分析：Uniswap LP價值評估中的“坑”是什么？_ETH

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。

分析：比特幣觸底，進入每四年才出現一次的投降區:11月6日消息，Capriole Investment創始人Charles Edwards發文表示，比特幣未實現凈損益 (NUPL) 正顯示出長期持有人的流失，市場進入了過去每四年才出現一次的投降區（紅色）。

此外，Charles Edwards還介紹了一種新的鏈上指標，稱為「比特幣標尺」（Bitcoin Yardstick），同樣表明市場觸底，接近2019年的水平。據了解，該指標采用“比特幣市值/算力，并除以2年平均值”，主要是顯示為保護比特幣網絡而完成的能源工作與價格的比率。（Capriole）[2022/11/6 12:22:28]

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：

分析：監管不確定性或將導致BTC和ETH再次下探:Oanda Asia Pacific Pte高級市場分析師Jeffrey Halley表示：“一段相對平靜的時期將會淘汰更多逢低買入者，但比特幣看起來像是死里逃生的反彈，尤其是考慮到其他山寨幣在尾盤反彈中的表現不太好。如果比特幣今晚收盤價低于4萬美元，比特幣可能會再次測試3萬美元。”BTIG LLC策略師Julian Emanuel表示，來自中國的警告和美國可能的監管導致了不確定性，“可能會在短期內限制數字資產，甚至導致比特幣和以太坊的重新測試新的低點”。不過他說：“目前只有2%的人使用加密貨幣(與1996年使用互聯網的人數相同)，可能在未來幾年會有更大的繁榮。”（彭博社）[2021/5/20 22:24:21]

每個步驟之后黑客地址上的幣種余額變化如下表所示：

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

分析：Compound 巨額清算的原因或為 Coinbase 上的 DAI 價格異常:此前報道消息，Compound 在過去 24 小時內出現 9000 萬美元的大規模清算。據 Debank 創始人楊洪波推測，Compound 巨額清算的原因或為數字貨幣交易平臺 Coinbase 上的 DAI 價格異常。Compound 預言機獲取的價格數據來自于 Coinbase，而在今日 17 時左右，Coinbase 上的 DAI 價格曾突破穩定價格異常飆升，最高達到 1.34 美元，從而影響了其清算價格，導致資產觸及清倉線。[2020/11/26 22:15:34]

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：

分析：ETH隱含波動率持續一月低于已實現波動率:AMBcrypto發文稱，Skew數據顯示，在過去30天中，以太坊隱含波動率和已實現波動率的價差在0.8%至1.2%之間波動。實際上，根據圖表，與“已實現波動率”相比，“隱含波動率”要低得多，并且價差近一個月以來一直很高。這意味著市場預期波動性和價格將很快下降，這可以被認為是ETH可能需要進行修正的信號。ByBit的Put/Call比率支持了這一信號。ETH期權未平倉合約的看跌期權/看漲期權比率為0.83，遠高于0.7，這表明交易商“買入”看跌期權多于看漲期權，這可能表示看空情緒上升。[2020/11/17 20:59:46]

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：交易者利用新冠病導致的波動性進行交易，導致dYdX貸款發放額激增:4月18日，dYdX發推稱，在過去一年里，dYdX已發放超過10億美元的貸款。在1月之前，每月交易額一直低于1億美元，但2月和3月的交易額突然飆升（共計約7億美元），使dYdX的12個月交易額超過10億美元。dYdX創始人Antonio Juliano稱，隨著新冠病疫情蔓延，加密貨幣波動率飆升，交易員紛紛涌向交易所，利用其保證金交易工具。人們喜歡在市場波動時進行交易（尤其是杠桿交易）。dYdX運營主管尹卓勛稱，隨著交易者最大限度地暴露于快速變化的市場環境，借貸隨著波動性而增加。“與最近幾個月相比，2月和3月加密市場波動性更大，因此我們看到dYdX的借貸和交易量都相應增加。對我們來說，這兩個月都是創紀錄的。”盡管石油等傳統資產類別的波動性已超過加密貨幣，但新冠病爆發引發的市場動蕩導致DeFi平臺活動激增。Uniswap表示，交易者紛紛利用價格的瘋狂波動，3月中旬交易量幾乎翻一番，創下歷史新高。dYdX被迫不斷改變收費結構，以處理大量訂單積壓。盡管Juliano承認，隨著波動水平下降，dYdX交易量和新貸款發放量已開始減少，但仍遠高于1月的水平。（CoinDesk）[2020/4/23]

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

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。

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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