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ブロックチェーン/レベル VI · ビットコインの後/6.3 Ethereumとスマートコントラクト/レッスン 4

DeFi：AMM、レンディング、そして何が壊れたか

銀行に取って代わったコードと、かけ忘れた鍵

用意するもの担保比率を追跡するためのスプレッドシートブロックエクスプローラー（例：Etherscan）へのアクセスUniswap v2のホワイトペーパーイーサリアムやソラナ用のブロックエクスプローラー

問い

  1. スマートコントラクト内の2つの静的な数値だけで、どうやって資産の価格を決められるのでしょうか？
  2. 過剰担保された暗号資産を担保とする融資が機能するには、計算単位としてステーブルコインが必要なのはなぜでしょうか？
  3. ユーザーはどうやって数百万ドルを借り、それを1回のトランザクション内で返済できるのでしょうか？

探究

    パート IDeFiサマー：AMM、レンディング、そしてMakerDAO

  1. 2014年にルーン・クリステンセンが設立したMakerDAOは、2017年12月にDAIをローンチしました。DAIは、過剰担保された暗号資産ローンに裏付けられた、ドルにペッグされたステーブルコインです。ユーザーはイーサなどの資産をスマートコントラクトにロックしてDAIを借り入れます。プロトコルは、償還メカニズムと、担保価値が必要な基準を下回った場合の清算によってペッグを維持します。これにより、銀行や中央の仲介者なしで機能する、イーサリアム上初の分散型信用システムが生まれました。
  2. 2018年11月にヘイデン・アダムスがローンチしたUniswapは、オーダーブックを自動マーケットメーカー（AMM）に置き換えました。プールは2種類のトークンを保有し、定積公式 x · y = k を使って取引価格を決定します。誰でもプールのリザーブを相手に取引したり、流動性を供給して手数料を得たりできます。これにより、どの瞬間にもカウンターパーティを必要とすることがなくなりました。ユーザーは他の人ではなくプールと取引し、価格は買い注文と売り注文のマッチングではなく、外部市場との均衡を保つアービトラージャーによって整合が保たれます。
  3. 2020年6月、Compoundは流動性を供給したり資産を借り入れたりしたユーザーへのCOMPトークンの配布を開始しました。「流動性マイニング」と呼ばれるこの手法は、プロトコルへの資本の集積を促し、「DeFiサマー」の火付け役となりました。2020年初めにiEarnとして始まり、7月にYFIトークンをローンチしたYearn Financeは、利回りの追求を自動化しました。Uniswapは2020年9月、初期ユーザーにUNIトークンをエアドロップしました。ユーザーがイールドファーミングに殺到するにつれて、これらのシステム全体にロックされた資産の総額が急増し、プロトコル同士が積み重なり合う、密度の高いコンポーザブルな金融スタックが生まれました。
  4. DeFiのブームが始まる前から、すでに警告の兆しが現れていた。スマートコントラクトは公開されており監査も可能だが、バグを悪用される可能性がある。2020年2月、bZxはフラッシュローン攻撃を受け、単一の取引内で資金を借り入れて価格操作が行われた。2020年3月12日には市場の不安定さの中でMakerDAOが連鎖的な清算に見舞われ、ネットワークの混雑や機能不全した入札ボットによりオークションはほとんど空になり、約800万ドル分のイーサーが無価値なDAIとして扱われた。MakerDAOは不足分を補うために新しいMKRを発行してオークションにかけ、保有者の持ち分を希薄化させた。DeFiは市場リスクを受け継ぎつつ、独自の技術的な問題も生じる。
  5. DeFiプロトコルは、イーサなどの担保資産の法定通貨建ての価値を算出するために、プライスオラクルに依存しています。Chainlink Price FeedsやUniswapがオンチェーンで算出する時間加重平均価格（TWAP）などのオラクルが、担保計算のためにスマートコントラクトへ価格を供給します。こうした価格フィードの操作は、主要な攻撃経路の1つです。信頼モデルは、単一の機関からコード、オラクルデータ、ガバナンスへと移ります。エッジケースでロジックが破綻した場合、損失は中央のバックストップではなく、ユーザーやトークンホルダーが負うことになります。
  6. DeFiのコンポーザビリティによってプロトコルを積み重ねることができ、レバレッジをかけたイールドファーミングのような複雑な金融商品が生まれます。この効率性にはシステミックリスクが伴い、ある層での障害が他の層へと連鎖する可能性があります。たとえば、プライスオラクルが操作されると、複数のレンディングプラットフォームで同時に清算が引き起こされることがあります。ここでのトレードオフは、スマートコントラクトの透明性とパーミッションレスなアクセスと、相互に接続されたコードに内在する脆さとの間にあります。その脆さは、MakerのシャットダウンやCompoundの一時停止機能といった緊急メカニズムによって、部分的に和らげられているにすぎません。

    7. パート IIDeFi：仲介者のいない市場、そして何が崩壊したか

  7. DeFiは、すべての参加者に同一のルールを適用するスマートコントラクトで仲介者を置き換えた。2020年5月にローンチされたUniswap v2のような自動マーケットメイカー（AMM）は、オーダーブックではなく流動性プールを通じた取引を可能にした。レンディングプロトコルは過剰担保型の借り入れを可能にし、ユーザーは資産を担保として預けてステーブルコインやその他のトークンを借りた。これらのシステムは、個々の取引を承認する中央管理者なしで動いていた。
  8. 主な脆弱性は、オラクルと呼ばれる外部の価格フィードから生じた。プロトコルは担保価値を計算し清算を発動するために、正確な資産価格を必要とした。2020年3月、市場の暴落の最中にMakerDAOは連鎖的な清算に見舞われた。ネットワークの混雑と遅れた価格フィードのせいで、ボットが0 DAIの入札で担保オークションを落札し、数百万ドルの不良債権が残った。透明なルールも、その周りの配管が詰まれば機能しなかったのである。
  9. オラクル操作は、単なるボラティリティよりも壊滅的であることが判明した。2022年10月、あるトレーダーが、Mangoのオラクルが参照する市場で流動性の薄いMNGOトークンの価格をつり上げて自らの担保価値を水増しし、それを担保に約1億1000万ドルを借り入れた。プロトコルには流動性準備金を上回る不良債権が残り、操作された入力データからはコードは身を守れないことが示された。
  10. ブリッジと管理者キーは、さらなる障害点を持ち込んだ。ブリッジはブロックチェーン間で資産を移動させ、リスクを単一のカストディ主体やスマートコントラクトに集中させる。いくつかの大規模なハッキングでは、攻撃者が保持されたままの管理者権限やバグのあるブリッジロジックを悪用して資金を流出させた。ビットコインの不変のコンセンサスルールとは異なり、これらのアップグレード可能なコントラクトは社会的合意による変更を可能にしたが、同時にユーザーを、プロトコルのパラメータに対する権限を握るガバナンスチームの裁量にさらした。
  11. ビットコイン互換の設計は、こうしたリスクを減らしうる。Discreet Log Contractsでは、信頼されたオラクルの署名付きコミットメントを用いて当事者が外部の結果に基づいて決済でき、オンチェーンの価格フィードが不要になる。ただし、オラクルが操作された価格を証明してしまう可能性は残る。エスクロー型のレンディングは、条件が満たされるまで担保がロックされる、明示的で検証可能なスクリプトで実装できる。バッチ清算型の市場は、ビットコインの機能ではなく市場設計の一つであり、複数の注文をまとめて処理することで、順序による優位性を減らす。
  12. ビットコインにとっての教訓は、市場を避けることではなく、誰もが確認できるルールで市場を築くことだ。担保は目に見えるスクリプトに保持され、結果は責任を負う署名によって決済され、順序はバッチ清算によって無意味になり、ユーザーがコミットした後にルールを変えられる者は誰もいない。DeFiが正しく捉えたもの（オープンなアクセス、透明なポジション、清算機関なしの決済）は持ち帰る価値があるが、その管理者キーと責任を負わない価格フィードはそうではない。

重要な事実

  • MakerDAOは2017年12月、過剰担保された暗号資産ローンに裏付けられたドルペッグのステーブルコイン、DAIをローンチしました。
  • Uniswapは、定積公式 x · y = k を用いてオーダーブックなしで取引価格を決定する自動マーケットメーカーを普及させました。
  • Compoundは2020年6月にCOMPトークンを配布することで「流動性マイニング」を開始し、DeFiサマーの火付け役となりました。
  • bZxプロトコルは2020年2月にフラッシュローン攻撃を受け、1回のトランザクション内でスマートコントラクトのロジックを悪用されました。
  • 2020年3月12日、過度に競争が激しい清算オークションのため、MakerDAOの担保となっていた約800万ドル分の資産が入札なしで売却されました。
  • DeFiプロトコルは、ChainlinkやUniswapのTWAPといったプライスオラクルを用いて、担保資産の法定通貨建ての価値を算出します。
  • Uniswap v2（2020年5月）は、オーダーブックではなくプールを相手に取引するAMMの設計を、トークン同士のペアと価格オラクルで拡張した。
  • 2020年3月、混雑によりMakerDAOの担保オークションがゼロ入札で落札され、数百万ドルの不良債権が残った。
  • 2022年10月、あるトレーダーがMango Marketsのオラクルが参照する価格を操作し、自らの担保を水増しして約1億1000万ドルを借り入れた。
  • ブリッジはチェーン間で資産を移動させることでリスクを集中させ、ユーザーをカストディ主体やスマートコントラクトの脆弱性にさらす。
  • Discreet Log Contractsは、オンチェーンの価格フィードを使わずに、信頼されたオラクルの署名付きコミットメントを用いて外部の結果に基づく決済を可能にする。
  • バッチ清算型の市場は複数の注文を1つのブロック内で処理し、順序による優位性を減らし、リアルタイムの操作にさらされるリスクを最小限に抑える。

演習 九・六・三・一

9集める2020年に稼働していたDeFiプロトコルを9つ挙げてください。それぞれの主な機能（レンディング、取引所、ステーブルコイン）とトークンシンボルも記載してください。
6まとめるリスクプロファイルに基づいて、9つを「価格操作へのさらされやすさ」「スマートコントラクトの複雑さ」「流動性への依存」「オラクルへの依存」「ガバナンスの中央集権化」「その他」の6つに分類してください。
3絞り込む6つを、DeFiのシステミックリスクを特徴づける3つの中核的な技術的脆弱性に絞り込んでください。
1結晶化するコンポーザビリティが分散型金融において利回りと伝染リスクの両方をどのように増幅させるかについて、1文で書いてください。

事実確認

日付、数字、主張は、下記に記載された公表資料と照合して確認しました。

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