FRA:簡析算法穩定幣Frax設計機制與風險_FRAX

本文來自于DeFiMaster。

一月下旬，第四代算法穩定幣Frax經歷了上線以來第一次死亡螺旋，最終Frax不負眾望，“渡劫”成功，幣價依然死死的咬住了一美元，成為了當之無愧的最穩定算法穩定幣。

此外，Frax自我造血能力極強，當前協議的收入在短短五周內已經到達了210萬美元，這一數據未來將展現在Frax的Dashboard中，充沛的資金儲備將幫助Frax更好的實現穩定與應用。

今天的推送中，DefiMaster首先會為新來的小伙伴回顧Frax的機制，隨后分析死亡螺旋中Frax的表現和風險點，同時與不幸崩盤的Pegs做對比，最后展望其未來發展及講解參與方式。

一、Frax的設計

Frax生態中有兩種代幣，一種為錨定一美元的穩定幣Frax，一種是權益代幣FXS。與全無抵押的算法類穩定幣不同，Frax意圖從全抵押穩定幣開始，逐步降低抵押率，最終實現部分算法、部分抵押的穩定幣。其名稱也是來自fraction這一單詞。

安全團隊：Rubic被攻擊事件簡析:金色財經報道，據區塊鏈安全審計公司Beosin旗下Beosin EagleEye安全風險監控、預警與阻斷平臺監測顯示，Rubic項目被攻擊，Beosin安全團隊分析發現RubicProxy合約的routerCallNative函數由于缺乏參數校驗，_params可以指定任意的參數，攻擊者可以使用特定的integrator來讓RubicProxy合約可以幾乎零成本的調用自己傳入的函數data。攻擊者通過調用routerCallNative函數，把所有授權給RubicProxy合約的USDC全部通過transferFrom轉入了0x001B地址，被盜資金近1100個以太坊，通過Beosin Trace追蹤發現被盜資金已經全部轉入了Tornado cash。[2022/12/25 22:06:32]

最初鑄造Frax的時候需要1:1抵押USDC，如果一段時間Frax的價格大于一美元，協議就會降低抵押率，反之當一段時間Frax的價格小于1美元時，協議就會提升抵押率。假設某一時點抵押率為97%，此時鑄造和贖回時的情況分別如下：

慢霧：Avalanche鏈上Zabu Finance被黑簡析:據慢霧區情報，9月12日，Avalanche上Zabu Finance項目遭受閃電貸攻擊，慢霧安全團隊進行分析后以簡訊的形式分享給大家參考：

1.攻擊者首先創建兩個攻擊合約，隨后通過攻擊合約1在Pangolin將WAVAX兌換成SPORE代幣，并將獲得的SPORE代幣抵押至ZABUFarm合約中，為后續獲取ZABU代幣獎勵做準備。

2.攻擊者通過攻擊合約2從Pangolin閃電貸借出SPORE代幣，隨后開始不斷的使用SPORE代幣在ZABUFarm合約中進行`抵押/提現`操作。由于SPORE代幣在轉賬過程中需要收取一定的手續費(SPORE合約收取)，而ZABUFarm合約實際接收到的SPORE代幣數量是小于攻擊者傳入的抵押數量的。分析中我們注意到ZABUFarm合約在用戶抵押時會直接記錄用戶傳入的抵押數量，而不是記錄合約實際收到的代幣數量，但ZABUFarm合約在用戶提現時允許用戶全部提取用戶抵押時合約記錄的抵押數量。這就導致了攻擊者在抵押時ZABUFarm合約實際接收到的SPORE代幣數量小于攻擊者在提現時ZABUFarm合約轉出給攻擊者的代幣數量。

3.攻擊者正是利用了ZABUFarm合約與SPORE代幣兼容性問題導致的記賬缺陷，從而不斷通過`抵押/提現`操作將ZABUFarm合約中的SPORE資金消耗至一個極低的數值。而ZABUFarm合約的抵押獎勵正是通過累積的區塊獎勵除合約中抵押的SPORE代幣總量參與計算的，因此當ZABUFarm合約中的SPORE代幣總量降低到一個極低的數值時無疑會計算出一個極大的獎勵數值。

4.攻擊者通過先前已在ZABUFarm中有進行抵押的攻擊合約1獲取了大量的ZABU代幣獎勵，隨后便對ZABU代幣進行了拋售。

此次攻擊是由于ZabuFinance的抵押模型與SPORE代幣不兼容導致的，此類問題導致的攻擊已經發生的多起，慢霧安全團隊建議：項目抵押模型在對接通縮型代幣時應記錄用戶在轉賬前后合約實際的代幣變化，而不是依賴于用戶傳入的抵押代幣數量。[2021/9/12 23:19:21]

鑄造時：需要用3%的FXS+97%的USDC來鑄造FRAX，例如想鑄造100Frax，就需要97個USDC和價值3美元的FXS，鑄造時FXS會被銷毀。

慢霧：BSC項目Value DeFi vSwap 模塊被黑簡析:據慢霧區情報，幣安智能鏈項目 Value DeFi 的 vSwap 模塊被黑，慢霧安全團隊第一時間介入分析，并將結果以簡訊的形式分享，供大家參考：

1. 攻擊者首先使用 0.05 枚 WBNB 通過 vSwap 合約兌換出 vBSWAP 代幣；

2. 攻擊者在兌換的同時也進行閃電貸操作，因此 vSwap 合約會將兌換的 vBSWAP 代幣與閃電貸借出的 WBNB 轉給攻擊者；

3. 而在完成整個兌換流程并更新池子中代幣數量前，會根據池子的 tokenWeight0 參數是否為 50 來選擇不同的算法來檢查池子中的代幣數量是否符合預期；

4. 由于 vSwap 合約的 tokenWeight0 參數設置為 70，因此將會采用第二種算法對池子中的代幣數量進行檢查；

5. 而漏洞的關鍵點就在于采用第二種算法進行檢查時，可以通過特殊構造的數據來使檢查通過；

6. 第二種算法是通過調用 formula 合約的 ensureConstantValue 函數并傳入池子中緩存的代幣數量與實時的代幣數量進行檢查的；

7. 在通過對此算法進行具體分析調試后我們可以發現，在使用 WBNB 兌換最小單位(即 0.000000000000000001) vBSWAP 時，池子中緩存的 WBNB 值與實時的值之間允許有一個巨大的波動范圍，在此范圍內此算法檢查都將通過；

8. 因此攻擊者可以轉入 WBNB 進行最小單位的 vBSWAP 代幣兌換的同時，將池子中的大量 WBNB 代幣通過閃電貸的方式借出，由于算法問題，在不歸還閃電貸的情況下仍可以通過 vSwap 的檢查；

9. 攻擊者只需要在所有的 vSwap 池子中，不斷的重復此過程，即可將池子中的流動性盜走完成獲利。詳情見原文鏈接。[2021/5/8 21:37:37]

贖回時：贖回100個Frax時，系統會分給用戶價值3美元的FXS和97個USDC。

慢霧：Polkatrain 薅羊毛事故簡析:據慢霧區消息，波卡生態IDO平臺Polkatrain于今早發生事故，慢霧安全團隊第一時間介入分析，并定位到了具體問題。本次出現問題的合約為Polkatrain項目的POLT_LBP合約，該合約有一個swap函數，并存在一個返傭機制，當用戶通過swap函數購買PLOT代幣的時候獲得一定量的返傭，該筆返傭會通過合約里的_update函數調用transferFrom的形式轉發送給用戶。由于_update函數沒有設置一個池子的最多的返傭數量，也未在返傭的時候判斷總返傭金是否用完了，導致惡意的套利者可通過不斷調用swap函數進行代幣兌換來薅取合約的返傭獎勵。慢霧安全團隊提醒DApp項目方在設計AMM兌換機制的時候需充分考慮項目的業務場景及其經濟模型，防止意外情況發生。[2021/4/5 19:46:39]

二、死亡螺旋考驗

從機制中我們可以看出，Frax的設計最大程度的保證了Frax的穩定，把風險敞口都放在了FXS的持有者上。

在Frax需求增加時，用戶不斷買入FXS并銷毀，因此價格攀升極其迅速。而Frax需求減少時，FXS價格一邊快速下跌，總量也迅速增加，其跌幅也被迅速放大。

理論上來講，無論FXS的漲跌，Frax的持有者都不用擔心本金的損失。因為他們可以隨時換回價值1美元的USDC和FXS，迅速賣掉FXS即可。但是隨著FXS價格不斷降低，總量不斷增加，系統將面臨兩大關鍵的考驗

股權代幣流動性枯竭

當FXS價格不斷降低，理性的投資人會立即停止做市并且傾向于迅速賣出自己手中的FXS，防止進一步貶值。這會導致FXS的流動性不斷降低。當Frax的持有人redeem自己手中的Frax后，他獲得的FXS的部分將無法順利賣出，或面臨巨額滑點，本金開始收到損失。

Frax的仿盤Pegs真正意義上的崩盤就從這一刻開始，此后pusd將無法換回等值的美元，因此Pegs從18美元跌到1美元時，PUSD依然還穩定在0.98美元左右，但是當PEGS的流動池跌破50萬美元時，PUSD也無法保持穩定開始下跌。

DefiMaster上一條推送就是在PEGS流動性大幅下跌時發出的，呼吁大家撤出PUSD的挖礦，因為如果Pegs的流動池繼續下跌，PUSD的持有者redeempusd時，獲得的PEGS的部分將無法順利賣出。

Frax近期同樣面臨了這一問題，但是Frax設計了lptoken鎖倉放大獎勵系數的機制。這樣保證了池子里充沛的流動性，如下圖所示，雖然FXS的流動性也出現了大幅下跌，但并無枯竭的風險。

此外，協議的充足的收入、強大的背景也保證了人們的信心，沒有進一步出現Pusd的大幅贖回。Fxs止跌企穩，順利渡劫完成，Frax依然緊緊咬住1美元，價格波動不超過3%。

過低抵押率帶來的壞賬

即使股權代幣的流動性枯竭，用戶至多損失10-20%左右的本金，但更可怕的事情在后面，以Pegs為例，當PUSD大于一時，抵押率迅速降低，此時鑄幣需要的USDC越來越少。但是PUSD小于一時，抵押率迅速提升，用戶Redeem時Redeem了過多的USDC，系統中的USDC越來越少，最后剩下的PUSD真實抵押越來越低，最終成為了壞賬。

這些壞賬殺死了Pegs，隨著系統中的USDC價格越來越低，PUSD的價格一落千丈，最終跌到了0.01U，現在系統中仍然有40萬美元的壞賬，巨額壞賬讓PEGS再起不能，無人愿意再接盤。

在Frax的設計中，有一個套利機制來解決此問題，當抵押品USDC不足時，用戶可以投入USDC換回比時價多0.75%的FXS，但是當PEGS價格不斷下落時，沒有人愿意進行此項套利，因此壞賬就被一直積累下去。

幸運的是，Frax沒有走到這一步，不過Frax團隊也注意到了這一問題，將在未來的更新中設計更穩定的抵押率變化機制，防止因抵押率過快變化帶來的系統性風險。

三、展望

充沛的流動性，豐富的收入，強大的共識保證了Frax的穩定。未來的各種應用非常值得期待。

穩定幣是非常賺錢的生意，除了目前收取的鑄幣費、贖回費、交易費。Frax底層有接近1億美元的USDC做抵押。未來這些錢可能會投入到Curve、Compound等協議生息。即使按照年化5%計算，也會給協議帶來巨大收入。此外，在實現穩定之后，抵押、借貸、支付等功能的實現也將水道渠成。

參與方式上，Frax-USDC做市挖礦風險最低，在經歷了大考之后，人們對Frax的信心進一步增強。此外，FXS的價格已經大幅回落，相對于20美金時相對風險較低，看好算法穩定幣賽道的同學可以謹慎小幅參與，但因為私募投資較多，還是要注意風險。

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