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Proof of Efifcient Liquidity: A Staking Mechanism for Capital Efifcient Liquidity

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摘要

本报告提出了Proof of Efficient Liquidity (PoEL)协议,设计用于内嵌核心DeFi应用的PoS区块链网络,旨在通过预算激励和风险结构化引擎,实现流动性的可持续引导与网络经济安全的提升。该协议通过多资产抵押动态调整、优先奖励分配和资本利用率最大化,优化了质押资本结构,有效解决初期流动性和安全保障的悖论循环,同时通过服务费积分机制促进网络用户活跃度和经济增长,保障协议的稳定扩展与长期可持续发展 [page::0][page::1][page::3][page::5][page::6][page::8][page::11][page::15]

速读内容

  • PoEL协议针对集成核心DeFi应用(CDA)的PoS区块链,通过预算化激励机制,解决流动性引导与网络安全之间的悖论,提升资本利用效率及风险控制 [page::0][page::1].

- 设计中突出多资产质押支持,通过流动性提供者(LP)提交资产至CDA池,生成LP代币作为抵押贷款,借入原生质押代币并委托给验证者,为网络提供安全保障 [page::6][page::7].
  • 协议基于动态优化框架,实现激励分配权衡资本效率与风险,包括波动率、尾部风险、流动性风险,采用动态质押率调整抵押要求,有效控制资产组合风险敞口 [page::2][page::9][page::10].

- 质押激励设计引入锁定期限激励(Sigmoid曲线体现激励与锁定时间正相关):



- 通过设置最低激励、最高激励及转折点参数,鼓励LP长期锁定资本,提升资本粘性 [page::5].
  • 流动性资本效率定义为资本被有效使用的比例,基于此动态调整激励发放和借贷利率分配,实现优质资产更高奖励,激励资金高效分配与利用 [page::11][page::12][page::13]:


| 资本效率指标 | 计算方式 |
|------------------------------------|-----------------------------------------------------|
| 资本效率率 (Epoch e) | \( Ee^i = \max\left(\frac{\mathcal{L}{LPe}^i - \mathcal{L}e^i}{\mathcal{L}{LPe}^i}, 0\right) \) |
| 资本效率替代定义 | \( Ee^i = \frac{Fe^i}{R_e^i} \)(费用与激励比率) |
- 采用短期与长期窗口的均值与导数分析方法,动态调整目标资本效率水平,通过智能合约实现实时激励优化 [page::12].
  • 奖励预算源自区块链网络的整体质押奖励池,促进生态资本循环,LP间通过罚没机制保护网络完整性,保证操作的诚信性和防止洗交易等攻击 [page::7][page::8][page::13].

- 引入服务费积分体系,作为对LP和用户使用网络服务的额外激励,积分具有时效性且可用于抵扣网络使用费用,促进用户增长和网络活跃度 [page::14][page::15]:


  • PoEL协议具备向现有PoS网络兼容批量接入的能力,旨在作为辅助层运作,强化网络去中心化和资本多样性并兼顾风险管理 [page::3][page::4].

深度阅读

Proof of Efficient Liquidity: A Staking Mechanism for Capital Efficient Liquidity


—— 全面详尽的研究报告分析解读

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1. 元数据与概览 (引言与报告概览)


  • 报告标题:Proof of Efficient Liquidity: A Staking Mechanism for Capital Efficient Liquidity

- 作者:Arman Abgaryan, Utkarsh Sharma, Joshua Tobkin
  • 发布机构:未明确(学术性质论文,可能为研究团队)

- 日期:2023年10月
  • 研究主题:面向具备内嵌去中心化金融(DeFi)应用的权益证明(PoS)区块链,设计一个高资本效率的流动性激励机制——Proof of Efficient Liquidity (PoEL) 协议,旨在通过结构化风险的激励机制,促进持续、优化的流动性吸引并增强区块链经济安全。


核心论点

PoEL协议是一种使用风险结构引擎与激励分配策略的算法机制,能够帮助区块链内DeFi核心应用(CDA)高效地募集与利用资本,解决资金锁定和网络安全相互制约的矛盾,最终实现:
  • 吸引多样化风险资本并最大化其效用,提高资本效率和可持续性;

- 增强采用PoS共识机制区块链的经济安全,通过多资产参与机制扩展原生币种的质押安全边界;
  • 扩展激励框架至包括服务费信用(非转让且限时的网络使用折扣),借此推动网络使用活跃度和用户基数的持续增长。


简言之,作者希望传达的是PoEL作为一种辅助协议,不替代当前PoS机制,而是优化其激励结构,提升资本配置效率及网络安全,同时解决了早期阶段流动性和安全性双向困境。[page::0,1]

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2. 逐节深度解读



2.1 引言 — 区块链流动性与安全的悖论[p::0]



引言部分点明区块链作为分布式“防篡改数据库”,依托共识机制保证交易校验和经济安全。核心DeFi应用通过智能合约中的资产池操作金融活动(借贷、做市等)。但CDAs存在资金启动的“鸡与蛋”悖论——必须有最低资本池才能运作吸引用户,而资本流入又依赖于应用的收益吸引力。
此外,PoS机制依赖原生代币质押来保证安全,但早期原生代币价格波动性大,投资者对单一质押资产的风险承受能力有限,不利于吸引多元资本参与,增加了安全保障的脆弱性。[page::0]

2.2 提出解决方案 — PoEL激励框架[页1]



PoEL设计为有预算限制的激励程序,利用风险感知的优先奖励策略,吸引并扩展CDAs的资本基础,同时允许将流动性池内的多样资产作为质押资本支持网络安全。
该方案核心是两方面策略:
  • 解决CDAs和PoS基础设施对启动资本的互相依赖,通过新颖激励机制引导流动性;

- 允许网络通过控制抵押率和利率,风险感知地接纳多种数字资产,提高安全性容忍度和资本效率。

PoEL不替代PoS机制,而作为辅助层,确保系统激励更加动态、资本更高效分配,实现网络效益和风险的平衡。[page::1]

2.3 相关工作回顾[页1-2]



介绍流动性挖矿、奖励治理代币等DeFi行业技术,例如Uniswap、Curve、Synthetix、Compound等项目的激励机制及其风险(洗盘交易、热钱快速涌入与逃逸)。作者认为此前方案往往忽略了风险管理,甚至带来系统性隐患。
最接近PoEL的为Osmosis的机制,其支持价值创造的双重奖励,但PoEL更强调资本效率与网络安全并重,且引入动态风险管理、资产多元化等原则。[page::1,2]

2.4 PoEL协议目标与定义[页2-3]



定义了PoEL为基于链上状态观察,将状态变量映射为多资产激励向量的策略函数,旨在
  • 最大化预期网络交易总额的财务价值

- 最小化资产组合的价值波动
  • 控制整体风险水平在给定概率阈值以内


同时,涉及的一些核心定义包括:
  • 时间点(Timestep)与周期(Epoch)

- 卸载期概念(要求的等待期)
  • 优化问题细节(权重分配、风险约束、条件风险值cVaR限制等)


此优化框架为整个协议设计奠定数学基础,体现了风险与收益并重的设计思路。[page::2,3]

2.5 操作风险及其缓释措施[页3-4]



详细列举PoEL所面临的操作风险与金融风险,并针对每种风险提出缓解方案:
  • 洗盘交易风险:通过财务激励模型让有机增长成本低于操纵收益,加入移动平均指标防止瞬时操控。

- 连续质量保障:资产按市价动态估值,持续监控,解决PoS经济安全波动问题。
  • 网络活跃性风险:防止节点因财务门槛不达标而整体流失,设定概率阈值和验证者选择机制。

- 向后兼容性风险:PoEL设计需兼容现有PoS机制避免破坏原生态。
  • 质押集权攻击风险:分散使用多资产作为抵押,降低单一资产价格操控的集中度风险,设定多资产质押占比阈值。

- 激励不和谐风险:通过抵押质押资本削减机制惩罚恶意行为,保障激励配合主链生态。[page::3,4]

以及金融风险:
  • 已实现波动率风险:均衡资产组合中的单个资产风险,限定最大波动率。

- 极端风险(尾部风险):引入Expected Shortfall限制,减少极端价格崩盘对网络质押安全影响。
  • 流动性风险(粘性风险):设定各资产的最低流动性要求,减少价格大幅滑点。[page::4]


2.6 关键激励目标及其数理模型[页5]


  • 持有期限目标:激励与资金锁定期限呈正相关,利用参数化的Sigmoid函数刻画激励曲线,促使流动性稳定且长期锁定。

- 资本生产效率目标:假设参与者理性,设计动态激励使资金利用效率不断提升。
  • 响应性目标:奖励调整敏感于网络状态变化,促进激励体系不断追踪并朝优化目标发展。


图1展示了激励与持有天数的关系,曲线从最低(100)到最高(1000)的奖励随着资金锁定时间缓慢提升,在365天(中点)加速,体现资本粘着度的激励机制。[page::5]

2.7 协议架构概要及运作机制[页6-8]



PoEL协议整体被描述为一个基于借贷市场模型的流动性多资产质押机制,
  • LP资金先投入CDAs资产池,获得对应的LP代币(share tokens),

- LP代币进一步作为多元资产贷出对应的原生质押币(NST),借出的质押币被委托给验证者参与PoS保障网络安全,
  • 通过LP Token Reserve管理抵押物池,动态监控抵押率以控制风险,

- 奖励池积累质押奖励,再根据资产质量和资本效率按比例分配奖励及利率,
  • 动态调整抵押率和奖励以兼顾风险控制和激励最大化。


图2展示了该资金流转体系的完整架构示意,明晰各参与角色与核心交互:[page::6,7,8]


2.8 动态抵押率设计[页9-11]



为了应对资产风险多变,协议设计了动态抵押率计算模型:
  • 利用链下治理确定资产池合规性与标准,包括最低流动性和最大容忍波动;

- 抵押率根据资产风险指标($\xi$,抽象化综合风险度量)相对平均水平非线性变动,呈指数型响应资产权重偏差;
  • 权重偏差由优化问题确定,目标为最小化组合波动率且符合VaR与Expected Shortfall等风险约束;

- 设计确保对低流动、风险高的资产提高抵押要求,防止资本高杠杆带来的网络安全隐患。

此外,PoEL明确限制LP借用借出NST的规模比例,防止大规模集中借贷导致质押权力集中造成安全风险。[page::9,10]

2.9 锁定期激励及财务管理[页11-13]


  • 允许LP自主选择锁定期限,给予按锁定期曲线递增的奖励,以促进资本稳定流动。

- 奖励的最大额度计算为总质押奖励扣除借贷利息。
  • 引入资本效率率的概念,用以衡量实际利用的资本份额或按奖励产生的费用比例,动态调整奖励预算分配。

- 通过设计算法(算法1)智能调节资本效率目标响应变化趋势,防止市场操纵或激励失衡。
  • 利率层面,采用利率瓶颈对不同LP资产池设置动态利率,优先分配激励给表现优良的池,优化整体资本效率。

- 设定利率和奖励分配权重的映射关系,巧妙平衡不同资产池的激励强度。

该部分数学推导严谨,兼顾动态调节与风险管控,体现全面的财务管理考量。[page::11-13]

2.10 服务费信用机制拓展[页14-16]



报告最后扩展PoEL的应用,提出基于服务费信用的辅助激励机制:
  • 信用额度为限时、非转让、与用户地址绑定的抵扣额度,用于抵消未来网络服务费用(如智能合约调用费);

- 信用额度分配与LP Token资本以及其价格挂钩,动态可调;
  • 额度设置了循环补充与消费机制,用户合理使用信贷可降低成本,促进网络交易活跃度和用户基数成长,形成网络效应;

- 体现了把网络增长与流动性引入深度结合的理念,解决“用户和交易量相互吸引”的蛋生鸡问题。

图3展示服务费信用在网络流动性生态中的作用架构。[page::14,15]


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3. 图表深度解读



3.1 图1 :“激励 vs. 锁定期限”[页5]


描述:图1通过Sigmoid函数描绘了流动性资本锁定时长与对应激励值的关系曲线。
数据趋势
  • 激励初始值约为100,随着锁定期增加缓步上升;

- 中点为365天,激励开始加速提升;
  • 锁定期接近最大约两年时达到1000左右。


意义:曲线设计体现了促进长期资本锁定的激励策略,通过非线性增长控制激励成本与资本稳定性的平衡。[page::5]


3.2 图2 :PoEL协议架构示意图[页6]


描述:展示LP资金进入CDAs、转换为LP代币、借出NST质押至验证者、奖励池分配及激励回流的闭环流程。
数据趋势:展示多资产合成资本助力PoS安全的协同机制。

意义:图表清晰呈现资金流向、激励机制和资产抵押交互,为理论机制在实际经济环境中的实现提供操作蓝图。[page::6]


3.3 图3 :服务费信用生态示意[页15]


描述:标示网络用户如何通过提交流动性资产获得PoS质押权益、服务费信用,并通过网络服务使用促进生态增长。
意义:深刻阐述了PoEL激励机制与网络服务的整合,形成资本引入、用户使用、网络增长的正循环,推动区块链生态可持续发展。[page::15]


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4. 估值分析与算法支撑


  • PoEL本质为一个算法化经济激励安排,针对资本效率最大化与风险最小化的确定性及随机优化问题,其估值难以通过传统估值方式衡量。其“价值”更多体现为协议对流动性成本的节省和网络经济安全的提升。

- 算法1具体构造通过多周期移动平均资本效率的1阶、2阶导数动态调节目标资本效率率,避免市场短期剧烈波动产生的激励失衡。该算法兼顾短期敏感度与长期稳定性,体现精细的动态资金有效管理方法。[page::14]

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5. 风险因素综合评估



该报告详尽分析了PoEL面临的多重风险类型:
  • 市场风险:资产价格波动及流动性不足造成贷款价值缩水风险;通过动态抵押率与资产多样化限额控制。

- 操作风险:洗盘交易、网络节点失活风险等,设计惩罚和监管机制减缓。
  • 安全风险:质押资本集中带来的治理安全风险,以多资产部署和借贷阈值防护。

- 激励不协调风险:PoEL激励体系可能与原生PoS冲突,权威抵押惩罚减少恶意行为,保障网络健康生态。
  • 信用风险:因借贷质押代币不可提取贷款,降低信贷风险暴露。


所有风险均配备相应缓解措施,包括动态参数设置和激励惩罚设计,体现协议对现实复杂生态的深刻理解。[page::3,4,7,9,16]

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6. 批判性视角与细微差别


  • 假设审视:PoEL运行依赖于抵押资产价格的连续且准确的标价及链上治理机制,假如价格预言机失效或治理失灵,可能影响抵押动态调整的及时性与精确性。

- 资本效率度量依赖历史数据:算法偏重历史趋势,面对极端变化或新兴市场可能响应滞后或过度调整。
  • 多资产抵押制约:多资产质押提高安全边界同时增加系统复杂性,需侧重保持资产池流动性,防止某些资产陷入流动性泥潭。

- 协议依赖PoS生态:PoEL为附加层协议,需同时获得原生协议和社区支持,兼容性限制可能影响其主流应用。
  • 激励分配政策可能遭受复杂操控:尽管有防洗交易机制,但动态奖励和利率设计仍可能被复杂策略利用,需要持续监控。


这些细节说明PoEL设计虽严密但仍需实际测试及迭代优化以应对不断变化的生态风险。

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7. 结论性综合



PoEL协议作为一个创新型资本效率驱动的激励机制,在理念上解决了PoS链内DeFi应用启动资金互依与安全资本不足的根本问题。通过:
  • 综合多资产质押与借贷框架,动态调整抵押率和利率配比;

- 设计包含持有期限激励、资本效率动态目标算法来引导资金稳定流入;
  • 保障网络安全的同时充分激励多样化资产流动性;

- 提出兼容现有PoS生态且风险驱动的奖励分配机制;
  • 创新引入服务费信用机制,促进网络使用与用户增长的良性循环。


报告各章节逻辑缜密、数学推导充分,结合图表直观展示协议资金流和激励设计。协议目标明确,兼顾经济激励与风险管理,具备较高的理论价值和应用潜力。


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溯源参考页:[page::0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16]

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(*注:所有数学符号、公式及公式行号引用均基于原文页码。图表采用相对路径插图,便于追踪检索。)

报告