PRI:一种安全的 LP 价格的获取方法

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。

Dash社区反驳美SEC称其为证券的说法：Dash没有合理利润预期，只是一种支付技术:4月18日消息，对于美国证券交易委员会（SEC）称Dash是一种证券的说法，Dash社区回应称，“把Dash称为证券没有合理的解释。”美SEC在将一项资产视为证券时，多次引用过时的Howey测试。这意味着它需要有一个投资合同和来自普通企业的利润预期。Dash社区反驳了这一说法，称：“Dash没有合理的利润预期。这是一种支付技术。矿工通过挖矿获得报酬，主节点通过运行节点获得报酬，但没有人仅仅因为持有Dash而获得报酬。”Dash社区补充说，没有任何组织“承诺其他方的努力”来改进协议。它由共同决定其方向的DAO管理。该反驳还指出，SEC的论点存在几处缺陷。（BeInCrypto）[2023/4/18 14:10:24]

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：

Dapper Labs宣布与Prime Trust合作推出一种新的美元稳定币:Flow区块链背后的游戏公司Dapper Labs宣布与金融基础设施提供商Prime Trust合作推出一种新的美元支持的稳定币FUSD，它的运作方式与Circle 的 USDC和Gemini 的 GUSD等相似。首席执行官 Roham Gharegozlou表示，FUSD代表了Flow上第一个类似 ERC-20 的代币，由 Flow 客户端库（FCL）启用，这是一种新工具，可以加快网络的开发速度。（CoinDesk）[2021/6/10 23:28:29]

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

Blockware Solutions CEO：比特币挖矿是一种“自我校正”机制:Blockware Solutions首席执行官Matt D’souza在近期一个播客节目中表示，高效的矿工欢迎减半。比特币难度的增加导致大多数小矿工关机，这样竞争就减少了，坚持下去的矿工就更容易“取胜”。D’souza称比特币挖矿是一种“自我校正”机制：“在比特币网络中，一切都由代码控制，甚至包括货币政策。当人们（矿工）变得效率低下，他们就会（在减半期间）关机，难度便会调整，而原本属于这些矿工的奖励将分配给那些坚持下去的矿工,他们将得到更多的比特币，并能够保障网络安全。”（AMBCrypto）[2020/4/6]

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

现场 | 比原链CEO朗豫：区块链是能改变生产关系的一种模式:金色财经现场报道，在“2019 CAN 万物互链·区块链与全球经济新格局”大会上，比原链CEO朗豫表示：比原链是2018年4月份进行了主网上线，比原链是PoW共识的网络。主网上线后，比原链的规则便由算力来决定，因为我们提出了算力即权利。上线后，我们会根据最初的白皮书规划，最初对社区的承诺进行实现，保证发展路径的明晰。我们最终的目标是实现资产上链，实现数字资产化和资产数字化。一个事物的诞生，当你认为它能做到什么的时候，它的天花板已经存在了。区块链是能改变生产关系的一种模式。我们看到目前联盟链更多的是生产力的提升，可能有一部分生产关系的改变。但我们真正要找到的更大的创新是在公链上，这并不是一蹴而就，需要沉淀和探索。[2019/12/3]

第3步是通过K和P之间的关系反推真实的代币存量。

声音 | 道富环球顾问高管：相对于加密货币，黄金仍是一种首选投资工具:道富环球顾问的黄金策略负责人George Milling-Stanley近期表示，在全球经济整体放缓的背景下，黄金仍然是一个安全的避风港。相对于日益流行的加密货币，黄金仍是一种首选投资工具。其表示，“我并未看到黄金的大量资金涌入加密市场。要是有，加密货币去年也不会损失80%的价值了。”[2019/5/30]

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：

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。

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。

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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