Thorchain：运行原理和代币机制

PA荐读｜2020-11-11 15:32

Thorchain是去中心化的流动性网络，为了简单理解，可以类比为跨链的Uniswap。

（花瓶里的十五朵向日葵，梵高）

Thorchain是去中心化的流动性网络，为了简单理解，可以类比为跨链的Uniswap。

关于Thorchain，可以参考蓝狐笔记之前的文章《RUNE的价值捕获》、《RUNE的分布现状》。

RUNE是Thorchain的代币。

Thorchain跟其他的跨链兑换项目不同，它不是通过“代币包装”（warpped token）的方式进行资产跨链（如wbtc），而是直接进行跨链的兑换，且是以去中心化的方式来完成，它无须将代币交付第三方进行保管。

Thorchain的运行原理

Thorchain是基于Tendermint&Cosmos-SDK的流动性协议，它利用门限签名机制（Threshold Signature Schemes）创建了一个无须许可无须信任的跨链交易市场。Thorchain的流动性也是由流动性提供者提供，流动性提供者可以赚取交易费用和代币激励，这个跟Uniswap类似，市场的价格通过资产池中的资产比率来维持，如果池中的价格偏离市场价格，套利者会通过套利交易致使其价格与市场价格保持一致。它跟Uniswap的主要不同在于它可以实现直接的跨链资产兑换。

在Thorchain上有四种角色：流动性提供者、兑换者、套利者以及节点运营者。节点运营者负责维护网络的运行和安全，可以获得RUNE的代币奖励，但与此同时也需要提交保证金防止其作恶。

从技术层面，支撑Thorchain运行的有三个方面：单向状态锚定（1-way state pegs）、状态机（state Machine）、门限签名机制协议（TSS Protocol）。它将这三种技术结合起来，同时通过RUNE代币的激励机制，形成了Thorchain的去中心化跨链兑换机制。

*单向状态锚定

跨链状态锚定连接主链和Thorchain，这个机制并没有将资产锁定，只是锚定链的状态，也称之为单向状态锚定。其中，每个连接的链都有一个“Bifröst”模块，它可以处理连接到该链的细节，如链配置和交易详情。节点完成同步后，他们会监视每条链上资金库（vault）地址，如果他们看到所监视的Vault地址有相关的进入交易，他们会将其转换为Thorchain的见证交易。无论交易类型如何，每个链的见证交易参数基本相同。Thorchain处理每个观察到的交易，并收集签名者。一旦绝大多数节点同意特定的交易，它将从等待状态转换为最终状态。简单来说，Thorchain节点观察到其他区块链交易，然后通过节点的共识证明该交易的发生。

从兑换者的角度，首先只要有相应的流动性池，兑换者就可以进行交易。流动性池中的资产由RUNE和其他链资产组成，每个池的资产都有RUNE，它在单个连续的流动性网络中将所有池资产联结起来，形成连续流动性池。当用户在Thorchain上进行两个连接链资产的兑换时，它是在两个池中进行兑换，首先在第一个池中将该链资产兑换为RUNE，然后将RUNE转移至第二个池，在第二池中将这些RUNE兑换成目标资产。这个过程中，用户不会感知到RUNE，这些可以由状态机来处理。

*Thorchain的状态机

状态机处理已完成的交易和执行逻辑，例如对交易排序、计算状态更改并将其委托给特定的流出资金库（Vault）。最后会创建txOUT 条目并存储在Key-Vaule存储中。

*门限签名机制（TSS）

Thorchain采用门限签名机制的核心原因是安全考虑。转移链上资产首要考虑是安全。通过TSS，Thorchain可以提供较高层级的安全性，在生成新地址和签名交易时相应降低风险。创建完最终的交易之后，签名者从本地副本下载交易，并使用各自链的客户端将其序列化为目标链的正确交易。然后再将其发送到协调密钥签名的TSS模块。最终签名的交易广播到各自的链上。

总结来说，单向状态锚定允许chain-agnostic的桥接协议；状态机协调资产兑换逻辑和委托赎回交易；Bifröst Signer Module（签名者模块）将赎回交易转换为特定链的交易；TSS协议支持分布式门限密钥签名。

Thorchain的代币机制

RUNE是Thorchain的代币，它在Thorchain生态中是不可或缺的组成部分。它跟流动性、安全、激励治理都密切相关。

*流动性：RUNE可以作为一种结算资产。

*安全性：RUNE可以作为抗女巫攻击的重要机制。

*激励：RUNE可以用作为激励代币。

*治理：RUNE可以用作为治理代币。

1.RUNE价值与流动性池资产的关系

RUNE是Thorchain原生的基础代币，在流动性池中，它跟其他资产一起注入。这一点类似于Uniswap，在为Uniswap提供流动性时，在往池中注入一种资产的同时也注入ETH。假设没有RUNE作为基础结算货币，每个资产都需要跟其他资产组成流动性池，一个新资产会需要创建很多流动性池，从而稀释流动性。

由于RUNE在流动性池中有50%比例的资产，也就是说，如果流动性池有价值1亿美元的其他链上资产，那么也需要有1亿美元的RUNE注入池中，此外，为了保证池中资产的安全，至少需要质押价值2亿美元以上的RUNE。这种情况下，RUNE的锁定资产价值可以达到3亿美元以上。这意味着，随着池中链上资产的增加，RUNE的价值也会相应随之增加，否则它无法支撑起去中心化跨链兑换的运行。从这个角度，RUNE代币跟Thorchain运行有很高的融合度。

2.RUNE用于抗女巫攻击

比特币使用一CPU一票的PoW机制来防止对其网络的控制，ETH2.0则使用32ETH一票的PoS来防止对其网络的控制。

Thorhain也是PoS网络，Thorchain的节点需要提交保证金（至少100万个RUNE，当前价值60万美元左右），这个保证金不仅用于获得节点资格，同时还用于承保池中的资产。如果节点想窃取资产，节点的保证金会被扣除，且量是1.5倍。通过质押保证金的形式，确保节点不会做恶。

3.RUNE用于网络运行的激励

*用作为费用

RUNE是Thorchain的原生代币，它网络上可用作为交易费用。所有兑换交易需要支付固定的网络费用，以及动态的费用。这可以防止各种攻击，例如拒绝服务攻击等。

*补贴gas等费用

Thorchain上进行跨链兑换需要持续消耗gas等费用，Thorchain会持续观察外部交易，发现所消耗的gas等费用，并向流动性提供者支付两倍于费用价值的RUNE。

*增发奖励

在收取费用和补贴gas之后，Thorchain计算区块奖励，根据激励钟摆算法将其划分，然后支付给RUNE代币的质押者以及流动性提供者。这些奖励会促使节点质押最佳数量的保证金RUNE，并向流动性池提供流动性。

Thorchain的RUNEVault计划跟社区的形成

Thorchain的RUNEVault质押计划持续了66周，一共有2600位成员参与，质押了1.6亿的RUNE，激励质押者6500万RUNE（截止到蓝狐笔记写稿时，奖励价值高达4300多万美元）。