全球视野本土智慧GLOBALVIEWLOCALWISDOM区块链进化史——DeFi开启去中心化金融时代证券研究报告——行业报告2021-6-1证券分析师：熊莉xiongli1@guosen.com.cn 证券投资咨询执业资格证书编码：S0980519030002 全球视野本土智慧GLOBALVIEWLOCALWISDOM21、区块链技术1.0：比特币—去中心化、抗通胀、加密的全球数字资产1.1 比特币的诞生背景1.2 比特币背后的技术原理1.3 比特币挖矿耗能情况分析1.4 比特币的投资价值1.5 比特币的持仓分布1.6 全球企业和金融机构配置对比特币价格的潜在影响2、区块链技术2.0：智能合约—基于编程语言运行在去中心化网络上的不可篡改的合同2.1 智能合约的产生背景2.2 智能合约的应用案例3、区块链技术3.0 ：DeFi—基于智能合约发展的去中心化金融生态3.1 DeFi的发展历程和生态现状3.2 DeFi应用—借贷（抵押数字资产贷出数字资产）3.3 DeFi应用—去中心化交易所（Decentralized Exchange）3.4 DeFi应用—去中心化衍生品（合成资产案例）3.5 DeFi应用—去中心化保险3.6 DeFi应用—机枪池、实现资产收益最大化4、风险提示 nMyQvMmMtQtMnOmPmPqRqN8O9R6MsQmMnPrQkPpPsMjMoOpN7NpPvMuOmQqRMYqQsO全球视野本土智慧GLOBALVIEWLOCALWISDOM区块链1.0：比特币—去中心化、抗通胀、加密的全球数字资产3 全球视野本土智慧GLOBALVIEWLOCALWISDOM比特币的诞生背景—对抗金融危机下的无限量宽松42008年11月,比特币正式诞生，中本聪首次在网络上发表了比特币的白皮书,其标题为《比特币:对等网络电子现金系统》(Bitcoin:APeer-to-PeerElectronicCashSystem)整个论文详细论述了如何通过对等网络来创造一种“不需要依赖信任的电子交易系统”。2009年1月3日，比特币的区块链网络上出现了第一个区块,也被称为创世区块。在挖出首个区块后,中本聪在区块上留下了一句话,“TheTimes3January2009Chancelloronbrinkofsecondbailoutforbanks“,是当天泰晤士报的头版标题。08年发生金融危机后,全球央行开启了量化宽松,缓解市场的资金压力,这句话正好记录了在09年1月3号,财政大臣正处于实施第二轮银行紧急援助的边缘。2010年12月12日，这一天也是比特币历史上的重要一天，比特币创始人中本聪在Bitcointalk上发表了最后一篇稿子，从此销声匿迹。图1：2009年1月3日泰晤士报标题资料来源：国信证券经济研究所整理图2：影响美元购买力的核心事件资料来源：国信证券经济研究所整理 全球视野本土智慧GLOBALVIEWLOCALWISDOM比特币背后的技术原理—区块链技术5比特币的底层重要技术是区块链（Blockchain）技术，区块链技术也起源于比特币，本质上是一个去中心化的数据库。简单理解，区块链将原来中心化传统机构的“账本”，分布在全球所有的参与节点上，每个节点都充当记账的角色。比特币网络会动态调整打包区块的速度，平均每10分钟一个新的交易区块会被添加到总账本中，人们称之为“区块链”。区块链包含了自比特币系统启动以来所有的历史交易记录。截止2021年6月1日，目前总共有将近68万个区块完成打包，总共大小约348GB左右。工作量证明机制（PoW）：比特币网络中的节点按照规则进行加密哈希计算，以竞争获得生成新区块的权利。每个区块的产生都需要解决一个数学难题，这个数学难题只能通过暴力计算和多次试错来解决。节点在竞争获胜后就获得记账权，它生成区块成为最新区块后，就获得与新区块对应的挖矿奖励。工作量证明也是区块链账本的安全机制。如果不重做“工作量证明”所需的大量计算则此链条不可修改，这一共识机制保证了区块链上的数据的可靠性。最长链原则：在任何时刻，最长的链条是所有人都接受的最终记录。图3：比特币系统设计的五大要点资料来源：国信证券经济研究所整理比特币系统A Peer-to-Peer Electronic Cash System工作量证明机制（POW）分布式账本最长链原则去中心化网络图4：比特币网络全球算力的分布资料来源：ARK官网、国信证券经济研究所整理 全球视野本土智慧GLOBALVIEWLOCALWISDOM比特币背后的技术原理—减半周期设定6根据比特币的原始代码的设定，基于工作量证明机制（POW）的挖矿，每隔21万个区块，矿工的奖金就会减半(大约每隔四年发生一次)。比特币最早的供应是每个区块50个比特币，21万个区块挖出后该奖励降低到25个比特币，然后到2016年每个区块奖励变得只有12.5个。最近一次减半发生在2020年5月，每个区块的奖励已经降至6.25个。供应减半是很难被预先定价的。减半预期会影响供求关系，从而影响价格，进而影响事件中的潜在价格。但是实际减半发生后，看起来被“定价”了的比特币，在需求稳定的情况下，价格仍会上涨。但是在历史上由于每轮减半的数量随着时间推移而减少，相应对供给格局的影响也在减弱。整个挖矿奖励减半的机制将延续到2140年左右，在那之后，矿工确认交易的奖励将会转为由网络上的用户所支付。比特币网络上的竞争将会促使交易费用维持在较低的水平。图5：比特币历年减半价格走势资料来源：Wind、国信证券经济研究所整理 全球视野本土智慧GLOBALVIEWLOCALWISDOM比特币挖矿耗能情况分析7比特币、黄金、全球银行体系耗能对比：剑桥大学比特币耗电量指数的数据显示，比特币挖矿每年耗电量预计为115太瓦时（1太瓦时为10亿度电），约等于全球发电量的0.51%。假设每年黄金产量约2500-3000吨，将消耗约132太瓦时的电力。GalaxyDigital数据指出，相比起比特币的能耗使用，传统金融行业的耗能相对较复杂，假设我们考虑运行全球所有ATMs、银行营业部、支付系统以及银行数据中心，光电力的消耗将超过260太瓦时。考虑到挖矿支出是维系比特币体系运行的最主要成本，在与传统银行体系对比的同时，我们还需考虑维护传统银行体系电力以外的成本，比如银行体系的管理成本、印钞成本、假币干扰及反假币行动成本等。剑桥大学数字资产研究报告指出，全球39%的基于工作量证明挖矿机制下的电力消耗来自于可再生能源。比特币矿业可能会对可再生能源的发展产生积极影响，比如通过储能的方式将间歇性电力资源转化为基本负载发电，从而影响向电网供应的可再生能源的数量。图6：比特币耗能对比资料来源：Galaxy Digital、国信证券经济研究所整理 全球视野本土智慧GLOBALVIEWLOCALWISDOM比特币投资价值—继承黄金重要属性，数字化使其更优8比特币不仅继承了黄金的全部重要属性，同时还具有黄金无法比拟的优势：抗通胀，用于价值存储：总量恒定2100万个，目前已经挖出1869万个左右。比特币的最小单位为一聪，相比黄金更易于分割。数字化，易于转移和携带：比特币可以在全球网络内，以绝对安全的方式进行转移，只需要付出数美元的手续费和十几分钟耗时便可完成转账，不依赖任何第三方结算。比特币在全球数千个数字资产交易所24小时365天交易。去中心化，不依赖机构背书：比特币的每一笔交易，都由区块链上的所有节点确认，而不依赖于某一中心化机构背书，因此大幅提升了抗攻击性。在去中心化的部署下，黑客无法通过攻击某一节点而使整个网络瘫痪，对去中心化系统进行攻击破坏的成本相比中心化系统更高。同时比特币网络上的每一个节点都是平行的，不存在上下级和主从的关系。图7：1933年美国政府宣布没收私人黄金的海报资料来源：国信证券经济研究所整理图8：金本位下的美元资料来源：国信证券经济研究所整理 全球视野本土智慧GLOBALVIEWLOCALWISDOM比特币持仓分布—头部持币地址多数为数字货币交易所9图9：比特币持仓分布（更新于2021年5月7日）资料来源：ofbtc.com、国信证券经济研究所整理比特币在全球的持仓分布较为分散，头部持币地址大部分来自于数字货币交易所。根据2013年Sergio的一篇文章分析指出，中本聪的持币数量为114.88万个。有证据显示比特币网络前36000个区块都是由同一台电脑挖出的，挖矿的人很可能是中本聪。 全球视野本土智慧GLOBALVIEWLOCALWISDOM比特币持仓分布—全球上市公司持仓10图10：全球上市公司持有比特币的数量统计资料来源：coingecko.com、国信证券经济研究所整理根据上市公司公告统计，全球目前有23家上市公司持有比特币，总共持有180,335枚比特币，约占比特币总量的0.96%。#Company上市公司Symbol股票代码Country上市国家Total Bitcoin持有比特币数量Entry Value (USD)购买时的持仓市值Today's Value (USD)2021年5月7日持仓市值% of Total BTC Supply比特币总量占比1MicroStrategy Inc.NASDAQ:MSTRUS91,579$2,226,000,000$5,134,322,905 0.44%2TeslaNASDAQ: TSLAUS48,000$1,500,000,000$2,691,091,838 0.23%3Galaxy Digital HoldingsTSE:GLXYCA16,402$134,000,000$919,568,507 0.08%4Square Inc.NASDAQ:SQUS8,027$220,000,000$450,029,046 0.04%5Marathon Patent GroupNASDAQ:MARAUS4,813$150,000,000$269,838,021 0.02%6Hut 8 Mining CorpTSX:Hut-8CA2,851$36,788,573$159,839,642 0.01%7NEXON Co LtdTYO: 3659Japan1,717$100,000,000$96,262,598 0.01%8Voyager Digital LTDCSE:VYGRCA1,239$7,927,182$69,463,808 0.01%9Riot Blockchain, Inc.NASDAQ:RIOTUS1,175$7,200,000$65,875,686 0.01%10Aker ASA (Seetee AS)OL:AKERNO1,170$58,599,450$65,595,364 0.01%11MeituHKG:1357HK940$49,500,000$52,749,325 0.00%12Coin Citadel IncOTCMKTS:CCTLUS513$184,390$28,761,044 0.00%13Cypherpunk Holdings IncCSE: HODLCanada350$5,637,663$19,622,545 0.00%14Advanced Bitcoin Technologies AGABT:GRDE254$2,117,978$14,240,361 0.00%15BIGG Digital Assets Inc.CNSX:BIGGCA239$2,690,387$13,399,395 0.00%16Cypherpunk Holdings Inc.CSE:HODLCA235$1,630,000$13,175,137 0.00%17DigitalXASX:DCCAU215$874,835$12,053,849 0.00%18Hive BlockchainCVE:HIVECA211-$11,829,591 0.00%19Fortress BlockchainTSXV:FORTCA163-$9,149,712 0.00