闪电贷款攻击频繁发生。以太坊闪电贷款的发展历史值得研究

前言

2018年年中，marble**提出闪贷概念，但一年后开始缓慢发展，2020年将进入区块链用户的视野，基于区块链的原子化，闪电贷款交易是一种特殊的非抵押贷款交易。原子化要求所有相关操作必须在事务哈希中，包括还款。如果有任何一个需求不满足，则必须回滚涉及多个操作的整个事务，并且不能打包失败的事务。

在这种设置下，理论上，flash loan允许用户在没有抵押品的情况下借入流动性池中的所有代币，但在一系列掉期抵押清算操作之后和交易结束之前，他们需要归还借入的代币和固定的借款成本。这种贷款方式完美地解决了当前连锁贷款的违约风险。与传统的连锁贷款通过过度抵押完成贷款行为相比，闪贷为区块链用户带来了新的可能性。

在这种可能性被发现之前，flashloan因为两次攻击而进入公众视野。2020年2月，BZX分别在15日和18日遭受两次闪电袭击，损失分别为33万美元和64万美元。同时，由于矿流引发的DeFi风波，DeFi迎来了闪电贷款攻击的密集期。

下图显示了迄今为止发现的12起闪电袭击，总损失为9965万美元。损失金额**的是2月13日、21日对cream.finance的攻击。有趣的是，攻击发生两个月后，cream.finance于4月8日提议提供跨协议的快速贷款，该贷款将通过iron bank完成；

闪电贷款攻击概述

来源：火币DeFi实验室

从区块链的区块时间维度来看，区块链闪贷的到期日为零。这就意味着闪贷的贷款利息应该为零，即贷款利率乘以到期期限为零。然而，在现有的提供闪贷服务的主流协议中，只有dydx不收取所谓的贷款费用。AAVE需要0.09%，而Uniswap V2需要更高的0.3%的费用。火币DeFi实验室认为，在不久的将来，闪电贷款协议的服务收费率将趋于零。从这个角度来看，dydx似乎对lightning loan用户更友好。不过，AAVE和Uniswap V2能否在未来将闪电贷款业务分开，并提供独立于整体协议的服务收费率，目前仍不得而知。但在目前的闪贷竞争中，三方同意以各自的优势和特点将闪贷市场分开，

Uniswap V2是三大主流协议中**提供闪贷服务的协议。而Uniswap V2作为DEX的***，以其高流动性在交易频率和借贷循环比较中脱颖而出，在闪贷交易市场上占据了60-70%的份额。Dydx作为第一个发现闪贷交易的协议平台，仅提供ETH（wet）、USDC和Dai三种主流资产贷款。dydx闪贷交易中涉及的DeFi协议数量高达21个，AAVE作为三者中最纯粹的贷款协议，与其他两种协议不同之处在于它提供了直接调用闪贷功能；同时，AAVE是一些DeFi协议的主要目标，如DeFi-saver和FuruCombo。

除了这三个主流协议外，Huobi DeFi labs还关注instadapp，即Uniswap V2同期提供闪贷服务的协议。该协议在出现之初就提供了comp-plus杠杆流动性挖矿和债务仓库管理，并在推出后一个月内引发了一波小规模的闪电贷款交易。同时，它是第一个提出批量闪贷概念的协议，但在Uniswap V2推出、AAVE风行之后，协议却默不作声。

本报告以这四个协议的链数据为重点，共追踪了约11万笔闪电贷款交易数据，试图通过对数据的分析呈现闪电贷款交易链的全貌。分析角度涵盖了交易笔数、地址分析、贷款通道类、主流资产贷款金额等，同时围绕闪电贷款功能对市场上几乎所有的协议进行了总结和比较。

约11万笔闪贷交易来自四个协议平台

截至2021年3月16日，根据以太坊上有Uniswap V2、AAVE、dydz和instadapp协议提供闪贷的基本事实，Huobi DeFi labs对这四个协议进行了跟踪，获得了108000份闪贷历史交易数据。不同的协议以不同的方式提供基本的lightning贷款服务。根据不同协议的特点，Huobi-DeFi实验室采用不同的方法获取链上数据。

总体方法如图所示，AAVE直接为用户提供打包的flash loan函数，通过调用flash loan函数跟踪flash loan事务哈希；Dydx根据四个事件日志获取事务哈希；事务哈希由dune *ytics的Uniswapv2call确定；Instadapp的事务数据采集方法与AAVE的一致，AAVE是通过跟踪其lightning loan函数的调用获得的。

lightning贷款链数据来源及获取方法综述

来源：火币DeFi实验室

下图显示了从四份闪贷协议中获得的闪贷交易数据概览。Instadapp自2020年7月以来没有新的flash贷款交易数据，但由于其大量的交易数据，仍然是本报告flash贷款链数据的研究对象之一。

闪贷交易在Uniswap V2中经常发生

闪电贷款市场随着牛市进入稳定期

闪贷交易的时间分布

来源：ETHerscan.io；火币DeFi实验室

以太坊闪电贷款历史交易的时间分布如图所示，第一笔闪电贷款交易发生在2019年6月21日，由dydx生成。2019年dydx上才出现闪贷，今年闪贷数量只有148笔，直到2020年1月18日，产生闪贷交易的第二个协议AAVE开始出现。但在这个时候，直到2月15日和18日**的BZX袭击事件发生之前，闪电贷款仍然不为公众所知。

Instadapp和Uniswap V2将于2020年4月和5月相继推出，提供闪电贷款服务。6月份闪电贷款的成交数量显示，第一轮爆发式增长已经开始。本轮爆发与大院6月推出流动性挖矿有关。流动性挖矿引发了DeFi狂潮的开始，instadapp同期适时推出comp plus杠杆流动性挖矿、债务头寸和抵押品互换管理功能，成为爆发的主要推动力。

在Uniswap v2的推动下，第二轮疫情发生在去年10月。同时，从当月起，闪电贷款袭击进入高发期。此外，Uniswap V2上的闪贷交易比例一直维持在60%左右，**的也接近90%。不过，aavev2推出后，aavev2瓜分了部分闪贷交易市场。目前闪贷市场交易频率稳定在Uniswap V2的70%、AAVE的20%、dydx的10%。

闪电贷款交易比例的时间分布

来源：ETHerscan.io；火币DeFi实验室

Uniswap V2闪贷交易失败回滚率高达9.1%

flashloan事务由于其自身的特点，会产生失败回滚的结果，但由于获取数据的方式不同，我们只能捕获Uniswap v2的失败回滚现象。在6.6万笔Uniswap V2交易中，约有6000笔未能回滚，Uniswap V2 flash loan交易的回滚失败率高达9.1%。

Uniswap V2分别于2020年7月22日和2021年1月22日发生了大量回滚失败的事务，具体值分别为1139和308，这可能是由于用户在当天频繁调试其策略所致。除非另有说明，否则此报表中的所有数据分析结果不包括此回滚事务的数据。

Uniswap V2上失败的回滚flash loan事务数的历史分布

来源：ETHerscan.io；火币DeFi实验室

批量闪贷功能可能还处于初级阶段

2020年12月3日，AAVE宣布将推出其V2版的主网，同时更新多个功能。这包括批量lightning loan，它允许用户一次借用各种不同的证书。但这并不是大规模快速贷款的先例。

2021年3月12日前，以太坊共发生145笔闪贷交易，仅占历史交易总量的0.13%。成交笔数的分布比例如下图所示。虽然AAVE最晚提供批量闪贷功能，但超过60%的批量闪贷交易是通过AAVE进行的。Uniswap V2和instadapp有大约15%的批量flash loan交易，而dydx没有任何批量flash loan交易。

批量闪贷交易协议分布图

来源：ETHerscan.io；火币DeFi实验室

下图显示了链上数据显示的批量lightning loan历史交易的分布。历史上第一批闪电贷款是2020年6月17日instadapp上批量闪电贷款的交易，图中还显示各协议平台提供的批量闪电贷款交易在不同时间段聚集，而有一种现象似乎是后者完全禁止前者的批量闪贷功能。

自批量快闪贷款功能推出以来，AAVE几乎涵盖了所有批量快闪贷款交易。不过，批量闪贷交易数量太少。与其他协议平台相比，AAVE上的闪贷交易套利相对较低。我们认为批量快闪贷款的实际价值仍不得而知；

大宗闪贷历史交易频率分布

来源：ETHerscan.io；火币DeFi实验室

平均1.5个呼叫者对应一个策略智能合约

以太坊中有两种类的账户：外部账户和合同账户。外部帐户不包含代码，而合同帐户包含合同代码。基于这种理解，闪贷交易从地址是外部账户或合同账户，到地址是合同账户。换句话说，from address是合同账户的调用者，可以是普通用户或机器人，而to address是flash loan策略本身。

地址的持续时间主要是短期的

在此之前，Huobi DeFi实验室首先分析了from address和to address的时间序列。在8365个from地址中，第一次交易和最近一次交易之间的最长区间为583天；在5591个to地址中，第一次交易和最近一次交易之间的最长区间为613天。另外，为了便于表述，本报告将第一笔交易与最近一笔交易之间的时间区间定义为持续时间。但是，由于这些地址将来可能会有另一个flash loan事务，因此应该注意，**的事务并不代表**一个事务。

from-address和to-address的数量之比为1.5，这表明用户/机器人平均调用和执行lightning-loan策略的合同约为1.5个。

从/到地址的时间区间约35%在半年内，20%在30天内。这一结果表明，闪电贷款策略作为一种特殊的交易可能持续很短的时间；或者大部分是为热点协议、代币、特殊目的等定制交易，因此，受链上市场条件的限制，大部分策略可能只会随着市场的变化持续一段时间。期限分布显示，约60%的两个地址在同一天只有闪贷交易，这表明大量闪贷策略合约可能会失败；或者连锁市场条件不符合闪电贷款策略交易，这些地址必须等待连锁市场条件达到预设的判断条件，才能再次触发/调用。

从/到地址的时长分布

来源：ETHerscan.io；火币DeFi实验室

持续时间和频率的历史趋势

下图显示了“发件人地址”和“收件人地址”之间所有交易的历史数据图表，交易编号大于100，交易编号大于500；图中圆圈的大小表示事务数。横轴是某个地址的第一个事务的时间，纵轴是相应地址的最近一个事务的时间。因此，from/to地址都分布在图的左上角。

2020年3月以前，零散点的数量和面积都不大，说明闪电贷款处于偶然状态。自2020年3月以来，去中心化点的数量表明，从/到地址的数量已进入爆炸式增长阶段。同时，散乱点的面积也随着时间的推移而显著增加。从地址发起次数和到地址调用次数呈现相同的白热化趋势。

从图中可以看出，大部去中心化乱点分布在45度线上，这说明散乱点所代表的from address/to address只具有短期行为，即第一个事务到最近一个事务的时间区间很短。一些去中心化的点分布在横轴的顶部，这表明这些地址在不久的将来仍然有闪电贷款交易。

从地址和到地址的交易时间和频率分布

来源：ETHerscan.io；火币DeFi实验室

不同协议的闪电贷款呈现出不同的地址分布规律

每个协议中从地址和到地址的数量分布

来源：ETHerscan.io；火币DeFi实验室

如上所述，从地址到地址的总数目的比率是1.5。在关注不同协议时，AAVE的效率更高，d119、Uniswap V2和dydx的平均比例约为1.3，接近1.5。而AAVE_uc7a9、instadapp和instadapp_2;批次的起始/终止比率有很大的不同。Instadapp的from address和to address的数量相同，而AAVE的数量相同，而C7a9的比例则完全不同，只有33个to address。

四个协议占据了不同的闪贷市场

超过一半的闪电贷款交易由ETH、Dai和USDC发行

根据闪电贷款链的交易数据，闪电贷款共出借权证1015种，其中ETH、Dai和USDC占比超过53%，分别占比28%、15%和11%。ETH是以太坊的原始资产，Dai和USDC是以太坊的稳定币。

前十大最频繁借入的权证占总交易量的61%，各协议的频率分布如下。除三种常用的借入权证外，其余为：tusd、wbtc、DeFi pulse index、dynamic set dollar和FraX、chainlink和kp3r。

十大贷款循环协议的频率分布

来源：ETHerscan.io；火币DeFi实验室

通过对各协议中前十大贷款权证的分布，我们发现Uniswap V2上的闪贷交易中只有30%来自这十大贷款权证。Uniswap V2用作head DEX，可用的pass是平台上所有池的pass。实际数据显示，通过Uniswap V2 flash-loan的方式共借用了927张通行证。这一优势表明，Uniswap V2占据了长尾资产的闪贷市场。

此外，dydx仅提供ETH、USDC和Dai交易，主要占据三种证券的闪贷交易市场。图中，dydx其他权证1%为贷款权证，处置结果为空。

十大贷款循环协议的比例分布

来源：ETHerscan.io；火币DeFi实验室

dydx前三大贷款通知的累计贷款金额是其他协议的数倍

根据flash loan的历史交易数据，Dai、USDC和ETH是最常见的三种贷款权证。在此基础上，进一步研究了三种贷款权证在不同协议下的贷款金额分布。由于三道关卡在不同时期的价格值不同，这里的金额以数量表示；而且报告中的所有数据都没有区分wETH和ETH。

结果如下图所示。在许多协议中，dydx的前三大快闪贷款发行量占**优势。这种情况的出现，恰恰反映了dydx闪贷交易的低服务费甚至零服务费的**吸引力。而Uniswap、AAVE和instadapp除dydx外均呈不规则分布。

闪贷累计总额分布

来源：ETHerscan.io；火币DeFi实验室

闪电贷款协议涉及范围广泛的协议

闪贷交易所通常用于其他平台交易，不同协议平台的交易费用、流动资金池的数量和规模各不相同。因此，flash-loan交易中涉及的DeFi协议能够反映flash-loan当前策略的复杂性和广泛应用性。ETHerscan和proxy都是在协议字段级别对链上的事务数据进行解析，但解析的程度不同，导致统计结果不同。因此，这部分数据的结果是两者兼有的，**值就是最终的统计结果。

下图显示了flash贷款交易中涉及的DeFi协议。左边是提供flash loan功能的四个协议平台Uniswap V2、AAVE、dydx和instadapp。右侧为每笔闪贷交易涉及的协议平台，共22个（含dydx）。

统计结果表明，dydx协议的lightning loan交易中涉及到的DeFi协议平台多达21个，这意味着协议中使用的策略更加复杂和多样化，由此产生的lightning loan交易可以涉及到广泛的协议平台。相反，instadapp协议涉及的协议平台最多，只有8个，分别是curve、kyber V3、oasis DEX、Uniswap及其V2、sushiswap、AAVE V1和dydx。

在DeFi协议平台中，sushiswap（～24000次）、Uniswap V2（～21000次）、balancer（～12000次）和compound（～10000次）的调用超过一万次，dydx（79次）、Bancor（37次）、lend（37次）。Me（3次）和ETHerdelta（1次）的调用次数少于100次。

闪贷汇DEX分布图

来源：ETHerscan.io，bloxy，Huobi DeFi实验室

以闪贷功能为基础的生态体系正在建立

超过10个协议平台直接或间接提供闪电贷款服务

Huobi DeFi实验室将lightning loan视为区块链的一项功能性技术，围绕这项技术可以开发出一个欣欣向荣的生态系统。据统计，目前至少有10家协议平台具备闪电贷款功能。除Uniswap V2、AAVE、dydx、instadapp外，本报告前一部分分析的DeFi-Saver、FuruCombo、Kolatera、deerfi、collegalswap、nft20等项目直接提供lightning loan服务或通过调用其他协议的lightning loan功能提供相关服务。

Uniswap V2的闪电贷款服务拥有**的自由度

闪电贷款功能经常被用作套利的手段之一，因此闪电贷款的调用自由极大地限制了闪电贷款调用的可能性。闪贷的自由度可以从两个基本维度来衡量

1.调用方式为代码级或前端级。通常，代码级的lightning loan协议可以直接调用，其自由度高于前端的lightning loan协议，因为代码级的lightning loan协议可以用于各种lightning loan策略，这些策略都是通过智能合约实现的。智能合约由复杂的操作指令组成，代码级flash-loan协议更容易与智能合约结合。例如，FuruCombo为没有编码经验的用户构建了一个lightning loan工具，用户可以通过简单的拖放来定制DeFi策略，但是它的lightning loan策略比调用Uniswap v2的lightning swap功能弱。

2.闪贷协议可以提供的代币类和金额。例如，与Uniswap V2相比，dydx和AAVE提供的flash信用卡种类比Uniswap V2少得多，因此这两种协议的自由度应该比Uniswap v小。

来源：ETHerscan.io，bloxy，Huobi DeFi实验室

DeFisaver旨在为Defi协议构建一站式管理解决方案。凭借独特的催款还款、CDP自动化、单笔CDP结账等功能，提供了丰富的基于Ave的产品体验，用户可以在makerdao、AAVE、compound进行债务头寸管理。

Deerfi协议基本上遵循Uniswap的模式，但现有池的数量很少，资产沉淀仍需较长时间；此外，它还提供前端页面，用户可以提供战略部署合同地址，然后调用Deerfi flash loan。

Kollateral旨在总结大资本池（如dydx和AAVE）的流动性，并通过简单的界面提供给开发者。缺点是闪电贷款基金是三方平台，更适合开发者自主开发。

抵押品交换可以帮助用户快速交换抵押资产，而无需偿还未偿债务。其功能实现与DeFi Saver的loan shifter类似，只是当前alpha版本的collegalswap只支持makerdao；

Nft20是NFT的去中心化交换和交换协议。3月26日，nft20团队正式宣布推出NFT flash loan，支持各种NFT池******NFT。目前流动性大于0的池总数为61个，暂不收费。Nft20团队表示，其闪电贷款功能的实现与AAVE非常相似，使用场景包括套利、收受奖励等，Nft20作为闪电贷款最不同的类之一，其自由度高于前端控制类。

作为一家新推出的跨协议闪贷服务提供商，cream.finance支持64种贷款通行证，只收取0.03%的手续费。

总结

闪贷市场的总交易量只有11万笔，这在以太坊上并不是很抢眼。flash loan作为以太坊的原始功能，可以帮助用户实现押品转换、平仓、债务管理等操作。同时，闪贷作为一种特殊的贷款工具，以其******的特点，成为了一种特殊的攻击和套利手段，成为DeFi的风险源。由此可见，闪电贷款为以太坊提供了信用风险的解决方案，但也带来了攻击风险。作为风险源之一，目前的DeFi项目需要考虑如何有效防范闪电贷款攻击。不过，今年2月发生的三起闪电贷款攻击事件显示，目前的DeFi项目似乎没有有效的防御手段。

本报告分析的Dydx、AAVE和Uniswap V2以各自独特的方式提供不同的闪电贷款服务。Dydx仅提供USDC、Dai和ETH三大资产，并占据这些资产的闪贷市场。Uniswap V2提供了一种特殊的flash贷款服务，与贷款通行证不一致。从套利的角度来看，它可以减少用户在进行交易时必须更改回贷款通行证的步骤，从而降低一定的天然气成本。AAVE提供了打包的flash loan功能，用户还款时可以直接调用flash智能合约获取计算出的贷款金额和服务费，另外两个协议需要外部计算并手工返回。同时，AAVE的flash loan函数也是其他服务协议（如DeFi saver和frucombo）的主要调用对象。

目前市场上三大主流闪电贷款协议提供的闪电贷款服务，在技术层面（呼叫模式）和生态条件（流动性池的数量和规模等）上趋于多元化，但也有人希望在技术层面实现整合。yield protocol的开发者在2020年11月提出了eip-3156的标准化版本，1月21日提出了eip-3234的标准化版本，技术的集成对降低flash loan功能开发的难度有一定的好处，但对于flash loan的用户来说，闪贷协议提供的流动性规模和类更为重要。

闪贷未来的发展方向还是值得思考的，比如跨链闪贷交易的可能性。2020年9月，flashx在medium上发表了一篇关于跨链稳定币flashloan的文章；该项目预计将完成比特币、以太坊和波卡之间的跨链闪电贷款，但该项目的官方网站和官方社区没有更新。尽管如此，我们仍然期待着在跨链贷款到期后，跨链闪贷能够有所突破。

此外，基于闪电概念的闪电铸造也成为少数研究者和用户关注的话题。相对于闪电贷款的额度受到流动性池流动性的限制，闪电铸造打破了流动性池规模的限制。但由于本报告撰写过程中缺乏成熟的协议或市场数据，故本报告未对闪电铸造进行分析。然而，这并不意味着火币DeFi实验室对这一功能并不乐观。相反，我们注意到了闪电投射特性的存在，如屈服协议和wETH10。我们期待更多的创新功能和相关协议来丰富整个区块链市场。