TOKEN:一种安全的 LP 价格的获取方法_Conflux

前言

目前，使用LPToken进行抵押借贷的需求越来越大，但是目前市面上并没有一种完善的用于安全获取LPToken价格的方法。慢雾安全团队在分析LPToken价格的获取方式的过程中关注到了AlphaFinance团队的关于安全获取LP价格的方法。在仔细阅读后，将相关的思考分享给大家。

LPToken价格获取分析

目前，常见的LPToken价格的获取方式如下：

其中，r0,r1分别代表Uniswap交易对中两种代币的存量，price0,price1分别代表r0和r1对应代币的价格。上面的公式简单来说就是算出交易对中两种代币的总价值之和，然后除以LPToken的总数量，得到了单份LP的价值。

这个公式咋一看没什么问题，一般来说，price0和price1都会取Uniswap本身提供的延时价格。但是这里存在一个被闪电贷攻击的风险。虽然price0和price1是不能操控的，但是r0和r1却是可以操控的。通过操控r0和r1的值，即可对整个公式进行操控。

ETC亚太区负责人胥康：51%攻击实际上是共识设计的一种行为:12月21日，ETC亚太区负责人胥康在《2021，公链的破局之路》演讲中表示，ETC在经过不断的改进完善已经与以太坊保持了技术方面的一致性，在对曾遭遇的两次51%攻击分析之后，实际上可将其归为一次大攻击。51%攻击事实上和普通的黑客攻击不一样，它是一种对共识设计的行为，其本身不是一个漏洞。针对这一问题，ETC设计出指数级主观评分算法，通过不断的升级改造，来应对51%攻击，从动机上来遏制攻击者。胥康还指出要进行51%攻击必须要满足3个条件：1.算力大；2.区块重组要有利润；3.交易所确认数小。[2020/12/22 16:06:47]

那么有没有办法能获取一种安全的LPToken价格，使代币的存量无法被操控呢？AlphaFinance团队提供了一个思路：

经济学家：比特币正成为一种宏观敏感的金融资产:金色财经报道，Bloomberg TV知名主持人、经济学家Joe Weisenthal刚刚发推文称：“令我惊讶的是，比特币正在成为一种宏观敏感的金融资产。看看比特币今天和黄金的关系是多么紧密。”[2020/8/8]

根据AlphaFinance的分析，整个过程分为3步：

第1步是通过Uniswap的getReserves接口获得交易对中对应代币的数量，算出K

第2步是获取交易对中每个代币对应的价格，然后算出代币的价格的比例P

第3步是通过K和P之间的关系反推真实的代币存量。

完成以上3步后，最终LPToken的价格获取公式会变成下面这个样子：

声音 | 宾夕法尼亚大学教授Kevin Werbach：区块链技术为人类提供一种全新的信任:据Bitcoin Exchange Guide消息，3月26日，宾夕法尼亚大学教授Kevin Werbach在普林斯顿大学的一次演讲中表示区块链技术为人类提供了一种全新的信任。其认为区块链技术拓宽了信任维度，同时也降低信任的难度，使系统能够公平地为各方服务。[2019/3/27]

这一波操作下来，好像有点整懵了，但是问题不大，我们来逐个分析。

首先，我们知道，Uniswap采用的是恒定乘积算法。简单来说就是x*y=K，也就是说，交易前后的K值是不会变的。在不讨论手续费的情况下，K值理论上是不会改变的。我们先记住这个前提。然后，获取交易对中每个代币各自的价格，比方说对USDT价格。这里以ETH-BTC交易对为例，假设ETH的价格为650USDT，BTC的价格为22,000USDT，那么ETH/BTC的价格比值P为0.03。在得到价格的比值P之后，直接用第1步得到的K计算K/P和K*P就得到了对应交易对的一个正常的数量。下面要对第3步，即获取正常的数量这一步进行相应的说明。

声音 | BitMEX CEO：目前加密货币规模太小 不能被视为一种资产类别:据CCN报道，BitMEX首席执行官Arthur Hayes表示，目前加密货币规模太小，不能被视为一种资产类别，但在未来十年，它可能成为资产类别中的一种。[2018/12/18]

公式思路解释

现在开始对上面的第3步进行说明，扶稳坐好:D

像前面说的，恒定乘积的公式为：

那么其实可以根据K来分别算出x,y。然后根据上一节的第2步，我们得到了x和y的价格的比值P。由于Uniswap本身是根据池中代币的比例来确定对应的价格，所以比值P本身就是x/y的价格的比值。然后，由于K=x*y，而P是由正确的价格算出的比值，那么，我们其实就可以以这个真实的K和x/y来反推真实的x和y。

声音 | IMI联席所长曹彤：区块链作为一种伴生技术 易与其他产业跨界融合:7月13日消息，IMI联席所长、厦门国际金融技术有限公司董事长曹彤近日表示区块链作为一种伴生技术，易与互联网、AI、AR互相交互，在良好交互中产生的新业态，在金融、信息与通信等领域也为新应用提供了土壤。所以，区块链不论从金融科技视角、“互联网+”的视角，还是从下一轮的信息技术演进视角，都易与其他产业产生跨界融合。[2018/7/13]

推算如下：

首先，我们根据P和r0,r1的比例得出以下公式：

接着，根据P就可以倒推真实的r0,r1，如下：

那么，拿到了正确比例的x和y之后，LP的价格会是下面这个公式：

再转换成如下：

攻击的可能性

在完成公式分析后，我们不难知道，只要有正确的价格的比例P，就能根据这个比例倒推真实的r0和r1，最后得到公式：

那么，这个公式能不能被攻击呢？从公式上可以知道，公式的price0,price1都是可信源获取的正确的价格，这个值是无法被操控的，然后是totalSupply，这个值虽然可以操控，但是在控制LP价格进行攻击的过程中改变totalSupply只能是改变你的抵押数量，这个暂时没有用。那么剩下可以操控的只有r0和r1的值了。如何改变r0,r1的值呢？下面提供两种思路进行分析：

思路一：直接进行代币兑换

我们知道，在代币池中，无论是采用什么算法进行计算，代币池在进行代币兑换的过程中，必然会发生代币数量的改变，那么这种改变最终能不能操控公式呢？其实是不可以的。我们知道，在恒定乘积的模型中，x*y=K总是成立的，那么也就是说无论交易过程中怎么发生代币的兑换，K的值总是不变的(这里不考虑手续费的情况)，而公式中采用的是r0和r1进行相乘，所以使用代币兑换来操控公式实际上是不可行的。

思路二：将代币直接打入到代币池中

这种思路比较粗暴，可以直接忽视K值来操控r0和r1相乘的值，但是经过我的运算，这种方法看似可行，其实是不行的。虽然达到了操控的目的，但是因为公式本身在获取最终价格的时候采用的是根号的模式，所以最后获得的收益是根号后的收益，比方说付出10,000的成本，最后只能获得最多100的收益，这样是明显不划算的。所以这种思路也是不可行的。

适用范围

本算法的适用范围仅限于适用AMM模型的代币池的LP价格的获取，因为整个推导过程都基于恒定乘积公式中K的基本特性来进行。获取的LP本身所属的交易对算法不使用AMM模型是不可行的，因为这种情况下，前面所有的假设都已经不成立了，那么对应的公式的推算自然也是不成立的。

总结

LP抵押已经成为了一种迫切的需求，在目前没有更好的方式(如ChainLink提供的LP喂价，Uniswap提供延时LP接口等)，AlphaFinance的方式可以说是一种较为安全的实现方法，使针对数量进行控制的攻击变成不可行或成本非常高。当然，随着越来越多场景的出现，这种算法也不一定是万能的，项目方需要结合自身的场景，合理运用该算法，达到良好的效果。此外，特别需要注意的是，虽然公式的终极形式用的是开根号的r0,r1和price0,price1相乘，但是真正实现的时候，需要根据K来推导具体的r0和r1的值，不然会存在一定的误差。

参考链接：

AlphaFinance关于获取公平?LP价格的方法：

https://blog.alphafinance.io/fair-lp-token-pricing/

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