ETH:分析：Uniswap LP價值評估中的“坑”是什么？

最近在研究Defi衍生品價值評估的問題，比如Uniswap的Liquitidyprovidor(LP)Token該如何估值呢？直觀的感覺就是LPToken的價格等于Pair中代幣數量的總價值除以LPToken的總量。

其中r(token)是指Pair中代幣的reserve數量，p(token)是指代幣的價格，totalSupply是指LP的總量。這個公式貌似沒有問題，但在實踐中卻遇到了大問題。

WarpFinance被黑

2020年12月17號一個名為WarpFinance的Defi項目被黑了，黑客通過閃電貸操縱Uniswap的ETH-DAI代幣數量大幅提高了LP價格，然后黑客從WarpFinance借走了超過770萬美元的穩定幣，而黑客抵押的LP最終兌換的價值僅為586萬美元。

WarpFinance是一個抵押借貸項目，它的抵押品是Uniswap的LP，通過超額抵押LP能借出DAI、USDC等穩定幣。如果你持有ETH這樣資產，你可以將ETH放到Compund或者Aave這樣的抵押借貸平臺吃利息，也可以放到Uniswap中做市獲取交易手續費。在Uniswap中做市得到的LP流動性很差，如果你持有LP但是又需要穩定幣咋辦呢，可以拿LP去WarpFinance中抵押借穩定幣，WarpFinance這個項目的意義就在于此。

機構分析：英國央行維持基準利率不變，但圍繞收緊政策以抑制通脹的辯論正在升溫:此次英國央行副行長拉姆斯登和委員桑德斯均支持縮減購債規模至8400億英鎊（目前為8750億英鎊），意味著債券購買將在2021年底前結束。這兩位委員認為，不斷上升的通脹壓力意味著，如果不撤出一些刺激措施，央行將面臨持續超過2%年度通脹目標的危險。這是桑德斯第二次，副行長拉姆斯登第一次對目前的購債計劃投反對票。[2021/9/23 17:01:52]

對于抵押LP借穩定幣這個邏輯而言最關鍵的就是LP的價格，價格估低了倒還好，只是影響LP資產的使用效率，如果是價格給估高了，則會給項目帶來非常大的損失。WarpFinance中計算LP價格的代碼正如上文所示的公式一樣：

公式是沒問題的，那黑客到底是怎么攻擊的呢？先看看黑客攻擊的交易，通過etherscan和ethtx.info展示的交易執行數據可以得到下面的攻擊流程：

每個步驟之后黑客地址上的幣種余額變化如下表所示：

分析：山寨幣復蘇得益于ETH地址活躍度超越BTC:金色財經報道，加密貨幣分析平臺Santiment今日在推特表示，在過去的36個小時左右，山寨幣的復蘇勢頭相當強勁。這在很大程度上可以歸因于ETH的地址活躍度超過了BTC。[2021/6/30 0:15:37]

黑客的操作簡單的總結就是：

通過閃電貸借ETH和DAI

添加流動性獲得LP

向WarpFinance抵押LP

大量賣ETH抬高LP的價格

從WarpFinance那里借到超過LP實際價值的穩定幣

歸還閃電貸借來的ETH和DAI

為什么LP的價格能被抬高，黑客為什么是賣ETH而不是反向操作？這個需要分析下上面那個LP的價格計算公式。根據Uniswap的AMM規則有：

在黑客從WarpFinance借穩定幣之前只對ETH-DAI池進行了賣ETH操作，這個操作不會影響totalSupply。另外一方面在WarpFinance的實現中p(token)的價格采用的是Uniswap的X-USDC池子ETH-USDC和DAI-USDC的代幣價格，而且是時間加權平均價(TWP)，這個價格是黑客沒法操控的。再加上price(DAI,USDC)的價格可以認為是1，因此LP的價格公式（忽略掉totalSupply)可以簡化為：

分析：流動性挖礦提高DeFi關注度，增長能否持續仍是重要問題:過去兩個月DeFi增長是多方面的。盡管流動性挖礦炒作和隨后價格上漲可能有助于吸引更多關注，但由于投機活動，基本指標高度失真。無論是新用戶還是交易量，去中心化交易所似乎從這場炒作中受益最大，似乎加速了本已向好的趨勢。增長能否持續仍是重要問題。

Synthetix聯合創始人Kain Warwick稱，“人們總有可能在耕種收益后找到新領域，因此，引導流動性并不能保證協議能留住用戶。但通過某種激勵措施來引導流動性是吸引新來者的一個很好方法，因為如果你有任何與產品市場契合的類似東西，那么很可能會有一些粘性。”

yearn創始人Andre Cronje表示，“所有追求產量的人都跑進來，然后離開了。”他認為這是一件消極的事情，就像一群蝗蟲。“但在它們毀壞莊稼之后，有時會長出更強壯的莊稼，一些蝗蟲仍存在，它們最終會共生而不是最初的寄生。”

Cronje認為，收益耕作的最初效果是不可持續的，這在新來者中造成一種錯誤看法，即1000%的收益是正常的。一旦這種情況不再存在，用戶口碑就會變得很糟糕。“現在它被過度炒作了；很快它就會被憎恨；我認為，之后剩下的將相當酷。”（Cointelegraph）[2020/8/9]

在兌換發生前ETH-DAI池的k值我們可以通過ethtx.info上的日志信息看到

分析：受新冠避險需求推動，比特幣和黃金關系已更為緊密:7月29日，金融界發文稱，從歷史上看，比特幣和黃金并沒有趨向于同步波動，120天相關性有時略微為正，有時略微為負。隨著冠狀病的出現，兩者關系似乎已經改變。在避險買盤推動下，黃金升至創紀錄高點，同時比特幣也上漲，并且現在比以往任何時候都更與黃金走勢保持一致。[2020/7/30]

UniswapWETH-DAI.Sync(reserve0=60911018344037202213498302,reserve1=94928655114461712381666)

計算得到的k值大概是5.7*10^12，而兌換前p(ETH,DAI)的價格為640左右，而在受攻擊前p(ETH,USDC)跟p(ETH,DAI)的值應該是差不多的。因此根據給定的k和p(ETH,USDC)可以繪制LP的價格與DAI的數量的函數關系曲線圖，如下所示：

這個曲線是存在一個最低點的，從圖中可以看到當r(DAI)的值在6.04*10^7的時候LP的價格最低，而黑客在攻擊的時候池子中的r(DAI)為6.09*10^7恰好就在最低點附近。從曲線上看最低點左側的曲率更大，因此減少池子中的DAI就是一個更優的選擇，這也是為什么黑客選擇賣ETH。

分析：DAA-Price背離模型顯示比特幣價格出現看漲趨勢:根據Santiment的DAA-Price背離模型，比特幣價格出現看漲趨勢上升的跡象。注：這個模型本質上衡量的是比特幣的每日活躍地址與其價格之間的關系。在過去6個月里，根據BTC網絡上的每日活躍地址數據，其價格遵循“健康和平衡的速度”，然而，這一趨勢在3月12日比特幣崩潰時戛然而止，盡管暴跌抹去了2020年BTC的大部分收益，但網絡活躍地址數量卻沒有下降。這就是導致持續近兩周的牛市背離延續到4月第一周的原因。隨著活躍地址數量一路飆升至9個月來的高點，Santiment總結道：“隨著BTC價格接近4月7日時的水平，DAA再次顯示出上漲速度快于價格，這正是我們的模型再次出現牛市背離的原因。”（AMBCrypto）[2020/4/18]

AlphaFinanceLab的做法

在WarpFinance被黑客攻擊后，AlphaFinanceLab在twitter上指出了WarpFinance計算LP價格的問題：

AlphaFinanceLab計算LP價格的代碼如下圖所示：

從代碼中可以看到

這個公式是怎么來的呢？實際上這個公式依然基于WarpFinance所采用的公式，但是AlphaFinanceLab認為不能使用ETH-DAI池中的r值，應該使用一個所謂公允的值r`。假定ETH-USDC和DAI-USDC中的價格都是公允的，那么

上面這個公式中LP的價格受p(ETH,USDC)和p(DAI,USDC)的影響，假定p(DAI,USDC)的值始終是1，如果要使LP的價格翻一倍則p(ETH,USDC)需要翻4倍，而這個操縱是很容易的只需要往ETH-USDC池子中投入跟r(ETH)相同數量的ETH然后換出r(USDC)數量一半的USDC就能達成。回頭看看WarpFinance攻擊過程中的第6步，黑客賣出大量的ETH使得ETH-DAI中ETH的價格由最開始的640降到30左右，即使最開始ETH-DAI池有大概6100萬美元的DAI，但顯然這個池子的深度在黑客借來的ETH面前還非常不夠看。

不過AlphaFinanceLab采用的公式確實比WarpFinance要好一點，它的LP價格曲線是一個拋物線，并不存在像WarpFinance中有某個最低點，因此不會被精準攻擊。另外要攻擊也只能執行買入ETH的操作。

更優解？

給資產進行估值的時候本質上是在干什么？本質上是在看資產能賣多少錢，比如ETH的價格是100USD，那么1個ETH的價值就是100USD。但是如果是給10000個ETH進行價值評估就不能以100USD的價格進行計算，因為100USD只是市場當前的盤口價格或者是TWP，而真正將10000個ETH賣出得到的實際成交價往往比報價要低。

市場的流動性分散在多個地方，有中心化交易所也有去中心化的交易所，如果Defi項目對資產的評估依賴的是鏈上的報價那么資產的流動性也只能依賴鏈上。以WarpFinance為例，在第6步中黑客往ETH-DAI池注入了341217個ETH來交換DAI，此時第5步黑客抵押的94349份LP也會對應大量的ETH，這么大量的ETH能以p(ETH,USDC)的價格賣出嗎？顯然是不可能的。

實際上Uniswap本身就提供了更精確的接口來幫助我們評估賣出一定數量的ETH到底能得到多少個USDC：

functiongetAmountsOut(uintamountIn,addresscalldatapath)externalviewreturns(uintmemoryamounts);

而且這個接口還會把實際交易過程中收的手續費算進去，因此會非常準確。

結束語

以資產作為抵押的項目被攻擊的手段一般都是抬高資產價值然后借出比資產價值實際上高的多的穩定幣，而鏈上價格非常容易被閃電貸操控，而且操控的幅度會超出你的想象，比如WarpFinance攻擊中把ETH-DAI池中的ETH價格從640打到30。評估資產的價值要以資產實際被賣出時能值多少錢為準，也許實際上做不到這一點，但是要往這個方向努力。

但最重要的還是要有足夠高的抵押率，WarpFinance的抵押率就不高所以才被攻擊成功，這種項目在最開始啟動的時候最好設置高額的抵押率確保安全，即使用戶的資產利用率低一點也沒關系。

如果WarpFinance能在受攻擊后第一時間從ETH-DAI池把ETH取出來然后在中心化交易所上以合適的賣出也是不會遭受損失的，但實際上當ETH-DAI池出現30這樣的低價后，無數的套利機器人就像聞到血腥味的鯊魚一樣撲了上來，很快就會填平這個差價。WarpFinance在反應過來的時候為時已晚。

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