Synthetix：区块链上的衍生品

Synthetix 简介

Synthetix 是一个允许在以太坊上发行合成资产的协议。这些合成资产由 Synthetix 网络代币（SNX）支持或抵押，SNX 需要锁定到协议的合约中才能发行合成资产（Synths）。

在某种程度上，Synthetix 类似于 MakerDAO。用户必须在合约中锁定 Synthetix 网络代币 （SNX） 以创建合成美元 （sUSD），以 ERC-20 代币的形式。通过持有 SNX 代币，用户可以从平台获得交易和质押奖励。

本文旨在让读者了解 Synthetix 的金融产品，其为网络参与者创造的价值及其运作机制。

背景

合成物是一种由一种或多种衍生品组成的金融证券。顾名思义，衍生品从标的资产或一组资产（如指数）中获取其价值。衍生品是双方之间的合同协议，其价格来自实际资产的波动。Synthetix 协议本质上是一个衍生品平台，提供了一种在区块链上获取资产敞口而无需拥有它们的方式。

来源

最常见的衍生品形式是股票、债券、货币、利率、商品和市场指数。根据合同类型，衍生品被称为远期、期货、期权和互换。

衍生品有很多优势，例如对冲头寸或推测标的资产的价格走势。

在 Defi 的情况下，用户可以采用对冲来抵消潜在的损失，例如无常损失，如果用于流动性供应或 收益 耕作的代币之一的价格相对于另一个代币失去价值，则可能发生在向 AMM（如 Uniswap）提供流动性时。在波动的加密货币市场中，衍生品还允许投资者对冲其对不同加密货币的风险。

衍生品的另一个流行的好处是投机。投机贡献了交易所交易量的很大一部分。衍生品允许接触可能难以访问的特定资产，例如，交易石油期货而不是实际的石油桶。它们还可以使杠杆更容易，例如，交易期权的交易者只需要提供足够的资金来支付期权溢价并获得对大量标的资产的敞口。

市场规模

衍生品市场总规模估计约为 1 万亿美元。这个规模完全超过了包括债券或股票市场以及最近才达到 1 万亿美元市值的相对较小的加密货币市场在内的其他市场。

问题

当前金融体系中持续存在的一个问题是，由于监管或其他访问挑战，用户无法获得某些资产的敞口。这个问题与 defi 领域更为相关，因为用户只能通过各种 AMM 进行现货交易，或者在少数中心化交易所进行有限的衍生品交易。区块链领域 DEX 也存在的另一个问题是滑点和流动性。这限制了希望在资产交易中承担更高风险的战略交易者的选择。

在许多国家/地区，由于各种原因（包括监管方面的挑战），人们也很难找到一个可靠的平台来交易真实世界的资产。当涉及到访问金融服务时，KYC 也是某些用户面临的一个问题。

Synthetix 的解决方案

Synthetix 使用户能够获得他们原本无法获得的资产敞口。例如，在其所在地区无法购买谷歌股票的用户可以转而访问 Synthetix 并购买 （多头） Synth Google （sGOOG）。Synthetix 还允许通过反向 Synths（如 iBTC）对资产进行空头头寸。由于 Synthetix 是一种 DeFi 协议，因此世界上任何拥有互联网连接和 SNX 代币的人都可以创建资产的 synths 并进行交易。

此外，许多用户可能更喜欢在 Synthetix 上进行交易，因为它不需要用户完成 KYC 流程即可进行交易，与传统平台相比，这允许更高的隐私性。

合成资产由 Synthetix 网络代币 （SNX） 抵押，SNX 需要锁定在智能合约中才能发行 Synths。这种 集 中抵押模型使用户能够直接使用智能合约在 Synths 之间进行转换，从而避免了对交易对手的需求。这解决了 DEX（如 Uniswap）遇到的流动性和滑点问题。这是因为没有实际资产被买卖来影响池中特定资产的供需。

Synthetix 用户互动

Synths 通过使用 Mintr（一个用于与 Synthetix 合约交互的去中心化应用程序）质押 Synthetix 网络代币 （SNX） 作为抵押品来创建。抵押率由社区治理机制设定，目前，该比率设定为 400%。一旦 SNX 被质押，合成美元 （sUSD） 将根据当前抵押率进行铸造。然后，铸造的 sUSD 可以在 Synthetix 交易所 Kwenta 上交易任何可用的 synth。

但必须记住，每当用户质押 SNX 并铸造 sUSD 时，他们也会承担协议债务的一部分（以流通中所有 synths 的市值表示）。如果总债务增加，用户将遭受损失，因为他们的抵押率可能无法维持，他们可能无法获得奖励，同时，他们可能无法解锁他们质押的 SNX，除非他们燃烧比最初铸造的更多的 sUSD。

假设这样一种情况，质押者使用 SNX 铸造 sUSD，然后将其交易为稳定币 sDai，而平台上大多数其他用户持有 sBTC。如果比特币大幅上涨，持有 sDai 的用户可能会遭受损失，因为由于 BTC 价格上涨，系统的总债务价值增加，他们最终欠了更多的钱。相反，如果 BTC 价格下跌并且平台上大多数其他人持有 sBTC，则 sDai 持有者将获得利润。下图对此进行了说明。

来源

以下示例进一步说明了当资产（BTC）的价格向上移动时，用户债务的价值如何变化，当他们通过 sBTC 持有多头头寸时，与他们通过反向 synth iBTC 持有空头头寸时相比。

此外，请在此出版物中了解 Balancer v1。

Synthetix 的价值生成

下面讨论了用户（质押者和交易者）参与和使用平台产生的价值。

交易者的价值：

与交易“真实”资产相比，交易 Synths 具有某些关键优势。

如上所述，Synths 提供资产敞口而无需持有实际资产。这减少了在不同资产之间切换时的摩擦（例如，从 sTesla 股票到 sGold），从而允许无需许可的链上交易。

Synths 通过预言机提供的价格 信息 跟踪其各自的汇率（稍后解释），并且可以使用 Synthetix 交易所 Kwenta 轻松交易。这提供了无限的流动性，直至系统中抵押品的总金额，这实际上意味着更高的交易量不会导致价格滑点，这在典型交易所中很常见。此外，合成资产不需要交易对手，因为交易者正在与全球债务池进行交易，因为当交易者将 sUSD 换成 sBTC 时，没有真正的 BTC 进行交换。但是，必须记住，随着 Synthetix 的扩展，“无限”特征将不适用，因为交易量大小仅限于 sUSD 的总供应量，而 sUSD 的总供应量又受到 SNX 代币 市值 的限制。

质押者的价值：

SNX 持有者获得两种类型的奖励。质押者将获得 Synthetix 交易所交易活动产生的部分费用。从每笔交易中产生的费用以 sUSD 的形式发送到费用池。此费用在 10-100 个基点之间（0.1%-1%，但通常为 0.3%）。用户在债务池中的份额越大，他们将收到的费用比例就越高。债务池的总价值等于所有 Synths 的 sUSD 价值。

SNX 持有者的第二个奖励来自协议的通货膨胀政策，这意味着 SNX 代币的总供应量每周通过铸造新的 SNX 定期增加。这些新发行的 SNX 代币以奖励的形式提供给质押者，奖励金额与他们在每周奖励期间的债务池份额成正比。从 2019 年 3 月到 2023 年 8 月，SNX 的总供应量将从 100,000,000 增加到 260,263,816，每周衰减率为 1.25%（从 2019 年 12 月起）。但是，从 2023 年 9 月起，将永久保持每年 2.5% 的最终通货膨胀率。通货膨胀奖励部分只能在一年后支出，并添加到代表质押者的 第三方托管 中。

为了获得奖励，质押者的抵押率不得低于当前目标阈值，该阈值称为发行率（所有质押者必须达到或超过的基本比率才能获得 SNX）。质押者必须在每个费用期间（每周一次）通过一个交易手动申领奖励。未申领的奖励将添加到费用池中，以便在下一个期间分配。

系统架构

Synthetix 系统由特定的核心合约和几个组成合约组成，这些合约协同工作以执行平台的各种活动。下面的高级别图概述了该架构。

来源

Synthetix 智能合约的核心包括 Synthetix、Synths、通货膨胀供应和费用池元素。每个合约都可以利用几个组成合约来提供特定的功能。Synthetix 合约执行重要的任务，例如发行 synths、销毁synths 和交换 synths。Synths 合约实施 synth代币。为每种类型的 synth 及其反向版本部署了许多 synth 代币合约实例。通货膨胀供应合约处理定义通货膨胀代币生成的计划，并按照协议规范分配通货膨胀奖励。费用池除了其他事项外，还定义了费用期间的边界并计算费用权利。

套利和仓库合约是系统的支持元素。Depot 合约旨在确保 USD/sUSD Hook保持在 1：1。该合约允许任何拥有 sUSD 的人存入他们的 sUSD，而其他人则用 ETH 交换 sUSD。用户存款以 FIFO（先进先出）的方式出售。当用户在 Depot 中存入 sUSD 时，会将添加到队列中，然后按顺序 履行 。存款人将以交易时 ETH 兑换 率收到 ETH。由于合约假定 sUSD 始终价值 1 美元，因此如果 sUSD 脱钩，则存在盈利机会。

套利合约允许交换 ETH 以换取 SNX，以支持 Uniswap 池中的 sETH/ETH 价格Hook （1：1）。每周，通货膨胀 SNX 供应量的 5%（约 72k SNX）分配给套利合约，并且只能通过 sETH 池购买。当 sETH 与 ETH 的比率低于 0.99 时，用户可以将 ETH 发送到此合约 ，该合约将首先在 Uniswap 池中将 ETH 兑换为 sETH，然后将 sETH 转换为 SNX。由于 Uniswap 的恒定乘积模型在相对需求较高时会强制 sETH 价格上涨，因此此多步骤交易有助于巩固Hook。对于用户来说，优势在于当比率低于 0.99 时，他们可以用 ETH 获得更多的 sETH，这意味着他们最终会获得更多的 SNX。

重要的是要强调 Synthetix 使用代理系统，以便对系统的任何升级都不会破坏合约的功能。以下是利用上述合约的关键用户操作列表以及相关的智能合约代码。

铸造 Synths

Synthetix 合约是 BaseSynthetix 合约的一个实例，它使用函数 issueSynths，然后调用 Issuer 合约中的 issueSynths 函数来铸造 sUSD。此函数调用内部函数 _issueSynths，该函数检查在给定当前抵押率的情况下可以发行的合成数量，使用 _addToDebtRegister 函数将 债务 （铸造的 sUSD 的价值）添加到债务 登记 中，并调用 sUSD 合约来发行新金额。此新铸造的金额将添加到总供应量并发送到用户的钱包。

 function issueSynths(address account, uint amount) external override onlySynthetix permitSynthOverflow (amount)
    returns (bool)
  {
    return _issueSynths(account, amount, false);
  }

来源：https://github.com/Synthetixio/synthetix/blob/v2.45.3/contracts/BaseSynthetix.sol#L339

下图显示了表示上述函数的高级别图。

来源

交换 Synths

用于进行交易的功能位于 BaseSynthetix 合约中，称为 exchange，如下所示。此函数调用 Exchanger 合约中的另一个名为 exchange 的函数，该函数又执行交易。

  function exchange(bytes32 sourceCurrencyKey, uint sourceAmount, bytes32 destinationCurrencyKey)
    external
    override
    returns (uint amountReceived)
  {
    return _internalExchange(sourceCurrencyKey, sourceAmount, destinationCurrencyKey, msg.sender, 0, false);
  }

来源

使用 exchange 函数从 sUSD 交易到 sBTC 的 synths 示例将涉及多个内部调用。计算交易的汇率，并从转换后的金额中扣除费用（约 0.3%）。然后，用户的 sUSD 余额将被销毁，并且 sUSD 的总供应量已更新。价值剩余 99.7% 的 sBTC 由目标 Synth （sBTC） 合约发行，用户的余额已更新，同时 sBTC 的总供应量已增加。最后，扣除的费用将以 sUSD 的形式发送到费用池。

下图显示了表示上述函数的高级别图。

申领费用

当用户申领其费用时，将初始化 FeesPool 合约中的 claimFees 函数。

  function claimFees() external override returns (bool) {
    return _claimFees(msg.sender);
  }

来源

_claimFees 运行各种内部函数以将激励措施转移到用户帐户中。其中包括 _feesClaimable 函数，该函数检查用户是否有资格根据抵押率要求获得费用和通货膨胀奖励。feesAvailable 函数然后计算应付的费用和奖励。

用户通过交易产生的费用份额将通过 _payFees 以指定的货币 支付到他们的地址，而以 SNX 形式的质押奖励将通过 _payRewards 函数为申领地址第三方托管在 RewardEscrow 合约中一年。

销毁 Synths

如果用户想要退出平台或减少其债务规模，他们必须偿还债务才能解锁质押的 SNX。下面显示了通过智能合约实现此目标的过程。

  function burnSynths(uint amount) external override returns (bool) {
    return _burnSynths(msg.sender, amount, false);
  }

来源

Synthetix 合约使用 Issuer 合约中的函数来 burnSynths 销毁 sUSD。此函数调用内部函数 _voluntaryburnSynths，该函数使用 _debtbalanceof 确定用户的债务余额，并使用 _removeFromDebtRegister 函数将其从债务 登记 中删除，然后调用 sUSD 合约来销毁所需的金额。sUSD 的总供应量与用户钱包中的 sUSD 余额一起更新，而他们的 SNX 余额变得可以转移。

下图显示了表示上述过程的高级别图。

债务池

每当进行铸造或销毁时，债务池中协议的总债务和每个质押者的个人债务都会被更新。这是通过更新累积债务增量比率来实现的。它衡量 SNX 质押者在上次铸造或销毁 synth 时所占债务池的百分比，以及其他质押者进入或离开协议导致的债务变化。以下是计算用户债务百分比和铸造或销毁时累积债务增量的公式。

铸造时用户债务百分比 = (新债务 + 现有债务) / (先前债务池 + 新债务)

铸造时的增量 = 新铸造的债务 / (总现有债务 + 新债务)

销毁时用户债务百分比 = (现有债务 - 待销毁债务) / (债务池 - 待销毁债务)

销毁时的增量 = 待销毁债务 / (债务池 - 待销毁债务)

更新累积债务增量比率，使用上述公式计算新债务相对于债务池引入的百分比变化，并将其附加到债务登记表，跟踪每个质押者的债务份额。作为参考，delta 在 _addToDebtRegister 函数中的应用如下面的代码所示。

//Source:https://github.com/Synthetixio/synthetix/blob/develop/contracts/Issuer.sol

在计算 _addToDebtRegister 的增量的情况下，我们减去债务百分比，因为添加 SNX 权益意味着现在有更多的债务人来分担债务，因此每个质押者的个人债务份额减少。_removeFromDebtRegister 的情况则相反，因为移除权益会增加剩余债务池参与者的债务份额。

在任何时候，如果我们想计算系统的总债务或当前的债务池，可以通过将每个 Synth 合约中的代币数量乘以当前的汇率来完成。

totalDebtIssued = totalIssuedSynths

Oracle

Synthetix 使用 Chainlink oracle 的服务来获取系统上所有 synth 的最新市场价格。自从集成 Chainlink 以来，即使在高波动时期，synth 也保持了与其基础资产的真实市场价格一致的准确估值，从而向交易者保证他们收到的价格是最新的。

集成 Synthetix：

开发者可以集成 synth 用于各种用例，例如交易、质押、数据分析等。

对于交易，开发者可以利用一套合成资产，使交易者能够访问法定货币（如 USD）、真实世界资产（如黄金）、热门资产（如 BTC）的空头头寸、DeFi 等行业的资产指数等等。质押可以集成，使用户能够质押 SNX，铸造和销毁 Synths，并使用 Synthetix 质押系统监控他们的抵押水平。

Synthetix 为可以在协议之上构建的工具和应用程序开辟了一个游乐场，而无需真实资产。对于感兴趣的开发者，Synthetix 提供了丰富的数据来创建仪表板和交易工具。有一些项目已经集成了 Synthetix 的例子。SNX Link 是一种简化 Synthetix 所需的重复性任务管理的工具，例如费用索赔和 C-Ratio 修复。Zapper，另一个平台， 旨在成为跟踪所有 defi 资产或负债的仪表板，也已与 Synthetix 集成。

有关集成的更多信息以及集成的代码片段可以在链接上找到。

风险与不足

质押 SNX 与在 Compound 等其他协议中进行质押非常不同，在 Compound 中，利息是被动收取的。在 SNX 的情况下，除了质押代币外，用户在质押时还会对发行的 synths 的价格变动（上涨或下跌）进行押注。这引入了额外的风险，可能不适合普通用户。系统中还存在并发风险，因为 SNX 的价格可能会与比特币或以太坊相关联地波动。因此，为了退出系统，由于价格波动，质押者可能需要销毁比他们最初铸造的更多的 Synths。

Synthetix 还可能面临来自其他链上构建的其他协议的竞争。基于 Terra 的协议 Mirror 已经获得了发展势头。然而，以太坊提供的网络效应在短期内可能难以打破。

Synthetix 已经采用 Optimism (OE) 作为 L2 解决方案。但是，如果任何其他解决方案成为首选的扩展选择，它可能会使 Synthetix 与 DeFi 领域的其他部分分离。此外，由于管理着数十亿美元的资金，以及多资产交易和质押激励措施的复杂性，转向 OE 引入了相当大的技术风险，因为两者都受到不同的经济激励和架构的支撑。

与其他 Defi 项目一样，Synthetix 的抵押率非常高，导致资本效率低下。此外，质押奖励只能在一年后赎回，这可能被一些用户认为是缺点。

与其他 Defi 协议相比，由于债务池的价值不断变化，SNX 质押需要用户进行额外的监督。此外，Synthetix 系统有点复杂，难以理解，这可能会阻止一些用户加入。

由于 Synthetix 计划在未来减少其通货膨胀供应奖励，这将意味着质押者承担风险的动机也会降低。在这种情况下，为了吸引质押者，可能必须提高交易费用。然而，这可能会阻止交易者使用该系统。一种应对方法可能是将质押率降低几个百分点，使通货膨胀奖励和交易费用足以让质押者继续质押。

参考文献：

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• Team, S. (n.d.). Smart Contract Architecture
• Team, S. (n.d.). Integrations Overview
• Fernando, J. (2021, July 06). Derivative
• Vaidya, A. B., Nigam, A. B., By, A., Nigam, R., Vaidya, R. B., By, R., & Vaidya, D. (2021, July 17). Underlying Asset
• Jakub, & Jakub. (n.d.). Derivatives in DeFi Explained
• Roy, G. (2021, May 27). Investing in Synthetix (SNX) – Everything You Need to Know
• Synthetix SNX Staking & sUSD Minting Tutorial - Earn SNX Rewards! (2021, June 01)
• Clark, B. (2021, April 21)
• Tech, I. O. (2021, June 08). DeFi Deep Dive - What is Synthetix?

• 原文链接： xord.com/research/synthe...
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