DeFi (탈중앙화 금융)와 Web3 생태계

  # DeFi (탈중앙화 금융)와 Web3 생태계

탈중앙화 금융(Decentralized Finance, DeFi)은 은행, 증권사, 거래소 등 전통 금융 중개기관을 스마트 컨트랙트 코드로 대체하여 무허가(Permissionless)로 동작하는 금융 생태계입니다.

<img src="/media/wiki/defi_amm_pool.jpg" alt="DeFi AMM 및 유동성 풀 메커니즘" class="img-responsive img-fluid" style="max-width: 100%; border-radius: 8px; margin: 15px 0;" />

[TOC]

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## 1. AMM (Automated Market Maker)의 작동 원리

전통 거래소는 오더북(Order Book, 호가창) 기반으로 매수자와 매도자를 매칭하지만, 블록체인 상에서는 온체인 가스비와 트랜잭션 지연으로 인해 오더북 유지가 어렵습니다. 유니스왑(Uniswap)은 이를 **수학 공식 기반의 AMM**으로 혁신했습니다.

### 1.1 상수곱 공식 ($x \cdot y = k$)
유동성 풀(Liquidity Pool) 내에 예치된 토큰 A의 수량을 $x$, 토큰 B의 수량을 $y$라고 할 때:

$$x \cdot y = k \quad (k\text{는 상수})$$

* 사용자가 풀에서 $\Delta x$만큼의 토큰 A를 넣고 토큰 B를 구매하면:
  $$(x + \Delta x) \cdot (y - \Delta y) = k$$
* 풀 내의 $x$가 늘어나고 $y$가 줄어들므로, 토큰 B의 상대 가격($x/y$)은 자동으로 상승합니다.

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## 2. 유동성 공급과 비영구적 손실 (Impermanent Loss)

유동성 공급자(LP)는 거래 수수료를 보상으로 받지만, 풀에 예치된 두 자산의 가격 비율이 최초 예치 시점과 달라질 경우 **단순 보유(HODL) 대비 자산 가치가 감소하는 비영구적 손실**을 겪게 됩니다.

### 2.1 비영구적 손실 공식
자산 가격이 $k$배($k = P_{new} / P_{old}$) 변동했을 때의 손실률:

$$\text{IL}(k) = \frac{2 \sqrt{k}}{1 + k} - 1$$

<div class="table-responsive">
<table class="table table-bordered">
<thead>
<tr>
<th>가격 변동 배율</th>
<th>단순 보유 대비 비영구적 손실률</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td><strong>1.25배 (+25%)</strong></td>
<td>-0.6%</td>
</tr>
<tr>
<td><strong>1.50배 (+50%)</strong></td>
<td>-2.0%</td>
</tr>
<tr>
<td><strong>2.00배 (+100%)</strong></td>
<td>-5.7%</td>
</tr>
<tr>
<td><strong>3.00배 (+200%)</strong></td>
<td>-13.4%</td>
</tr>
<tr>
<td><strong>5.00배 (+400%)</strong></td>
<td>-25.5%</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</div>

> **주의**: 유동성 공급으로 얻는 수수료 수익(APY)이 비영구적 손실보다 작다면 LP는 결과적으로 손실을 보게 됩니다.

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## 3. 탈중앙화 대출 및 스테이블코인 구조

### 3.1 초과 담보 대출 (Over-collateralized Lending)
Aave, Compound 등은 신용 평가 기관이 없으므로 빌리고자 하는 자산보다 더 큰 가치의 자산을 담보로 예치해야 합니다 (예: 담보인정비율 LTV 75%).
* **건강도 지수 (Health Factor)**:
  $$\text{Health Factor} = \frac{\sum (\text{담보 자산 가치} \times \text{청산 임계값})}{\text{총 대출 부채 가치}}$$
* Health Factor가 1.0 미만으로 떨어지면 외부 청산인(Liquidator)에 의해 담보가 즉각 할인 경매 처분됩니다.

### 3.2 스테이블코인 3대 유형과 테라-루나 붕괴 분석
1. **법정화폐 담보 (USDT, USDC)**: 1달러 현금/국채 준비금 예치. 안전하나 중앙화 동결 위험 존재.
2. **암호화폐 초과담보 (DAI)**: ETH 등을 150% 이상 담보 예치하여 발행. 자본 효율성이 낮음.
3. **알고리즘 기반 스테이블코인 (UST/LUNA)**: 차익거래 알고리즘으로 페깅 유지.
   * **데스 스파이럴(Death Spiral)**: UST 페깅이 깨지자 LUNA 발행량이 무한대로 폭증하며 시가총액이 0으로 수렴하는 뱅크런 사태 발생.

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## 4. DeFi의 치명적 보안 위협

1. **플래시 론 (Flash Loan) 공격**: 동일한 1개의 트랜잭션 블록 내에서 담보 없이 수천억 원의 자금을 빌린 후, 저유동성 풀의 오라클 가격을 조작하여 다른 프로토콜의 담보를 헐값에 탈취하는 공격.
2. **러그풀 (Rug Pull)**: 익명의 개발팀이 가짜 토큰을 발행하고 유동성을 유치한 뒤, 백도어 함수나 LP 토큰을 일시에 회수하여 도주하는 사기 수법.