Pledge Solidity - 质押借贷协议

发布于 2025年9月19日
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Pledge Solidity - 质押借贷协议

📋 项目概述

Pledge Solidity 是一个基于以太坊的智能合约质押借贷协议，采用多签名治理机制，支持多种代币的质押借贷业务。系统通过智能合约实现去中心化的资金匹配、利息计算和风险管理。

🏗️ 系统架构

核心合约组件

PledgePool (主合约)
├── MultiSignature (多签名治理)
├── BscPledgeOracle (价格预言机)
├── DebtToken (债务代币)
├── AddressPrivileges (权限管理)
└── SafeTransfer (安全转账库)

合约继承关系

  • PledgePool: 继承 
    ReentrancyGuard
    和 
    multiSignatureClient
  • BscPledgeOracle: 继承 
    MultiSignatureClient
  • DebtToken: 继承 
    ERC20
    和 
    AddressPrivileges
  • AddressPrivileges: 继承 
    multiSignatureClient

🔐 多签名治理系统

MultiSignature 合约

  • 功能: 实现多签名治理机制，要求多个签名者同意才能执行重要操作

  • 数据结构：

      uint256 private constant defaultIndex=0; *// 默认申请索引*
  using whiteListAddress for address[];  *// 使用白名单地址库*
  address[] public signatureOwners; *// 签名者地址数组*
  uint256 public threshold; *// 签名阈值（需要多少个签名才能通过）*

  *struct* signatureInfo{
	address applicant; *// 申请人地址*
	address[] signatures; *// 签名者列表*
  }
  *// 消息哈希 => 签名信息数组的映射*
  mapping(bytes32=>signatureInfo[]) signatureMap;

  • 特性:

    • 白名单地址管理：提供地址数组的增删查功能，用于管理签名者白名单

    • 可配置签名阈值

    • 支持申请创建、签名、撤销

    • 自动验证签名数量

      /
 @dev 获取有效的签名索引
 @param msghash 消息哈希
 @param lastIndex 上次检查的索引
 @return uint256 返回达到阈值的申请索引+1，如果没有则返回0
 @notice 这是多签名验证的核心函数，由客户端合约调用
/
   function getValidSignature(bytes32 msghash,uint256 lastIndex) external view returns (uint256){
        signatureInfo[] storage signInfo=signatureMap[msghash];
        // 从lastIndex开始检查每个申请
        for (uint256 i=lastIndex;i<signInfo.length;i++){
        // 如果签名数量达到阈值，返回索引+1
        if(signInfo[i].signatures.length>=threshold){
        	return i+1;
    	}
	}
		return 0;// 没有达到阈值的申请
   }

MultiSignatureClient 合约

  • 功能: 为其他合约提供多签名验证功能的基础合约

  • 使用: 任何需要多签名保护的合约都应该继承此合约 并使用validCall修饰符

  • 检查多签名验证：

    /
    @dev 检查多签名验证
    @notice 核心验证逻辑：
    1. 生成消息哈希（调用者地址 + 当前合约地址）
    2. 向多签名合约查询该哈希是否有足够的签名
    3. 如果没有足够签名，交易将回滚
   */
   function checkMultiSignature() internal view {
   	   uint256 value;
       // 获取调用的以太币值（当前未使用，为未来扩展预留）
       assembly {
       value:=callvalue()
       }
       // 生成唯一的消息哈希：调用者地址 + 目标合约地址
       // 这确保了每个(调用者, 目标合约)组合都有唯一的哈希
       bytes32 msghash = keccak256(abi.encodePacked(msg.sender, address(this)));
       // 获取多签名合约地址
       address multiSign=getMultiSignatureAddress();

        // 查询多签名合约，检查是否有足够的签名
        // getValidSignature的实现逻辑（在multiSignature.sol中）：
        // 1. 遍历该msgHash对应的所有申请
        // 2. 检查每个申请的签名数量是否 >= threshold
        // 3. 如果找到达到阈值的申请，返回其索引+1（确保非零）
        // 4. 如果没有找到，返回0
        uint256 newIndex=IMultiSignature(multiSign).getValidSignature(msghash,defaultIndex);
        require(newIndex>defaultIndex,"multiSignatureClient : This tx is not aprroved");
    }

💰 质押借贷池系统

PledgePool 合约

  • 核心功能: 管理多个借贷池，处理用户存款、借款、结算等操作

  • 查询函数

    函数返回类型查询内容使用场景权限要求
    poolLength
    		uint256池数量获取池总数公开
    getPoolState
    		uint256池状态查询池当前状态公开
    checkoutSettle
    		bool是否可结算检查结算条件公开
    checkoutFinish
    		bool是否可完成检查完成条件公开
    checkoutLiquidate
    		bool是否可清算检查清算条件公开
    getUnderlyingPriceView
    		uint256[2]代币价格获取预言机价格公开

  • 管理员操作函数

    函数权限要求操作内容影响范围使用场景返回值
    createPool
    		validCall(多签名验证)创建新池新增借贷池部署新的借贷产品无
    settle
    		validCall结算池池状态变更完成资金匹配无
    finish
    		validCall完成池池状态变更计算利息并完成无
    liquidate
    		validCall清算池池状态变更处理风险池无
    setFee
    		validCall设置费用全局费用调整协议费用无
    setSwapRouterAddress
    		validCall设置路由器交换功能更换 DEX 路由器无
    setFeeAddress
    		validCall设置费用地址费用接收更换费用接收地址无
    setMinAmount
    		validCall设置最小金额存款限制调整参与门槛无
    setPause
    		validCall暂停/恢复全局状态紧急情况控制无

  • 出借人(lender)操作函数:

    函数状态要求时间要求操作类型代币处理使用场景返回值
    depositLend
    		MATCH结算前存入资金转入池中提供借贷资金无
    refundLend
    		EXECUTION/FINISH/LIQUIDATION结算后退还超额转出超额部分退还未匹配资金无
    claimLend
    		EXECUTION/FINISH/LIQUIDATION结算后领取凭证铸造 SP 代币获得资金凭证无
    withdrawLend
    		FINISH/LIQUIDATION到期后提取本息销毁 SP 代币+转出资金取回本金和利息无
    emergencyLendWithdrawal
    		UNDONE无限制紧急退出转出全部存款异常情况安全退出无

  • 借款人(Borrow)操作函数:

    函数状态要求时间要求操作类型代币处理使用场景返回值
    depositBorrow
    		MATCH结算前质押抵押品转入抵押品提供借款担保无
    refundBorrow
    		EXECUTION/FINISH/LIQUIDATION结算后退还超额转出超额抵押品退还超额质押无
    claimBorrow
    		EXECUTION/FINISH/LIQUIDATION结算后领取资金铸造 JP 代币+转出借款获得借款资金无
    withdrawBorrow
    		FINISH/LIQUIDATION到期后赎回抵押品销毁 JP 代币+转出抵押品取回质押的抵押品无
    emergencyBorrowWithdrawal
    		UNDONE无限制紧急退出转出全部抵押品异常情况安全退出无

  • 池状态管理:

    阶段状态可执行操作用户行为状态说明
    MATCH匹配阶段depositLend, depositBorrow存款和质押用户可以向池中存入资金或质押抵押品
    EXECUTION执行阶段claimLend, claimBorrow, refundLend, refundBorrow领取凭证和资金资金匹配完成，用户可以领取凭证或申请退款
    FINISH完成阶段withdrawLend, withdrawBorrow提取本息和抵押品借贷周期结束，用户可以取回资金和抵押品
    LIQUIDATION清算阶段withdrawLend, withdrawBorrow清算后提取风险触发清算，用户按清算价格提取
    UNDONE异常阶段emergencyLendWithdrawal, emergencyBorrowWithdrawal紧急退出池无法正常运作，用户紧急退出

用户操作流程

出借人流程

存款 → 等待结算 → 领取凭证 → 等待到期 → 提取本息

借款人流程

质押抵押品 → 等待结算 → 领取资金 → 等待到期 → 赎回抵押品

主要函数

用户类型函数功能描述
出借人
depositLend
存入借贷资金
出借人
claimLend
领取 SP 代币凭证
出借人
withdrawLend
提取本息
借款人
depositBorrow
质押抵押品
借款人
claimBorrow
领取借款资金
借款人
withdrawBorrow
赎回抵押品

重要管理员操作函数

  1. 触发结算池
function settle(uint256 _pid) public validCall{
	PoolBaseInfo storage pool = poolBaseInfos[_pid];
    PoolDataInfo storage data= poolDataInfos[_pid];
 	require(checkoutSettle(_pid),"settle: time is less than settle time");
	require(pool.state==PoolState.*MATCH*,"settle: pool state must be MATCH");

	if(pool.lendSupply>*0* && pool.borrowSupply>*0*){
​      *//获取资产对价格*
​      uint256[*2*] memory prices=getUnderlyingPriceView(_pid);
​      *//计算质押保证金总价值 =价格比率（抵押品价格/出借代币价格）* 抵押品数量
​      uint256 valueRatio=safeDiv(safeMul(prices[1],calDecimals),prices[0]);
​      uint256 totalValue=safeDiv(safeMul(pool.borrowSupply,valueRatio),calDecimals);

​      //计算实际价值 = 总价值 ÷抵押率
​      // totalValue = 50,000 USDC*
​      // 抵押率 = 150%（1.5倍）*
​      // actualValue = 50,000 × 1e8 ÷ 150,000,000 = 33,333.33 USDC*
​      uint256 actualValue=safeDiv(safeMul(totalValue,baseDecimal),pool.martgageRate);

​      if(pool.lendSupply>actualValue){
​        //借出资金总量大于实际可借价值
​        data.settleAmountLend=actualValue;
​        data.settleAmountBorrow=pool.borrowSupply;
​      }else{
​         //借出资金总量小于实际可借价值
​        data.settleAmountLend=pool.lendSupply;
​        *//结算时的实际借款金额 
		 //实际借款金额计算=(借出资金 × 抵押率) ÷ 价格比率
​        uint256 priceRatio = safeDiv(safeMul(prices[*1*], baseDecimal), prices[*0*]);
​        data.settleAmountBorrow = safeDiv(safeMul(pool.lendSupply, pool.martgageRate), priceRatio);
​      }

​      *// 更新池子状态为执行*
​      pool.state=PoolState.*EXECUTION*;
​       *// 触发事件*
​      emit StateChange(_pid,uint256(PoolState.*MATCH*), uint256(PoolState.*EXECUTION*));

​    } else {
​      *// 极端情况，借款或借出任一为0*
​      pool.state=PoolState.*UNDONE*;

​      data.settleAmountLend=pool.lendSupply;

​      data.settleAmountBorrow=pool.borrowSupply;
​      *// 触发事件*
​      emit StateChange(_pid,uint256(PoolState.*MATCH*), uint256(PoolState.*UNDONE*));
​    }
  }

  1. 执行finish池

    */*
   * *@dev* *完成一个借贷池的操作，包括计算利息、执行交换操作、赎回费用和更新池子状态等步骤。*
   * *@param* *_pid* *是池子的索引*
   /*
  function finish(uint256 _pid) public validCall{
​    *// 获取基础池子信息和数据信息*
​    PoolBaseInfo storage pool = poolBaseInfos[_pid];
​    PoolDataInfo storage data = poolDataInfos[_pid];
​    require(checkoutFinish(_pid),"finish: less than end time");
​    require(pool.state==PoolState.*EXECUTION*,"finish: pool state must be execution");

​    (address token0,address token1)=(pool.borrowToken,pool.lendToken);
​    *// timeRatio = (结束时间 - 结算时间) × 1e8 ÷ 365天
​    uint256 timeRatio = safeDiv(safeMul(safeSub(pool.endTime, pool.settleTime), baseDecimal), baseYear);
​    *// 计算利息(1e18) = 基础利息（结算贷款金额(1e18)× 利率(1e8) ）× 时间比率(1e8)*
​    uint256 interest = safeDiv(safeMul(timeRatio, safeMul(pool.interestRate, data.settleAmountLend)), 1e16);
​    uint256 lendAmount = safeAdd(data.settleAmountLend, interest); *// 计算贷款金额 = 结算贷款金额 + 利息*

​    *// 计算需要变现的抵押品价值 = 贷款金额 * (1 + lendFee费用)
​    uint256 sellAmount = safeDiv(safeMul(lendAmount, safeAdd(lendFee, baseDecimal)), baseDecimal);
​     *// 执行代币交换操作 amountSell：实际卖出的抵押品数量 amountIn：实际获得的出借代币数量*
​    (uint256 amountSell,uint256 amountIn) = _sellExactAmount(swapRouter,token0,token1,sellAmount);

​    require(amountIn >= lendAmount,"finish: Slippage is too high");

​    if(amountIn>lendAmount){
​      uint256 feeAmount = safeSub(amountIn, lendAmount);
​      *//如果变现收益超过还款需求：超额部分作为协议费用*
​      _redeem(payable(feeAddress),pool.lendToken, feeAmount);
​      data.finishAmountLend = safeSub(amountIn, feeAmount); *//更新完成时的出借金额*
​    }else{
​       data.finishAmountLend = amountIn;
​    }

​     *// 计算剩余的抵押品数量*

​     uint256 remainNowAmount = safeSub(data.settleAmountBorrow, amountSell);
​     uint256 remainBorrowAmount=redeemFees(borrowFee,pool.borrowToken,remainNowAmount);*//返回扣除费用后的剩余金额 
       //剩余金额 = 原金额 - (原金额 × borrowFee费率)
​     data.finishAmountBorrow=remainBorrowAmount;
​     pool.state=PoolState.*FINISH*;

​     emit StateChange(_pid,uint256(PoolState.*EXECUTION*), uint256(PoolState.*FINISH*));

  }

  2. 触发清算

      *function* liquidate(uint256 _pid) public validCall{
​    PoolDataInfo storage data = poolDataInfos[_pid]; 
​    PoolBaseInfo storage pool = poolBaseInfos[_pid]; 
​    require(block.timestamp > pool.settleTime, "liquidate: time is less than settle time"); *// 需要当前时间大于结算时间
​    require(pool.state == PoolState.*EXECUTION*,"liquidate: pool state must be execution"); *// 需要池子的状态是执行状态*

​    (address token0,address token1)=(pool.borrowToken,pool.lendToken);
​     *// 时间比率(1e8) = ((结束时间 - 结算时间) \* 基础小数)/365天*
​    uint256 timeRatio = safeDiv(safeMul(safeSub(pool.endTime, pool.settleTime), baseDecimal), baseYear);
​    *// 计算利息(1e18) = 基础利息（结算贷款金额(1e18)× 利率(1e8) ）× 时间比率(1e8)*
​    uint256 interest = safeDiv(safeMul(timeRatio, safeMul(pool.interestRate, data.settleAmountLend)), 1e16);
​    *// 计算贷款金额 = 结算贷款金额 + 利息*

​    uint256 lendAmount = safeAdd(data.settleAmountLend, interest);
​    *// 添加贷款费用*
​    uint256 sellAmount = safeDiv(safeMul(lendAmount, safeAdd(lendFee, baseDecimal)), baseDecimal);
​    (uint256 amountSell,uint256 amountIn) = _sellExactAmount(swapRouter,token0,token1,sellAmount); *// 卖出准确的金额*

​    *// 可能会有滑点，amountIn - lendAmount < 0;*
​    if (amountIn > lendAmount) {
​      uint256 feeAmount = safeSub(amountIn, lendAmount); *// 费用金额*
​      *// 贷款费用*
​      _redeem(payable(feeAddress),pool.lendToken, feeAmount);
​      data.liquidationAmountLend = safeSub(amountIn, feeAmount);
​    }else {
​      data.liquidationAmountLend = amountIn;
​    }

​    *// liquidationAmountBorrow  借款费用*
​    uint256 remainNowAmount = safeSub(data.settleAmountBorrow, amountSell); *// 剩余的现在的金额*
​    uint256 remainBorrowAmount = redeemFees(borrowFee,pool.borrowToken,remainNowAmount); *// 剩余的借款金额*
​    data.liquidationAmountBorrow = remainBorrowAmount;

​    *// 更新池子状态*
​    pool.state = PoolState.*LIQUIDATION*;
​     *// 事件*
​    emit StateChange(_pid,uint256(PoolState.*EXECUTION*), uint256(PoolState.*LIQUIDATION*));

  }

🔮 价格预言机系统

BscPledgeOracle 合约

  • 功能:1. 混合价格预言机系统，支持Chainlink聚合器和手动价格设置 2.为Pledge系统提供可靠的价格数据，支持多种资产的价格查询
  • 特性:
    • 支持 Chainlink 聚合器价格
    • 支持手动设置价格（备用）
    • 统一 18 位小数精度
    • 多签名控制价格设置

设置价格

手动设置：

 /
  @notice 批量设置资产价格
  @dev 手动设置多个资产的价格（备用价格源）
  @param assets 资产ID数组
  @param prices 对应的价格数组（18位小数精度）
     */
    function setPrices(uint256[] memory assets, uint256[] memory prices) external validCall{
		require(assets.length==prices.length,"input arrays length are not equal");
        uint256 len=assets.length;
        for (uint256 i=0;i<len;i++){
            pricesMap[assets[i]]=prices[i];
         }
   	}

使用 Chainlink 聚合器价格获取价格

 /
 @notice 获取单个资产价格（核心函数）
 @dev 实现双重价格源的价格获取逻辑
 @param underlying 资产标识符（地址转uint256或自定义ID）
 @return uint256 资产价格（18位小数精度）
     */
    function getUnderlyingPrice(uint256 underlying) public view returns (uint256){
		//获取配置的chainlink聚合器
		AggregatorV3Interface assetsPrice=assetsMap[underlying];
		//优先使用chainlink聚合器价格
		if (address(assetsPrice)!=address(0)){
    	// 调用Chainlink聚合器获取最新价格数据
    	(,int256 price,,,) = assetsPrice.latestRoundData();
    	// 根据资产精度进行转换
    	uint256 tokenDecimals=decimalsMap[underlying];
    	if (tokenDecimals<18){
		// 例如：USDC(6位) → 18位
        // price: $1.000000 (8位小数) → 需要补足到18位
        return uint256(price)/decimals*(10(18-tokenDecimals));
            }else if (tokenDecimals>18){
        // 理论情况：如果代币精度超过18位 → 需要降低精度
        return uint256(price)/decimals/(10(tokenDecimals-18));
            }else{
        // 如果精度正好是18位 → 直接除以精度
        return uint256(price)/decimals;
            }
        }else{
            // 如果没有聚合器 → 返回手动设置的价格
            return pricesMap[underlying];
        }
    }

询优先级及精度

  1. Chainlink 聚合器价格（优先）

  2. 手动设置价格（备用）

  3. 无价格时返回 0

  4. Chainlink价格通常是8位小数（如BTC/USD $50000.12345678）

    本系统统一使用18位小数（以太坊标准）自动进行精度转换以确保计算准确性

代币系统

DebtToken 合约

  • 功能: 代表用户权益的 ERC20 代币
  • 类型:
    • SP 代币: 出借人凭证，代表存款权益
    • JP 代币: 借款人凭证，代表抵押品权益

AddressPrivileges 合约

  • 功能: 管理铸币者权限：添加铸币者地址，删除铸币者地址，检查地址是否为铸币者 ，根据索引获取铸币者地址
  • 特性: 基于 OpenZeppelin 的 EnumerableSet 实现高效权限管理

🛡️ 安全特性

重入攻击防护

  • 使用 
    ReentrancyGuard
    修饰符
  • 所有涉及资金转移的函数都有重入保护

多签名验证

  • 重要操作需要多签名验证
  • 可配置签名阈值
  • 防止单点故障

状态检查

  • 严格的状态转换控制
  • 时间限制验证
  • 金额限制检查

📊 合约状态管理

池生命周期

创建池 → MATCH → 用户操作 → 结算 → EXECUTION → 完成/清算 → FINISH/LIQUIDATION

状态转换条件

  • MATCH → EXECUTION: 达到结算时间，资金匹配完成
  • EXECUTION → FINISH: 借贷期限到期，计算利息
  • EXECUTION → LIQUIDATION: 触发风险阈值，启动清算
  • MATCH → UNDONE: 存款或借款为 0，池无法正常运作

状态管理流程图

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最后更新: 2025年9月21日

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