用智能合约实现质押分红

这两年DeFi的兴起，让世界看到了金融的另一种形式。越来越多的团队开始思考如何把传统的金融业务搬进区块链世界。区块链因其公开透明，不可篡改的性质，优势是显而易见的。然而一旦进来后才会发现区块链性能非常低效，同时与区块链交互又是非常昂贵的。所有区块链为了保证自身的正常运转，都设计了一套负反馈经济模型，典型的如以太坊的gas模型。许多看似简单的逻辑，用智能合约却很难实现。以前学过的算法和数据结构，在这里突然发现用不了了。也许我们需要新的思维，一种去中心化的思考方式。

废话不多说，我们这里就来分析一下常见的质押分红，这个功能怎么用智能合约实现。

质押分红是什么？

假设你开了一个网店，并发行了一种积分。用户购买商品的时候可以获得一定数量的积分。假设比例为1:100，1块钱的商品送100积分，积累的积分可以用来兑换商品。但是你不希望用户用积分来兑换你的商品，这是显然的。于是你设计了一个程序（智能合约），让用户自愿把他的积分质押起来，当然用户也可以在任何时候从智能合约中赎回属于自己的积分，就像我们在银行存钱一样。为了让用户自愿去质押，你修改了规则，将原来买1块钱商品可以获得100积分，现在改成了50积分，另外再将50积分按每个用户在智能合约中质押的积分比例分发给这些用。质押的积分越多，获得的积分也越多。购买的人越多，获得的积分也越多。积分有了利息，于是那些积分大户，纷纷把积分质押起来，赚取利息，并且还主动帮你推广网店。因为他们实际上已经成了网店的股东。

这个智能合约该怎么实现呢？

为了用智能合约实现，我们先把发行的积分token化，一个遵循ERC20标准的token。按照正常的思维，显然这个智能合约必须实现三个方法，也就是质押、赎回、分红。用户调用质押方法，将自己的token存入合约，合约中记录每个用户质押的token数量。用户通过赎回方法赎回之前质押的token。网店店主通过调用分红方法，传入用于分红的token，循环遍历所有质押的用户，按照质押数量比例分红。这里就有个问题，也就是前面提到的，区块链是昂贵的，里面不应该有大循环。因为gas费太高，甚至可能失败。所以我们应该思考一种没有循环的分红方式。

买过基金的童鞋们可能会发现，这里的质押跟买基金非常像。我们买入基金时，它会返回给你一定的份额。这个份额数量怎么来，就是用你买入的钱除以当前这只基金每份的价格。举个例子，假设有一只基金每份2元，你买入1000元，你将得到500份。过了一段时间，这只基金价格涨到了3元，你把手里的那500份卖掉得到1500元，赚了500。当然基金价格也有跌的时候，这时你卖掉就亏了。我们分析一下里面的逻辑，基金的价格怎么来。显然价格等于总价值除以总份额，价格是算出来的，只需记录基金的总价值和份额就可以了。我们买入基金时，总价值增加了，为了保证价格不变，份额也等比例增加了，这个比例就是价格。卖出时同理，份额减少，总价值等比例减少。为什么基金会有涨和跌，因为基金经理拿着基金的钱去投资，当然有赚有亏，也就是总价值变化 了，份额还是没变。

回到我们的质押分红合约，实际上就是一只基金，区别在于基金的钱是要拿去投资的，可能会亏损，而我们质押的token是躺在合约里面的。质押分红合约相当于一只只涨不跌的基金，质押相当于买入基金，赎回相当于卖出，分红就是把token转入合约，也就是总价值变大了。所以分红函数是不需要实现的，只需要往合约地址转账即可。

更进一步，我们还可以把份额设计成ERC20的token，命名为LP，这样LP也是可以转账的。所以核心的功能只剩下质押和赎回两个函数了。质押相当于铸造新的LP token，代码如下：

function mint(uint tokenAmount) public {
     require(tokenAmount > 0, "invalid tokenAmount");

     uint lpAmount = 0;
     if (m_totalSupply == 0 || totalToken() == 0) {
         lpAmount = tokenAmount;
         m_balances[msg.sender] = lpAmount;
         m_totalSupply = lpAmount;

     }else {
         lpAmount = m_totalSupply.mul(tokenAmount).div(totalToken());
         m_balances[msg.sender] = m_balances[msg.sender].add(lpAmount);
         m_totalSupply = m_totalSupply.add(lpAmount);
     }

     require(IERC20(m_token).transferFrom(msg.sender, address(this), tokenAmount), "failed to Transfer token");
         emit Transfer(address(0), msg.sender, lpAmount);
     emit Mint(msg.sender, lpAmount, tokenAmount);
}

第一次质押时，发行的LP数量和传入的token一样，之后按等比例发行。

赎回相当于销毁LP token，代码如下：

function burn(uint lpAmount) public {
     require(lpAmount > 0, "invalid lpAmount");
     require(lpAmount <= m_balances[msg.sender], "lpAmount exceed range");

     uint tokenAmount = totalToken().mul(lpAmount).div(m_totalSupply);

     m_balances[msg.sender] = m_balances[msg.sender].sub(lpAmount);
     m_totalSupply = m_totalSupply.sub(lpAmount);

     require(IERC20(m_token).transfer(msg.sender, tokenAmount), "failed to Transfer token");
     emit Transfer(msg.sender, address(0), lpAmount);
     emit Burn(msg.sender, lpAmount, tokenAmount);
}

赎回的时候按等比例销毁LP即可。

总结一下

传统金融很多逻辑都是可以用区块链实现的，包括在电商行业流行的各种优惠券，积分券等等。相对于传统互联网方式，区块链的方式更透明，也更灵活。同时对于智能合约开发人员又提出了新的要求，不仅要会写代码，还有掌握一定的金融知识。用去中心化的思维，灵活运用。

完整的代码在github上面：

https://github.com/liyue201/stock-contract

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