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MKR:Maker中的預言機治理攻擊:如何讓Maker的機制更完美?

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Time:1900/1/1 0:00:00

前言:Maker開啟了多資產抵押的新版本,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,是加密史上的重要事件。不過Maker在探索過程中,也會遇到一些問題,本文著重提出了Maker中存在的預言機治理攻擊的問題,甚至為了攻擊成功,還可能存在攻擊DAO的可能性。當然,從目前看,由于MKR具有一定的集中性,文中所說的預言機治理攻擊的可能性很小。當然即便可能性小,也給Maker設計和治理要進一步完善的警示:如何讓Maker的機制更完美,更加去中心化,如何讓系統更安全,如何讓MKR發揮更恰當的作用,這里有不少需要完善的問題。本文作者是AriahKlages-Mundt。由“藍狐筆記”社群的“SIEN”翻譯。

Maker穩定幣Dai的安全性依賴于可信任的預言機來提供價格信息。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,其風格類似于51%攻擊,但并不一定需要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,也會影響MCD的實施,以及具有鏈上治理的類似系統。

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。這里的“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,因為它并非是充分分散的。因此,Dai的安全依賴于對Maker基金會的信任,以及在發生攻擊時采取法律追索權的可能性。

要么市場沒有意識到MKR治理攻擊的可能性會導致其定價的下限,要么市場是在說,如果Maker實現完全去中心化,那么MKR會更值錢。

孫宇晨抵押1.9億美元stETH鑄造7780萬DAI存入Maker:金色財經報道,據余燼監測,7小時前,孫宇晨抵押102,462枚stETH(1.9億美元)鑄造7,780萬DAI,然后將DAI存入Maker賺取目前8%的APY。目前DAI的DSR存款已經10億美元。[2023/8/10 16:16:34]

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系統依賴于這些可信預言機來提供真實世界的價格數據,這些數據用于確定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,參與者能夠收回其抵押資產的一部分,具體數額取決于最后的預言機價格。

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來對攻擊作出反應。Maker價格信息流采用的是預言機價格的中位數,因此大多數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提供時間來觸發全球結算。

MakerDAO:當前抵押率為154%,PSM儲備金為31.5億美元:3月11日消息,MakerDAO在社交媒體發布最新數據顯示,當前Maker系統抵押率為154%,即53.8億枚DAI由價值82.6億美元的抵押品支持。過去一周MakerDAO沒有觸發清算,系統按預期運作。此外,當前PSM按預期順利運作,儲備金為31.5億美元,以100%抵押支持31.5億 DAI。[2023/3/11 12:57:23]

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,然后觸發全球結算。

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,然后觸發全球結算。

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的獲利規模將取決于推動攻擊所須的MKR價值。

請注意,內置于Maker的預言機保護并不能阻止這些攻擊。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復合。這個時間給其他參與者提供了反應的時間。讓我們來看看Dai市場會發生什么:

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,并觸發全球結算,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。他們急于解鎖其抵押品。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持有人急于去買回Dai。然而,Dai持有人現在期望其Dai會更值錢。那么,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,并觸發全球結算,以實現其收益。

MakerDAO推出17.5萬DAI補助金計劃旨在多樣化抵押品:9月19日,MakerDAO創始人Rune Christensen發布推文宣布,MakerDAO正在推出補助金計劃(Collateral Onboarding Grants)。該計劃旨在推動社區實現多樣化的抵押品,致力于推動MakerDAO于2020年11月30日實現新增抵押品達到2.5億-5億DAI供應量。該計劃將獎勵成功實現這一目標的團隊。官方將提供特別獎勵措施,即分別在達成2.5億和5億DAI供應量的目標時,向相關貢獻團隊發放7.5萬枚和10萬枚DAI贈款獎勵。社區成員可以申請參加智能合約、風險、Oracle、法律、項目管理、合作伙伴關系和溝通各個方面的工作。[2020/9/20]

為了確保攻擊成功,串通的MKR持有人將需要控制大于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。

另一個增加的復雜性是,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于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,那么,對于尋求利潤的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。

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:

Maker協議清算系統1.2已上線:金色財經報道,據官方博客消息,Maker協議的清算系統1.2已上線。該系統旨在確保Maker Vault中生成的Dai保持足夠的抵押品。簡而言之,這對幫助Dai維持與美元的軟掛鉤至關重要。[2020/9/4]

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價格提升之后,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于當前上限規模較小的SCD系統,而MKR價格前景來源于其發布的MCD系統,預期它將獲得更大的收益規模。下圖跟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。

從歷史看MKR預言機攻擊的潛在獲利

實際獲利能力可能會更高

請注意:出于某些原因,實際的獲利能力可能會更高。首先,據報道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,那么,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。

動態 | MakerDao治理合約有安全隱患 仍有1,000萬美元的MKR資產尚未轉移:今天凌晨,區塊鏈公司Zeppelin發公告宣布MakerDAO中的治理合約引用的第三方開源庫存在一個安全漏洞,會直接影響MakerDao整體治理系統的運行。 Maker公司收到通知后,已及時修復相應漏洞,并說明質押在Maker治理合約中的MKR代幣沒有危險,但仍建議約190個地址中的代幣盡快轉移出該合約。Peckshield研究人員跟進分析發現,在北京時間凌晨00:25相關安全公告發出之后,截至到08:00,已經有86個用戶按照建議轉移MKR資產到他們的個人錢包,不過還有118個用戶還未轉移。按照當天MKR價格,待轉移的余額資產價值大約1,000萬美元。PeckShield硅谷研發中心負責人Jeff Liu表示,DeFi App智能合約管理著大量金融資產,其本身的安全性至關重要。我們會繼續跟進本次事件,并公布更多的細節。[2019/5/7]

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,以利用其他基于Maker預言機的系統。

其他復雜因素

有一些復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。而借入MKR的利率可能很低,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。

同樣,如果攻擊者需要收購大量的Dai或CDP,鑒于市場力量,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,并觸發攻擊步驟以獲利。

IV.MKR定價的后果

MKR價值源于兩個因素:

常規現金流的價值

來自于治理操控的有條件現金流價值

常規的現金流來自于Maker的費用,也就是穩定費,它會用于銷毀MKR,這類似于公司股票回購計劃,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市值必須至少高于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復雜的攻擊,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。

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。

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。

由于上述所提及的攻擊在當前可能有利可圖,那么,要么市場沒有意識到MKR治理攻擊的潛在可能性會導致其安全價格的下限,要么市場對MKR進行折扣,因為它并非完全去中心化。換言之,如果MKR代幣持有人更加分散,MKR的價值可能更高。

現金流可以確保系統安全嗎

由于上述原因,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,現金流來自于CDP操作,本質上類似于股票回購。

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,這些現金流并不足以確保Maker的安全。事實上,如果Maker足夠分散,用于股份回購的常規現金流可能對確保治理安全就沒那么重要了,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,由于Maker是半中心化的,這里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,這可能會不利于穩定幣的目的。

V.努力解決這些問題

上述提及的攻擊和問題在更廣范圍內發生: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,有助于我們理解為了確保系統安全,不同玩家需要持有的資產。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。它有助于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,對于很多玩家來說,參與這個博弈并不值得。

在哪種情況下,對于玩家來說,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?對于所有涉及代幣的波動性來說,會帶來什么后果?

最后一點,MKR價格源于與抵押資產相關的“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,并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價格低于安全水平,那么,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,并將信任歸于Maker。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系。值得注意的是,仍然可以通過少數礦工的串通來實施攻擊。

基于跟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里所討論的激勵問題。

其中一點是,對于誠實的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于攻擊的清算中會遭受重創。也可能存在來自于不誠實10%聯盟的其他清算濫用。

理解了激勵之后,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。

以分布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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