去中心化交易所:讓小白用戶也能快速搭建去中心化交易所

在這兩個月，我們有幸見證了路印3.0的協議發布，并于Github上開源了其最新技術設計和相關實現。這次3.0的發布是路印在去中心化交易網絡協議中的一個大進步，它結合了創新的區塊鏈技術和零知識證明加密大幅提高吞吐量，并且可以部署在任何支持智能合約的平臺上。

相比于2.0設計，.0提供了2種模式的去中心化協議，分別是開啟數據可用性和關閉數據可用性模式，前者提高了40倍吞吐，后者提高了225倍。

除了3.0以外，還發布了一個新型拍賣協議Oedax，這兩者正在為去中心化交易所的擴容探索新的路徑。

MakerDAO社區周一批準了一套全面的規則:金色財經報道，MakerDAO的社區周一批準了一套全面的規則，概述了價值70億美元的借貸平臺Maker未來將如何運作和做出決策。根據Maker的治理網站，批準的提案包括Maker創始人Rune Christensen撰寫的Maker指導原則，為協議的治理、開發和儲備投資奠定了新的基礎，大約76%的選民支持該提案。

Maker是一個借貸平臺，發行價值53億美元的穩定幣DAI，以借款人的數字資產支持其價值，并越來越多地以銀行等傳統金融機構的負債等現實世界資產來支持其價值。該平臺由一個名為MakerDAO的去中心化自治組織（DAO）領導，該組織通過提案、社區討論和投票來管理該平臺。持有平臺治理代幣制造商（MKR）的投資者可以參與投票，他們的選擇由他們擁有的代幣數量加權。[2023/3/28 13:29:42]

本文將從技術邏輯和技術細節入手，讓小白用戶也能快速搭建去中心化交易所。

英國央行副行長：數字貨幣可能對防止銀行破產起到保護作用:金色財經報道，英國央行副行長坎利夫表示，數字貨幣可能對防止銀行破產起到保護作用。在數字貨幣方面，我不認為我們落后于其他發達經濟體。英國央行和英國財政部之間在數字貨幣問題上沒有分歧。關于這個問題的磋商被推遲是由于去年秋天相關政策的“中斷”，即“迷你預算”的慘敗。數字英鎊可能會給經濟和社會帶來巨大的好處。[2023/2/28 12:34:24]

一、使用新型MerkleTree保存賬戶、余額、成交歷史

MerkleTree廣泛應用于眾多分布式應用中，早在比特幣時代，就被用來做交易的SPV證明，方便輕節點校驗交易存在性。而在許多可編程智能合約平臺里，比如以太坊，MerkleTree還常常用來存放智能合約數據。

在3.0的設計中，為了更好的支持Off-chain和On-chain兩種模式，開發人員設計了一個新型MerkleTree，主要用來組織Account、Balance以及TradeHistory三者之間的關系和數據，并提供快速驗證的能力。

Wintermute通過Clearpool借款約240萬枚USDC:9月28日消息，據PeckShield監測顯示，加密貨幣做市商Wintermute通過去中心化借貸市場Clearpool借款約240萬枚USDC，目前Wintermute對Clearpool的債務欠款約為1300萬美元。

此前報道，Wintermute于9月20日在DeFi黑客攻擊中損失1.6億美元。9月21日，鏈上數據顯示，Wintermute對幾個交易對手的DeFi債務超過2億美元。[2022/9/28 5:58:52]

從上圖不難發現，一個賬戶下可以支持多種Token，而Loopring生態系統中的每個參與者都在同一個樹中擁有一個賬戶。同時3.0中采用賬戶級別的nonce設計，而不是Token級別的nonce設計。

Cardano主網已支持Vasil新功能和Plutus V2成本模型:金色財經報道，Cardano開發團隊Input Output發推稱，在9月22日成功激活Vasil硬分叉升級之后，新功能以及新的Plutus成本模型現在可以在Cardano主網上使用。Plutus V2成本模型使DApp更高效、運行成本更低。[2022/9/28 22:35:43]

事實上，在以太坊的賬戶模型里，也是使用賬戶級別的nonce設計，nonce值可以簡單理解為該賬戶所有的交易數量。但是不同于以太坊，路印的MerkleTree和賬戶模型中考慮了多種Token以及Off-chain請求。

每一次交易都會為用戶修改3個token余額，包括tokenS、tokenB和tokenF。該設計帶來的最大好處就是每次交易操作的代價都較低。對于每一筆交易，賬戶本身所在的MerkleTree修改只涉及到一條MerklePath。雖然BalanceTree需要修改3次，但是由于BalanceTree本身比較小，代價同樣較低。

數據：過去7天Uniswap上交易費用超過以太坊網絡轉賬費用:6月24日消息，據彭博社援引數據追蹤機構Crypto Fees的數據，過去7天，Uniswap上產生的日平均交易費用為410萬美元，超過了以太坊網絡的日平均轉賬費用390萬美元。而在2022年1月1日，以太坊的日轉賬費用是Uniswap的近10倍。

加密資產管理公司Arca的研究主管Katie Talati表示，近期市場波動性加劇，以及Uniswap在Layer2和Polygon上交易量的大幅增加，導致了Uniswap的交易費用超過了以太坊轉賬費用。[2022/6/24 1:29:28]

二、三種Block狀態

為了讓MerkleProof的證明生成并行化，3.0的架構中給區塊設定了三種狀態，分別是Committed、Verified和Finalized。

其中，Commited的Block表示該區塊已經上鏈，但是未能被Proven。VerifiedBlock表示該區塊已經提交并通過驗證，但是尚未驗證此塊之前的所有塊，而FinalizedBlock則表示該區塊和該塊之前的所有塊都應被驗證。我們會在第五節的案例中為大家介紹如何利用這些Block的特性創建一個去中心化交易所。

在3.0的設計中，Proof可以不按順序提交。Proof隨時可以生成，但是直到最大證明生成后才真正有效。比如在比特幣里，我們需要在至少6個塊以后才能認為交易的SPV證明是不可篡改的，在以太坊里由于出塊速度的不同，這個最大證明時間可能為12個區塊以上。

或許有部分用戶擔心資金丟失的風險，在3.0的設計架構中，最差的情況也就是發生區塊和狀態回滾。所有之前請求的塊和對應交易內容需要被重新執行，證明也會重新生成。但是相比于MerkleProof并行化帶來的收益，這點回滾成本可以忽略。同時，MerkleTree的回滾可以通過內容尋址的特性來快速完成，浪費的代價僅僅是少部分的存儲容量。

三、五種Circuit排列

3.0的設計中，還支持5種Circuit排列：

①RingSettlement

②Deposit

③Off-chainwithdrawal

④On-chainwithdrawal

⑤OrderCancellation

這五種Circuit覆蓋了所有Circuit，不管是否支持鏈上數據可用性。同時，為了減少證明時間，還為這幾種Circuit設計了動態的Block配置。

四、性能測試結果

根據官方的測試結果，我們可以發現，3.0的性能相比于2.0有了一個甚至兩個數量級的提升，而每筆交易的Gas費用則減少到了原來的幾十分之一甚至1%以下。這對于去中心化交易所來說無疑是具有致命誘惑的。

五、基于3.0快速搭建去中心化交易所

第一步，設置交易所

Loopring合約提供了完備的接口，你只需要發送一筆交易調用Loopring合約上的createExchange，就可以創造出一個全新的交易所合約。

第二步，交易

①用戶可以使用交易所賬戶創建訂單，訂單將會被添加到DEX的訂單薄中。

②DEX將訂單與另一個訂單進行匹配，并使用ring-matcher私鑰和訂單的dual-author密鑰進行環簽名。

③在RingSettlement結束后，訂單可以顯示為已填寫，但尚未驗證狀態。

④DEX將Ring發送給交易所的運營商，由于這些Ring將要在合理時間內完成，因此運營商架將會在收到Ring之后立刻調用commitBlock操作。

⑤操作員在允許的最大時間內生成證據并調用verifyBlock接口。

⑥DEX現在可以顯示額外的“已驗證”表示以填寫訂單。

第三步，訂單狀態與不可逆

每個訂單都會有以下幾種狀態：

·Unmatched：不與某一個訂單簿匹配

·Matched：與DEX匹配

·Commited：已經調用commitBlock并成塊

·Verified：在一個塊中驗證

·Finalized：該塊包括其之前的所有塊都被證明

只有處于最后一個Finalized狀態的數據才是真正不可逆的。我們可以從上面的流程發現，相比于2.0的協議，3.0在交易所的部署上越發簡單快捷，甚至小白用戶都可以部署自己的去中心化交易所！

隨著3.0的發布和相關合約的升級，TPS和Gas費用不再是制約發展的主要瓶頸，現有的TPS已經可以滿足大部分的去中心化和中心化交易所的場景。

-END-

作者：區塊鏈技術專員

聲明：本文為作者獨立觀點，不代表區塊鏈研習社立場，亦不構成任何投資意見或建議。

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