Maker 開啟了多資產抵押(MCD)的新版本,這是 DeFi 發展史上的重要事件。雖然從資產發行量和資產成本上,去中心化的穩定幣 Dai 都不及中心化的穩定幣,但它開啟了一種全新類型的穩定幣,是加密貨幣史上的重要事件。不過 Maker 在探索過程中,也會遇到一些問題,以下著重提出了 Maker 中存在的預言機治理攻擊的問題。本篇源自於 Ariah Klages-Mundt 的文章《Vulnerabilities in Maker: Oracle-Governance Attacks, Attack DAOs, and (De)Centralization》,由專欄作者藍狐筆記重新編譯、整理和撰寫。
MakerDao 穩定幣 Dai 的安全性依賴於可信任的預言機來提供價格訊息。這些是通過鏈上治理選擇的。因此,預言機的價格信息流可以通過MKR代幣持有人操控。
本文會討論對Maker的攻擊,其風格類似於51%攻擊,但並不一定需要51%的MKR代幣。在這種情況下,一個聯盟可以獲利,方式是通過操控治理來「竊取」系統抵押品。這些攻擊既會影響Sai(單抵押資產的穩定幣),也會影響MCD的實施,以及具有鏈上治理的類似系統。
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這些攻擊的結果是,以當前和歷史的市場價格看,「完全去中心化」的 Dai 是不安全的,因為其激勵的失調。這裡的完全去中心化要求MKR代幣必須是充分分散的,以實現去中心化的目的。當前的Maker系統是半中心化的,因為大多數 MKR 由少數的Maker個人和Maker基金會持有。
這意味著市場可能會給MKR價值打折扣,因為它並非是充分分散的。因此,Dai 的安全依賴於對Maker基金會的信任,以及在發生攻擊時採取法律追索權的可能性。
要麼市場沒有意識到MKR治理攻擊的可能性會導致其定價的下限,要麼市場是在說,如果Maker實現完全去中心化,那麼MKR會更值錢。
這些攻擊也表明,Dai存在嚴重的擴展問題:為了維持其安全性,MKR價值需要比 Dai 和其抵押資產供應增長更快。Dai 和 CDP(藍狐筆記:新版Maker不再有CDP,換成Vault小金庫)持有人需要為其安全性將價格抬高。本質上,穩定資產的持有人需要在高風險資產中持有大量頭寸,以確保其穩定頭寸的安全,這可能會破壞穩定幣的目的。
I.Maker治理:預言機和全球結算
Maker 系統由 MKR 代幣持有人治理,MKR 持有人在鏈上投票以決定其系統參數和流程。他們承擔了跟預言機安全相關的三個重要任務。
首先,由 MKR 持有人來確定 Maker 可信預言機的列表。Maker 系統依賴於這些可信預言機來提供真實世界的價格數據,這些數據用於確定 CDP 的清算門檻。
其次,MKR 持有人影響對預言機操控的保護。Maker 系統會在給定時間內(價格信息流敏感度參數)構建最大的預言機價格變化,且新預言機價格生效時,會有一個小時的延遲。而MKR持有人可以直接決定價格信息流敏感度參數。
第三,MKR 持有人可以確定「全球結算者」組,由他們觸發全球結算。因此,他們可以有效地控制全球結算。在全球結算中,Maker系統被凍結,參與者(Dai和CDP持有人)能夠收回其抵押資產的一部分,具體數額取決於最後的預言機價格。
假設誠實的MKR治理,可以合理地控制預言機。每小時的價格時延提供了緊急預言機時間(MKR持有人預先確定)來對攻擊作出反應。Maker價格信息流採用的是預言機價格的中位數,因此大多數預言機(包括緊急預言機)會不得不相互串通。
最大預言機價格變化限制了攻擊的直接嚴重性。而且,如果其他所有的也失敗,則價格延遲會為全球結算者(由MKR持有者預先確定)提供時間來觸發全球結算。
II. Maker中的預言機治理攻擊
如有不誠實的MKR持有人,可能會發生兩種重要的攻擊:
- MKR→ CDP 退出攻擊
MKR代幣持有人能夠持有大量的CDP,合謀選擇可以將以太坊價格→∞的預言機,然後觸發全球結算。(註:∞是無窮大的符號,意思是說通過將 ETH 預言機價格推高至無窮大獲利)
- MKR→ Dai退出攻擊
MKR代幣持有人可以持有大量的Dai,合謀選擇可以將以太坊價格→0的預言機,然後觸發全球結算。(註:通過將預言機ETH價格趨於 0,導致觸發 CDP 的清算,由於清算需要購入大量的 Dai,這導致那些持有Dai代幣的MKR治理攻擊者可以從中獲利)
這兩種情況都會將抵押品價值轉移給不誠實的 MKR 持有人,其方式是通過分別持有 CDP 或 Dai。CDP 或 Dai 的獲利規模將取決於推動攻擊所須的MKR價值。
請注意,內置於 Maker 的預言機保護並不能阻止這些攻擊。不誠實的MKR持有人可以在攻擊前合謀,以設置更高的每小時最高價格變化。通過預言機,他們可以將多個小時內的最大價格變化進行複合。這個時間給其他參與者(例如 Da i和 CDP 持有人)提供了反應的時間。讓我們來看看 Dai 市場會發生什麼:
- 在 MKR→CDP 的退出攻擊中,當Dai持有人意識到操縱攻擊時,他們預期Dai的長期價格會歸零。Dai 市場開始大量賣出,因為所有的 Dai 持有人試圖將其換成其他資產。這導致Dai價格下跌,但這不能阻止不誠實的MKR 持有人繼續預言機操控,並觸發全球結算,實現收益。
- 在 MKR→Dai 的退出攻擊中,當CDP持有人意識到操縱攻擊時,他們預期其在全球結算中的抵押品價值份額將會歸零。他們急於解鎖其抵押品。MKR持有人通過設置更高的超額抵押門檻來部分阻止這一情況。為了解鎖抵押品,CDP 持有人急於去買回 Dai。然而,Dai 持有人現在期望其 Dai 會更值錢。那麼,Dai市場價格上升,此時,CDP 持有人已有虧損。不誠實的 MKR 持有人可以再次繼續預言機操縱,並觸發全球結算,以實現其收益。
為了確保攻擊成功,串通的MKR持有人將需要控制大於 50% 的 MKR 代幣。然而,不到 50% 的代幣也可能實現成功攻擊。例如,投票參與度通常非常低,網絡可能阻塞,導致誠實參與者幾乎沒有機會作出反應,不誠實的MKR持有人可能串通礦工審查投票和CDP抵押品交易。(註:MKR治理投票一般很少超過10萬票,也就是不到 10% 的代幣參與了治理)
另一個增加的複雜性是,當關閉 CDP 時還銷毀 MKR。因此,在 MKR→Dai 退出攻擊中,攻擊者似乎可以用少於50% 的代幣來攻擊預言機。一旦 CDP 持有人開始關閉 CDP,實際上就獲得全部 50%。
III. 以當前價格,Maker 治理是脆弱的
這些攻擊的潛在收益是鎖定在 Maker 中的抵押資產的總價值。這些攻擊的成本可能會是MKR 供應量的50%。如果獎勵 > 成本,那麼,對於尋求利潤的 MKR 持有人來說,就會存在一種不正當的激勵,在這種可能的平衡中,大多數 MKR 持有人串通一氣發起這種攻擊。(註:當前鎖定在Maker 中的抵押資產總價值是3.38 億美元,而 MKR 總價值的 50% 是3.31 億美元。從這個角度,發起預言機治理攻擊的意義不是特別大)
截止至2019 年11 月5 日,這些抵押資產價值C=3.36 億美元,MKR 市值M=5.55 億美元,Dai 市值D=9600 萬美元。這產生了潛在的攻擊收益:
在 MKR→CDP 退出攻擊下,這代表了聯合聯盟返回的:
在 MKR→Dai 退出攻擊下,這代表了聯合聯盟返回的:
在最近幾天 MKR 價格提升之後,這種攻擊獲利能力已經降至1900 萬美元。這仍然很可觀,尤其是考慮到攻擊收益只是來源於當前上限規模較小的 SCD 系統,而MKR 價格前景來源於其發布的 MCD (註:2019 年11 月18 日發布)系統,預期它將獲得更大的收益規模。下圖追蹤了這些獲利衡量的完整歷史。在很多擴展時期內,這些攻擊的獲利會更高。
實際獲利能力可能會更高
請注意:出於某些原因,實際的獲利能力可能會更高。首先,據報導, Maker 基金會持有 30% 左右的 MKR,它已經承諾不參與治理投票。如果他們堅持這樣做,或者在某個時間點將他們的投票權利從智能合約中移除,那麼,要達成控制份額的聯盟所需的 MKR 代幣就更少,這極大地降低了攻擊成本。下圖說明了這種情況下獲利能力顯著提高。
如果 Maker 基金會持有的代幣份額不參與投票,從歷史上看對MKR 預言機攻擊的潛在獲利能力。
其次,少數的 MKR 代幣持有者和關鍵礦工能夠串通以實現攻擊。第三,可以結合攻擊,以利用其他基於Maker 預言機的系統。
其他複雜因素
有一些複雜因素可能影響分析。如果攻擊者需要獲得 MKR,則需要購買或借入。而藉入 MKR 的利率可能很低(9 月份在NUO 上有一個很小的 30 萬美元的資金池,利率是 2.6%),大規模的收購可能會引發市場擠壓效應,且如果很多 MKR 持有人是長期的誠實持有者的話,這個收購也很難達成。(註:目前在 NUO 上MKR 的借貸利率僅為0.04%,不過不具有實操性,因為池子中 MKR 太少)
同樣,如果攻擊者需要收購大量的 Dai 或 CDP,鑑於市場力量,這也很難。成功的買入將可能需要很長一段時間。同樣,執行攻擊步驟的 gas 成本也會影響其獲利能力。
用「攻擊DAO」協調串通
也就是說,實際上,我們不知道誰同時持有 MKR、Dai 以及 CDP,還有很多代理可能會串通。我們無法排除一些聯盟控制組合資產以促使攻擊獲利的可能性。如果存在這種聯盟,就會存在串通發動攻擊的不當動機。
為了確保足夠的串通者協調一致,可以創建「攻擊DAO」,將所需的資產組合在一起,並觸發攻擊步驟以獲利。
IV. MKR 定價的後果
MKR 價值源於兩個因素:
- 常規現金流的(折現)價值
- 來自於治理操控的有條件現金流價值
常規的現金流來自於 Maker 的費用,也就是穩定費,它會用於銷毀 MKR,這類似於公司股票回購計劃,會減少代幣供應量。
MKR 價值跟常規現金流相關,而常規現金流跟 Dai 增長的預期相關,因為更大規模的 Dai 系統會產生更多的費用。治理操控的有條件的現金流則代表發起 MKR 攻擊的可能獲利能力,比如上述提到的 51% 攻擊。這是MKR 持有人可以套現的「可替代」方式。
為了確保免遭治理操控,MKR 市值必須至少高於總體抵押資產價值的 2 倍以上,如果考慮到上述提到的更加複雜的攻擊,以及 Maker 基金會不參與投票的承諾,可能其市值還需要更高才行。(註:如果換個角度思考,這也說明,Maker 的價值不僅來自於現金流,也來自於治理價值)
可以說,去中心化 Dai 的 MKR 價格應該通過市場力量達到這樣的水平,否則,攻擊會為某些聯盟提供類似的套利機會(儘管還不完全清楚)。
半中心化的影響
如介紹所述,Maker 系統當前是半中心化的:多數MKR 據說被 Maker 基金會,以及一些Maker 個人持有。在這種情況下,治理攻擊只可能是Maker 自己來發起。
而這種攻擊是可以被識別出來的,因此會有潛在的法律責任。在這種情況下,較低的 MKR 價格是可以理解的,因為潛在的法律責任抵消了發起攻擊獲得快速利潤的任何動機。但是,這種情況下,只能信任Maker。(註:本文是說,由於 Maker 基金會持有大量的 MKR,即使 MKR 價格不是很高,外部發起攻擊的可能性也不大。同時,由於法律責任,Maker 基金會發起攻擊的可能性也不大。)
由於上述所提及的攻擊在當前可能有利可圖,那麼,要麼市場沒有意識到 MKR 治理攻擊的潛在可能性會導致其安全價格的下限,要麼市場對MKR 進行折扣,因為它並非完全去中心化。換言之,如果 MKR 代幣持有人更加分散,MKR 的價值可能更高。(註:因為在分散的情況下,只有MKR 價值更高才能保護系統安全,讓攻擊無利可圖)
現金流可以確保系統安全嗎
由於上述原因,我們可以認為今天的 MKR 價格代表購買和銷毀 MKR 的常規現金流的預期,現金流來自於 CDP 操作,本質上類似於股票回購。
這為設計像這樣的安全系統提供了有價值的數據。重要的是,這說明了,在多數情況下,這些現金流並不足以確保Maker 的安全。事實上,如果 Maker 足夠分散,用於股份回購的常規現金流可能對確保治理安全就沒那麼重要了,因為我們可能會預期理性的代理會將 MKR 價格推高至攻擊價值。
從安全的角度,只需要股份回購即可將 MKR 價格略微推高至攻擊價值之上。因此,由於Maker 是半中心化的,這裡存在對用戶的有效稅收,以支持 MKR 價格,而收費收入則可能更好地移至支持長期穩定性上。
擴展性問題
這些攻擊意味著 Dai 有重大的擴展性問題:為了維持安全,MKR 價值必須要比 Dai 供應量和鎖定的抵押資產的增長要快很多。因此,為了確保他們資金的安全,Dai 和 CDP 持有人可能需要推高 MKR 價格。由此,穩定資產的持有人需要在高風險資產中持有大量頭寸,以確保其穩定頭寸的安全,這可能會不利於穩定幣的目的。
V. 努力解決這些問題
上述提及的攻擊和問題在更廣範圍內發生:穩定幣、CDP 持有人和 MKR 持有人之間的博弈,他們從戰略上決定其持有的資產組合。給這個博弈進行建模,有助於我們理解為了確保系統安全,不同玩家需要持有的資產(例如,持有多少 MKR 合適)。尤其是,玩家們不能冒風險讓某些人持有大多的 MKR,他們通過合適的資產組合,以實施有利可圖的攻擊。
在這種情況下,有幾點值得探討。它有助於我們理解代幣如何分配以確保系統安全。如果風險資產的持有量需要很高,對於很多玩家來說,參與這個博弈並不值得。(例如穩定幣持有人為了確保其 Dai 的安全,而同時必須持有 MKR 來確保系統安全,這對他們來說不划算)
在哪種情況下,對於玩家來說,推高治理代幣價格以確保系統安全是值得的?除了將資產推高至安全價格,還有其他的均衡嗎?對於所有涉及代幣的波動性來說,會帶來什麼後果?
最後一點,MKR 價格源於與抵押資產相關的「創造」價值,其價值是抵押資產價值的數倍。MKR 價值反映 Dai 穩定幣的不確定的前景。在系統崩潰(例如攻擊)中,系統的總價值跌至抵押資產價值,會讓很多人失去所有。
MKR 試圖吸收這些損失,並在這種情況下變得毫無價值,它有向穩定幣和 CDP 持有人進行抵押資產清算的義務。但是,通過上述攻擊的擴展,穩定幣和CDP 頭寸也承擔了這一風險。如果 MKR 價格低於安全水平,那麼,各種MKR、穩定幣以及 CDP 頭寸可能會在清算中損失其價值。這些風險應考慮這些資產波動性的因素。
不管是否有意,Maker 對這些問題的解決方案是中心化治理權,並將信任歸於 Maker (儘管除非受到嚴重威脅,否則一般不會動用它)。這不一定是個問題,很多傳統的系統也是以這種方式運行的。但是,我們應該公開了解到這個信任的維繫。值得注意的是,仍然可以通過少數礦工的串通來實施攻擊。
基於跟 Maker 團隊在 Devcon 的對話,已經在討論觸發全球結算的合適門檻的設置,例如,設置為 10% 的 MKR。然而,目前還不清楚它是否解決了這裡所討論的激勵問題。
其中一點是,對於誠實的 10% 的 MKR 聯盟來說,尚不清楚在攻擊早期觸發全球結算是否是最好的回應。這是因為他們的價值在基於攻擊的清算中會遭受重創(可能歸零)。也可能存在來自於不誠實 10% 聯盟的其他清算濫用。
理解了激勵之後,可以重新理解MKR、CDP 和穩定幣持有人之間的博弈。通過不同的設置,潛在的結果可能是攻擊方給予 10% MKR 聯盟的賄賂。
以分佈式的方式解決這些問題依然是個懸而未決的問題,因此,應對上述提及問題的嚴格機制設計很重要。
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