DeFi之道丨一文了解Thorchain是如何運作的？_THOR:Chain

簡介

Thorchain是什么，它是如何讓不同區塊鏈上的原始資產可以進行交換？本文將回答這些問題。

DEX交易量已達數十億美元的規模，正獲得了越來越多的關注，Uniswap上超過10億美元的日交易量已經很常見了。

雖然像在以太坊生態系統內的資產交易已經做得非常好了，但它們不支持不同區塊鏈之間的交換。

為了解決這個問題，常見的方法是在以太坊上以封裝或合成代幣的形式引入外部資產。以太坊以外最受歡迎的區塊鏈資產當然是比特幣。在以太坊上有多種代表比特幣的方式，可以讓它在DEX進行交易，比如renBTC，sBTC等。

盡管這些方法運行良好，但在涉及到資產的保管或安全時，它們通常會做作出一定的取舍。

是否有一種方法可以實現原生資產的直接交換呢？例如，比特幣區塊鏈的BTC和以太坊區塊鏈的ETH之間直接進行交易。這正是Thorchain發揮作用的地方。

Thorchain是一個去中心化的流動性協議，允許在不同的區塊鏈之間交換原生資產。

在管理流動性方面，Thorchain使用了Uniswap或Bancor等協議的流動性池模型。

在這種模式下，流動性提供者在流動性池中鎖定2種資產，為這2種資產的交易者提供流動性。交易者支付少量的費用給到流動性提供者。

Thorchain通常被解釋為跨鏈的Uniswap。這個類比讓我們易于理解Thorchain是做什么的，但其實二者之間有很大的區別，下文將會解釋。

在深入了解Thorchain的機制之前，讓我們先來看看這個項目是如何誕生的。

Thorchain歷史

Thorchain是2018年Binance黑客馬拉松上的一個小項目。

LinkVC創始人林嘉鵬：加密生態三大趨勢——比特幣、DeFi和NFT:金色財經現場報道，由金色財經主辦的“2021共為·創新大會”4月11日在上海舉行，本次大會以“DeFi的創新進階”為主題。LinkVC創始人林嘉鵬在會上發表主題演講“加密生態新趨勢”。他認為2021年加密生態有三大趨勢：比特幣、DeFi可編程金融和NFT。比特幣方面，逐步納入主流資產行列，比特幣彰顯反脆弱性，在不確定性日益強大。DeFi可編程金融方面：除ETH外，WBTC、穩定幣等多抵押品推動DeFi快速發展；DeFi用戶持續增長，處于爆發前夜，2021年Q1DeFi用戶突破180萬，獨立活躍錢包用戶45.8萬個；NFT方面：NFT迎來快速增長，加密藝術加速讓NFT進入主流。[2021/4/11 20:08:02]

在黑客馬拉松結束后，Thorchain背后的團隊繼續他們的研究，但決定暫停手上的一些工作，因為他們要等待創建跨鏈DEX所需的技術，這些技術在彼時是缺失的，主要是Tendermint&CosmosSDK和TSS——閾值簽名方案。

當看到產品的可行性，團隊決定籌集一小筆種子資金，并在Thorchain協議的基礎上建立了一個DEX的概念驗證，名為Instaswap，后來在柏林的Cosmos黑客馬拉松上進行了演示。

之后，他們在2019年7月宣布了其第一個進入市場的產品——BEPSwap。BEPSwap的主要目標是實現BEP2資產互換，僅限于在BinanceChain上。

同樣在2019年7月，該團隊決定通過在BinanceDex上的IDO籌集更多資金。IDO的結果是籌集了150萬美元，足以使項目進一步發展。

該團隊繼續他們在協議上的工作，在2021年4月發布了限制性主網，稱為多鏈混沌網絡。

DeFi Alliance成立1500萬美元的首支基金:2月26日消息，DeFi Alliance宣布成立1500萬美元的首支基金DeFi Alliance FundI，該基金由聯盟成員創立，并由該聯盟創始合伙人和 Mark Cuban 共同領導，投資方包括 CMT Digital、Cumberland DRW、Jump Capital、Mark Cuban 和 Susquehanna SIG 。[2021/2/26 17:54:29]

有趣的是，Thorchain團隊大部分都是匿名的，到今天為止還是這樣。

現在，讓我們看看Thorchain在引擎蓋下是如何工作的。

它是如何工作的

Thorchain協議的核心是：用Tendermint和CosmosSDK構建的節點網絡。

這種方法讓Thorchain可以創建一個獨立的區塊鏈，有自己的共識和網絡層，而不必從頭開始建立所有的元素。

Thorchain利用TendermintBFT模型，即使多達1/3的節點失效，也能讓網絡達成共識。

共識機制很重要，因為Thorchain的節點必須一起工作，如記錄來自其他區塊鏈的交易。

讓我們通過一個快速的例子看看實際是如何運作的：

假設一個用戶想把他們在比特幣網絡上的BTC換成以太坊網絡上的ETH。

該用戶向比特幣金庫發送了一個標準的比特幣交易——一個由Thorchain網絡控制的比特幣地址。

Thorchain節點不斷監控金庫地址，以確認新的交易。

為了做到這一點，每個Thorchain節點都由幾個主要部分組成，其中最重要的是：運行Thorchain區塊鏈本身的服務；每個連接區塊鏈的完整節點，例如比特幣或以太坊節點；以及Bifrost。

當前DeFi協議總鎖倉量為137.8億美元:金色財經報道，DeBank數據顯示，目前DeFi協議總鎖倉量137.8億美元，重復率約為31.73%，真實總鎖倉量為94.1億美元。鎖倉資產排名前五的DeFi協議分別為UniswapV2（29億美元）、Maker（19億美元）、WBTC（16億美元）、Aave（11億美元）、Compound（10億美元）。[2020/11/2 11:24:19]

Bifrost協議作為Thorchain網絡和其他網絡之間的連接層。它的主要職責之一是觀察金庫地址，以便找到入站交易，隨后將其轉化為THORChain的見證交易。

見證交易最初被記錄為“待定”——這是Thorchain狀態機中的一種狀態。在大多數節點同意入站交易的狀態后，該交易被移至"最終確定"狀態。

此時，用戶的比特幣存款被記錄在Thorchain區塊鏈上。

是時候進行交換的另一部分了，將以太幣送回給用戶。

一旦一個新的入站交易被確定，Thorchain協議就會啟動swap。swap交易被記錄在Thorchain區塊鏈上，Bifrost協議再次被使用，這次是從以太坊出站金庫中提取ETH。

使用相應的鏈客戶端，將這個出站交易從Thorchain內部轉換為目標鏈的有效交易，并廣播到相應的網絡。?

這時，交換已經完成，用戶最終在他們的以太坊錢包里得到了以太。

雖然這聽起來很簡單，但要使這一切成為可能，卻有相當多的細節。

TSS

為了簽名交易，網絡必須能夠控制每個集成區塊鏈上的金庫地址。

當然，在每個節點上存儲私鑰有著巨大的安全風險，這也是為什么Thorchain要使用前面提到的閾值簽名方案或TSS。

觀點：DeFi繁榮正推動以太坊衍生品市場發展:AMBCrypto發文稱，DeFi的繁榮目前正在推動以太坊衍生品市場發展。DeFi領域爆炸性增長直接影響了以太坊的交易成本。高昂的交易費用可能與以太坊的價格和需求背道而馳，但是因為對DeFi的需求增加使交易員爭奪更多以太坊Gas來支付網絡費用，從長遠來看推動了對以太坊的需求。在這樣的情況下，可以說DeFi的發展正在推動以太坊的發展。而隨著DeFi日益增長的市場主導地位和未平倉合約總量的增加，也可以得出一個結論，即以太坊衍生品交易商至少在當前未平倉合約到期之前對以太坊價格持積極態度。[2020/8/22]

TSS是一種用于分布式密鑰生成和簽名的加密原語。你可以把它看成是多簽的更好版本。兩者都專注于實現相同的目標——只有達到某個先前設定的閾值時，才允許多方聚集在一起并簽名交易。主要區別在于，multisig通常是在區塊鏈的應用層實現的，例如，作為以太坊上的智能合約，而TSS所支持的與區塊鏈無關，因為它依賴于基本的密碼學元素。

這使得簽名交易的整個過程更便宜、更安全。

雖然TSS有很多好處，但它還沒有像其他流行的加密元素那樣經過實戰考驗。

金庫

Thorchain架構的另一個有趣的細節是Vault的運作方式。

有兩種類型的vault——"入庫"和"出庫"。

入站金庫在系統中存儲大部分資金。它們的速度較慢，可能需要長達20秒，但更安全，因為它們需要所有TSS簽名者2/3來簽名一項交易。

這對整個系統造成很大的限制，因此Thorchain引入了由每個THORNode運行的較小的、安全性較低的出站金庫。這些金庫速度更快，因為它們只需要在其運行的節點上進行一次簽名。這些金庫中的資金限于其資產債券價值的25％。后文有更多關于擔保過程的內容，這創造了激勵機制，防止節點運作者從出庫中竊取資金。這些金庫還不斷被系統充值，因為資金被用于出庫交易。?

Mythos Capital創始人：DeFi的增長不會對ETH的價格產生積極影響:Mythos Capital創始人、以太坊支持者Ryan Sean Adams剛剛發推稱，經過6天的DeFi代幣注入和ETH停滯不前，人們完全相信DeFi的增長不會對ETH的價格產生積極影響。[2020/6/22]

PoS&Churning

如前所述，Thorchain使用Tendermint和CosmosSDK。在這種模式下，Thorchain網絡作為一個Proof-Of-Stake系統運行，簽名和驗證交易的節點必須質押一定數量的RUNE代幣。

在Thorchain生態系統中，質押RUNE代幣的過程也被稱為bonding。

2021年5月17日，運行一個功能齊全的Thorchain節點，需要1,000,000個的RUNE代幣。

與大多數PoS系統的變化相比，這里不允許代幣的委托。因為要確保網絡中的所有節點都被平等對待，不讓某一節點運營方長時間內捕獲大部分的代幣。

事實上，Thorchain網絡中的所有節點都是匿名的，只能通過其IP地址和公鑰來識別。他們無法像其他允許委托的系統那樣，對節點進行品牌宣傳或營銷。

為了避免總是由擁有最高數量RUNE代幣的相同節點簽署交易，Thorchain引入了攪動的概念。

該網絡保持著一組活躍的、能夠簽名交易的節點和另一組待命的節點。

每50,000個區塊，也就是每3天左右，攪動過程就會啟動，活躍區的最老或最不可靠的節點就會被待機區的節點所取代。

攪動過程確保了符合質押標準的新節點可以輪流簽名交易。另外，每次驗證者集發生變化時，Thorchain網絡會將資金轉移到新的金庫，確保活躍的節點仍然可以獲得資金。

目前，在支持BEPSwap的單鏈混沌網絡上有28個活躍節點和45個處于待機狀態的節點，在最近發布的多鏈混沌網絡上有11個活躍節點和9個處于待機狀態的節點。

目前，多鏈混沌網絡處于擴展模式，這意味著每從網絡中擠出一個節點，就會有2個節點進入。

在遇到Tendermint和TSS限制之前，多鏈網絡可以增長到99個節點。

即使網絡增長到99個活躍節點，它仍然可以通過擁有分片金庫的能力進一步擴展。

同樣重要的是要注意到，即使運行一個功能齊全的節點需要大量的RUNE，人們仍然可以運行沒有綁定RUNE的節點。這些節點能夠驗證交易，而沒有簽名交易的能力。

RUNE代幣

Thorchain架構的最后一個關鍵元素——RUNE代幣。

RUNE為Thorchain生態系統提供動力，并提供保護網絡所需的經濟激勵。

系統中的所有流動資金池都由原生代幣和RUNE組成。例如，要從比特幣交換到以太幣，交易必須通過BTC-RUNE和ETH-RUNE池。在這種模式下，每種資產都必須與RUNE配對。這里，池子的數量會少于像Uniswap那樣可以用任何兩種資產創建池子的系統。

除此之外，Thorchain節點必須通過綁定特定數量的RUNE來滿足質押標準。這個保證金通過對資產池中的資產進行包銷來保證系統的安全。如果節點試圖從協議中竊取資金，其債券將以其所竊取的資產數量扣除，從而使資產池變得完整。另外，如果節點不提供可靠的服務，它們將面臨被削減債券的風險。

Thorchain協議還鼓勵節點運營商始終保持RUNE的最佳數量。這是通過一種叫做"激勵鐘擺"的機制實現的。

激勵鐘擺的目的是使系統處于最理想的狀態，即系統中所有RUNE的67%被綁定，且33%被匯集到池子里。

如果流動性池子里有太多的資本，網絡就會增加對節點運營商的獎勵，減少對流動性提供者的獎勵。如果節點綁定的資本太多，系統會提高對流動性提供者的獎勵，減少對節點經營者的獎勵。

在最佳狀態下，資金池中每有100萬美元的資產，節點將綁定價值200萬美元的RUNE。

除此之外，RUNE被用來支付網絡上的交易費用，補貼向不同網絡發送出站交易所需的gas；并可用于參與Thorchain治理，用戶可以發出信號指示網絡接下來應該添加哪些鏈和資產。

Uniswap

如上所示，Thorchain和Uniswap或者以太坊上其他的DEX之間有很大的區別。

首先，Uniswap只允許交換ERC-20代幣，所以如果我們想交易其他區塊鏈的資產，它們必須以封裝或合成代幣的形式進行。Thorchain允許交換本地資產，而不需要對其進行封裝。

Thorchain上的互換既要收取固定的網絡費用，也要收取動態的基于滑點的費用。這意味著產生更多滑點的交易會被收取更多的交易費用。這使得機器人更難從掉期中提取價值，比如在三明治攻擊的情況下——影響流動性池中價格的常見方式，導致用戶在交易中獲得更差的價格。

關于swap的速度，以太坊上的資產可以在1個以太坊區塊內進行swap，平均每13秒發生一次。在Thorchain上，這就有點復雜了。交換時間取決于我們在哪個網絡之間進行交換。如果是比特幣到以太坊，在比特幣網絡上至少需要1個區塊——平均10分鐘，加上在Thorchain區塊鏈上執行互換的內部時間，再加上出站的以太坊交易——約13秒。

有趣的是，從以太幣到比特幣的swap會更快，因為Thorchain網絡只需等待以太坊交易，然后再向外發送比特幣交易，這將導致接收錢包在交易廣播后可直接花費比特幣UTXO。

另外，Thorchain作為一個獨立的區塊鏈，失去了以太坊DApp的一些好處，其中之一是可組合性。例如，Uniswap可以作為一個交易的一部分被納入到更復雜的合約中。這在Thorchain中是不可能的。

當然，Thorchain網絡也不像比特幣或以太坊網絡那樣去中心化，該系統反而依賴于強大的經濟激勵。

這并不一定是壞事，考慮到Thorchain的應用場景與比特幣網絡完全不同，比特幣網絡保證了價值超過1T的資產的安全，而以太坊網絡則保證了鎖定在智能合約中的數十億美元資產的安全。

對于它的主要用例，在不同的區塊鏈之間交換資產，大多數用戶不會在很長時間內將他們的資產存儲在Thorchain區塊鏈上。

總結

在期待已久的多鏈混沌網絡發布后，Thorchain團隊正專注于發展Thorchain生態系統，同時確保系統按預期運行。

當涉及到與Thorchain協議的互交互時，用戶有多種選擇。他們可以使用像Thorswap或Asgardex這樣的去中心化交易所，或者像ShapeShift這樣與Thorchain集成的錢包。

我們應該在未來看到更多的DApp和錢包與Thorchain整合。

此外，我們還可能看到更多的鏈和資產，更多的Thorchain節點加入網絡，而且越來越多的交易量和總價值被鎖定在流動資金池中。

最終，多余的保護措施將被取消，混沌網絡將成為主網。

Thorchain顯然是一個有趣的協議，也是defi生態系統中缺失的一塊，它讓人們在不使用CEX的情況下實現本地資產的直接交易。

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