现代DeFi借贷协议 - Ajna 是如何构建的

简介

“Ajna Protocol 是一个无托管的、点对点、无权限的借贷和交易系统，运行所需的没有治理或外部价格feeds。”没有治理，没有外部价格feed - 非常吸引人！
许多现代 DeFi 协议正在朝着更无权限和无信任的设计发展。虽然经常讨论去中心化，但这一趋势背后有实际的动机：对 DeFi 协议攻击的很大一部分源于预言机价格操控、配置错误和访问控制问题。以“设计”方式减轻这些风险是极具吸引力的。

Ajna 协议是这种方法的一个典范；让我们来看看它吧！

更高级的设计

我们的第一站，当然是 白皮书。Ajna 的关键思想是无权限地创建池，其中包含代币对（用于供应和借贷），类似于 Uniswap 的池。每个池被划分为“桶” - 类似于 Uniswap V3 中的价格刻度 (文章) - 每个刻度代表报价和抵押代币之间的固定比率（每单位抵押的报价代币量）。这种设计使得贷方可以选择一个桶，并以他们选择的 LTV（贷款价值比）来提供流动性。在 Ajna 中，贷方必须将他们的存款保持在接近市场价格的位置（将其放置/移动到“更接近”市场价格的桶），因为过高的抵押价格将导致失去存款（报价代币），以换取较少量的抵押代币（反之亦然，对于低估价桶）。让我们参考白皮书中的图片：

Ajna 使用“利用率”来描述一个桶。已利用的桶是指所有“上层”桶（价格高于当前桶）的存款总和少于池中所有借款人的总债务的桶。从利用的桶中，最低价格或“最低利用价格”（LUP）是一个关键指标。换句话说，所有高于 LUP 的存款在实际上都在被借出。

另一个重要的阈值是“最高阈值价格”（HTP），它是最少抵押贷款的阈值价格。用其他的话来解释，“所有高于 HTP 的存款都在为池中的每笔贷款提供流动性”。

从 LUP 到 HTP 的桶范围在 Ajna 中扮演着重要角色。LUP 的移动受到不同桶中存款和债务的增加或减少的影响。HTP 的移动受到最少抵押贷款被清算的影响。因此，LUP 和 HTP 都用于确定借款人的位置是否有资格被清算，以及贷方是否可以提取其存款。

Ajna 中的清算会从桶中移除债务和抵押，并因此移动 LUP 和 HTC 值，使市场向实际市场价格转变。清算会从“坏”桶中移除债务，只留下抵押价格接近市场价值的桶。

最终的清算价格是通过荷兰拍卖确定的，赢家是第一个接受不断降低价格的参与者。当前“正在清算”的存款被冻结，不能被提取。此外，以高于当前清算拍卖中最低价格的价格存入报价代币是被禁止的。

白皮书对此解释得更清楚，但为了简单：所有这些限制、LUP 和 HTC 旨在根据外部市场价格在桶之间创建一个“顺序”流动性的转移。Ajna 协议通过 “收集” 来自 HTP 和 LUP 之间的“稳定”范围以上和以下桶的额外债务和抵押，以“跟随”抵押的市场价格移动 HTC-LUP 桶范围。

Ajna 中的利率是“市场导出”的，而不是预定义或治理的值。它们是基于池的利用率动态确定的，并应用了利率限制。现在，让我们继续谈论实现。

核心

池的部署

像往常一样，我们的第一个短暂停留将是在池的部署工厂。Ajna 有不同类型的池：一个是由 ERC20PoolFactory.sol 部署的，另一个是由 ERC721PoolFactory.sol 部署的。前者是用于 ERC20 代币，后者是用于用作抵押的 NFT。由于 Ajna 不使用外部预言机，并且贷方的位置被存储为 NFT，因此在桶中与 NFT 的处理（而不是常规的 ERC20 代币）比在其他协议中要简单得多。无需在协议内部估计每个 NFT 的价格；这项工作由协议交易者执行，而桶逻辑保持不变。池不会升级，但用于保持代币对池地址的映射是使用常量种子构建的 (这里，或 这里)，可以更改以添加新的类型和版本的池。

在 Ajna 中池的部署是简单且完全无权限的，像在 Uniswap 中一样。 这里可以看到，创建池非常简单，唯一的“治理式”结构是 映射和列表，以避免使用相同代币的重复池（也类似于 Uniswap）。

桶和 Fenwick 树

如上所述，Ajna 需要对多个桶进行操作，并且每个桶有独立的债务/抵押值。在没有专门数据结构的 EVM 和智能合约中，对大范围进行操作是不可行的。根据白皮书，Ajna 至少需要：

• 计算一系列桶中总存款（例如，计算高于 HTP 的存款有多少）
• 搜索至少有给定数量存款在其上的最高价格（例如，用于 LUP 计算）
• 增加/减少桶中存款的数量（例如，用于借贷或提取存款）
• 将范围内的所有存款数乘以给定的标量（例如，用于对贷方累积利息）

有一种专门数据结构用于有效计算索引范围内的和：Fenwick 树（也称为二进制索引树 wiki，在 文章 中解释得很好）。这种树允许用 O(logN) 操作计算数组中任何 (i, j] 元素范围的部分和。这些树被用来有效追踪“运行总”和值，我们需要不断计算在随时间变化的数组中某些元素范围的和。

Ajna 使用 两个 Fenwick 树：

这意味着在 Ajna 中所有改变这些部分和或利息因子的操作不仅更新相应的桶信息，还更新整个树。这看起来可能效率不高，但让我们回忆一下，操作数量保持恒定（ log 2 N），其中 N 是桶的数量（7388 个桶）。这导致每棵树约 13 次迭代。

Fenwick 树的使用示例可以在 追加 存款、在 LUP 计算 的 findIndexAndSumOfSum() 函数、以及一些其他地方找到。

借贷

Ajna 中借贷操作的实现使用两个主要入口点：ERC20Pool.sol 和 ERC712Pool.sol，包含用于借贷的 drawDebt() 函数（ ERC20 和 ERC721 实现）和 addCollateral() 函数（ ERC20 和 ERC721 变体）。这些函数仅处理基本检查和代币转移；Ajna 的主要逻辑位于 LenderActions.sol 和 BorrowerActions.sol。...