Maker中的預言機治理攻擊：如何讓Maker的機制更完美？_MKR

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。

MakerDAO已在鏈上部署MKR買入合約:7月6日消息，MakerDAO已在鏈上部署MKR買入合約，此前MakerDAO新提案擬將金庫上限設為5000萬枚DAI，超出部分買入MKR，并在Uniswap上組建LP以添加流動性。[2023/7/6 22:20:48]

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投票決定將GUSD保留在DAI穩定幣的儲備中，債務上限不變:1月20日消息，MakerDAO旨在限制DAI對Gemini的敞口的兩項民意調查投票均已結束。其中，一項將GUSD保險庫的tout（將DAI換回抵押資產收取的百分比費用）設置為零的提案的支持率為73.66%，這意味者用戶可以免費將DAI換回GUSD。

而在另一項將調整GUSD PSM債務上限的提案中，50.85%的選票支持維持5億枚DAI的債務上限，債務上限減少至0 Dai和1億枚Dai的投票支持率分別為49.15%和0%，這意味著GUSD將按照之前的5億枚債務上限保留在DAI穩定幣的儲備中。[2023/1/20 11:22:30]

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。

MakerDAO創始人提議推出全新代幣經濟系統Sagittarius Engine:10月5日消息，MakerDAO創始人Rune Christensen在社區提議使DAI成為環境友好的貨幣（Clean Money）時，還提議推出名為Sagittarius Engine （人馬座引擎）的全新代幣經濟系統，以釋放DeFi的超能力。他認為DAI需要被可持續的資產或具有氣候適應性的資產支持（抵押），以防止氣候進一步惡劣，并抵御已經產生的經濟損失。所以Rune Christensen表示，為了釋放這一愿景的潛力，Maker需要涉足收益耕種（流動性挖礦）并徹底改造MKR的代幣經濟學，提議推出名為Sagittarius Engine （人馬座引擎）的代幣經濟學系統，該系統的核心價值主張是為那些長期鎖定MKR的持有者帶來切實的好處。[2021/10/5 17:25:00]

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。

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

MakerDAO發起兩項執行投票:金色財經報道，據MakerDAO官方博客消息，Maker基金會風險小組將兩項執行投票納入投票系統。具體包括：1.將基本利率參數從0％降至-4％；2.在ETHUSD Oracle上將DyDx列入白名單。[2020/8/1]

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：

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。

動態 | Maker連降利率 借貸平臺間套利空間縮小:DAppTotal今日發布報告稱，過去的9月份，整個數字貨幣市場經歷了較大幅的行情波動，由于 Staking 平臺具有周期性的鎖倉機制，導致讓不少投資者遭受了較大的資產損失（錢本位）。同樣的影響，也波及到了大部分 DeFi 鎖倉平臺。根據 DAppTotal.com 數據顯示，僅9月份，DeFi 鎖倉價值最高達到12.8億美元，最低降至9.77億美元的大幅震蕩，受此影響，借貸市場龍頭平臺 MakerDAO 接連降低利率，以刺激市場正常的借貸需求。隨著 Maker 的連續下調利率，Compound 和 dYdX 以及Maker三個平臺的利率差也逐漸縮小，這對用戶而言，可套利空間也越來越小。[2019/10/9]

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。

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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