DeFi（分散型金融）入門 — DEX・レンディング・イールドファーミングの仕組み

DeFiとは

DeFi（Decentralized Finance / 分散型金融）は、銀行や証券会社などの仲介者を必要としない、ブロックチェーン上の金融サービスの総称です。スマートコントラクトが仲介者の役割を代替し、誰でもインターネットとウォレットさえあれば利用できます。

伝統的金融（TradFi）vs DeFi

TVL（Total Value Locked）

DeFiの規模を測る主要指標。プロトコルに預けられている資産の総額を指します。

DEX（分散型取引所）

AMM（自動マーケットメイカー）

中央集権型取引所（CEX）がオーダーブックで売買をマッチングするのに対し、DEXの主流はAMM（Automated Market Maker）モデルです。

Uniswap v2の仕組み

流動性プール: ETH/USDC

定積公式: x × y = k
  x = プール内のETH量
  y = プール内のUSDC量
  k = 定数（流動性の量）

例: 10 ETH × 30,000 USDC = 300,000（= k）

1 ETH購入時:
  9 ETH × y = 300,000
  y = 33,333 USDC
  コスト = 33,333 - 30,000 = 3,333 USDC/ETH
  → プール価格が動く（スリッページ）

Uniswap v3：集中流動性

v2では流動性が全価格帯に均等配分されるのに対し、v3では特定の価格帯に集中して流動性を提供できます。

v2: |████████████████████████████████|  ← 全価格帯に均等配分
v3: |        ████████████            |  ← 現在価格周辺に集中
     $0                          $∞

→ 同じ資本でより多くの手数料を獲得（最大4000倍の資本効率）

主要DEXの比較

変動損失（Impermanent Loss）

流動性提供者が直面する特有のリスク。預けた資産の価格が変動すると、単に保有していた場合と比べて損失が発生します。

例: ETH/USDC プールに $5,000 ずつ預入

ETH価格が2倍になった場合:
  保有していた場合: $5,000(ETH→$10,000) + $5,000(USDC) = $15,000
  プールに預けた場合: 約$14,142
  変動損失: 約$858（5.7%）

→ 取引手数料収入 > 変動損失 なら純利益

レンディング（貸借）

仕組み

DeFiレンディングでは、スマートコントラクトが預金者と借り手を自動的にマッチング：

預金者 → プロトコル（Aave等） → 借り手
 ETHを預入  ↑  利息       過剰担保でETHを借入
             ↓  利息
       金利は需給で自動調整

主要プロトコル

Aave

フラッシュローン — 1つのトランザクション内で借入と返済を完了する無担保ローン。アービトラージ、清算、ポジション入替に使用。

// フラッシュローンの概念
function executeFlashLoan() {
    // 1. Aaveから100万USDCを無担保で借入
    borrow(1_000_000 USDC);

    // 2. DEX Aで安いETHを購入
    buyETH(dexA, 1_000_000 USDC);

    // 3. DEX Bで高くETHを売却
    sellETH(dexB); // → 1,010,000 USDC

    // 4. 借入金 + 手数料を返済
    repay(1_000_900 USDC);

    // 5. 利益: 9,100 USDC
    // ※ 返済できない場合、トランザクション全体がリバート
}

Compound

• Aaveに次ぐ規模のレンディングプロトコル
• cToken（預金証書トークン）モデル
• COMPガバナンストークンの配布で成長

清算（Liquidation）

借り手の担保価値が最低担保率を下回ると、清算人がペナルティ付きで担保を購入できます：

借入: 10,000 USDC
担保: 5 ETH（$15,000相当、担保率150%）

ETH価格が$2,400に下落:
  担保価値: $12,000
  担保率: 120% < 最低担保率130%
  → 清算発動

清算人:
  - 借金の一部（5,000 USDC）を代わりに返済
  - 清算ボーナス（5%）付きでETHを取得
  - 5,000 / 2,400 × 1.05 = 2.1875 ETH（$5,250相当）を獲得
  - 利益: $250

イールドファーミング

概念

DeFiプロトコルに資産を預け、取引手数料、ガバナンストークン報酬、利息等の形で利回りを得る行為の総称です。

主要な利回り源泉

イールドアグリゲーター

手動でのファーミング最適化は複雑なため、自動化プロトコルが存在します：

Yearn Finance — 最適な利回り戦略を自動実行

ユーザー → Yearn Vault に預入
              ↓ 自動で最適戦略を選択・実行
              ├── Aave で貸出
              ├── Curve で流動性提供
              ├── 報酬トークンを自動売却・複利運用
              └── 利回り最大化

リキッドステーキング

概念

PoSチェーン（Ethereum等）のステーキングでは、資産がロックされて他の用途に使えません。リキッドステーキングは、ステーキング中の資産の「引換券」トークンを発行し、DeFiで活用できるようにします。

Lido（stETH）

ETH → Lido → stETH（1:1相当）
              ↓ ステーキング報酬が自動的にstETHの量に反映
              ↓ stETHはDeFiで使用可能
              ├── Aaveの担保にする
              ├── Curveの流動性に入れる
              └── ステーキング報酬 + DeFi利回り = 二重取り

DeFiのリスク

スマートコントラクトリスク

コードのバグや脆弱性により資産が失われるリスク：

その他のリスク

• ラグプル：開発者が流動性を引き抜いて逃亡
• オラクル操作：価格フィードを操作して不正に利益を得る
• ガバナンス攻撃：投票権を集中させてプロトコルを操作
• 規制リスク：DeFiプロトコルへの規制強化

アルゴリズム取引との関連

DeFiはアルゴリズム取引の宝庫：

自動化可能な戦略

• DEXアービトラージ：複数のDEX間の価格差を自動で検出・実行
• 清算ボット：担保不足ポジションの清算で報酬獲得
• フラッシュローンアービトラージ：無担保の巨額資金で瞬時にアービトラージ
• MEV戦略：フロントランニング、バックランニング、サンドイッチ
• イールド最適化：プロトコル間の利率差を自動で最適化

スマートコントラクトによる自動化

従来のアルゴリズム取引はAPIを通じて取引所に発注しますが、DeFiではスマートコントラクト自体が取引戦略を実行できます：

CEXでのアルゴ取引:
  Pythonスクリプト → REST API → 取引所 → 約定

DeFiでのアルゴ取引:
  スマートコントラクト → DEXプール → 即時約定
  （1つのトランザクションで複数操作を原子的に実行）

まとめ

次の記事「仮想通貨のアルゴリズム取引」では、ここまでの知識を統合し、仮想通貨市場でのアルゴリズム取引の実践方法を解説します。