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中心化or去中心化?聊聊交易所的辩证发展

| 作者 巨建华 关注 3 他的粉丝 发布于 2018年6月29日. 估计阅读时间: 18 分钟 | ArchSummit北京2018 共同探讨机器学习、信息安全、微服务治理的关键点

为了将去中心化交易模式与传统交易模式系统对比,从功能、技术架构、应用趋势等角度呈献给开发者,我们采访了 BlueHelix CEO 巨建华先生。他曾担任火币网 CTO、BHEX创新研究院负责人,从 2014 年开始一直从事区块链业务,对数字资产交易和区块链技术应用有深入理解和实践。

2018 全球区块链生态技术大会有幸邀请到巨建华老师来现场分享《中心化 & 去中心化区块链资产交易系统》,「 阅读原文 」可以了解大会详情。在此之前,我们先同建华老师,聊聊交易所的辩证发展。以下内容根据采访内容整理而成。

中心化”模式频遇黑客,去中心化交易所能否扭转乾坤?

自比特币出现以来,一些知名的中心化代币交易所接二连三遭受黑客攻击,从 Mt.Gox 被盗走 85 万个比特币,到 Bitstamp 被盗损失 510 万美元,再到 Bithumb 的 3 万多名客户数据泄露和财产损失,后有 Coincheck 遭黑客入侵损失达 4 亿美元,还有今年 3 月币安遭黑客攻击疑似在其他交易所做空获利事件……

我们可以看到,黑客将矛头指向了这些比特币交易所的“中心化”模式。人们也很困惑,为什么去中心化的产品要依靠中心化的交易所来进行交易,去中心化的交易所还来不来?这就需要从整个行业的发展现状说起。

目前,去中心化交易所是作为中心化交易所的补充而存在。

现阶段,数字货币的交易场所有 3 种:中心化交易所,去中心化交易所,和场外 OTC 点对点交易。场外点对点交易因为点对点交易带来的撮合效率低下,基本上只作为大额交易和规避法律风险的交易途径存在。当前的主流交易都是在中心化交易所内完成的。

而因为数字货币本身的去中心化特性,很多人也在反思是否有更好的交易方式,来避免上文提到的中心化交易所的种种弊端,于是通过“去中心化交易所”的模式来解决问题,越来越受到人们的关注。

去中心化交易所的追求的本质是在信任层面去中心化,从技术实现的角度来讲,就是通过密码学和区块链的特性实现由技术达到的信任。在去中心化交易所中,资金的释放是由用户通过数字签名直接授权的,原则上讲是不可能被盗的。

但是,由于资金的流动性受限,限制了交易者的机会;用户需要支付更高的交易手续费;并且拥有相对较差的体验。

目前来看,去中心化交易所是作为中心化交易所的补充存在的。原因是很多小币种因各种原因无法挂牌主流的中心化交易所而选择在去中心化交易所挂牌,或是某些新发行的币种在登陆主流的中心化交易所之前会被去中心化交易所抢先挂牌。

出现这种现象,是因为区块链发展早期,并没有智能合约等基础设施,中心化交易所是唯一的选择。后期虽然基于智能合约与跨链技术的去中心化交易所开始出现,但在用户体验上仍然很难与中心化交易所匹敌。

当然,我们也观察到去中心化交易所的进步,目前 IDEX(是一个基于以太坊的分散式智能合约交易平台,提供实时交易)的日均成交量已经达到 1000BTC 左右,看上去比较可观,但还远远不及主流交易所的成交量。

预计在区块链底层基础设施完善前,市场依旧会是由主流交易所主导,只有当撮合效率、交易成本以及用户学习成本能与中心化交易所相似时,中心化交易所才有可能占据更大的交易份额。

得出上述结论的具体原因,要从用户需求的角度来看。用户“交易”的目的是将自己手中的币以一个能接受的价格兑换成另一种币。交易能否达成,取决于两个方面:效率和代价。

效率,是指用户想交易时,能不能快速找到对手方,能不能快速找到理想的价格,能不能快速完成交易,交易完成后能不能快速交割;代价包括行业的共识推广代价,用户的教育学习代价,以及用户在每一笔交易的背后,付出的显性及隐性代价。

新的交易理念,正在推动数字货币交易业务的改革

我们可以看到,现实生活中的股票、外汇以及其它的金融衍生品,都经历过从 case by case,点对点逐步过渡到区域中心化、国家中心化的一个演化过程。

理论上,效率最大化和代价最小化的终极形态应该是,全球的某一个品类的交易都在同一个地方集中完成,但是受限于不同国家的监管差异,这样的终极形态并没有出现。但是这些中心化的交易所背后都是有国家信用作保障。

而在数字货币交易市场,有一些项目的“去中心化”,落在资产托管层,让资产去中心化托管在智能合约上,甚至不托管资产,仍留在交易参与方自己的手上。这样带来的问题是,如果是托管在同一个智能合约上,这个合约本身又是一个“中心”,可能出现 bug 或其它的安全问题,如果是托管在不同的智能合约上,或者不托管,那交易完以后的交割过程效率就非常低下。

虽然目前去中心化交易所还不是主流,但这些新的交易理念,正在不停的推动着数字货币交易业务的改革,一些全新的交易模式也正在探索过程中 。去中心化交易所在未来很长一段时间会和中心化交易所并存,向不同需求的用户提供服务。

技术架构与功能的差异

去中心化交易所模式简单,它只需要承担主要的资产托管、撮合交易及资产清算。而不需要承担像中心化交易所所需要承担的非交易的功能像账户体系、KYC、法币兑换等。

传统交易所,基本上都是使用数据库存储交易帐户信息,使用不开源的代码来实现功能,并部署在公司所有的内网机器或云虚拟主机上。它的运行过程对于外界来说更像是一个黑盒子。

这就导致了交易所内部钱包的开发营运人员或拿到保存私钥机器权限的黑客,就能挪动用户的资产;交易和清结算模块的开发人员或黑客,就能够做内部交易,甚至直接修改账目实现难以追查的非法资产转移;交易平台营运方本身也可以不受监管的制造假交易量影响市场行情。

去中心化交易所,一般都采用智能合约方式编写交易撮合和清结算逻辑,并且将合约代码开源出来供所有人查看。这样的话,代码是公开的,又是运行在链上,就可以在一定程度上保障用户的资金安全,防止内部交易。

但是,去中心化交易所也存在不稳定因素。为了获得用户信心,合约代码是需要开源的,谁都可以拿这份代码资金单独部署一套交易所,长期下去会导致多个交易平台出现,多个交易平台的竞争将导致市场流动性的分割,进而导致单个交易市场的深度不足,影响到参与用户的交易机会成本,也会带来价格不稳定的因素。

去中心化交易所因为区块链本身的特性和不同去中心化交易所的技术方案不同,目前很难在技术层面集中解决去中心化交易所带来的流动性分割的问题,一般是通过市场自动平衡价格的力量来解决。

虽然也有部份团队在研究“通过成熟的跨链技术来实现跨去中心化交易所间的业务协作”,却面临着巨大的技术挑战和用户体验问题,难以完美实现流动性整合。但相信随着未来区块链底层技术的发展,这些问题会逐步得到解决。

交易所的“去中心化”如何落地?

既然“去中心化”已是大势所趋,那就会不断有新的去中心化交易所概念出来。同时,各个去中心化的交易所都有自己的优点和缺点,它们引入了新的概念模型来重构交易模式,却在功能上存在很大的差异,究竟哪些模式的发展潜力比较大?

选择合适的模型

目前,去中心化交易所主要有三大类:

第一类是继续基于撮合的模式,跟中心化交易所一样。但为了解决用户资产安全、交易透明等问题,选择把资产托管、订单簿维护、交易撮合、清结算四大步骤中的一个或多个放在链上进行。把资产托管到链上的比如 Bitshare 比特股,托管到智能合约上的比如使用 0x 协议的 ethfinex、district0x、Augur 和 melonport 等。把交易撮合托管到链上的典型例子是以太坊上最早的去中心化交易所 EtherDelta。订单簿如果托管在链上,意味着挂单和撤单都需要付出手续费成本,目前很少使用。近期新出现的像 dex.top 一般都采用中心化撮合,异步清结算上链的方式,来达到提高性能和流动性、降低延时的目的。

第二种是采用半中心化的“网关”或交易对手方来聚集订单,增强流动性。典型的例子是 kyber,它提供了一个“代币储备库”机制,卖方提前将代币存储到储备库中,等待买方过来下单。买方下单后能够立即完成成交和结算,而且这个过程是发生在链上的。

第三种是点对点的场外交易模式,以 Airswap 为代表。严格来说 Airswap 并不是一个交易所,而只是一个信息中介:它为交易用户提供寻找有交易意向的对手的一种机制,还提供了一种价格协商(包括从外部可信源获取价格建议)和订单传递机制,在整个交易过程中 Airswap 都不托管资产,结算也由公开的智能合约完成。

从目前来看,我们认为这三种模式都有各的优势,通过不同的技术选择实现了不同程度的资产安全级别,各自具有不同的交易成本和交易效率,短期内除了用户积累导致的差异外,没有具体明显的差异,长期来看不同模式的去中心化交易所都将占据一定的市场份额,但成为市场主流还面临很大的挑战。

从系统设计入手

在数字货币领域有一句非常贴切的格言:“Don’t trust,verify!”,意思是说,这个领域我们不应该轻易的相信任何人,而是应该自己去验证。用什么验证?机制,协议,算法,秘钥,等等。

当前中心化交易所存在着种种问题,其本质在于怎么能让用户自己去验证资产安全,验证交易所没有监守自盗,验证每一笔撮合交易是合规合理的(没有恶意爆仓杠杆期货),验证交易价格不是被人操控的,验证交易所跟发币的项目方没有在私底下操作任何的猫腻。

在现实世界中,这些都是通过国家监管机构来规范和审查的。但在数字货币世界,这些都需要设计精巧的机制协议算法等来让市场参与者自行验证。

因此,去中心化交易所系统设计的重点实现目标是,确保用户和交易指令不受中心化的机构操纵,解决资产托管控制和交易指令的产生,以及解决交易结果的结算问题。比如在托管钱包层,可以通过设计多签名地址或共享密码的方式,让交易所未得到用户授权时,不能私自变动用户的资产;在交易和撮合层面也通过密码学实现交易授权的检验,保证订单和成交记录的有效授权和交易数据的公开透明,不可攥改和伪造。

性能优化因地制宜

去中心化交易所的困难在于:交易所,特别是支持高频交易、量化交易等高级金融功能的交易所,它产生的数据量是非常大的,它对数据的一致性,及时性的要求是非常高的,这与目前各种区块链实现的特性从本质上就是冲突的。

通过区块链技术改造中心化交易所业务,使中心化交易所具备去中心化交易的可信度,目前也是各个中心化交易平台的主流发展方向,我们也看到目前各个交易平台都在发展自己的底层区块链团队,试图通过技术解决这类问题提高交易所可信度和竞争力。

协议规范极具挑战

去中心化交易所和整个数字货币、区块链领域现阶段最大的挑战,还是在于并没有达成足够广泛的社会共识。

从技术角度来说,就是没有形成事实上的协议规范,导致各个底层链和各个项目方都是孤军作战,无法形成合力,从而将导致交易深度分散,影响用户直接利益。

同时去中心化交易所对于 KYC 等严格金融临管的合规执行落地能力有限,将会导致监管环境恶化,很大程度会影响到去中心化交易所的发展。

盈利模式舍变求稳

从用户的角度出发,“交易”的参与用户都是为了盈利而来的,而盈利,基本上可以概括为“开源节流”四个字。

开源,即提高收益,让用户能便捷的买到更具升值价值的代币,能方便的使用各种金融工具手段降低亏损风险;节流,即降低交易成本,包括降低手续费、机会成本、用户的学习成本、寻找成本等。

这些都可以参照现实世界的各种金融服务,为数字货币交易参与方提供各种增值服务,各种辅助工具来实现。

总的来说,当前的数字货币交易所,包括中心化和去中心化的,在金融服务和衍生品方面都还没有达到传统金融市场的成熟阶段,目前队段只要将现实世界金融行业已经证明有效的各种金融工具和金融业务模式搬过来改造和创新,都会存在较多的盈利机会。

与“中心化”辩证取舍

快速崛起的 EOS,号称用 21 个超级节点实现多中心交易,这看上去也算是“去中心化”。而 5 月 29 日发现的 EOS 安全漏洞引起业内关注。可以看出,去中心化改造的过程中,依旧存在严峻的安全考验。

无论是去中心化交易所还是中心化交易所都是软件,是软件就有漏洞。从这个角度看,二者面临着同样的代码风险,不能过分强调去中心化交易所的安全性。去中心化交易所在发展的过程中,一定会经受与中心化交易所相同的考验。

中心化和去中心化,应该是不同业务场景不同阶段的自然选择,而不应该是人为预先设定。即使是 EOS 号称“区块链 3.0”的系统,背后的开发团队仍然是中心化的。

因为在业务的开发迭代阶段,有很多的不确定性需要尝试,需要快速演进,所以必须中心化,“集中力量办大事”;在业务稳定成熟以后,为了获得更大范围的共识和应用,必须去中心化,以增加系统影响范围,扩大生态圈。

就计算机软件的本质来说,不管系统处于什么阶段,系统(包括软件实现,机制协议设定等)都不可能是百分百完美没有 BUG,也不可能百分之百能永远适应业务需求。一个良好运转的软件系统,并不是依靠它完美的当前实现来保障,而是依赖它拥有根据需要随时修复和升级、演进增强的机制来实现,一个不能演进的系统是没有生命力的。

在“去中心化交易所”中,智能合约和区块链共识协议的本质决定了去中心化交易所在系统迭代方面存在着天然的约束 ,这即是它在业务的可信度层面的优势,也是它做为软件系统的劣势。如何面对软件系统生命周期的 “发现问题”→“提出解决方案”→“基于方案获得共识”→“开发实现上线更新”→“发现新的问题”的循环过程,才是真正意义上完全去中心化的交易所面临的挑战。

应用场景由“小”及“大”

短时间内去中心化交易系统仍只适合小币种的交易,对于价格变化迅速的大币种来说,目前的技术水平还难以满足用户对速度的要求。

因为数字货币本身跨国界的特性,去中心化的,由共识规则和开放源代码的智能合约以及加密算法支撑的去中心化交易所,最终一定可以实现交易所的终极形态:对于同一个品类的交易,全球的用户都能共享流动性,享受同样的价格和服务,再也不会被各种人为设置的壁垒所分割,真正达到“世界大同”的境界。

”混战“长期持续

目前去中心化交易所相对于中心化交易所最大的卖点是安全、可信任,如果中心化交易所可以向传统金融中的交易所演进,由政府或一个具有公信力的组织来监管,那么中心化交易所在可信度上也是可以提高的

去中心化交易所跟中心化交易所并不是无法共存的矛盾体,事实上,我们认为,在未来很长一段时间里,都会是以中心化为主,去中心化为辅。

随着区块链技术和金融共识的演进,慢慢过渡到以区块链支撑的中心化交易所形态。每个中心化交易所,实际上都是一个去中心化体系中的超级节点,交易所的交易指令和资产都在可信的区块链上执行和流转,同时接受监管理机构的全面监管,通过技术和监管的双重手段解决业务作恶的可能,从根源上解决了当前中心化交易所的各种问题,可以为交易提供更好的交易体验,同时也能推动数字货币行业向着更健康的方向发展。

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纸贵|联盟链和公有链的混合架构实践
智链|区块链核心技术横向剖析
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360|区块链节点攻击面及缓解措施
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