ATO:淺析衍生品資產的價格預言機實現問題_ATOM

原文標題：《針對衍生品資產的價格預言機》

原文作者：JonathanErlich

原文編譯：0xStephen

1.介紹

在這篇文章中，我們將分析在DeFi借貸協議的背景下，針對衍生資產價格的預言機的現有假設。具體來說，我們將討論為什么使用基礎資產(underlyingasset)的價格作為衍生資產的喂價，通常是一種應該避免的壞做法。鑒于這種做法的普遍性，我們認為這是一個及時和重要的問題。

我們將重點討論兩種類型的衍生資產：跨鏈資產和流動性質押衍生品。然而，類似的分析也可以泛用為任何類型的衍生資產。

這篇文章分為三個部分：跨鏈資產、流動性質押衍生品和總結性思考。

2.跨鏈資產

當一項衍生資產以基礎資產作為代理進行定價時，有一個基本的假設：這兩種資產在一段時間內將遵循相同的價格軌跡。而一般來說，情況就是這樣。

如果一切運作正常，基礎資產價格應該密切跟蹤衍生品的價格。然而，當事情不按預期進行時，這一假設就會被打破，在跨鏈資產的案例中，這種情況經常發生。讓我們探討一個例子來了解原因。

假設我們有bridgedETH，即不同L1鏈上的ETH的跨鏈版本。在正常情況下，每個bridgedETH由鎖定在以太坊的一個智能合約上的ETH支撐(基于1:1的比率錨定)。然而，這些正常情況并不總是成立。特別是，正如已經發生過的幾次情況，跨鏈可以被利用，導致基礎資產被盜。舉個例子，讓我們假設這正是發生在我們的bridgedETH上的情況，攻擊者利用了跨鏈并能夠竊取支持bridgedETH的所有ETH。

巴西國會擬對加密貨幣提高稅收:金色財經報道，巴西立法者正在推進一項立法，該立法將提高對海外持有的加密貨幣的稅收。據當地報道，國會的一個委員會已經批準了一項法案的修正案，該法案將加密貨幣認定為 \"金融資產\"，用于海外投資的稅收目的。此外，該法案草案還對加密資產價格相對于巴西法定貨幣的波動以及外匯匯率波動帶來的收益征稅。據國會議員Merlong Solano稱，此次修訂旨在促進平等的稅收待遇，因為目前海外加密貨幣投資獲得的稅收減免較低。

根據新規定，海外收入不超過6000巴西雷亞爾(約1200美元)將免稅。收入在6000到50000英鎊(~ 10000美元)之間的稅率為15%。超過這個起征點，稅率為22.5%。國會將于8月28日對該法案進行投票。如果獲得批準，新的稅收將于2024年1月生效。[2023/8/13 16:22:44]

那么，這將如何影響使用ETH價格作為bridgedETH的代理的借貸協議？從根本上說，這意味著該協議對每個bridgedETH的估值為1ETH，而其真實價格為0ETH。這就使協議出現了以下的漏洞：

它允許攻擊者使用bridgedETH作為抵押品，從協議中竊取資金。任何攻擊者都能夠以0的價格從市場上購買橋接ETH，并將其作為抵押品存入協議其他資產。這種類型的攻擊已經被用于不同的實時協議。

多名投資者擬募集1億美元推出比特幣機會基金:金色財經報道，據彭博社發文表示，多名投資者擬募集1億美元推出比特幣機會基金，旨在迎合希望投資世界上最大的加密貨幣的高凈值投資者。

據悉，該基金由包括管理合伙人 James Lavish 和 David Foley 在內的六位投資者領導，目標是與比特幣相關的上市和非上市公司。此外，他們表示將“自己凈資產的很大一部分”投入該基金。[2023/3/17 13:08:53]

它阻礙了清算的正確運作。當bridgedETH的市場價格從1ETH跌至0ETH時，一些使用bridgedETH作為抵押品的頭寸應該變得可以清算。然而，鑒于協議仍然將每個bridgedETH估值定為1個ETH，這些頭寸不會成為可清算的對象。如果使用一個強大的預言機，這些頭寸是否真的會被清算是另一個有趣的問題，最終將取決于bridgedETH的市場價格下跌的速度。然而，這種分析不在本篇文章的范圍之內。重要的一點是，在脆弱的預言機機制下，這些頭寸甚至不會成為可被清算的壞賬。

作為這個問題的潛在解決方案，Aave正在考慮接入Chainlink的Proof-of-reserve(儲備金證明)喂價。在宏觀上，這些喂價將允許Aave驗證支持跨鏈衍生品的基礎資產確實存在。雖然這可能是一個可行的解決方案，但其實施的細節仍然很少，無法進行全面評估。此外，這個解決方案不能很好地處理一些特殊情況。

美國銀行CEO：預計美國經濟將在2023年出現輕微衰退:金色財經報道，美國銀行CEO Moynihan表示，美銀預計美國經濟將在2023年出現輕微衰退；美國消費者極具韌性。[2023/1/20 11:21:46]

例如，基礎資產可能變得無法訪問或「失效」，這意味著合約中的一個錯誤永遠鎖定了合約中的基礎資產。在這種情況下，基礎資產實際上是存在的，所以不會有儲備證明的問題。然而，如果基礎資產不能被收回，衍生品將毫無價值。市場價格很可能會反映出這一點，這將使該協議出現上面所探討的漏洞。雖然這是一個低概率事件，但在評估解決方案的時候應該考慮到這一點。

3.流動性質押衍生品（LSD)

當使用基礎資產的價格作為衍生資產的代理時，LSD會受到與跨鏈資產相同的脆弱性的影響。鑒于我們已經在上一節中談到了這些問題，讓我們來看看DeFi中專門針對LSD的更復雜的案例。

在進入具體問題之前，我們值得簡單探討一下LSD的工作原理。正如它的名字所示，LSD是抵押基礎資產的可流動證明。在這種情況下，流動性質押協議的工作方式如下：

它從用戶方接收要被抵押的資產

它將這些資產委托給一些驗證者(節點)

它向用戶返回被抵押資產的證明(可流通的)：即LSD

Ampleforth 開發人員首次推出基于以太坊的抗通脹代幣:金色財經報道，區塊鏈協議Ampleforth母公司Fragments推出了名為spot的抗通脹代幣，根據聲明，Spot是使用Buttonwood設計的最新項目，與Ampleforth的原生代幣ampl相關。ampl代幣是一種 rebase代幣，旨在使其價格接近CPI調整后的美元。CPI代表消費者價格指數，CPI調整后的美元是1美元，根據通貨膨脹進行調整。Ampl通過使用CPI調整后的美元來計算rebase的每日供應調整來保持平衡。

現貨代幣可作為由 ampleforth 代幣支持的一籃子鏈上抵押品的可自由贖回債權。由于現貨由 ampl 支持，因此 1 個現貨代幣的價格也應該趨向于 CPI 調整后的美元。?[2022/12/9 21:32:10]

當用戶想要提取基礎資產時(將LSD換為流通資產)，協議的工作過程如下：

它從用戶方收到LSD

它使用贖回率計算出應該向用戶歸還多少基礎資產。贖回率是LSD供應與基礎資產的比率(即它表明每個LSD所代表的基礎資產數額)。

它解除了必要的基礎資產的質押

在釋放期過后，用戶便可以認領資產

在這個背景下，讓我們回到價格問題。目前一些協議使用的計算LSD價格的方式是將基礎資產的價格及贖回率都納入考量標準，計算方式如下：

比特幣礦企6月清算量比產出量多出近4倍:7月17日消息，區塊鏈分析公司Arcane Research最新研究數據顯示，比特幣礦企6月清算量比產出量出近4倍。2022年1-4月，比特幣礦企只出售了20-40%的BTC產出量，期間礦工一直處于囤積狀態。但5月份之后情況發生了變化，當月BTC價格從4萬美元跌至3萬美元，之后又進一步下挫。

整個6月，比特幣礦工總計清算了約1.46萬枚BTC，幾乎是3,900枚BTC總產量的四倍，其中Core Scientific和Bitfarms是清算份額最大的礦企，Core Scientific拋售了近10,000枚BTC，其持有量僅剩1,959枚；Bit Farm拋售3,353枚BTC，而NorthernData在5月和6月清空了其持有的全部BTC和ETH；Marathon和Hut8在5月和6月沒有拋售，是當前持有BTC最多的礦企，前者資產負債表上有10,055枚BTC，Hut8有7,405枚BTC，Riot以6,654枚BTC持有量位居第三。（Coinquora）[2022/7/17 2:18:59]

其中：

通過將贖回率納入計算，這種方法解決了上一節所探討的情況，即基礎資產可能被盜。例如，如果基礎資產被盜，將被反映在贖回率上，因此，價格也將受到影響。

那么，這種方法有什么問題呢？讓我們用以下例子來探討這個問題。在這個例子中，假設我們有一個名為stakedATOM的ATOM的LSD，其工作方式與我們上面描述的LSD的方式類似，并且有一個21天的釋放期。使用上面描述的定價方法，stakedATOM的價格計算方式如下：

其中：

這種方法有一個基本問題：stakedATOM的實際市場價格可能與上面探討的計算價格有出入。這是因為，雖然當stakedATOM的市場價格高于計算價格時，存在一個套利機會，但當stakedATOM的價格低于計算價格時，就不是這樣了。

換句話說，雖然stakedATOM的市場價格在上行方面有一個硬掛鉤，但在下行時卻不存在了。為了了解原因，讓我們來探討一下這兩種情況下的套利機會是如何運作的。上漲的情況如下：

假設贖回率為1ATOM/stakedATOM。

市場價格是1.1ATOM/stakedATOM。

一個套利者可以質押1ATOM，并收到1stakedATOM，然后在市場上賣出該stakedATOM并獲得0.1ATOM的利潤。

上述情況會發生，直到套利機會不再存在。這種機制保證了市場價格將傾向于有一個等于計算價格的上限。然而，價格下行時，情況并不是這樣的，其原因是21天的釋放期打破了套利機會。以下是另一個例子：

假設贖回率為1ATOM/stakedATOM。

市場價格是0.9ATOM/stakedATOM。

如果沒有釋放期，套利者可以在市場上用0.9個ATOM買1個stakedATOM并解除質押ATOM，取回1ATOM，其利潤為0.1ATOM。

然而，釋放期為21天，所以不存在立即套利的機會。

所以，對于價格上升來說這存在一個「硬掛鉤」，而對于價格下降來說卻是一個「軟掛鉤」。這種軟掛鉤意味著，從長遠來看，市場價格應該趨向于跟隨贖回率。但在短期內，stakedATOM的價格沒有一個真正的下限。這不僅僅是一個理論上或抽象的發現，在現實中，我們已經看到了這一點，例如臭名昭著的stETH脫錨事件和其他LSD，如stLUNA。基本上，當有足夠多的人想要提出LSD而不想要等待釋放期時，價格就會趨向于向下「脫鉤」。

對于使用計算出的價格作為LSD的預言機喂價的借貸協議而言，上述波動可能會導致資不抵債。讓我們來看看下面的例子來了解這種情況是如何發生的：

假設我們在DeFi借貸協議中擁有下述倉位：

一位用戶存入了100個stakedATOM作為抵押品，其最高貸款利率為70%

該用戶使用stakedATOM作為抵押，借出了價值600美元的其他資產

現在讓我們探討一下下圖中T1、T2和T3時間節點中倉位是如何變化的：

在T1中，stakedATOM的市場價格(第4行)完美反映了計算出的預言機價格(第5行)，所以一切都運行順利；具體來說，健康系數(Collateral*Max.LTV/Debt)和抵押品系數(Collateral/Debt)都高于1，所以這個賬戶是健康并且超抵押的；

在T2中，stakedATOM的市場價格偏離了贖回率(也因此偏離了預言機價格)。具體來說，雖然贖回價格是1ATOM，但市場價格是0.8ATOM(有20%的偏差)；這種情況下有幾個部分值得詳述：

用stakedATOM的市場價格計算的健康系數(第12行)不再高于1，意味著用市場價格衡量的頭寸是不健康的，應該是可以清算的。然而，考慮到協議使用的是預言機價格，而預言機價格并沒有改變，使用預言機價格計算的健康系數(第11行)仍然與T1中的完全相同，并且高于1。因此，該頭寸無法被清算。

請注意，在這一點上，對清算人來說，該頭寸的清算已經無利可圖(見最后一行)。這是由于協議根據預言機的價格計算要支付給清算人的。stakedATOM抵押品的數量，而預言機的價格被高估了。如果預言機使用的是市場價格，那么這個頭寸是可以清算的，在這個時候清算是有利可圖的。

雖然這種情況并不理想，但考慮到應該清算的頭寸并沒有清算，這并不是很糟糕，因為該頭寸仍有償付能力。換句話說，它仍然是過度抵押的(抵押系數高于1)。

在T3中，市場價格和贖回率之間的偏差與T2相同，但ATOM的價格從10美元降至5美元。這實際上會導致一個無力償還的頭寸，因為它不會被清算，現在抵押率已經降至1以下。

從根本上說，這種預言機方法的問題在于，即使一切都在按計劃進行，沒有發生價格操縱，系統也會變得無力償還，正如上文所探討的那樣。

4.總結性思考

預言機是DeFi借貸協議的核心。它們是如此重要，以至于它們往往決定了整個協議的未來。一個不健全的預言機可能會使價值數百萬美元的資產面臨風險，這就是為什么我們花了這么多時間分析預言機的實現。

通過這篇文章，我們希望能對衍生資產的預言機的使用情況有所了解。特別是，我們已經表明為什么一些常用的做法并不理想，應該避免。這篇文章的目的并不是要阻止衍生資產的上市，因為我們知道它們是一些可以作為抵押品的最佳資產。我們的目的是不鼓勵這些衍生資產上市時使用不夠穩健的預言機，這可能導致最壞的結果。

我們知道，衍生資產的流動性往往比它們的基礎資產要差，這使得專門為它們建立健全的預言機制很困難。然而，我們認為這不應該成為使用非穩健預言機的借口。我們強烈鼓勵協議在使用非穩健預言機之前，等待流動性的建立和針對特定資產的穩健預言機的開發。

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