DeFi 블록체인 금융 이해하기
DeFi 분야는 최근 블록체인 분야에서 주목받고 있는 분야이지만, 구체적인 동작 매커니즘을 이해하기가 쉽지가 않습니다. 블록체인 기술에 관심있는 개발자분들을 포함한 많은 분들이 블록체인 기반 DeFi 금융 서비스들이 어떤 원리로 동작하는지 이해하시는데 도움이 되었으면 하는 바램으로 DeFi 금융 서비스들의 동작원리를 설명하는 글을 작성하게 되었습니다.
written by a blockchain developer Bezalel Lim
DeFi는 Decentralized Finance의 약자로, 최근 DeFi로 예치된 암호화폐의 규모가 급증하면서(DeFi 대출 담보 $1B 규모, 암호화폐 Staking $10B 규모) 최근 암호화폐 분야에서 가장 주목받고 급성장하고 있는 분야입니다. DeFi의 정의는 아직 모호하고 현재 암호화폐 분야에서 광범위한 의미로 사용되고 있지만, 블록체인상에서 암호화폐를 예치하여 이자수익을 내거나, 암호화폐를 담보로 스테이블 코인(Stable Coin, 달러와 같은 법정화폐에 가격이 고정되는 특성을 가진 암호화폐)이나 다른 암호화폐를 빌려서 레버리지 투자를 가능하게 해주는 DeFi Lending 서비스 분야에 대해 그 동작원리들을 소개하고자 합니다.
DeFi를 탄생시킨 블록체인 Smart Contract 기술
최초의 공개형 블록체인인 비트코인(Bitcoin)은 암호화폐(BTC)의 소유권과 이체내역을 인터넷 상의 공용 장부(Ledger)에 안전하고 투명한 방식으로 기록하는 기능을 가지고 있습니다. 비트코인 계좌의 비공개 암호키 정보만 가지고 있으면 제3자의 통제와 개입없이 인터넷 상의 비트코인 네트워크를 통해 자유롭게 암호화폐를 전송하고 받을 수 있습니다. 하지만 단순한 암호화폐 전송 기능 이상의 복잡한 금융의 기능들을 비트코인 블록체인 위에서는 구현할 수가 없습니다. 이더리움(Ethereum), 이오스(EOS)로 대표되는 ‘스마트 컨트랙트’ 기반 공개형 블록체인들이 나오게 되면서, 블록체인 네트워크가 미리 정해진 기능(예, 암호화폐 장부)만을 처리하는 것을 넘어, 누구든지 원하는 기능을 언제든지 프로그래밍 하여 블록체인상에서 실행할 수 있도록 하는 혁신적인 기술적 환경이 만들어지게 되었습니다. 이더리움, 이오스와 같은 블록체인 네트워크는 인터넷을 통해 연결된 하나의 글로벌 공용 컴퓨터로 볼수 있으며, 공개형 컴퓨터에서 실행하고자 하는 기능들을 누구든지 프로그래밍하여 블록체인 상에 배포할 수 있고 인터넷에 연결된 누구나 배포된 프로그램 기능들을 사용할 수 있게 되었습니다. 이렇게 블록체인 상에 배포되고 실행되는 컴퓨터 프로그램들을 “스마트 컨트랙트”라고 합니다. 블록체인 기술은 컴퓨터 프로그램 코드로 구현된 계약이 조작/위변조가 불가능한 방식으로 프로그래밍된 코드대로만 안전하고 투명하게 실행되는 것을 보장해주는 기술입니다. 기존의 금융시스템은 신뢰기관(금융기관 등)의 통제하에 폐쇄된 시스템을 통해 금융서비스가 안전하게 구현되고 실행되어 왔지만, 프로그래밍이 가능한 블록체인 기술의 탄생으로 인해서, 인터넷 상에서 탈중앙화된 블록체인 컴퓨터 네트워크 위에서 스마트컨트랙트 프로그램 코드로 운용되는 암호화폐에 기반한 블록체인 금융 서비스들이 가능하게 되었습니다.
암호화폐 담보 DeFi 스테이블 코인 발행의 원리
(스마트컨트랙트로 암호화폐를 담보로 스테이블코인 대출하기)
$1의 가치를 유지하는 암호화폐를 발행하는 간단한 방법은 신뢰할 수 있는 누군가가 자신의 은행계좌에 소유하고 있는 달러를 담보로 블록체인상에 동일한 양의 달러 암호화폐를 블록체인 장부 상에 발행하는 것입니다. 이렇게 발행된 달러에 고정된 암호화폐는 발행주체가 언제든지 실제 달러로 지급 보증해줄 것이라는 신뢰를 가정하고 사용할 수 있습니다. Tether 사에 의해 발행되어 현재 $4.6B 정도가 주요 공개 블록체인들 상에 유통되고 있는 USDT 스테이블코인이 대표적인 예입니다. USDT는 중앙집중적으로 USDT 발행을 컨트롤할 수 있는 Tether사를 신뢰해야하는 카운터파티 리스크를 항상 가지고 있습니다.
기존 법정화폐를 지급보증하는 중앙집중적인 방식이 아닌, 공개형 블록체인에서 유통되고 있는 이더리움(ETH), 이오스(EOS)와 같은 암호화폐를 블록체인 상에 담보로 묶어두고 담보로 제공한 암호화폐의 가치보다 적은 양의 달러 스테이블코인을 발행(담보대출)하는 방식이 스마트컨트랙트 기술로 블록체인 상에 구현될 수 있습니다. 현재 가장 규모가 큰 암호화폐 담보 스테이블 코인은 이더리움 블록체인의 자체(Native) 암호화폐인 ETH를 담보로하여 MakerDAO 스마트컨트랙트 프로그램을 통해 발행되는 Dai 스테이블 코인입니다. 1 DAI는 $1에 고정되도록 설계되어 있습니다. Dai 스테이블코인을 예로 암호화폐 담보 스테이블코인 발행 원리를 설명하겠습니다.
이더리움 블록체인 상에 10 ETH를 소유하고 있는 누군가가 이더리움의 가격이 $150/ETH 인 시점에 담보비율(Collateralization Ratio) 250%로 담보 암호화폐 자산 10 ETH($1500의 자산가치)를 MakerDAO 스마트컨트랙트에 전송하면 스마트컨트랙트 프로그램(코드)이 실행되어 600 DAI ($600의 가치) 스테이블코인이 자동으로 발행되고 자신의 이더리움 계정으로 전송되어 집니다. 담보로 전송된 10 ETH의 암호화폐는 스마트컨트랙트 코드로 프로그래밍된 동작 대로만 움직일수 있도록 묶이게 되는데, 발행된 DAI를 다시 상환하거나 암호화폐가격 하락으로 담보가 자동으로 청산(Liquidation, Margin Call)이 일어날 때만 암호화폐가 스마트컨트랙에서 출금될 수 있으며, 어느 누구도 임의로 담보자산을 출금할 수 없게 됩니다. 블록체인 상의 스마트컨트랙트 컴퓨터 코드가 마치 금융기관과 같이 대출실행, 담보보관, 대출상환, 담보청산과 같은 금융서비스 기능을 수행하게 되는 것입니다.
현재 MakerDAO 스마트컨트랙트에 지정된 최소담보유지비율(Minimum Collateralization Ratio, Liquidation Ratio)은 150%로 현재 가격 $150/ETH 기준으로 최대 1 ETH 당 최대 100 DAI 까지 발행할수 있으나 (10 ETH 담보로 1000 DAI 발행) 담보비율을 낮게 설정하여 많은 DAI를 발행하게 되면 ETH 가격이 조금만 하락해도 담보로 잡힌 암호화폐가 금방 청산을 당해 손해를 입게될 수 있습니다. 담보 암호화폐의 가치가 충분히 하락하지 않고 최소담보유지비율 이상을 유지하고 있을 때에는 언제든지 발행된 600 DAI와 상환 수수료를 합한 양의 스테이블코인을 스마트컨트랙트로 전송하여 상환처리를 하고 담보로 묶여있던 10ETH를 그대로 돌려받을 수 있습니다. 그러나, 담보비율 250%로 600 DAI를 발행했지만 ETH의 가격이 $90 이하로 떨어져서 담보비율이 150% 이하로 떨어지게되면 (담보 10 ETH의 가치가 $900 이하로 떨어져 발행된 DAI 가치의 150%이하로 됨) 담보 청산 프로세스가 스마트컨트랙트를 통해 진행됩니다. 담보 청산 시 해당 담보로 발행된 스테이블코인(Debt)의 가치를 뺀 마진(청산담보비율이 150%인경우 청산시 상환 대상 스테이블코인 가치의 50% ($300=$900–600DAI))에서 청산 패널티 수수료(발행된 DAI의 15%)를 제한 나머지 마진이 존재하는데, 이 차이를 통해 누구든지 시세 차익을 실현할 수 있도록 공개 경매가 스마트컨트랙트를 통해서 진행됩니다. 경매 낙찰금액(DAI)에서 발행된 스테이블코인을 상환(폐기)하고 청산 패널티 수수료를 제한 나머지 금액은 청산당한 스테이블코인 발행자(대출자)에게 반환됩니다. 예를들어, 위의 예에서 10ETH 담보가 어떤 경매 참여자에게 800 DAI에 낙찰이 되면 낙찰자는 $100의 시세차익을 얻을수 있으며, 600 DAI는 상환처리되어 폐기되고, 90 DAI는 청산 수수료 수익으로 스마트컨트랙트에 쌓이게 되고, 110 DAI는 청산당한 원래 대출자에게 반환됩니다. (MakerDAO의 실제 담보 청산 경매 프로세스는 2단계로 이루어지며 청산당한 대출자에게 경매 후 돌려줄 몫을 ETH로 돌려줍니다)
담보가치가 떨어지는 경우 스마트컨트랙트를 통해 자동으로 청산이 일어나기 때문에 항상 유통중인 스테이블코인의 가치는 최소담보유지비율(>100%) 이상의 가치를 가진 암호화폐 현물로 그 가치가 충분히 지지받게 되며, 스테이블코인의 발행과 청산에 사용되는 담보 암호화폐(ETH)의 가격을 달러기준 가격으로 적용하기 때문에 발행된 스테이블코인은 달러에 가치가 고정됩니다. 스마트컨트랙트는 항상 실시간으로 담보로 설정된 암호화폐가격 정보를 정확하게 알수가 있어야하는데, 블록체인은 블록체인 외부의 암호화폐 거래소들에서 거래되고 있는 암호화폐 가격을 자체적으로 알수가 없기 때문에 (블록체인 자체에 탈중앙화 거래소(DEX)가 구현되어 있는 블록체인인 경우는 블록체인 자체적으로 암호화폐 가격을 알수도 있습니다.) 누군가는 암호화폐 가격을 실시간으로 블록체인에 입력해주어야 합니다. 블록체인에 블록체인 외부에서 발생하는 신뢰도가 높은 정보를 주입시켜주는 주체들을 ‘오라클’이라고 합니다. 암호화폐 가격 정보를 블록체인에 제공하는 오라클은 보통 신뢰를 받는 여러 주체들에 의해 분권적으로 운영이 되며, 일반적으로 여러 오라클들이 입력한 가격정보의 중간값을 사용하는 등의 신뢰성을 높히는 방식을 채택합니다. (ChainLink와 같은 오라클 서비스를 위한 전용 블록체인도 있습니다)
최근, Dai 스테이블 코인의 수요가 급증하도록 한 특별한 기능이 있는데, 유통되는 Dai 스테이블 코인을 MakerDAO 스마트컨트랙트에 다시 예치(Saving)를 하면 예치하는 기간의 제약 없이 연 8%의 이자를 Dai로 받을 수 있도록 한 Dai 예금 이자 수익입니다. (Dai Savings Rate) 이렇게 Dai 예금이자를 줄 수 있는 이유는 Dai 스테이블코인 발행 후 상환 또는 청산 과정에서 수수료 수익이 스마트컨트랙트에 발생하고 이 수익중 일부를 Dai 예치 이자로 지급할 수 때문입니다. 직접 ETH를 담보로 DAI를 발행하지 않더라도 암호화폐 거래소를 통해 DAI를 구매할수 있으므로, 구매한 DAI를 MakerDAO 스마트컨트랙트에 예치하여 이자수익을 낼수 있으므로 상당히 매력적인 투자대상이 될 수 있습니다.
발행된 스테이블 코인은 암호화폐 거래소들 또는 DEX(탈중앙화거래소)를 통해 다른 암호화폐를 구매하는데 사용할 수 있기 때문에 암호화폐 담보를 활용한 레버리지 투자를 가능하게 합니다. (ETH를 팔아서 다른 암호화폐를 구매하는 대신, ETH 담보대출을 통해 얻은 Dai 스테이블 코인으로 재투자가 가능, ETH에 대한 Long Position) 또한 스테이블코인은 사람들이 일상적으로 사용하고 있는 법정화폐에 가치가 고정되기 때문에 일반 화폐처럼 결제 수단으로 사용되기 좋으며, 이렇게 발행된 스테이블 코인을 기반으로한 다른 블록체인 서비스들이 파생되어 나올수 있는 토대를 마련해 줄수 있습니다.
최소담보유지비율(Liquidation Ratio), 상환 수수료율 (Stability Fee), 청산 패널티 수수료율(Liquidation Penalty Fee), Dai 스테이블코인 예치 이자율(Dai Savings Rate), 담보 암호화폐 가격을 제공하는 오라클 목록 등은 스마트컨트랙트상에 고정되어 있지 않고 상황에 따라 변경될 수 있습니다. 누군가에게 이런 주요 변수들을 변경할수 있는 권한이 주어져야 하는데, 블록체인 상의 투표를 통해 주요변수들이 변경됩니다. MakerDAO 스마트컨트랙트에는 DAI 스테이블코인외에 MKR이라는 가격 변동이 있는 별도의 암호화폐가 존재하는데 MKR의 보유 지분만큼 MakerDAO의 스마트 컨트랙트 운영에 대한 투표권을 행사할수 있습니다. 암호화폐의 지분을 이용한 투표를 통해 블록체인상에서 의사결정을 하는 조직을 DAO(Decentralized Autonomous Organization)라고 합니다. 중앙집권적인 주체가 의사결정권한을 독점하는 것이 아니라, 자유롭게 거래가 가능한 MKR 암호화폐 지분을 가진 여러 주체들에의해 탈중앙화된 형태로 의사결정을 하는 방식으로 MakerDAO 시스템이 운영됩니다. MKR 암호화폐는 의사결정 투표권한 외에 다른 유틸리티가 있습니다. MakerDAO 스마트컨트랙트에 상환수수료 수익과 청산수수료 수익이 일정 수준 이상 쌓이게 되면 초과된 수익금(DAI)을 MKR 소유자들이 싼 가격에 MKR 암호화폐로 구매하도록 경매에 참여할 수 있도록 해줍니다. 경매에 낙찰된 MKR 암호화폐는 소각되기 때문에 DAI 발행,상환,청산이 많아지면 MKR의 유통량이 줄어들어 가치는 올라가게 됩니다. 담보가치 하락으로 인한 청산 경매 시 담보 암호화폐가 경매에 낙찰되지 않는 경우에는 MakerDAO 스마트컨트랙트의 수익금 풀에서 DAI를 사용(소각)하여 담보 청산을 하게되는데, 수익금 풀이 마이너스가 되는 경우 새로운 MKR 암호화폐를 신규 발행하여 시장가보다 저렴한 가격으로 경매를 하여 모자라는 DAI를 수급하게 됩니다. ETH 암호화폐 가격이 급격히 하락하여 Dai 자동 청산이 많아지고 담보물 경매 참여 수요가 작아지면 MKR 암호화폐가 신규 발행되어 MKR의 시장 가격도 떨어지게 됩니다.
MakerDAO는 ETH 외에 이더리움 블록체인 상의 다른 지정된 암호화폐들도 담보로 설정할 수 있으며, 현재 MakerDAO에 예치된 담보 암호화폐는 $560M 규모이고, 발행되어 유통되고 있는 Dai 스테이블코인은 $140M 규모입니다. 이오스 블록체인에도 작년에 런칭된 EOSDT라는 MakerDAO와 유사한 방식의 EOS 암호화폐 담보 스테이블 코인이 운영되고 있습니다. EOSDT는 이더리움 블록체인에 비해 이오스 블록체인이 제공하는 장점인 트랜잭션 수수료가 소모되지 않고 빠른 트랜잭션처리가 가능한점, 블록체인자체에 구현된 EOS REX 예치 수익, 블록생산자 수익 공유와 같은 이점이 있으며, 대출 상환 수수료가 연 1%로 저렴한 장점이 있습니다.
암호화폐 담보 암호화폐 대출 DeFi
MakerDAO의 Dai 스테이블코인은 암호화폐를 담보로 스테이블코인을 새로 발행하여 빌려가는 방식인데, 블록체인상에서 암호화폐를 담보로 다른 암호화폐를 대출할수 있는 매커니즘도 존재합니다. 이더리움 블록체인의 Compound Protocol이 대표적인 예입니다. 이더리움, 이오스와 같은 스마트컨트랙트 기반 블록체인은 블록체인위에 새로운 암호화폐를 스마트컨트랙트로 구현하는 것이 가능하기 때문에 하나의 블록체인 상에 수많은 암호화폐가 유통됩니다. 이들 암호화폐들을 예치하여 대출이 실행되면 이자수익을 낼 수 있으며, 예치된 본인 소유의 암호화폐를 담보로 다른 종류의 암호화폐를 수수료를 지불하고 대출할 수 있습니다. Compound Protocol의 대출 방식은 Peer-to-Peer로 암호화폐를 빌려주는 사람과 빌려가는 사람을 1:1로 연결해주는 방식이 아니고 각 암호화폐 종류 별로 암호화폐 예치 풀(Pool)을 형성해서 예치 풀에 암호화폐를 예치한 지분(cToken, 예를 들면 ETH를 예치하면 cETH 예치 풀 지분 토큰을 받게됩니다) 만큼 이자수익을 가져갈 수 있도록하고, 암호화폐를 대출하려는 경우 본인 소유의 암호화폐 예치 지분을 담보로 맡기고 원하는 암호화폐 예치 풀에 모인 암호화폐를 대출해 갈 수 있습니다. 예를 들면, ETH를 예치하면 ETH 예치 풀의 지분에 해당하는 암호화폐인 cETH를 받게 됩니다. ETH 예치 풀에서 ETH 대출이 많이 발생하면 예치 풀에 쌓이게 되는 대출 상환 수수료를 cETH토큰을 가지고 있는 사람들이 cETH 지분에 따라 예금 이자 수익으로 얻게 됩니다. cETH 소유자는 cETH를 담보로 하여 다른 암호화폐인 BAT를 빌려갈 수 있습니다. (BAT로 대출 상환 수수료 지불) 암호화폐간 담보, 상환, 가격 변동에 따른 청산 경매 방식은 MakerDAO Dai 스테이블코인의 동작 원리에서 설명한 것과 같은 방식으로 진행될 수 있습니다.
DAI, USDT와 같은 스테이블코인들도 대출 수요가 있으면 암호화폐 예치 이자 수익을 발생시킬 수 있으므로 기존 금융기관의 이자수익을 주는 달러 예적금과 비슷한 금융 상품이 될 수 있습니다.
이와 같이 암호화폐를 예치하여 이자수익을 발생시키고, 암호화폐를 담보로 다른 암호화폐를 빌려 레버리지 투자를 가능하게하고, 대출 상환 처리 및 담보비율 하락시 청산되는 등의 모든 절차를 스마트컨트랙트 프로그램이 금융기관의 역할을 하면서 투명하고 안전하게 금융 서비스가 블록체인 상에 구현될 수 있습니다.
암호화폐 Staking DeFi
Proof-of-Stake (PoS) 합의 알고리즘을 사용하는 블록체인은 해당 블록체인의 자체(Native) 암호화폐를 블록체인 상에 예치(Staking)해 놓으면 예치 해놓은 암호화폐의 양의 비례하는 만큼 블록체인에서 새로 발행되는 암호화폐를 할당 받을 수 있도록 합니다. (블록체인에서 새로운 블록(새로운 트랜잭션의 묶음)이 생성될 때마다 블록생성자(Block Producer, Miner)에게 새로 자체 암호화폐를 발행(Inflation)해줌) 암호화폐 장기 보유자는 자신의 암호화폐를 Staking해 두어 예치해놓은 암호화폐 수량의 손실가능성 없이 새로운 암호화폐를 이자수익으로 얻을 수 있습니다. 이더리움은 향후 PoS 합의 방식으로 변경될 예정입니다. 이오스 블록체인은 PoS의 변형된 방식인 DPoS(Delegated-PoS) 합의 알고리즘을 사용하는데, EOS 암호화폐를 Staking하면 블록생산자를 선출할 수 있는 투표권을 얻게 되고, 126초 마다 투표가 집계되어 블록생산자들이 선출되어지는데, 현재 블록생산자들 중 일부는 블록 생성 수익을 투표를 해준 대상들에게 투표 보상 수익으로 나누어주기도 합니다.
EOS 블록체인은 EOS REX(Resource Exchange)라는 특별한 Staking 시장이 블록체인에 구현되어 있습니다. EOS 블록체인의 자체 암호화폐인 EOS는 블록체인에서 EOS 암호화폐를 소모하지 않으면서 트랜잭션을 수행할 수 있는 권리입니다. 비트코인, 이더리움과 같은 다른 블록체인에서는 자체 암호화폐를 수수료로 소모해야 블록체인 트랜잭션을 할 수 있지만, 이오스 블록체인의 EOS 암호화폐는 블록체인 네트워크의 컴퓨팅 능력(CPU,NET)에 대한 영속적인 사용권리로 설계되어 있어서 EOS 암호화폐를 블록체인 상에 Staking하면 암호화폐 지분에 비례하여 블록체인 트랜잭션을 EOS 암호화폐 소모 없이 실행할 수가 있습니다. EOS 위에서 구현된 분산 어플리케이션(Dapp)들은 서비스 사용자들이 EOS 암호화폐를 소유하지 않고도 해당 서비스를 사용(블록체인 트랜잭션을 수행)할 수 있도록 하기 위해 많은 양의 EOS 암호화폐가 필요하게 되는데, 많은 양의 EOS를 구매하여 소유하는 리스크 없이 EOS REX라는 EOS 암호화폐 풀에 Staking되어 있는 EOS 암호화폐의 블록체인 사용 권한을 일정기간(30일) EOS로 수수료를 내고 빌려서 사용할 수가 있습니다. REX 시장을 통해 사용되지 않고 있는 EOS 암호화폐의 유틸리티를 수수료를 받고 빌려주고 빌려쓸 수 있습니다. EOS 소유자들은 사용되지 않는 자신의 EOS 암호화폐를 블록체인 상의 REX 시장에 예치하여 수수료 수익을 얻을 수 있습니다. 현재 EOS REX에는 $2B 규모의 암호화폐가 예치되어 있습니다.
블록체인 자체 암호화폐가 아닌 스마트컨트랙트로 구현된 암호화폐들도 해당 암호화폐가 사용됨에 따라 발생하는 수익(서비스 사용 수수료)을 해당 암호화폐를 스마트컨트랙트에 Staking해 놓은 사용자들에게 재분배 하는 방식으로 암호화폐 예치 이자 수익 서비스를 구현하기도 합니다.
현재 암호화폐 Staking 시장에 예치되어 있는 암호화폐의 총 가치는 $10B 규모입니다.
중앙화된 형태의 암호화폐 금융 (CeFi)
CeFi는 Centralized Finance의 약자로, 금융기관(또는 금융기관에 준하는 신뢰를 얻을수 있는 기관)이 중앙화된 시스템을 이용하여 암호화폐 예치, 대출과 같은 금융서비스를 제공하는 형태의 암호화폐 금융을 지칭합니다. DeFi는 블록체인 상에서 신원확인 절차 (KYC/AML) 없이 암호화폐만을 가지고 스마트컨트랙트를 통해 카운터파티 리스크를 없애고 투명하고 탈중앙화된 방식으로 금융서비스를 제공하지만, 아직까지는 암호화폐 지식과 경험이 부족한 일반인들의 접근성이 매우 떨어집니다. CeFi는 중앙화된 시스템을 통해 전통 금융서비스와 같은 접근성과 효율성을 제공해줍니다. 암호화폐 산업이 성장하면서 CeFi 규모도 2019 Q3기준 담보 암호화폐 총 가치 $12B, 대출금액 $760M의 상당한 규모로 성장해오고 있습니다.