PoS と DeFi は住宅ローン担保証券から何を学ぶことができますか?
編集者注: この記事は以下から引用しましたイーサリアム愛好家 (ID: ethfans)編集者注: この記事は以下から引用しました
イーサリアム愛好家 (ID: ethfans)
、著者：Tarun&Alex、翻訳および校正：Min Min、Zeng Mi & A Jian、Odaily の許可を得て転載。
「金利の機能は資本財の需要と供給のバランスを維持することではなく、流動性の需要とこの需要を満たす手段とのバランスを維持することであると私は信じています。」 - モンテスキュー
1929 年の株式市場の暴落以来、2007 年の金融危機により、アメリカ人は「流動性は王様」の本当の意味を十分に理解するようになりました。ほぼすべての市場が壊滅的打撃を受けており、政府の保護下で最も安全であるはずの不動産市場が最も大きな打撃を受けている。この危機の最中に、検閲に耐え、政府によって供給量が操作されない通貨を目指す仮想通貨が登場しました。
現在、暗号通貨業界は集中型および分散型プラットフォームによって提供される豊富なレバレッジで飽和状態になっています。レバレッジの問題は、市場が変動すると、取引所、カストディアン、スマートコントラクトが大勢の人々にマージンを要求する必要があり、その結果、流動性が不足することです。なぜ人々はこれほど大きな影響力を必要とするのでしょうか?流動性逼迫の原因は何でしょうか?
特に、注意すべきリスクの 1 つは、特定の市場参加者が「大きすぎて潰せない」レベルまで成長していることです。しかし、仮想通貨業界で大きすぎて潰せない人は誰でしょうか？バイナンスが管理下にあるオンチェーン資産を過剰に貸し出しすぎた世界を想像してみてください。これらの資産がMaker's Black Tuesdayのように大規模に清算され始めると、Binanceは「DAO事件」の例に倣い、清算危機を解決するためにハードフォークを実施する可能性がある。このハードフォークは、2008年の金融危機後に各国政府が講じた緊急救済措置に似ている。
私たちは、ステーキングデリバティブに関する最近の記事で、これらおよびその他のリスクを一般化しようと試みました。私たちは、PoS ネットワークだけでなく、DeFi プロトコル (Aave、Compound、Synthetix) についても議論し、それらの特性と従来の証券化構造の特性の類似性を導き出します。
文章
質権付きデリバティブとは何ですか?
まず、質権デリバティブがなぜ発生するのかを理解しましょう。
PoS メカニズムは、大量のエネルギーを消費する PoW メカニズムの代わりに、暗号資産をロックすることでネットワーク セキュリティを提供することを目的としています。 PoW ではユーザーがエネルギーとハードウェアを「ロック」する必要がありますが、PoS ではユーザーが資金をロックする (ステーキング) 必要があります。では、この 2 つの本当の違いは何でしょうか?
主な違いは流動性の制約です。ネットワークの活性度 (トランザクションを継続的に処理する能力) を確保するために、PoS ネットワークはユーザーに担保を長期間ロックすることを強制します。担保を使用すると、バリデーターが不正な行為をした場合に、PoS ネットワークは懲罰的措置 (スラッシュ) を取ることができます。たとえば、ネットワークが有効性を確保するためにバリデーターが 99.999% の時間オンラインである必要がある場合、ブロック中にオフラインになるバリデーターはスラッシュされる可能性があります。
対照的に、PoW マイナーはマイニング マシンを購入することで「ステーク」し、その見返りにブロック報酬と取引手数料を受け取ります。マイニングマシンの料金を前払いする必要があるため、収益性を回復するまでに時間がかかるため、マイナーは流動性の問題にも直面しています。たとえば、電気料金が値上がりするなど、マイナーのコストが増加すると、電気代を支払うために借金が必要になる可能性があります。現在、獲得したトークンのローンを借りているマイナーがいます。理論的には、マイナーは自分のマイニング機器をローンの担保として使用できます。しかし、Anicca ResearchのLeo Zhang氏は記事の中で、マイニングマシンの流通市場は小さすぎるため、借り手はマイニングマシンを担保として受け入れることに抵抗があると指摘した。マイナーは融資のためにトークンのステーキングに目を向けましたが、これがBlockFiやNexoなどの融資プラットフォームでのレバレッジ取引の急増の主な理由です。
ビットコインを例にとると、マイナーは平均して100ブロック（約16.6時間）を掘り出すごとに収入が得られるため、ビットコインを入手するのは容易です。これは、PoS メカニズムには当てはまりません。多くの契約では、トークンが数週間、場合によっては数か月間ロックされることが指定されています。 PoS検証者がPoWマイナーと同様に流動性を獲得できるようにするために、一部の開発者は質権付きデリバティブの概念を提案しています.これは、ユーザーが独自にロックされた質権を持つ仮想資産を発行し、この仮想資産を貸し出すことを可能にするというものです。ユーザーはある程度の流動性を得ることができます。合成資産の価格が担保の価値を超えることはなく、借り手が「債務不履行」に陥ると、合成資産の価値は低下します。最も単純な「デフォルト」シナリオは、バリデーターがスラッシュされ、担保の価値が融資取引の最低担保要件を下回る場合です。スラッシュされると、ネットワークはバリデーターの担保を剥奪し、適切に再配布します。
では、ネットワークはバリデーターが借りられる価格をどのように決定するのでしょうか?重要なパラメータはデリバティブ価格設定関数です。借り手と貸し手がローン取引を段階的にどのように完了するかを想像してみましょう。借り手はお金を借りる貸し手を見つけ、貸し手は PoS チェーン上の借り手の残高を確認します。借り手のローン金額と残高が貸し手にとって満足のいくものである場合、貸し手は借り手にトークンを貸し出し、このローンをローンブックに記録し、価格を再計算することができます。価格を追跡することは、貸し手が次回以降のローンの価格を正確に決定できるため、重要です。その後、貸し手は PoS チェーンの監視を開始します。借り手が没収された場合、貸し手はローン帳簿と価格を更新します。ロックアップ期間が終了すると、貸し手は借り手にローンの返済を要求したり、借り手が支払う必要がある価格を計算したりできます。ただし、上記の手順はすべて、貸し手がロックアップ期間終了後に借り手がローンを返済すると信頼できることを前提としています。
これらのトランザクションはすべてスマート コントラクトを通じて実行できます。実際、スマート コントラクトは、PoS プロトコルのコンセンサス アルゴリズムと直接対話して、スラッシュ状況を監視し、デリバティブ価格設定関数を計算できます。さらに、Uniswap などの定数関数マーケット メーカー (CFMM) を使用して、デリバティブの価格を市場に決定させることもできます。コンセンサスアルゴリズムとDeFiプロトコル間の相互作用から、コンセンサスプロトコルがスマートコントラクトアプリケーション層と相互作用できる場合、資本効率が向上することがわかります。
現在、多くの PoS ネットワークはこの機能をネイティブにサポートしていないため、ユーザーがネットワークに直接融資するのは奇妙に思われるでしょう。ただし、Celo、Terra、Libra などの新しいネットワークのコンセンサス アルゴリズムはすべて、分散仮想マシン上で実行されるスマート コントラクトを通じて実装されています。これらのシステムでは、コンセンサスは他のスマート コントラクトと対話できる第一級市民です。さらに、DeFi 契約はコンセンサスと対話し、システムの現在の状態を読み取り、違反 (スラッシュなど) があるかどうかを判断できます。たとえば、Celo ブロックチェーンのコンセンサス プロトコルは、ネイティブ アルゴリズムのステーブルコインの安定性を実現するために CFMM アルゴリズムを採用しています。これらの新しいネットワーク プロトコルにはすべて、ステーキング デリバティブ ツールが組み込まれています。
しかし、これらのステーキングデリバティブはすべて安全なのでしょうか?結局のところ、二重支払い攻撃にはプレッジの重みの少なくとも 33%、場合によっては 50% が必要となるため、PoS ネットワークのセキュリティはプレッジの量に直接比例します [0]。ユーザーが融資の担保として質入れされたトークンの価値を取得する場合 (再仮説の一種)、X トークンを使用して X+Y トークンをレバレッジするというレバレッジを追加することと同等です。ここで、Y は融資金額 (決定された額) を指します。 X による値はデリバティブ価格設定関数から導出されます)。ただし、借り手がデフォルトした場合、貸し手の担保は XY トークンになり、ネットワークの安全性が低下します。したがって、借り手が Y 個のトークンを債務不履行にする確率を表すために p を使用すると、ネットワーク内で担保に供されるトークンの量は (1-p)X + pY となり、セキュリティのリスクが軽減される可能性があります。
p の値は借り手の信用度によって変化するため、推定することが非常に困難であり、深刻なインセンティブの問題につながります。たとえば、デリバティブの価格が急騰した場合、借り手の没収コストはゼロになり、借り手は担保を放棄する可能性があります。さらに、p が非常に小さく、10 億分の 1 のみである場合、ネットワークのセキュリティ リスクも非常に小さく、10 億分の 1 (XY) のみです。そうすれば、検証者は PoW マイナーと同じ収入を得ることができます。
さらに興味深い質問は、担保付きデリバティブローンが集約されたらどうなるかということです。質入れされたデリバティブ資産の流動性と価格発見を改善するために、検証者が管理するPoSデリバティブが均質化を達成できることを期待しています。 Maker によって生成された Dai が同質のアセットであるのと同様に、各 CDP/Vault は非同質です。
この場合、ステーキングデリバティブの価格はバリデーターベースの連帯責任に関連付けられます。担保ローンのプールを裏付けとした債券の発行は、まさに住宅ローン担保証券および関連する証券化構造が行うことです。しかし、担保付きローンを提供するネットワークは、住宅ローン担保証券と同様にどのようにしてレバレッジを実現しているのでしょうか?その前に、なぜ個人や銀行にレバレッジが必要なのかを分析しましょう。
たとえば、頭金 10 万ドル、月々の支払い額 3,000 ドル、返済期間 15 年で、64 万ドルの家を購入したとします。今から 10 年後、あなたの住宅資産が 460,000 ドルだとしましょう[1]。この時点でテスラを購入したいと考えていますが、銀行口座にそれほど多くの現金はありませんが、住宅資産として 46 万ドルがあるとします。その住宅資産に対して 10 万ドルのローンを組み、5 年かけて返済できたらどうなるでしょうか?これは住宅担保ローンです。住宅を担保として使用し、住宅の株式を超えない金額を支払う 2 番目のローンです。ホームエクイティローンはレバレッジを得る方法であり、非流動性の資産（不動産）を担保にして利息のみを支払うことで即座に流動性を得ることができることに注意してください。借り手がテスラを大破させ、職を失い、10万ドルのローンを返済できなくなった場合、貸し手はその不動産を担保として受け取ることができる。
もう一度、あなたが住宅ローンを提供する銀行であると仮定してみましょう[2]。あなたは 50 万ドル相当の住宅ローンを借りましたが、融資できる現金が突然 50 万ドル減りました。さらに悪いことに、担保として使用された住宅は流動性が低いため、住宅を直接抵当に入れて現金をさらに借りて他の人に貸すことはできません。この場合、証券化が登場する可能性があります。いわゆる証券化には、他の資産を保有していない企業に資産を預け、その企業の株式を投資家に売却することが含まれます。資産 (不動産、住宅ローン、住宅ローンパッケージなど) の価値が 100,000 ドルで、証券の発行者が譲渡可能株式 1,000 株を発行する場合、これは資産に対する債権を 1,000 株に分割することに相当します。
銀行などの証券化を提供する機関は、証券発行手数料を請求します。ここでの貸し手は、非流動性資産からの将来のキャッシュフロー（利子）を流動性（現金）と交換することによってレバレッジを得ることに注意してください。不動産の所有者が利息を支払えない場合、銀行は不動産を差し押さえて競売にかけ、その収益を500株の保有者に分配します。実際には、貸し手は多くの不動産をひとまとめにして株式を売却します。これが住宅ローン担保証券 (MBS) です。
これら 2 つの状況の共通点は何ですか?まず、資産所有者と債務者は、最長 15 ～ 30 年の期間にわたって住宅ローンの利息を支払い/回収するという長期の約束を守る必要があります。ただし、資産所有者は多くの短期負債や短期流動性を必要とする状況を抱えています。流動性を得るには、融資のための担保資産が必要です。このタイプの担保付きローンは、借り手に流動性を提供し、貸し手には下値保護を提供します。つまり、貸し手は担保を清算することができます。長期資産を短期負債に変換するこの能力は、財務の基礎です。
訳者注：有担保ローンとMBS（住宅ローン担保証券）に関する著者の説明は、ここでは少し混乱しています。担保付きローン（住宅購入のための住宅ローンなど）では、借り手（貸し手）が家を取得して借金を負担し、貸し手（貸し手、銀行）が債権者の権利と抵当財産権を取得し、貸し手は権利を持ちます。借り手に利息を期限通りに支払うよう要求し（債権者の権利）、借り手が債務不履行になった場合には、その不動産を取得して売却することができます（抵当権）。 MBSとは、銀行が何かを抵当にして流動性を得るのではなく、債権者の権利や抵当財産権を直接売却して現金を得るというものです。企業がこれらの債権者の権利と担保権のみを保有している場合、企業の唯一の収入は住宅ローンの利子となり、これらの株式の価値は純粋に住宅ローンによって支えられているため、企業の株式はMBSになります。銀行の営業目的は現金を得るだけではなく、住宅ローンに関わるリスクを転売することであり、売却後の収入は銀行とは関係ありませんが、リスクは銀行とは何の関係もありません。
同様に、PoS ネットワークでは、検証者はプレッジデリバティブを利用してプレッジ操作を実装できます。多くのバリデーターが同時に質権されたデリバティブを裏付けとしたローンを借りている場合、ネットワークはデフォルトの確率に応じて各バリデーターの対応する負債を保持します。ネットワークは、ネットワークの総セキュリティ資本を集計するために、次の式で推定されるセキュリティ損失の価格を設定する必要があります。
で
PoS ネットワークの調整済みセキュリティ予算
で
S はネットワークのセキュリティを確保するために費やされた金額を表します
p はデフォルトの確率を表すベクトルです (例: pi は i 番目のバリデーターのデフォルトの確率を表します)
X は、誓約を表すベクトルです (例: Xi は、i 番目のバリデーターの誓約されたロックアップ金額を表します)
Y は借入を表すベクトルです (例: Yi は、i 番目のバリデーターがステーキング デリバティブを介して借入した資金の額を表します)
MBS が背後にある多くのローンの合計価値を表すのと同じように、担保されたデリバティブのプールは、担保された資産の価値を資産のパッケージに集約し、トークン化することができます。そして、その集約されたトークンの価格が最も重要な指標であり、ネットワーク セキュリティの価格を表します。
しかし、質権付きデリバティブは住宅ローン担保証券と同じくらい悪いのではないだろうか？私たちは新たな金融危機を引き起こすのでしょうか（国家資本の世界では別ですが）。
おそらく、「暗号通貨証券化」と MBS の間には重要な違いがあります。まず、一歩下がって証券化の特徴を見てみましょう。証券化の最も単純な機能は、資産をプールし、キャッシュフローを裏付けとした有価証券を発行することです。以下の (明らかに皮肉な) MBS の漫画の例では、住宅ローン組成者が消費者に住宅ローンを組んでいます。その後、オリジネーターは現金と引き換えにローンを特別対象事業体に売却した。この企業は、投資家に MBS として知られる証券を発行することにより、ローンの購入資金を調達します。これらの証券は、背後にある潜在的に数千もの個別ローンのキャッシュフローを表していますが、それらを構成するローンよりもはるかに流動性が高いです。これにより、大規模な買い手は、何千もの個別のローンを利用することなく、リスク選好に合った単一の流動資産を購入できるようになります。
Aave や Compound などの DeFi 融資プロトコルを見ると、その構造は非常に似ています。一連の異なる種類のローンが 1 つのスマート コントラクトにプールされます。このプロトコルは、ローンからの利息収入を裏付けとした債券（cDai など）を発行することにより、これらのローンを金融市場に戻します。この意味で、Compound と Aave は単なる融資契約ではなく、証券化契約でもあります。
主な違いは、融資プロトコルは融資の開始と証券化の自動実行の両方ができることです。対照的に、従来の証券化では、通常、発行者の中の別個の事業体が借り手との関係を処理します。 PoS プロトコルでは過剰レバレッジの借り手の自動強制清算が必要なため、この違いは PoS にとって重要です。 LiquityのようなDeFiプロトコルも同様のことを計画しています。
証券化取引は、さまざまなリスク選好に応えるために、同じ融資プールを裏付けとしたさまざまなグレードの証券を発行する段階的な取引であると考えられることがよくあります。 cDAIの統一形式で債券を発行する上記のコンパウンドの場合、一見すると格付けが存在しないように見えます。しかし、さまざまなリスク選好を持つ貸し手に応えるために、低リスク（Opyn や Nexus Mutual を通じて保険と組み合わせた cDAI など）および高リスク（PoolTogether など）のオプションが登場し始めています。
2007年から2008年にかけて住宅ローン担保証券の壊滅的な破綻につながった問題の1つは、透明性のある価格設定が難しいことであった。理由の一部はプリンシパルとエージェントの問題に由来しますが、より重要な理由は、デフォルトの発生と MBS の価値への影響の間の遅延が長すぎることです。たとえば、借り手が住宅ローンを滞納した場合、未払いの支払いはまず貸し手に影響を及ぼします。その後、貸し手は未払いの支払いを住宅ローン証券化発行会社に報告し、発行会社はすべての株主に先取特権が不履行になったことを通知します。米国の住宅市場の特殊な性質により、このプロセスでは、複雑な金融システムを通じて債務不履行が伝播するまでに数か月かかる場合があります[4]。
暗号通貨の世界では、これはもはや問題ではありません。ブロックチェーンの助けを借りて、すべての参加者はローンが不履行に陥っているかどうか、つまり暗号化された担保か差し入れられた担保であるかどうかを認識します。これは、担保付きデリバティブなど、これらのローンに依存する金融商品はデフォルトに値付けし、直ちに清算を実行できることを意味します。清算のリスクは依然として存在しますが、たとえば、市場リスクや流動性リスクにより、コンパウンドやメーカーなどの契約に基づく清算人が清算を行うことができない可能性があります[3]。これは、従来の市場よりもはるかに効率的です。比較的便利な清算 ブロックチェーンの効率性により、従来の金融の世界では難しい方法で、より複雑な証券の価格設定、パッケージ化、再利用が可能になります。
ただし、この利点を実現するにはコストがかかります。債務者に直接融資する債権者とは異なり、暗号通貨プロトコルは債務者の信用度を知りません。さらに、暗号通貨の形で受け取った担保は低品質になる傾向があります。 DeFiプロトコルは、より高い担保率とより積極的な清算ポリシーを設定することで、これらの問題に対処しようとしています。
さらに、担保付きデリバティブは、清算によってマネーサプライが減少するため、追加のリスクをもたらします。なぜなら、バリデーターがローンを履行しない場合、PoS プロトコルはシステム内のその約束されたシェアを破棄または削除するからです。マネーサプライが減少すると、他のバリデーターの将来の期待報酬は増加しますが、システムのセキュリティは低下します。たとえプロトコルが追加の通貨を発行することでこれを補ったとしても、市場におけるこれらの資産の価値は割り引かれる可能性があります。したがって、清算のたびにネットワークのセキュリティが大幅に低下します。
最後に、従来の証券化構造は、多くの異なる借り手を代表する多様なローンプールに大きく依存しています。 DeFi および PoS プロトコルでは、仮名を使用すると、単一のエンティティに対するプロトコルのエクスポージャーを評価することが困難になります。したがって、PoS における債務者間の富の分配を研究することが特に重要です。 PoS 参加者間で富が不均等に分配されると、リスクが少数の債務者に集中し、システムのセキュリティが危険にさらされることになります。
これがこのペーパーの焦点であり、ステーキングデリバティブがPoSネットワークにおける不平等と収益にどのような影響を与えるかを調査します。特定の条件下では、ステーキングデリバティブが不平等を軽減することがわかりました。この効果には直感的な理由が 2 つあります。まず第一に、ステーキングデリバティブは、バリデーターが資金をリサイクルできるようにすることで平等な競争の場を作り出し、そのためバリデーターがどれほど大きくても、ブロックプロデューサーのセットに選ばれる機会を得ることができます。第二に、過剰なレバレッジをかけてデフォルトしたバリデーターの賭け金を破棄することで、他のバリデーターの収益が増加します。大規模なバリデータがデフォルトの場合、この影響は非常に劇的になる可能性があります。しかし、特定の「大きすぎて潰せない」バリデーターがこの結果を変えるだろうとも考えています。ステーキングデリバティブの良好な運用を維持するために、バリデーターはデフォルトのリスクを比例的に負担し、デフォルト、特に大企業のデフォルトを集団的に罰する必要があります。
これはプロトコル開発者にとって何を意味するのでしょうか?担保付きデリバティブをプロトコルに追加することを決定した場合、本質的にトラストレスな住宅ローン担保証券をシステムに追加することになることを考慮する必要があります。明るい面としては、これによりバリデーターは資本効率を最適化して全体的な利益を高めることができる一方、清算メカニズムによりこれらの先取特権の価格が常に正確に設定されることが保証されます。一方で、よく知られている MBS リスクが PoS にも依然として存在します。ネットワーク内の融資基準が緩すぎる場合、これらのデリバティブはネットワークのセキュリティを大幅に低下させます。プロトコル設計者は、検証者に借入額を伝えるために、デリバティブの価格設定関数を慎重に設計する必要があります。この機能では、不利な状況を回避するために、支払った料金 (利息)、与信限度額、清算ポリシーを適切に組み合わせる必要があります。
私たちは、Gauntlet のエージェントベースのシミュレーション プラットフォームを使用して理論モデルを評価し、安全性を損なうことなくこれらの派生物を追加できる「スイート スポット」が実際に存在することを発見しました。これらのシステムでは利点が欠点を上回ることがよくありますが、ステーキングデリバティブを PoS プロトコルに追加するときにバランスを効果的に維持することは依然として困難です。デフォルトリスクを正しく見積もらない場合、または必要に応じて清算を強制する場合、安全性が大幅に失われる可能性があります。
[0] ネットワークが決定性を保証し、ビザンチン フォールト トレラント システムを使用する場合は 33%、ネットワークが「最長チェーン」の SATOSHI メカニズムを使用する場合は 50%
[1] ホームエクイティは、住宅ローンと住宅の現在価値との差額です。住宅ローンの支払いが完了すると、住宅資産は増加します。あなたが住宅ローンで 180,000 ドルを借りていて、家の価値が 640,000 ドルである場合、あなたの住宅資産は 460,000 ドルになります。
[2] Haseeb Qureshi の技術メモ: 技術的に言えば、銀行は 1:1 の預金比率を維持する必要はありません。しかし抽象的に言えば、銀行から預金を引き出す必要があるため、銀行は預金準備率を維持する必要があります。銀行の RRR がすでに必要な RRR に近い (または実際の RRR が「十分」である) と仮定すると、銀行が少額の融資を行う場合、RRR バランスを維持するためにより多くの預金を受け入れる必要があります。したがって、均衡状態では（銀行規制により時々起こることですが、銀行が預金準備率を徐々に引き下げない限り）、銀行は新たな融資を行うために預金を受け入れる必要があります。
