HashKey 曹一新：解析 MakerDAO 清算系統及其更新計劃

撰文：曹一新，就職於 HashKey Capital Research

審核：鄒傳偉，萬向區塊鏈首席經濟學家

2 月 3 日 MakerDAO 智能合約團隊提出了第二代清算系統設計方案（MIP45），並於 4 月 19 日發起關於上線清算 2.0 系統的執行投票。這次升級主要目的是解決當前清算系統中的一些不有效的環節，避免再次發生 2020 年 312 事件中清算失靈導致資不抵債的情況。本文梳理 MakerDAO 清算系統的主要模塊和功能，總結影響其運行效率的因素及此次更新計劃的主要著力點。

清算 1.0 系統的主要設計

MakerDAO 實現了通過超額抵押鏈上原生數字資產，借出穩定幣的機制。清算系統的主要任務有兩點：

1. 監視抵押品的價格變動，在觸發清算線時及時對借貸頭寸進行強制平倉，以免系統出現大量壞賬；

2. 由於清算涉及到該穩定幣的銷毀及發行，是該穩定幣市場流通量產生波動性的一個重要來源，清算系統還應盡量維持穩定幣的價格貼合錨定物的價格而波動。

穩定幣的價格穩定機制

從去年 1 月份至今，DAI 的流通市值從不到 1 億美元擴張到 52 億美元，而其波動性較去年明顯降低，說明市場對 DAI 已經形成比較強烈的共識和認可，MakerDAO 穩定幣價的機制也已相對成熟。

圖 1. MakerDAO 支持多幣種抵押的穩定幣 DAI 價格變化

MakerDAO 通過調節短期穩定幣的流通量來控制價格脫錨風險。系統內設借出 DAI 的穩定費率和存儲利息兩個指標，通過調高穩定費率將抬高 DAI 鑄造者的資金成本從而激勵他們返還 DAI 贖回抵押品；調高存儲利息也有利於吸引市場里的 DAI 持有人將 DAI 鎖倉賺取利息收益；這兩者都將減少 DAI 的流通量，在其價格相對美元出現負溢價時具有拉平差價的作用。

而在過去半年，隨著 DeFi 生態的大規模發展，DAI 一直處於供不應求狀態，並多次維持較高的正溢價。MakerDAO 通過不斷引入新的抵押品種類來擴大可支撐 DAI 發行的規模。在 2020 年 312 事件中，DAI 出現流動性枯竭，MakerDAO 通過社區投票引入靠鏈下法幣儲備金背書的 USDC 作為抵押品開擴張 DAI 的流通量。目前可通過 MakerDAO 自研工具 PSM 進行 DAI 和 USDC 之間的無滑點兌換，支撐著 DAI 一半以上的流通量。由於 Coinbase 提供了 USDC 和美元之間 1 比 1 兌換的渠道，故當 DAI 存在正負溢價的時候，投資者可通過 PSM、Coinbase 的兩個兌換渠道進行套利，對維持 DAI 價格穩定有一定的作用。

圖 2. MakerDAO 穩定幣 DAI 的抵押品分布

此外，當前 DAI 的存儲利息已經低至 0.01%，一方面原因是很多其它專註借貸業務的 DeFi 項目和收益挖坑項目高昂的收益率吸引 DAI 持有人轉而採納第三方服務來獲得更多的 DAI 增值；另一方面原因可能是 MakerDAO 系統已經不需要自己設立的儲蓄模塊來對超發的 DAI 進行回收鎖倉，因為整個 DeFi 系統開始參與到對 DAI 流動性的調節過程中了。

三種拍賣

為了實現清算系統的兩個主要功能，MakerDAO 清算 1.0 系統通過智能合約構建了三種英式拍賣系統，並利用激勵機制鼓勵第三方 Keeper 參與競價。

盈餘拍賣（Surplus Auction）

MakerDAO 的清算系統有點像一套由很多個零件組成的系統，這些零件的參數需要通過治理系統決定或更新，如何維持一個去中心化治理系統的良好運轉是很大的挑戰。治理代幣 MKR 是治理系統投票人的籌碼，盈餘拍賣機制是面向 MKR 持有人的激勵手段。

MakerDAO 提供的超額抵押高波動性數字資產來鑄造穩定幣的服務需要收取一定的穩定費，也可將其視為借貸利息。這種費用按照社區投票決定的年利率、區塊生成的時間精度計算複利，併疊加到鑄造者贖回抵押物時需要歸還到穩定幣總額。這部分盈餘資金鎖定在緩衝金庫中，在後續將提到的債務拍賣中作為優先支配的緩衝金抵抗抵押品迅速貶值的風險。

當 MakerDAO 系統的凈盈餘（扣掉債務）超過一定閾值（例如，500K DAI，該閾值也通過 MakerDAO 的治理系統決定），就開啟盈餘拍賣。這一步判斷工作可由任何人發起鏈上交易同步最新狀態數據計算而得。當有人發起第一筆競價交易，拍賣隨即開始，固定數量的盈餘（例如 50,000 DAI，由治理決定）將分批供競拍者按照願意支付的 MKR 從少到多競拍，系統要求每次抬價至少高出前一競拍價一定比例。

圖 3. 參與盈餘拍賣的智能合約調用流程圖（來自 MakerDAO doc）

同時，系統規定了每次拍賣的總時長及接受新報價的最長時間間隔，若超過總時長或最長時間間隔，則拍賣結束。競拍者支付的 MKR 將被銷毀，從而收縮了 MKR 的供應量，抬高 MKR 的價格；競拍者本身也能以有利的價格將 MKR 變現。

抵押品拍賣（Collateral Auction）

治理系統決定了每種超額抵押資產的清算線指標，當抵押品與貸出額的比例跌破清算線，任何人都可發起抵押品拍賣的交易，並開啟一輪拍賣。拍賣過程和盈餘拍賣類似，競拍人按願意給固定數量抵押品支付 DAI 的數量從低到高出價，直到超過時限。這種拍賣會持續到借貸額和清算懲罰額被剩餘的抵押品兜住，清算懲罰額是支付給成功競拍的 Keeper 的獎勵。當剩餘的抵押品不夠設定大小，則開啟反向拍賣，競拍人按願意為固定 DAI 接受多少抵押品從高到低出價。

債務拍賣（Debt Auction）

在極端情況下，由於 Keeper 不願意接受下行風險很大的抵押品資產等原因，可能出現抵押品市場價值跌破借貸額的情況，產生系統債務。應對這種情況，首先用緩衝金庫的餘額彌補債務；若沒有或不夠，且系統的債務超過了某個閾值，系統將啟動債務拍賣，拍賣者用 DAI 競拍全新鑄造的 MKR。

312 事件分析

上述系統在實踐過程中，未能承受住市場的壓力測試，在 2020 年 3 月 12 日市場大跌行情中清算引擎失靈併產生五百四十多萬美元債務。主要原因是：

1. 交易擁堵：抵押品價格在短時快速下跌會集中觸發大量清算交易，與其它交易一同競爭區塊記賬空間，上述抵押品拍賣需要多輪競價、抵押品分批次出售的拍賣機制本身就非常低效和冗雜，在以太坊交易擁堵的情況下更加凸顯出效率問題，最後出現 Keeper 以零支付撿漏的情況也就不足為奇了。

2. 激勵不足：此外 Keeper 通過交易手續費、當前市場拋售價格、清算懲罰金收入可計算出盈虧平衡點，抬高的手續費成本、抵押品的價格下行預期都會打壓 Keeper 的清算熱情。當抵押物的清算價格跌破盈虧平衡點，Keeper 參與拍賣的意願可能驟減。清算系統的更新響應能力也非常弱，無法對激勵 Keeper 參與拍賣的參數進行及時調整。

3. DAI 流動性枯竭：隨著抵押品在市場拋售，加劇其價格下行壓力，從而可能產生更多的壞賬，而大跌情況下投資者偏向於持有穩定幣，市場上能用於清算的 DAI 的流動性驟減，導致其出現非常高的正溢價，市場上沒有足夠的 DAI 用來清算，也進一步抬高了 Keeper 用 DAI 來進行清算的成本。

面對這個情況，MakerDAO 通過將 DAI 的存儲利率降低至 0 來刺激更多 DAI 流通至市場；降低 DAI 的借款利率降來激勵投資者鑄造更多 DAI；引入 USDC 作為新的抵押品種，這對於當時持有 USDC 的投資者是有很大吸引力的，因為抵押 USDC 換得的 DAI 可以正溢價在市場賣出；這些都是應對 DAI 流動性枯竭問題做的救急措施。

當 DAI 流動性問題得到緩解後，MakerDAO 清算系統的債務拍賣開啟，新發行的 MKR 代幣為系統籌集足夠的 DAI 來彌補損失，最終度過難關。

圖 4. 2020 年 3 月 12 日 DAI 價格 K 線（來自 MakerDAO blog）

清算 2.0 系統的升級計劃

清算 2.0 系統的升級計劃核心目標是將清算系統與以太坊上整個 DAI 流通市場對接起來，提高在大規模清算時可供使用的 DAI 流動性；同時改進拍賣系統使之具備更低的門檻、更高的效率。

在此之前，MakerDAO 在 2020 年 8 月 31 日執行了清算 1.2 系統升級，為清算 2.0 系統升級做鋪墊。為了應對極端行情下瞬時有大批壞賬需要清算，而參與競拍的 Keepers 人數不足且手頭的 DAI 不夠的情形，清算 1.2 系統升級內容允許治理系統通過限制任意時刻系統可同時啟動的拍賣進程以及拍賣抵押品的總量來降低任意時刻的清算量，這樣設計有利於 Keepers 選擇不同時間點進入拍賣，並提高其資金利用率（循環利用抵押品兌換成 DAI 參與多輪拍賣）。

在清算 2.0 系統的升級計劃中，主要有以下幾點改進。

將英式拍賣改成荷蘭式拍賣

在原系統中，英式拍賣不僅需要經歷多輪報價，且 Keeper 投標的 DAI 將被鎖定，直到被其他 Keeper 抬高或拍賣結束。清算 2.0 系統將英式拍賣改成荷蘭式拍賣，由系統從一個價格起點按設定好的按時間遞減函數式報價，競拍人可在心理價位發送交易並及時結算。此外，系統將對荷蘭式拍賣過程設置限時，耗時和報價下跌幅度超過閾值將重啟拍賣。

取消 Keeper 准入門檻

在原來的英式拍賣中，Keeper 存在資金門檻。在改進計劃中，抵押品不再按固定數量分批提供拍賣，在荷蘭式拍賣中，任意數量的 Keeper 都可在接受的報價購買部分抵押品。

支持閃電貸

在支持及時結算的條件下，清算 2.0 系統支持閃電貸。本身不持有 DAI 的 Keeper 可在一次交易內將抵押品流轉至外部 DEX 等協議兌換成 DAI 再歸還至 MakerDAO，這大大降低了 Keeper 的流動性成本。

對 Keeper 的激勵機制

在原系統設計中，對第一個參與拍賣的 Keeper 有獎勵，但經歷 312 事件後，激勵 Keeper 參與最早期的清算對系統並沒有好處。在更新計劃中，擬對激勵對象和不同類型抵押品的激勵基金的分配進行調整，旨在為降低系統風險的清算行為提供更多激勵，例如對於壞賬規模高的抵押品種類分配更多的激勵基金、對於不利於吸引 Keeper 前來清算的情形，用獎勵彌補 Keeper 損失等。

此外，MakerDAO 也有可能會整合 DEX、聚合協議等擁有豐富流動性的外部資源，提高 Keeper 競價的競爭性，並使整個清算系統能接觸到更多市場流動性。

思考與總結

MakerDAO 的清算 1.0 系統是由三個英式拍賣吸引外部 Keepers 自發參與充當抵押品、穩定幣、治理代幣流動性的調節器。在 2020 年 312 大跌中未能承受住壓力測試的主要原因是區塊擁堵、DAI 流動性枯竭、極端情況下吸引 Keeper 參與的激勵不足。治理系統雖然通過對風險參數的緊急調整緩解了 DAI 流動性枯竭問題，並利用債務拍賣彌補了資金漏洞，但社區對清算系統長期運轉提出了更多改進意見。

近期開始執行投票的清算 2.0 系統升級計劃從多個方面加以改進，主要手段是將英式拍賣改為荷蘭式拍賣，提高拍賣效率，降低 Keeper 准入門檻；並通過支持閃電貸使 Keeper 能對接 DeFi 市場里的流動性資產完成清算，進一步降低了他們的流動性成本；升級計劃也提出了要設計針對影響系統風險係數分情形進行不同激勵的機制。

MakerDAO 在今年 519 大跌中的響應與 312 事件有明顯差異，DAI 的價格在這段時間也相對更加穩定，這可能與 MakerDAO 擴充了抵押品的資產類別，特別是同為穩定幣的 USDC 有比較大的關係。

MakerDAO 設計的清算系統比另外兩款借貸產品 Aave 和 Compound 都要複雜，後者在清算過程中給 Keeper 提供更多自由度，Keeper 可通過監聽預言機報價隨時發送清算交易，而無需參與系統設定的拍賣過程，這可能與 MakerDAO 本身預言機報價的更新頻率比較慢（至少 1 小時）有關。

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