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[区块链]比特币上的 DeFi:可替代代币和代币交换 (1)

去中心化金融或 DeFi 最近经历了快速增长,因为它声称可以解决传统金融系统中固有的问题。

由于普遍的观点是比特币无法支持DeFi,它并未在比特币上快速发展。

在本系列中,我们将展示 DeFi 不仅在比特币上可行,而且在成本、安全性、可组合性和可扩展性方面,在比特币上运行 DeFi 实际上比在其他区块链上更有利。我们将介绍 DeFi 基础设施和原理,它们可以像组合成乐高积木一样来构建各种 DeFi 应用程序,例如交易所、借贷平台和 NFT 市场。

在本系列的第一部分中,我们展示了如何实现可替代令牌并以原子方式交换它们。

可替代代币(Fungible Tokens)

本质上,可替代代币合约是一个帐户表。每个帐户都包含一个用户(此处标识为比特币公钥)和她拥有的代币数量。可选地,发行人可以铸造新的代币。下面的合约实现了这样一个基本的代币,类似于以太坊中的 ERC20 代币标准。

// a basic ERC20-like fungible token
contract ERC20 {
    PubKey minter;

    @state
    HashedMap<PubKey, int> balances;

    // mint new tokens to receiver
    public function mint(PubKey receiver, Sig minterSig, int balance, int amount, int keyIndex, SigHashPreimage preimage) {
        // authenticate
        require(checkSig(minterSig, this.minter));

        require(this.balances.canGet(receiver, balance, keyIndex));
        require(this.balances.set(receiver, balance + amount, keyIndex));

        require(this.propagateState(preimage));
    }

    // transfer tokens from sender to receiver
    public function transferFrom(PubKey sender, PubKey receiver, int amount, Sig senderSig, int senderBalance, int senderKeyIndex, int receiverBalance, int receiverKeyIndex, SigHashPreimage preimage) {
        // authenticate
        require(checkSig(senderSig, sender));

        require(this.balances.canGet(sender, senderBalance, senderKeyIndex));
        require(senderBalance >= amount);
        require(this.balances.set(sender, senderBalance - amount, senderKeyIndex));
        require(this.balances.canGet(receiver, receiverBalance, receiverKeyIndex));
        require(this.balances.set(receiver, receiverBalance + amount, receiverKeyIndex));
    
        require(this.propagateState(preimage));
    }

    // propagate state to the next UTXO
    function propagateState(SigHashPreimage preimage): bool {
        require(Tx.checkPreimageSigHashType(preimage, SigHash.SINGLE | SigHash.FORKID));
        bytes outputScript = this.getStateScript();
        bytes output = Utils.buildOutput(outputScript, SigHash.value(preimage));
        return hash256(output) == SigHash.hashOutputs(preimage);
    }
}

它是一个有状态的合约(第 5 行),该状态包含一个地址映射到帐户代币余额的表(第 6 行)。

  • 增发代币(mint): 铸造新代币并将其分配给接收者。只有发行者(第 3 行的铸币者)才能铸币,在第 11 行检查。第 13 行检查接收者的旧余额1,第 14 行增加它。第 16 行像往常一样使用 OP_PUSH_TX 保持状态。

  • 转移代币(transferFrom): 将代币从发送者转移到接收者。第 22 行验证发送者。第 24 行检查其余额,第 23 行确保她有足够的代币,之后她的余额被扣除,接收者的余额增加相同的金额。第 30 行像以前一样保持状态。

请注意,第 35 行使用了 SigHash.SINGLE,确保合约始终位于与调用它的输入相同的索引输出中。

代币交换

现在我们有了代币,让我们交换它们。

在典型的代币交换中,Alice 用来自 Bob 的 y 数量的 B 代币交易 x 数量的 A 代币。在下面的示例中,x10y20,这意味着每个 A 代币的价值等价于 2B 代币。

在这里插入图片描述

Alice 将 10 个 A 代币换成 Bob 的 20 个 B 代币:左边/右边之前/之后

我们想原子地交换它们:要么 Alice 收到 20 个 B 代币,Bob 收到 10 个 A 代币,要么都没有收到任何代币。为了实现这一点,我们利用了比特币的 UTXO 模型:每笔交易都可以有多个输入和输出。Alice 或 Bob(或像交易所这样的第三方)创建交易 tx2tx2的第一个和第二个输入来自 tx0tx1,其输出分别包含最新状态的 A 和 B 代币的合约。tx2的第一个和第二个输出分别包含更新的 A 和 B 代币合约。

Alice 可以在签名之前验证所有内容(例如汇率和金额)是否正确。Bob 也可以。值得注意的是,在一方签名后(Alice 或 Bob 都可以先签名),另一方不能在不使现有签名失效的情况下单方面更改 tx2。由于交易只能整个被矿工接受或拒绝,因此交换是原子的。

在这里插入图片描述

与以太坊相比

以太坊中的代币交换通常分两个步骤进行:

  1. Alice 和 Bob 授权交换合约来花费一定数量的代币,称为批准 ERC20 中的配额。
  2. Swap 合约执行实际的交换。

Swap合约本质上充当受信任的第三方。在第 1 步之后,流氓合约可以随心所欲地转移代币并窃取它们。或者交换合约如果有BUG,可能导致批准的代币被烧毁或被盗。在我们的代币交换中,用户可以随时完全控制汇率和金额,无需信任第三方。因此,它是非托管的并且更安全。

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加:2022-02-01 20:40:36  更:2022-02-01 20:40:42 
 
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