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本文目錄一覽：

1、刷卡機(jī)結(jié)算原理

刷卡機(jī)結(jié)算原理

中心化交易所的機(jī)制較為簡(jiǎn)單：用戶到平臺(tái)注冊(cè)賬戶，獲得由平臺(tái)給予的賬戶地址，用戶往該賬戶地址里充值數(shù)字資產(chǎn)，便可在平臺(tái)進(jìn)行交易。平臺(tái)為用戶提供資產(chǎn)交易撮合及清算服務(wù)，交易成功后，用戶賬戶中的資產(chǎn)余額發(fā)生變化。中心化交易所本質(zhì)上是一個(gè)中心化的記賬本，當(dāng)數(shù)字資產(chǎn)轉(zhuǎn)入中心化交易所的那一刻，本質(zhì)上數(shù)字資產(chǎn)的所有權(quán)已經(jīng)發(fā)生了轉(zhuǎn)移。

中心化交易所的運(yùn)作機(jī)制有以下幾個(gè)主要問(wèn)題：

1. 資產(chǎn)安全風(fēng)險(xiǎn)：全過(guò)程由平臺(tái)托管資產(chǎn)。

用戶在交易所創(chuàng)建的賬戶（錢包地址），類似銀行給予用戶的銀行卡賬號(hào)。“銀行”可把用戶充值進(jìn)入平臺(tái)的資產(chǎn)放入自己的數(shù)字資產(chǎn)錢包中保管，用戶只是擁有自己在該平臺(tái)的賬戶密碼，并不能實(shí)際掌控自己的資產(chǎn)。一旦平臺(tái)的錢包受到攻擊或者平臺(tái)自身作惡，用戶資產(chǎn)將受到威脅。

2. 資產(chǎn)控制限制：用戶無(wú)法自由管控自己的資產(chǎn)。

用戶如果需要將資產(chǎn)從交易所提走，需要在自己的賬戶中點(diǎn)擊提現(xiàn)到個(gè)人的錢包地址。但是往往平臺(tái)會(huì)設(shè)置規(guī)則限制用戶的提現(xiàn)，包括限制提現(xiàn)額度、提現(xiàn)時(shí)間、設(shè)置提現(xiàn)手續(xù)費(fèi)等，影響用戶對(duì)自己資產(chǎn)的自由掌控。

3. 交易清算不透明：交易清算過(guò)程由平臺(tái)完成，無(wú)法在區(qū)塊鏈中追溯。

用戶在交易平臺(tái)進(jìn)行的掛單、吃單操作，以及交易撮合、清算的過(guò)程，全部由平臺(tái)的服務(wù)器協(xié)助完成，而這個(gè)過(guò)程跟區(qū)塊鏈無(wú)交互，交易所可輕易制造虛假交易，進(jìn)行價(jià)格操控。

為了解決中心化交易所機(jī)制的弊病，人們開始了在區(qū)塊鏈上建立交易系統(tǒng)的早期探索，保證用戶的資產(chǎn)不受平臺(tái)控制，交易清算也能公開透明。包括Bitshares, Stellar, Ripple, Omni為代表的早期去中心化交易平臺(tái)應(yīng)運(yùn)而生。現(xiàn)以Bitshares為例介紹其工作原理：

（1) 底層公鏈完成交易系統(tǒng)搭建

（2) 提供網(wǎng)關(guān)接口，給予數(shù)字資產(chǎn)發(fā)行的渠道（在比特股上發(fā)行資產(chǎn)需要抵押BTS）

（3) 用戶下載Bitshare錢包，充值資產(chǎn)

（4) 用戶在交易所完成交易

以Bitshare為代表的早期去中心化交易所完全建立在區(qū)塊鏈上，使得交易過(guò)程透明，資產(chǎn)安全也得到保證，但主要有以下2個(gè)問(wèn)題：

（1) 交易所搭建在鏈上，其邏輯已經(jīng)寫死，調(diào)整成本較高，而數(shù)字資產(chǎn)交易的功能本身是復(fù)雜多變的；而且一條公鏈上只有一個(gè)交易所，這樣也制約了交易所的多元化發(fā)展。

（2) 缺少社區(qū)支持。由于未能有較好的社區(qū)激勵(lì)機(jī)制，加上以太坊等公鏈的競(jìng)爭(zhēng)，使他們失去了社區(qū)參與者的擁護(hù)。生態(tài)中缺少眾多有價(jià)值的資產(chǎn)，交易所也就無(wú)法有效運(yùn)行。

隨著以太坊在智能合約公鏈競(jìng)爭(zhēng)中的領(lǐng)先，基于以太坊的去中心化交易所如雨后春筍般蓬勃生長(zhǎng)。按照交易撮合的機(jī)制可分為以下幾類：

1.鏈上orderbook，鏈上結(jié)算;

最早的 基于以太坊的去中心化交易所的成功探索非Etherdelta莫屬，曾一度占據(jù)去中心化交易市場(chǎng)的半壁江山。Etherdelta是較為完全的去中心化模式，用戶充值、掛單、吃單、結(jié)算及提現(xiàn)全部在鏈上完成。

具體運(yùn)行機(jī)制如下：

（1）Maker和Taker將資產(chǎn)充值到智能合約中，用戶資產(chǎn)由智能合約管理，合約的管理員不能任意操作用戶的資產(chǎn)。

（2）Maker下單到區(qū)塊鏈。

（3) Taker選擇希望交易的訂單，并發(fā)起一筆交易。

（4) 智能合約將對(duì)Maker和Taker的需求進(jìn)行匹配，交易成功后進(jìn)行鏈上結(jié)算。

Etherdelta的整個(gè)運(yùn)行都在鏈上完成，用戶保管自己的私鑰，平臺(tái)不會(huì)觸碰用戶資產(chǎn)，保證了資產(chǎn)和交易的安全、透明。但其弊病也較為明顯：

（1) 由于所有的交易環(huán)節(jié)都在鏈上完成，且每一個(gè)掛單、撤單、吃單等操作都會(huì)消耗GAS費(fèi)用，導(dǎo)致延時(shí)高、成本效益低下。

（2) 存在礦工非法預(yù)先交易的可能。

為了解決完全鏈上交易的高成本、低效率等問(wèn)題，人們又探索了資金池模式、鏈下orderbook模式，以及P2P模式，他們各有利弊。

2.基于智能合約管理的資金池;

最具典型的資金池模式有Bancor和Kyber。所謂資金池，可以理解為平臺(tái)利用智能合約建立了一個(gè)用于儲(chǔ)備各類資產(chǎn)的池子，資金池中資產(chǎn)的提供方可以是普通用戶或者做市商。

Bancor和Kyber的資金池模式有所差別：

Bancor的運(yùn)作模式

每一個(gè)交易對(duì)都有一個(gè)稱為relay的智能合約，合約根據(jù)交易對(duì)中資產(chǎn)的數(shù)量，計(jì)算出一個(gè)兌換比例（價(jià)格），并自動(dòng)根據(jù)資產(chǎn)數(shù)量的增減動(dòng)態(tài)調(diào)整。Taker選擇交易對(duì)，并向其合約中轉(zhuǎn)入相關(guān)token，獲得其希望的資產(chǎn)。

Bancor的模式優(yōu)勢(shì)在于，整個(gè)過(guò)程無(wú)需掛單、匹配、成交上鏈等復(fù)雜操作，成本僅來(lái)源于支付轉(zhuǎn)賬的gas消耗。但其最大的安全隱患，在于管理員過(guò)高的權(quán)限：每個(gè)智能合約都對(duì)應(yīng)一個(gè)管理員地址，該管理員有權(quán)限提走智能合約中的資產(chǎn)，勢(shì)必威脅到用戶存入合約中的資產(chǎn)安全，這也是導(dǎo)致之前Bancor遭遇攻擊的重要原因。

Kyber的運(yùn)作模式

Kyber與Bancor的不同在于：Kyber并不對(duì)每個(gè)交易對(duì)創(chuàng)建智能合約，且價(jià)格也不是自動(dòng)計(jì)算。Kyber的資產(chǎn)提供方（做市商），將資產(chǎn)存入資金池中，由做市商主動(dòng)提供報(bào)價(jià)，用戶可以更快捷的獲得理想報(bào)價(jià)并進(jìn)行資產(chǎn)交易。

Bancor與Kyber的資金池模式對(duì)于用戶尤其是對(duì)于新手來(lái)說(shuō)，是一個(gè)非常好的選擇：他們可以直接交換到想要的數(shù)字資產(chǎn)，無(wú)需掛單、吃單。但從功能上說(shuō)，如果需要更加豐富的交易模式和體驗(yàn)，與傳統(tǒng)的交易所對(duì)標(biāo)，具有訂單簿（order book）功能的模式仍然是主流。

3.鏈下orderbook，鏈上結(jié)算;

0x與Loopring

0x協(xié)議引入了relayer(中繼)的概念，交易者無(wú)需充值，但是需要將ETH轉(zhuǎn)換為符合ERC20標(biāo)準(zhǔn)的WETH，方可進(jìn)行交易。0x的“鏈下訂單中繼、鏈上最終結(jié)算”運(yùn)作模式如下：

Maker創(chuàng)建訂單，并發(fā)送給relayer (中繼)Taker在relayer查詢到訂單，并選擇希望交易的訂單Taker發(fā)起交易至鏈上，交易確認(rèn)。

Loopring在0x的基礎(chǔ)上又進(jìn)行了優(yōu)化。之前提到的交易撮合都是在兩個(gè)資產(chǎn)之間，而Loopring可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)資產(chǎn)之間的環(huán)路撮合。比如A-B-C-A之間存在資產(chǎn)互換關(guān)系，可以直接實(shí)現(xiàn)他們的撮合成交，而不需兩兩之間的多次撮合成交，節(jié)省了上鏈成本，也提高了撮合效率。

0x協(xié)議的主要問(wèn)題在于，如果需要共享訂單，運(yùn)用0x協(xié)議的交易所每一筆成交都需要廣播出來(lái)，以便其他交易所得知和確認(rèn)，因此單純地使用0x協(xié)議無(wú)法實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)成交；另外，由于需要將ETH轉(zhuǎn)化為WETH，也增加了交易成本。而Loopring協(xié)議的環(huán)路撮合邏輯實(shí)現(xiàn)起來(lái)較為復(fù)雜，目前使用Loopring協(xié)議構(gòu)建的交易所與0x協(xié)議相比較少。

IDEX與DEx.top

鏈下orderbook模式中，另一種廣為接受的，就是目前占據(jù)以太坊去中心化交易所60%市場(chǎng)的IDEX以及緊隨其后的DEx.top。二者在運(yùn)行機(jī)制上非常類似，他們綜合了傳統(tǒng)去中心化交易所的安全性能以及中心化鏈下撮合機(jī)制的高效性。

用戶通過(guò)私鑰簽名，充值資產(chǎn)到智能合約中；平臺(tái)不觸碰用戶的私鑰以及資產(chǎn)，安全性得到保障。用戶在交易所進(jìn)行掛單、吃單操作都通過(guò)鏈下的服務(wù)器完成，交易撮合過(guò)程與中心化交易所的體驗(yàn)基本一致；未成交的掛單，不會(huì)造成gas費(fèi)用損失，節(jié)省了無(wú)效訂單上鏈的成本。雙賬本模式：鏈下賬本將撮合成功的結(jié)果與鏈上賬本及時(shí)同步，最終實(shí)現(xiàn)交易上鏈。

4.P2P。

P2P模式為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的資產(chǎn)互換，Airswap即為典型案例。

該機(jī)制運(yùn)作方式如下：

Maker 向平臺(tái)發(fā)出交易對(duì)，請(qǐng)求交易Taker 向平臺(tái)查詢有哪些交易對(duì)，一旦遇到合適的交易對(duì)，便可獲取交易對(duì)手的信息。Maker和Taker商議交換條件（價(jià)格）Taker 向智能合約提交請(qǐng)求執(zhí)行交易。

P2P撮合過(guò)程在鏈下完成，交易最終在鏈上確認(rèn)。整個(gè)過(guò)程與兩個(gè)錢包的相互轉(zhuǎn)賬類似，平臺(tái)不會(huì)控制用戶的資產(chǎn)，交易過(guò)程安全、透明。

該模式的主要問(wèn)題是靈活性較差：一對(duì)一的互換只能讓雙方按照約定的價(jià)格和數(shù)量成交；如果一方需要交易更多，無(wú)法靠一次交易實(shí)現(xiàn)，需要尋找更多合適的交易對(duì)手進(jìn)行多次交易。

從前文的介紹可以看出，包括Bancor, Kyber, 0x, IDEX, DEx.top在內(nèi)的幾個(gè)典型的交易所，或多或少會(huì)有管理員參與到交易過(guò)程之中，履行上/下幣、資金池管理、交易上鏈等職責(zé)。如果管理員權(quán)限過(guò)高，將對(duì)用戶資產(chǎn)和交易安全造成威脅；而如果沒有管理員的參與，也會(huì)降低交易所的運(yùn)作效率，影響交易體驗(yàn)。此外，交易所在限制管理員權(quán)限和提高交易體驗(yàn)的基礎(chǔ)上，還需要考慮成本控制。

下文對(duì)目前的幾個(gè)主流的去中心化交易所的管理員權(quán)限的限制情況、成本效益及交易體驗(yàn)進(jìn)行了比較：

最早的完全去中心化交易所Etherdelta管理員對(duì)交易的干擾最少，但完全上鏈的機(jī)制使得成本消耗高且交易體驗(yàn)較差。之后的幾類去中心化交易所可謂都是在魚和熊掌之間權(quán)衡取舍：Bancor和kyber為代表的儲(chǔ)備池模式，交易所管理員在整個(gè)過(guò)程中參與度較高，如果儲(chǔ)備池合約中管理員權(quán)限較高比如之前Bancor可以提走用戶資產(chǎn)，將會(huì)對(duì)用戶的資金安全造成威脅；二者上鏈過(guò)程比較簡(jiǎn)單，成本控制表現(xiàn)不錯(cuò)，交易效率也比較高，只是功能性與有orderbook的交易所相比略遜一籌。0x和Loopring的中繼模式，平臺(tái)不觸碰用戶資產(chǎn)，相對(duì)而言去中心化程度是較高的，但這也導(dǎo)致成本效益相對(duì)較低；交易體驗(yàn)整體不錯(cuò)，但如果需要共享訂單，就無(wú)法實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)成交。IDEX及DEx.top，把撮合的過(guò)程中心化處理，節(jié)省了開銷，交易體驗(yàn)也較好；合約層面需要嚴(yán)格限制管理員權(quán)限，方可確保較好的去中心化水平；Airswap是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的交易，管理員權(quán)限較少，成本效益也相對(duì)不錯(cuò)，但是產(chǎn)品功能設(shè)計(jì)上相對(duì)比較簡(jiǎn)單。

從去中心化交易所歷史的發(fā)展可以看出，由于現(xiàn)有公鏈基礎(chǔ)性能的限制，為了提高交易效率，鏈下撮合、鏈上確認(rèn)成為趨勢(shì)。然而這也使得中心化的力量參與到交易所運(yùn)行中，對(duì)安全性產(chǎn)生了威脅。因此，嚴(yán)格地限制去中心化交易所管理員的權(quán)限就成為了重點(diǎn)。

此外，交易上鏈需要花費(fèi)GAS費(fèi)用，在合約和機(jī)制設(shè)計(jì)上節(jié)省開銷，是去中心化交易所實(shí)現(xiàn)持續(xù)運(yùn)營(yíng)的關(guān)鍵。

長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)說(shuō)，隨著底層公鏈的性能不斷提高，以及側(cè)鏈技術(shù)解決方案的突破，去中心化交易所的運(yùn)作效率也將向中心化交易所靠近，我們共同期待一個(gè)高效、安全、逐步完善的去中心化的世界。

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