交易上链——中心化数字资产交易所的完美解决之道

本文转载自我的巴比特专栏：



传统中心化数字资产交易所的机制

中心化交易所的交易流程如下图所示：



1、开户：用户创建个人钱包并在交易所开户（通常需要进行KYC认证），通过账户/密码登录交易所；

2、充值：用户将自己钱包中的资产转入交易所为其分配的钱包地址中，用户仅知道该钱包地址而不拥有对应的私钥，该地址对应的私钥在交易所手中；

3、自动转账：用户充值到交易所分配的个人地址中的资产会自动转入交易所的地址；

4、交易：用户向交易所发出交易指令，交易所中心化服务器进行交易撮合，成交结果发送用户，中心化撮合的最大的好处就是成交撮合效率非常高（实时）；

5、提现：用户向交易所发出提现指令，资产从交易所地址转向用户钱包地址。

从这些流程中我们可以看到，在交易所内部进行交易的过程中并不实现实际数字资产的流转，仅是通过IOU（即I owe you，是指用户将数字资产转入交易所后，交易所发送给用户的借款凭证）形式进行记账，交易过程不上链；而用户数字资产转入交易所以及交易所数字资产转出至用户个人钱包账户的交易过程才会上链。

常见的交易所平台架构如下所示，其中比较重要的模块有账户体系、订单系统、撮合引擎、钱包系统、管理后台等，其中钱包方面，冷热钱包分离、多重签名、热钱包资金归结、钱包Gateway等是标配技术无须赘述。



中心化交易所一般在技术实现上是有传统成熟解决方案的，所以即使面对海量大并发实时交易，依旧可以给用户提供很好的服务体验，并且基于庞大的用户和交易体量，也有足够的市场深度保证，提供了充分的流动性。

不过任何事物都有正反两个方面，中心化交易所面临着突出的安全问题，抛开用户个人信息会被黑客攻击之外，交易所的内部交易是不上链的，交易过程也不透明。一方面，由于交易不上链，容易产生交易所监守自盗和挪用用户资金的风险。比如，2014年2月，当时世界最大的比特币交易所Mt.Gox监守自盗85万个比特币；2017年7月 ，BTC-e交易所下线，随后域名被封禁，运营者Alexander Vinnik涉嫌洗钱、盗窃被捕。另一方面，交易过程不透明可能会产生市场操纵问题。比如，Gandal et al.（2018）发现了2013年2月-9月之间Mt Gox交易所上的比特币价格操纵。

去中心化数字资产交易所的机制

鉴于传统中心化交易所在安全性方面的突出问题，所以近年来去中心化交易所解决方案方兴未艾，其主要特点有：一是所有的交易操作都在区块链上进行，换句话说是通过智能合约进行的；二是在整个交易过程中，用户始终掌握着数字资产的所有权，也不存在KYC过程及认证记录。具体流程由于资料很多，就不再赘述了，目前主流的去中心化交易协议有如下一些：

1、 kyber：交易撮合和结算均在链上通过智能合约执行，引入了代币储备库及相关的储备库管理员和储备库代币贡献者的角色，各个储备库提供提供交易对兑换价格并相互竞争。

- 官网：https://kyber.network

- GitHub地址：https://github.com/kybernetwork

2、0x：交易撮合链下处理（中心化撮合），清结算在链上执行，引入了Realyer的概念，可以近似地理解为链下订单簿服务的做市商、交易所等

- 官网：http://www.0xproject.com

- GitHub地址：https://github.com/0xProject

3、Loopring协议：类似于0x，还引入了环路凑合的概念，增加了交易流动性，但相应的也带来了执行交易成本提升的问题

- 官网：https://loopring.org

- GitHub地址：https://github.com/loopring

4、 Uniswap：最近半年最火的一个很酷的去中心化交易协议项目，使用等价的ETH和ERC-20代币建立链上交易对池，为交易所提供流动性，引入了自动做市商的概念。

- 官网：https://uniswap.io

- GitHub地址：https://github.com/Uniswap

5、 Bancor：在Uniswap之前首创了使用智能合约作为自动做市商的方法，也就是内置该部分逻辑，而不是使用订单薄

- 官网：https://www.bancor.network

- GitHub地址：https://github.com/bancorprotocol/

其余的形形色色的协议还有swap、BTS、OmiseGo等二三十来种，绝大部分都是跑在以太坊，少量的运行在EOS、NEO等公链上，相应的去中心化交易所产品就更有数百种了，不过一言以蔽之，目前最被业内所看好的去中心化交易协议还是上面列出的Kyber、0x、Uniswap及Bancor等这几种，个人角度更看好Kyber和Uniswap。但是目前都存在只能支持单条链或者少数公链的问题，所以还得引入跨链基础设施比如Cosmos等框架来做跨链交易的扩展。

不过相应的，目前所有的这些去中心化交易所受限于所运行的公链基础设施，都存在着交易性能瓶颈，小额交易成本过高，流动性也是远远不足的，这些问题在短时间之内恐怕也是无法克服的。

新的解决之道——交易上链

 有鉴于上述的中心化交易所和去中心化交易所各自的问题，我们提出了交易上链的解决方案，将交易所内部交易记录打包实时上链，完美结合了中心化交易所的高效体验和去中心化交易所的透明安全。



在我们交易所进行交易时，交易数据将每隔10秒进行打包，通过智能合约上传到链上，实现了安全与高效：

a）交易数据实时上链，保证交易数据不可篡改、不可删除、不可逆；

b）通过查询地址，交易所的内部交易数据公开透明壳追踪；

c）统一撮合减少交易等待时间，降低交易成本。

具体的交易上链记录如下：





在去中心化交易协议及相关交易所的性能瓶颈问题改善之前，我们认为将交易记录上链是目前最佳的方案，并且也符合我们机构一以贯之的原则——合规、透明，拥抱监管。