现代DeFi 借贷协议 ：Curve LlamaLend 是如何构建的

介绍

这系列文章中的下一个借贷协议是 Curve LlamaLend。这是一个非常有趣的借贷协议，围绕 CrvUSD 稳定币构建，并使用其核心组件：一个 AMM。CrvUSD 的特点包括一个引人入胜的数学模型和稳定化机制，这些机制与价格区间（类似于 Uniswap V3 中使用的tick）一起工作，但方式不同。此外，CrvUSD 采用软清算，完全不同于传统的清算。该协议主要用 Vyper 开发，以及许多其他显著的功能。
Curve LLamaLend 是一组市场，以 CrvUSD 作为稳定币进行借贷：

让我们仔细看看吧！

高层设计

Curve 借贷使用与 CrvUSD 相同的机制和代码。这是有道理的，因为大多数算法稳定币的债务/抵押品头寸与借贷非常相似。主要区别在于 crvUSD 中铸造新的稳定币，而在借贷中，则是从借贷池中提取：

这两种机制的“核心”是 LLAMMA，一个设计非常有趣的 AMM。在讨论借贷时，我们不能忽视 LLAMMA 的机制，因为它为整个协议添加了独特的属性。为了更好地理解 CrvUSD 的稳定化机制，这种机制当前被用作 Curve 借贷中的可借资产，查阅 CrvUSD 白皮书是非常有用的。

LLAMMA 中的流动性以“区间”的形式组织，这类似于 Uniswap V3 的tick（在这里描述），每个区间负责自己的价格范围。Curve 的 AMM 在单一价格区间内的运作类似于 Uniswap V3。交换的操作也“交叉”区间，当前区间左侧仅剩可借资产的区间，右侧则是抵押品的区间：

但在稳定币和借贷协议中，我们总是有一个抵押资产的外部预言机价格。这些协议中的 AMM 不仅被用作 DEX，还被用作能够将用户头寸靠近“健康”状态的稳定化机制。CrvUSD（和借贷）的这一美丽理念是设计一个 AMM，刺激市场制造商持续交换抵押品与可借代币的方向，从而导致用户头寸变得更“健康”。

让我们看一张白皮书中的图像：

我们看到外部预言机价格 p 0， “当前区间”价格范围（白色部分），以及我们的 AMM 中的价格 p AMM。当一个交换移动到下一个区间（退出白色区域）时，AMM 的价格相比线性变化更为陡峭（绿色和黄色部分）。因此，左移和右移当前区间的操作会“向市场前瞻”，设置买入/卖出价格低于/高于市场。这刺激交易机器人做出更大规模的交换，并更快地接近市场价格。

这种当前区间外价格的非线性变化是通过改变整个（！）价格网格来实现的。与 Uniswap V3 不同的是，Uniswap V3 中tick之间的间隔是固定的。在 Curve 中，附加到当前区间上下方的价格是非线性变化的，这为市场制造商提供了更多的激励，在“正确”的方向上进行交换。

用户的抵押资产被放置在区间中，LLAMMA 中的交换同时将抵押品转化为可借代币，反之亦然。如果这一操作朝着正确的方向进行，它将购买增加其价格的“降低”抵押品（当抵押品价格下降，用户变得更加“不健康”时），反之则是出售抵押品。

这种设计使得 Curve 的 AMM 能够“支持”借贷机制，形成自动清算的激励和“软清算”。因此，CrvUSD 中的清算（如果价格没有大幅波动）实际上并不是清算。它是一种持续的抵押资产与债务资产的交换，反之亦然，通过交易机器人将用户头寸调整向“健康”状态。在价格突然变化的情况下，Curve 也有传统的“硬清算”，类似于其他协议，允许为了偿还用户的债务而清算其抵押品。

软清算使得用户的头寸并不固定，因为用户的抵押品可以分为两部分：一部分为抵押资产（例如，WETH），另一部分为稳定币（例如，CrvUSD），这两者之间的比例根据抵押品价格的变化而变化。

这种设计非常优美，但在价格急剧变化且 AMM 价格与预言机价格之间的差异显著时也会出现一些有趣的情况。在这种情况下，用户的抵押品可能完全转化为稳定币。在这种情况下，用户头寸的“健康”变得非常奇怪，比如将 CrvUSD 作为抵押，将 CrvUSD 作为债务，这增加了一些复杂性。

现在，让我们看看协议是如何构成的。

核心

Curve LLamaLend 铸造/借贷的核心是三种核心合约的组合：Vault、AMM（LLAMMA）和 Controller。这些合约共同构成一个借贷市场，支持两种代币 — 一种可借用，另一种作为抵押品。该组合有两种部署变体：OneWayFactory 和 TwoWayFactory。

OneWayFactory 为 crvUSD 和某些抵押代币创建一个借贷市场。另一方面，TwoWayFactory 创建两个相互连接的借贷市场，使代币的角色“相反”（“多头”市场和“空头”市场）。例如，在第一个市场中，crvUSD 作为可借代币，WETH 作为抵押品，而在第二个市场中，角色反转：WETH 成为可借代币，crvUSD 作为抵押品。

工厂

第一步是初始化工厂 在这里， 在这里我们设置 AMM、Controller 和 Vault 合约实现的地址，以及预言机地址、货币政策参数和其他设置。初始化后，工厂可以部署新的借贷市场（目前仅支持 CrvUSD 作为稳定币）。

工厂包括几个创建 Vault 的方法（用户共享持有合约），使用已经 存在的 AMM 池（如常规 Curve 的交换池）作为价格预言机或使用一个 自定义的 价格预言机。每个新的借贷市场创建都需要设置 A 参数（放大系数），该参数作为 Uniswap V3 tick中 tickSpacing 的类似（在文章中描述 在这里）。

接下来是创建 Vault，该过程涉及在 这里 创建 AMM 和 Controller。

在 TwoWayLendingFactory 的情况下，我们创建 两个 vault。这里的关键点是两个借贷市场使用 相同 的价格预言机。使用两个不同价格预言机的设置使得 TwoWayFactory 尤其易受预言机价格操纵攻击，因为即使是小的价格变化也可能导致 vault 之间的套利机会放大。

LLAMMA

借贷的主要驱动是在 AMM.vy 合约中实现的。LLAMMA 的最重要方面与市场价格和内部 AMM 价格之间的联系有关，这在 这里 中有描述。

LLAMMA 中最重要的函数是 _p_oracle_up()，计算公式为 p_base * ((A - 1) / A) ** n — 对于第 n 个区间的上限价格（代码中的公式计算比较复杂）。该函数控制每个价格区间的价格范围，当修改时会“偏移”所有区间的价格范围分布。所有其他区间的“上”和“下”价格（预言机和 AMM）都是从此函数派生的。

LLAMMA 中的主要工作函数是 _exchange()，与 Uniswap 类似，具有两个 分支，用于根据所需的“输入”或“输出”代币量计算目标交换参数。主循环在这里 通过 经过区间，更新每个交叉区间的储备。之后，AMM 的 active_band 被改变。

接下来在 LLAMMA 中是 deposit_range() 函数，它从用户处获取抵押品并放入区间范围内（从 n1 到 n2）。我们将所有抵押品分为等额部分（ y_per_band）并且 对于每个 区间， 增加 用户的份额并 更新 区间的总份额。

你可能还记得，在 Uniswap V3 中提供流动性没有使用“对于每个tick”的操作。在这里我们无法避免这样的“每区间”的操作，因为价格区间的“漂浮”网格和软清算。我们需要每个用户在每个区间内的确切份额，无论该区间是否完全由抵押代币或稳定币组成。否则，就必须类似于 Uniswap V3 提供流动性以适应tick区间。

withdraw() 函数的工作方式类似于存款，迭代各个区间，移除流动性和份额。

Controller

Curve 借贷的 Controller 部分在 Controller.vy 中呈现，持有用户 债务 的贷款映射，并持有贷方提供的可借代币。当用户 存入() 在 Vault 中时，借来的代币将转移到 Controller 中。之后，Controller 将这些资金转移给用户，在 这里 创建贷款。

Controller 中的贷款是通过 _create_loan() 函数创建的，其中可以看到参数 N，控制着抵押品将被分配到的区间数量。当债务被准备时，我们计算起始区间 n1，从中开始抵押品将放置到下一个 N 个区间中。在存储贷款信息后，Controller 调用 AMM.deposit_range() 函数，将抵押品直接放入 LLAMMA。

Vault

与其他协议一样，Vault 是一个 ERC-4626 合约（在 Vyper 中没有 ERC-4626 的参考实现），并为最终用户铸造 Vault 份额。所有 ERC-4626 函数均存在；其中两个最重要的函数（_convert_to_assets 和 _convert_to_shares）在 [这里](https://github.com/curvefi/curve-stablecoin/blob/e82ac1ae7ae29feef0255f9fbb016d1d76159ee5/contracts/lending/Vault.vy#L280-L307）。现在可以提到使用 DEAD_SHARES 来保护 Vault 免受 通货膨胀攻击。

Vault 可以集成到 Controller 中，但借贷是在 CrvUSD 之后出现的，因此作为外部模块添加，负责贷方/借方的份额。

预言机

Curve 在其生态系统中有多种 预言机。虽然可以与 Chainlink 或其他预言机进行交互，但最自然的方法是使用 Curve 自有的池，这些池已经有了显著的流动性。

例如，WETH/CrvUSD 借贷 AMM 使用 CryptoFromPool.vy 合约（在 地址）从 crvUSD-WETH-CRV 池获取价格。

CrvUSD 中预言机设计的重要部分是通过 limit_p_o() 函数限制预言机价格的变化。预言机价格的剧烈波动可能会对用户的头寸健康和 AMM 损失产生有趣的影响（将在我们的审计报告中详细描述）。

预言机价格的增量也会影响交换的动态费用（函数 get_dynamic_fee()），缓解极端价格变化和三明治攻击按造成的 AMM 的 significt 损失的风险。

风险管理

首先是用户头寸的“健康”。主要函数是 health（内部 在这里），它应该是正的。第一个部分与其他协议的计算方式相似：它是抵押品/债务 比率。然而，我们还需要考虑最高用户抵押区间的价格差，这影响了抵押品价格（以及用户的健康）。该逻辑的这一部分是 通过 完全标志启用的。该标志几乎在所有地方都是“开启”的，除了 repay() 部分，在那里需要“纯”健康比率计算，以避免在清算期间与 AMM 价格的操作。

借贷和借款的 APY（基于借款利率）不是固定的，而是由货币政策确定，该政策以几种 变体 形式展现（最新的是 SemilogMonetaryPolicy 和 SecondaryMonetaryPolicy）。例如，借贷 池 CRV/CrvUSD 使用 SemilogMonetaryPolicy.vy。该政策计算在 AMM 中使用的利率 在 并且依赖于市场利用率比（ total_debt/total_collateral）。货币政策可以由工厂管理员 更改。

额外的实现细节

Curve 项目通常在其实现中具有许多有趣的细节。让我们讨论其中一些。

Vault 和 controller 直接跟踪基础代币余额。正如我们在 Euler V2 文章中所见，有些协议选择维护自身的内部基础代币余额副本，而不是简单使用 balanceOf()。这两种方法都有效：“余额副本”更能抵御“捐赠”攻击，但在保持两个相同余额副本方面成本较高，可能会有潜在问题。直接使用 balanceOf() 方法更简单，对于用户来说成本更低，但可能更容易遭受“捐赠”攻击。

用户的tick信息，持有每个tick的份额信息，以 128 位值存储。读取用户tick的实现 在这里，用户头寸 存储 作为地址 => 结构体 UserTicks 的映射，其中 userTicks 持有tick范围（作为 2x128 = 256 变量）和该范围内每个tick下的份额数组。

Controller 中的 users_to_liquidate() 函数返回可“强制清算”的用户列表。这类函数通常在具有清算的协议中不会出现，清算的机器人创建者通常会自行跟踪可清算的头寸。该函数有助于他们，但并不显著，因为清算机器人主要关注“未来”清算，截取价格变化并尝试通过 MEV 首先进行清算。

LLAMMA 还可以通过附加一个特殊的流动性挖矿奖励合约来激励池，为流动性挖矿者提供奖励。这是通过在 这里 注册 self.liquidity_mining_callback 完成的，并在诸多函数中调用，例如 在 deposit_range() 中的调用。这个特性源于最初的 Curve 池，并在项目中发挥了重要作用，促进了其代币的利用。

LLAMMA 使用 预先计算的 针对参数 A 的平方根和对数值，以避免在合约中计算这些表达式。

结论

Curve LlamaLend 是一个先进的 AMM 和借贷协议的独特组合，解决了 DeFi 中用户清算等真实问题。LLAMMA，作为借贷协议的核心，为用户提供了对抗硬清算的安全网，在非极端市场条件下自动转化其抵押品，以改善其头寸健康。现有的 Curve 借贷市场几乎完全避免了“坏债务”问题，即使在波动性池中，硬清算的数量也极少。

该项目围绕 CrvUSD 稳定币构建，但可以与其他任何稳定币一起使用。我们相信，基于 LLAMMA 稳定机制的其他稳定币市场可能会在不久的将来到来。所有这些功能使得 Curve 借贷对任何 DeFi 开发者或审计者都非常吸引人。不要错过。我们将在接下来的文章中继续探索重要的借贷协议。在此之前，请保持关注！

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