DeFi: AMMs, empréstimos e o que deu errado

Curiosidade

1. Como dois números estáticos em um contrato inteligente podem determinar o preço de um ativo?
2. Por que o empréstimo com criptomoedas supercolateralizadas requer uma stablecoin para funcionar como unidade de conta?
3. Como um usuário pode pegar emprestado milhões de dólares e pagá-los em uma única transação?

Explorar

Parte IVerão DeFi: AMMs, empréstimos e MakerDAO

1. A MakerDAO, fundada por Rune Christensen em 2014, lançou o DAI em dezembro de 2017. Trata-se de uma stablecoin atrelada ao dólar, respaldada por empréstimos cripto com colateral excessivo. Os usuários bloqueiam ativos como ether em contratos inteligentes para conseguir emprestar DAI. O protocolo mantém esse atrelamento por meio de mecanismos de resgate e liquidações, caso o valor do colateral caia abaixo dos limites exigidos. Isso criou o primeiro sistema de crédito descentralizado no Ethereum, que opera sem bancos ou intermediários centrais.
2. O Uniswap, lançado por Hayden Adams em novembro de 2018, substituiu os livros de ordens por criadores de mercado automatizados (AMMs). Um pool contém dois tokens e define os preços das transações usando a regra do produto constante x · y = k. Qualquer pessoa pode negociar contra as reservas do pool ou fornecer liquidez para ganhar taxas. Isso eliminou a necessidade de uma contraparte a todo momento. Os usuários negociam contra o pool, em vez de com outra pessoa, e os preços são mantidos estáveis por meio de arbitragem, que garante equilíbrio com mercados externos, em vez de combinar ofertas e pedidos.
3. Em junho de 2020, a Compound começou a distribuir seu token COMP para usuários que forneciam liquidez ou tomavam emprestado ativos. Essa prática, conhecida como “mineração de liquidez”, incentivava a acumulação de capital nos protocolos. Ela deu início ao “verão DeFi”. A Yearn Finance, que começou como iEarn no início de 2020 e lançou seu token YFI em julho, automatizou a busca por rendimentos. Em setembro de 2020, o Uniswap distribuiu tokens UNI para usuários iniciais por meio de airdrop. O valor total bloqueado nesses sistemas aumentou à medida que os usuários buscavam rendimentos, criando uma estrutura financeira complexa e interconectada na qual os protocolos se baseavam uns nos outros.
4. Sinais de alerta já haviam aparecido antes do início do “verão DeFi”. Os contratos inteligentes são públicos e passíveis de auditoria, mas erros podem ser explorados. Em fevereiro de 2020, a bZx sofreu um ataque de flash loan, no qual recursos foram tomados emprestados para manipular os preços em uma única transação. A MakerDAO enfrentou liquidações em cascata em 12 de março de 2020, durante a volatilidade do mercado; o congestionamento da rede e bots que falharam deixaram os leilões quase vazios, e cerca de 8 milhões de dólares em ether foram trocados por zero DAI; a Maker cobriu o déficit criando e leiloando novos MKR, diluindo assim seus holders. O DeFi herda os riscos do mercado e acrescenta seus próprios modos de falha técnica.
5. Os protocolos DeFi dependem de oráculos de preços para determinar o valor em moeda fiduciária de ativos de garantia como o ether. Oráculos como Chainlink Price Feeds ou os preços médios ponderados pelo tempo (TWAPs) do Uniswap, calculados on-chain, fornecem os preços aos contratos inteligentes para cálculos de colateralização. Manipular esses dados é um dos principais vetores de ataque. O modelo de confiança passa a ser baseado não em uma única instituição, mas no código, nos dados dos oráculos e na governança. Quando a lógica falha em casos extremos, as perdas recaem sobre os usuários ou holders de tokens, em vez de haver um suporte central.
6. A composabilidade do DeFi permite que protocolos sejam empilhados, criando instrumentos financeiros complexos como o yield farming alavancado. Essa eficiência vem acompanhada de risco sistêmico; uma falha em uma camada pode se propagar para as outras. Por exemplo, uma manipulação do oráculo de preços pode desencadear liquidações em várias plataformas de empréstimo simultaneamente. O trade-off está entre a transparência e o acesso sem permissões dos contratos inteligentes e a fragilidade inerente ao código interconectado, atenuada apenas parcialmente por mecanismos de emergência como o desligamento do Maker e os controles de pausa do Compound.

Parte IIDeFi: mercados sem intermediários e o que deu errado

7. O DeFi substituiu os intermediários por contratos inteligentes que aplicam regras idênticas a todos os participantes. Os criadores de mercado automatizados (AMMs), como o Uniswap v2, lançado em maio de 2020, permitiram negociações por meio de pools de liquidez, em vez de livros de ordens. Os protocolos de empréstimo possibilitaram empréstimos com colateral excessivo, nos quais os usuários depositavam ativos como garantia para pegar stablecoins ou outros tokens. Esses sistemas operavam sem que administradores centrais aprovassem transações individuais.
8. A principal vulnerabilidade surgiu dos feeds de preços externos, conhecidos como oráculos. Os protocolos exigiam preços precisos dos ativos para calcular os valores das garantias e desencadear liquidações. Em março de 2020, o MakerDAO enfrentou liquidações em cascata durante uma crise de mercado; o congestionamento da rede e os feeds de preços atrasados permitiram que bots vencessem leilões de garantias com lances de zero DAI, deixando milhões de dólares em dívidas incobráveis. As regras transparentes ainda falharam quando os mecanismos que as sustentavam se entupiram.
9. A manipulação de oráculos revelou-se mais devastadora do que a simples volatilidade. Em outubro de 2022, um trader elevou o preço do token MNGO, pouco negociado nos mercados lidos pelo oráculo da Mango, inflando o valor de seu colateral e tomando cerca de US$ 110 milhões emprestados com base nele. O protocolo ficou com dívidas ruins que excederam suas reservas líquidas, demonstrando que o código não consegue proteger contra dados de entrada manipulados.
10. Pontes e chaves administrativas introduziram pontos adicionais de falha. As pontes movem ativos entre blockchains, concentrando o risco em uma única entidade responsável pela custódia ou em um contrato inteligente. Vários ataques graves envolveram hackers que exploraram privilégios administrativos remanescentes ou lógicas defeituosas das pontes para desviar fundos. Diferentemente das regras imutáveis de consenso do Bitcoin, esses contratos atualizáveis permitiam mudanças por consenso social, mas também expunham os usuários à discricionariedade das equipes de governança que detinham autoridade sobre os parâmetros do protocolo.
11. Projetos compatíveis com o Bitcoin podem reduzir esses riscos. Os Discreet Log Contracts permitem que as partes liquidem posições com base em resultados externos usando compromissos assinados por oráculos confiáveis, eliminando a necessidade de feeds de preços on-chain, embora um oráculo ainda possa atestar um preço manipulado. Empréstimos sob custódia podem ser implementados com scripts explícitos e verificáveis, nos quais o colateral é bloqueado até que as condições sejam atendidas. Mercados liquidados em lote, um design de mercado e não uma característica do Bitcoin, processariam múltiplas ordens juntas, reduzindo vantagens de ordenação.
12. A lição para o Bitcoin não é evitar os mercados, mas construí-los com regras que qualquer um possa verificar: colateral mantido em scripts visíveis, resultados liquidados por assinaturas responsabilizáveis, ordenação tornada irrelevante pela liquidação em lote e nenhuma parte capaz de alterar as regras após os usuários se comprometerem. O que o DeFi acertou (acesso aberto, posições transparentes, liquidação sem câmara compensadora) vale a pena levar; suas chaves administrativas e feeds de preços irresponsáveis, não.

Fatos-chave

Exercício nove, seis, três, um

Verificação de fatos

Datas, números e afirmações verificados com as fontes publicadas listadas abaixo.

• MakerDAO, 'The Dai Stablecoin System' (2017) and 'The Maker Protocol: MakerDAO's Multi-Collateral Dai (MCD) System' (2020)
• H. Adams, N. Zinsmeister & D. Robinson, 'Uniswap v2 Core' (2020)
• Compound documentation (COMP distribution, June 2020)
• MakerDAO 'Black Thursday' reporting (March 2020)
• Contemporary reporting on the Mango Markets exploit (October 2022)