有名的公司是Genesis Capital。
据报道，Genesis Capital在2018年处理了11亿美元的加密货币贷款，这些贷款中约有75％来自BTC。
另一部分是提供BTC抵押贷款的公司，比如BlockFi和Unchained Capital。为了防止抵押品价值波动，这些公司只发行超额抵押贷款，贷款与价值（LVT）比率在20%到50％之间。
保证金贷款
保证金贷款是用于杠杆交易的抵押贷款的特例。在这种情况下，借入的资金不允许离开贷款平台。相反，如果交易亏损等于或低于抵押品价值，则保证金就被清算来将资金返还给贷方。
BitMex，Kraken，Bitfinex和Poloniex这些交易所都是保证金交易方面的主要参与者。
稳定币
对那些希望从波动中获利但交易不活跃时保持稳定价值的交易者而言，能够以较低的手续费轻松完成转账的稳定币特别受到他们的关注。 Tether（USDT）是解决这一问题的最早稳定币之一。
它完全建立在使用OmniLayer协议的比特币上。 OmniLayer允许使用比特币交易的操作码来实现资产的创建和转移。
USDT被创建为一种稳定币来与美元锚定，希望实现当相应的美元存入Tether公司时USDT代币才发行，当USDT代币被兑换回美元时USDT代币才会被销毁。
尽管Tether可以用去中心化的方式进行交易，但它在最重要的方面是它是中心化的：储备和控制。 Tether公司持有并控制其银行帐户中发行的USDT代币对应的USD储备，这些储备经常使其处于法律监管中。
最近，Tether开始通过在像以太坊和EOS这样的区块链上发行USDT来减少对比特币网络的依赖，这减少了比特币区块链中的交易活动。
比特币的去中心化金融
现在我们来看看DeFi产品如何与比特币结合使用，以及这方面的一些用例和项目。可能的用例包括去中心化交易所（DEX），去中心化贷款，去中心化稳定币和去中心化衍生品。
实现比特币DeFi的技术方法包括：
1. 使用比特币当前的功能，如哈希时间锁定合约（HTLC），来推进直接的跨链原子交换实现，可以使用其他加密货币的去中心化交易所。
2. 联盟侧链技术，比如Blockstream‘s Liquid。这些侧链对比特币区块链使用双向锚定，并可以在各种金融活动中使用锚定的BTC。
3. 在其他如以太坊或Cosmos的协议中使用比特币来与DeFi产品进行交互。
4. 在比特币之上使用像OmniLayer或闪电网络这样的协议层。
这些技术在他们所提供的功能和可支持的DeFi应用范围各不相同。此外，大多数这些技术正在进行中。下面我们就来探讨这些技术以及相应的用例。
去中心化交易所的跨链互换
DEX的简单前提就是在比特币和法币之间，或者比特币和其他加密货币之间执行交易，同时保管你的代币直到交易完成。换句话说，交易不需要将你值钱的比特币存到中心化的交易所钱包，也不会受到交易所的安全风险的影响。
尽管这样的交易可以使用LocalBitcoins或OpenBazaar等平台来执行，但这些平台仅适用于一次性的、缓慢的交易，并不适合能够实现价格发现的快速或频繁的交易。
对于后者，需要集中式的委托单以及快速结算交易的能力。实际上来讲，建立一个真正去中心化的交易所是DeFi面临的最难挑战之一。
只要你使用集中式的服务器来保管委托单，那么你就不是去中心化的。不过，这里我们的关注点主要是一直保管着代币直到交易结算。
在这方面，我们相信少数公司正在开发实现这一目标所需的技术。我们觉得具有领先优势的是Arwen和Summa。
Arwen使用无需信任的链上托管和跨链原子交换的概念，实现无托管的处理集中式的交易所委托单。从这个意义上讲，实现高效地处理集中式委托单的同时维持资产的托管直到交易被执行是可能的。
目前，该产品仅支持使用与比特币相同的代码库的加密货币，如莱特币和比特币现金。他们正在着手实现比特币和以太坊以及ERC-20代币之间的跨链原子交换。 Arwen目前能在Kucoin交易所上使用。
Summa发明了无状态SPV技术，来实现比特币和其他区块链的无需信任的金融服务。无状态SPV考虑到使用以太坊智能合约来验证比特币交易，从而可能执行更大范围使用比特币的金融交易。
使用该技术，Summa的团队进行了一场拍卖，使用比特币来竞价以太坊发行的的代币。该团队正忙着开发比特币和以太坊以及ERC-20代币之间的跨链交易所。
使用联盟侧链的比特币DeFi
比特币侧链是Blockstream在2014年提出的一个概念，在不改变协议基础层的情况下对比特币引入新功能。之后，这一概念得到了极大的发展。
侧链这个简单概念就是创建一个带有少量验证者（称为联盟）的单独的链，并在该链中使用一个通过双向锚定与BTC锚定的代币。
这样做的好处包括更快的交易确认或实现一些可能存在争议的功能，比如机密交易，其他资产的代币化或智能合约。侧链的主要缺点是需要信任少量验证者组成的联盟来运作侧链并使其持续运行。
如果出于某种原因侧链验证者决定放弃这个侧链，那么使用侧链也存在亏损的风险。在这样的情况下，锚定资产将会遇到麻烦，无法兑换回BTC。
RSK是一个有名的侧链，它致力于为比特币提供智能合约功能。它支持Solidity智能合约，可以轻松地将以太网DeFi协议迁移到RSK。除了RSK之外，Blockstream在2018商业应用上推出了他们的Liquid侧链产品。
不过，Blockstream最初的重心是围绕资产的代币化和更快的交易，但这个概念可能以后会被扩展来支持DeFi应用。
使用比特币层的去中心化衍生品
实现比特币DeFi产品的第三种方法是利用在比特币之上构建的中间层，比如闪电网络或OnmiLayer。
由于闪电网络对比特币的发展来说还相对较新，所以使用闪电网络开发复杂的DeFi产品现在是一个研究课题。这方面最值得提到的是将会在后面详细谈到的Discreet Log Contracts。
另一种选择是使用OmniLayer。这方面比较吸引人的项目是Tradelayer，它试图在比特币上实现去中心化的衍生品市场。
这个项目的目的是通过多签通道扩展OmniLayer协议来实现使用比特币或在比特币上发行的其它代币作为点对点衍生品交易的抵押品。
一个可能的情况是让交易者将资金抵押给多签地址、共同对交易和交易更新签名来进行衍生品交易的结算。
从这个意义上讲，用户可以通过对交易一起签名在本地使用杠杆并获得快速执行。使用相同的方法，另一个可能的用例也许是使用比特币作为抵押品来发行稳定币，就像以太被用来抵押在MakerDao上发行DAI一样。
借助外力的比特币DeFi
以太坊上的WBTC
将比特币运用于DeFi中的一种完全不同的方法是利用像以太坊或Cosmos这样的网络。由于大多数DeFi项目现在都运行在以太坊上，所以试图找到在以太坊上使用BTC的方法看起来是合乎逻辑的。
最简单的想法是发行BTC支持的ERC20代币（WBTC），它可以在任意一个以太坊DEX上交易或者用于各种以太坊DeFi项目。
用来产生WBTC的BTC在安全性方面由项目托管提供方维护的多签钱包来进行保障。截至2019年7月初，产生的不到540个WBT只是BTC流通供应量的一小部分。
尽管WBTC可能推动BTC在DeFi中的使用，但这有一些重大的缺点。第一个也是最重要的是交易对手风险。用来抵押WBTC的BTC是由可能受到黑客攻击的中心化机构或组织维护的。
其次，在某种程度上引入中间方来保管资产（BTC）让DeFi的突出优点不复存在。最后，要在DeFi中使用BTC / WBTC，用户必须支付使用ETH来支付费用，这是许多比特币爱好者不愿意做的事情。
Cosmos Zones
跨链项目，如Cosmos，让像比特币这样的资产出现在DeFi的舞台上打开了新的机会。例如，Cosmos协议定义了Peg Zones，其中资产（在Cosmos上发行）能够与像比特币这样的其他区块链资产锚定。
在这些区域中，将可能把智能合约功能加入到被锚定的资产，并从更快的确定性（指交易的不可逆转性）中获益。
这种方法得到了一些像Eric Meltzer这样的核心比特币支持者的拥抱，原因就在于：在这种方法中，比特币仍然保留其原生货币的作用来支付费用和使用peg zone。
持有比特币的人能够将他们锚定的比特币抵押在该区域来处理区域中的交易并申领该区域的手续费。
在这个层面上来说，比特币将从该项新技术受益，而无需依赖不同的资产。这与WBTC形成鲜明对比，WBTC要求使用ETH来支付费用或者与DeFi协议交互。
值得一提的是，使用Cosmos zone来实现比特币的DeFi还在开发当中。现在还不清楚比特币与Cosmos之间的双向锚定如何发挥作用。 Cosmos 的链间通信（IBC）的实现方案还没有最终确定。
如果双向锚定需要托管服务，比如WBTC，或者需要一些验证者来执行该锚定，就
像联盟式侧链，那么Cosmos上的比特币区域（Bitcoin zone）与其它的解决方法没什么两样。
除了为比特币构建这样系统的项目之外，我们看到对使用Cosmos将DeFi带到其他资产的兴趣大增，比如Kava Labs。如果这些做法被认为是成功的，那么在DeFi中使用比特币的障碍将显著减低。
在这方面的成功是能够吸引足够的流动性到peg zone，并通过吸引足够多的验证者来维持合理的去中心化水平。
扩展比特币DeFi能力的研究
默克尔式抽象语法树（MAST）
比特币目前的形式通过脚本语言实现智能合约的功能是有限的。脚本不是图灵完备的语言，这意味着它不能用来描述一般化的程序。不过，它仍然可以用来实现一些智能合约功能。
这是通过Pay to Script Hash（P2SH）和SegWit地址做到的，其中除非满足某些条件（通过脚本程序来定义的），否则交易（事务）不能被处理。这个方法的问题在于带有多个条件的复杂事务太大，使得它们使用起来成本太高不便于使用。
出于这些原因，便有了在比特币中实现默克尔式抽象语法树（MAST）的提议。 MAST只是P2SH功能的扩展，而原本P2SH就将使利用复杂条件处理比特币交易变得便宜和可行。
尽管MAST的明显好处是通过节省区块空间来改进比特币的扩展性，但不太明显的好处是它可以实现一些比特币DeFi用例。
例如，如果我们假设能够实现去中心化的价格源预言机，那么MAST就可以实现使用BTC作为抵押品的去中心化借贷或者去中心化的稳定币发行。
下面的图显示了使用MAST的去中心化贷款场景的可能的决策树。贷款结算的各种条件可以通过代码编写为赎回并哈希化放到MAST地址中。
MAST地址能够保证贷款的公平执行，以及在借款人没有按时偿还贷款或者抵押品价值低于贷款价值加上利息的情况下，保证放款人将获得贷款抵押品。
Discreet Log Contracts
扩展比特币DeFi功能的另一个研究思路是麻省理工学院数字货币计划（DCI）的Tadge Dryja提出的Discreet Log Contracts（DLCs）。
对DLC的一个简单解释是，它是双方创建期货合约的一种方式，这个合约只是对资产未来价格的赌注。
DLC要求双方在创建合约之前选择一个公开广播资产价格的预言机（或多个预言机）。在合约清算时，双方中的任何一方都可以使用来自预言机公开的、签名的消息来清算合约、获得利润。
DLC利用Schnorr签名隐藏预言机的合约细节。这保证了预言机无法更改合约的输出。由于DLC使用了与闪电网络类似的技术，所以将DLC与闪电网络进行集成还是有可能的。
结论
自2018年初以来，DeFi协议一直引起很多关注。尽管以太坊被认为是DeFi发展中具有优势的协议，但开发人员和投资者一直在关注比特币这个最具流动性的加密货币在DeFi中的巨大潜力。
这种极大的兴趣促使许多开发团队寻找实现这一目标的最佳方法。 尽管这会在比特币和以太坊以及可能所有新的智能合约平台之间带来更多的竞争，但这种竞争是推动发展和实现公开的去中心化金融体系这一愿景所需要的。
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