Liquidation Reserves

Compound V3 抵押品、清算与储备金详解

理解清算因子、isLiquidatable 判定、absorb 全额吸收、buyCollateral 折价购买与储备金策略

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Compound V3 抵押品、清算与储备金详解

Compound V3 抵押品、清算与储备金详解

目录

一、概览

本文讲 Compound V3 如何管理抵押品估值、清算机制、抵押品出售和储备金——这些环环相扣，是协议偿付能力的核心。

二、存储结构

2.1 UserBasic 与 UserCollateral

UserBasic 结构体追踪借款账户：

  • principal：负值=债务，正值=存款（一个有符号字段表达两种状态，上一篇讲过）；
  • assetsIn：一个位图（bitmap），标识用户存了哪些抵押资产；
  • baseTrackingIndex/baseTrackingAccrued：奖励记账；
  • _reserved：未用。

抵押品数量单独存在 UserCollateral 结构体里，通过嵌套 mapping 访问：userCollateral[user][collateralAsset].balance。算总抵押价值时，遍历位图找出有非零余额的资产，逐个乘以预言机价格。

用位图的好处：快速判断用户持有哪些抵押品，避免遍历所有可能资产、减少存储读取。

2.2 AssetInfo 与 immutable 存储

AssetInfo 结构体（432 位，占两个 256 位插槽）含关键抵押参数：

字段含义
token抵押资产合约地址
priceFeed提供价格的预言机地址
scale1e18（百分比缩放因子）
borrowCollateralFactor借款时的最大 LTV 阈值
liquidateCollateralFactor触发清算资格的阈值
liquidationFactor编码清算惩罚/折价
supplyCap协议接受该资产的上限

注意两个 collateral factor 的区别：

  • borrowCollateralFactor（较低，如 0.80）：决定你最多能借多少——更保守；
  • liquidateCollateralFactor（较高，如 0.90）：决定何时被清算——给价格波动留缓冲。

两者之间的间隙是安全带：借到上限后价格小跌不会立刻被清算。

immutable 存储：AssetInfo 不存可变存储，而是打包进 immutable 变量（asset00_a、asset00_b 是资产 0 的两个槽，依此类推），getAssetInfo() 解包返回结构体。所以增改抵押资产必须部署新实现 + 切代理（呼应架构篇）。

三、清算资格判定 isLiquidatable

当账户的有效抵押价值低于债务时变得可清算。公式：

Σ(抵押余额 × 预言机价格 × liquidationFactor) < |债务|

关键：抵押品不按全额市值计入健康度，而要打 liquidationFactor 的折扣。例如 ETH 的 liquidationFactor 是 0.80，则只有 80% 市值计入抵押充足性。

数值例子：某借款人持有：

  • $1,000 ETH（liquidationFactor 0.90）= $900 有效抵押
  • $500 USDC（liquidationFactor 0.95）= $475 有效抵押
  • $600 USDT（liquidationFactor 0.85）= $510 有效抵押

有效抵押合计 $1,885。债务一旦超过此值即可被清算。注意单个抵押品跌破阈值时，账户仍可能因其他抵押品而保持健康。

四、清算机制 absorb

4.1 全额吸收，无部分清算

对可清算账户执行 absorb() 时，协议立刻没收借款人的全部抵押头寸——所有资产余额同时清零。Compound V3 不允许部分清算。

吸收流程：

  1. 应用清算惩罚（来自 liquidationFactor）；
  2. 用剩余抵押品偿还未付债务；
  3. 任何盈余作为新的存款返还给借款人。

4.2 详细数值例子

Bob 的情景：

  • 存入：$1,000 ETH
  • 借出：$800 USDC
  • 初始 LTV：80%（合格）
  • ETH 跌价 → 抵押变 $880
  • 新 LTV：90.9%（超过 90% 清算阈值）

执行 absorb()：

步骤数值
协议没收 ETH$880
清算惩罚 5%−$44
剩余抵押$836
偿还债务$800
返还 Bob 的盈余$36 USDC（Bob 变成出借人！）

关键洞察：清算后，如果抵押品超过债务，借款人会变成出借人（拿回盈余作为存款）。反之，若抵押不足以覆盖债务，协议从储备金承担损失。注意 absorb 不在同一次调用里直接奖励清算人——清算人的利润来自后面的 buyCollateral。

五、储备金系统

储备金（Reserves） = 借款人付的利息和出借人赚的利息之间的差额——协议留存的超额利息收入。

计算例子：

  • Alice 以 5% 年息出借 100 USDC → 协议欠出借人 105
  • Bob 以 10% 年息借 100 USDC → 协议被欠 110
  • 储备 = 110 − 105 = 5 USDC（利差）

getReserves() 公式：

储备 = 协议持有的 USDC 余额 + totalBorrow 现值 − totalSupply 现值
  • USDC 余额：Compound 实际持有的基础代币（正）；
  • totalBorrow：借款人欠的（正贡献）；
  • totalSupply：协议欠出借人的（作为负债减去）。

发布时 Compound 主网 USDC 市场储备约 347 万美元。

吸收对储备的影响：执行 absorb 时储备减少（协议欠被清算人的债增加，且把抵押价值转去还债）。

六、目标储备 targetReserves

一个 immutable 参数（主网 500 万 USDC），设定理想的储备”缓冲垫”。它单一用途：决定协议是否出售积累的抵押品。

如果 Compound V3 有足够的超额现金，它倾向于持有抵押品以投机其升值。

七、buyCollateral 折价购买

清算人不能立刻从被吸收的抵押品获利。抵押品留在 Compound 内，直到清算人通过 buyCollateral() 折价购买。

两条关键业务规则：

  1. 储备阈值闸门：如果当前储备 超过 targetReserves，buyCollateral() revert。协议在现金充裕时拒绝再积累基础代币，优先持有抵押品投机升值；
  2. 折价定价：quoteCollateral() 决定清算人购买被没收抵押品的折扣价。

清算人的利润 = 折扣差价，而非协议直接奖励。

八、完整清算工作流与储备影响

专业清算人执行：

  1. 调 isLiquidatable() 确认目标账户够格；
  2. 验证储备未超过 targetReserves（否则 buyCollateral 失败）；
  3. 执行 absorb() 没收抵押；
  4. 同一笔交易里立刻调 buyCollateral() 折价买入；
  5. 从折扣差价获利。

完整例子（含储备）：

  • 协议储备 400 万 USDC，targetReserves 500 万；
  • 待清算账户：10 万 USDC 债务，8.5 万 USDC 抵押；
  • 吸收后：1.5 万 USDC 缺口由储备承担 → 新储备 398.5 万；
  • 储备仍低于目标 → 清算人可买抵押品。

若储备本是 520 万，buyCollateral() 会 revert，直到储备通过其他机制降到 500 万以下。

withdrawReserves()：治理可提取超过 targetReserves 的超额储备（即提取利润）。

九、关键公式汇总

项目公式
清算资格Σ(抵押余额 × 价格 × liquidationFactor) < |债务|
储备baseToken 余额 + totalBorrow 现值 − totalSupply 现值
清算惩罚扣减抵押价值 × (1 − liquidationFactor)

十、设计原则

  • 抵押参数 immutable → 改动须部署新实现；
  • 位图追踪资产 → 减少存储读取；
  • 全额吸收 → 简化清算逻辑；
  • 储备闸门 → 现金充裕时不过度囤稳定币、转而投机抵押品升值；
  • 清算人激励来自折价，而非协议直接奖励。

十一、动手练习项目：清算引擎 LiquidationEngine

项目目标

在 MiniComet（架构篇练习）基础上实现完整清算：isLiquidatable 判定、absorb 全额吸收、buyCollateral 折价购买、储备金计算与 targetReserves 闸门。部署到 Sepolia，跑通一次清算获利。

合约要求

在 MiniComet 上扩展：

  • AssetInfo：每个抵押资产配 borrowCollateralFactor、liquidateCollateralFactor、liquidationFactor、priceFeed（用一个可设价的 MockOracle 便于测试）；
  • isLiquidatable(address) public view returns (bool)：实现第三节公式（Σ 抵押 × 价格 × liquidationFactor < |债务|）；
  • isBorrowCollateralized(address) view：用 borrowCollateralFactor 判断能否借（注意与清算阈值的区别）；
  • absorb(address absorber, address[] accounts)：对每个可清算账户没收全部抵押、扣惩罚、还债、盈余转为存款、不足则减储备；抵押转入协议持有；
  • getReserves() public view returns (int)：baseToken 余额 + totalBorrow 现值 − totalSupply 现值；
  • targetReserves immutable；
  • quoteCollateral(address asset, uint baseAmount) view：按折扣（storeFrontPriceFactor）给出能买到的抵押量；
  • buyCollateral(address asset, uint minCollateral, uint baseAmount, address recipient)：若 getReserves() >= targetReserves 则 revert（闸门）；否则收 base、按折扣发抵押。

测试要求（Foundry）

  1. test_TwoCollateralFactors：借款上限用 borrowCollateralFactor、清算阈值用 liquidateCollateralFactor，验证两者间的安全带（借到上限后小幅跌价不被清算）；
  2. test_IsLiquidatable：复现第三节 $1,885 有效抵押的例子，债务超过即可清算；
  3. test_AbsorbBobExample：复现 4.2 的 Bob 例子，断言 Bob 抵押清零、债务清偿、盈余 $36 变成存款（principal 转正）；
  4. test_AbsorbShortfallFromReserves：抵押不足覆盖债务时，缺口从储备扣除；
  5. test_GetReserves：构造 Alice 存/Bob 借的利差场景，断言储备 = 利差；
  6. test_BuyCollateralGate：储备 > targetReserves 时 buyCollateral revert；低于时成功且清算人按折扣获利；
  7. test_FullLiquidationFlow：isLiquidatable → absorb → buyCollateral 一条龙，断言清算人净赚折扣差价。

Sepolia 部署与验证步骤

  1. 部署 MiniComet + MockOracle + 测试 base/抵押代币；
  2. 建仓：账户 B 存抵押借 base，使 LTV 接近清算线；
  3. 用 MockOracle 调低抵押价格，使 isLiquidatable(B) 返回 true；
  4. 清算人账户调 absorb(B)，再 buyCollateral 折价买入；
  5. 读 getReserves 观察储备变化，确认清算人获利。

进阶挑战（可选）

  • 实现 storeFrontPriceFactor 让折扣随储备水平动态变化（储备越低折扣越大，激励清算）；
  • 写注释回答：为什么 absorb 和 buyCollateral 分两步而不是清算时直接奖励清算人？储备闸门体现了协议怎样的”投机抵押品升值”策略？

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