基于以太坊區(qū)塊鏈的去中心化交易所0X介紹

1. 什么是0x

0X是基于以太坊區(qū)塊鏈的去中心化交易所開源協(xié)議。這個(gè)協(xié)議是通過以太坊的智能合約來創(chuàng)建的，它的厲害之處就是可以讓任何人都能開設(shè)和運(yùn)行去中心化交易所。

就是說，如果你想組織一個(gè)團(tuán)隊(duì)運(yùn)營(yíng)一個(gè)去中心化的交易所，就可以用0x協(xié)議來進(jìn)行，極大地降低了運(yùn)營(yíng)數(shù)字資產(chǎn)和代幣交易所的難度。

現(xiàn)在每天的數(shù)字資產(chǎn)交易達(dá)到了幾十億美元，其中交易所的傭金收入達(dá)到數(shù)百萬美元，而且隨著未來成千上萬的數(shù)字資產(chǎn)上線，尤其是基于以太坊的代幣誕生，去中心化交易所的需求越來越強(qiáng)。

另外，未來的世界很大概率會(huì)走向代幣化。它會(huì)成為未來公司或者其他組織的經(jīng)濟(jì)模式，現(xiàn)在看，只是區(qū)塊鏈公司早期融資用代幣，但未來，所有資產(chǎn)都可以代幣化，包括所有公司的股票、汽車、房子等各種資產(chǎn)都可上鏈。代幣化將讓資產(chǎn)膨脹成千上萬倍，并且有極強(qiáng)的交易需求。

0x最終來說，想要做一個(gè)賦能的驅(qū)動(dòng)者，給大家更好地的方法來創(chuàng)建去中心化交易所，可以讓ERC20代幣間可以不通過任何第三方就可完成交易，比如說Augur代幣和Omisgeo代幣之間不通過任何第三方完成直接兌換。

2.0X跟各種交易所相比，有什么獨(dú)特之處？

1）首先跟中心化交易所相比，更安全

中心化交易所很容易理解，目前基本上所有參與過數(shù)字貨幣交易的人都使用過，比如火幣、okcoin、云幣、幣安等。當(dāng)你購(gòu)買各種數(shù)字貨幣時(shí)，你需要用法幣購(gòu)買比特幣或以太坊等各種數(shù)字貨幣。中心化的交易所從用戶使用習(xí)慣上看，更符合用戶習(xí)慣，簡(jiǎn)單易用，交易速度快。這是它獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，另外，對(duì)于很多普通用戶來說，中心化交易所的托管式服務(wù)也更省心。

但是，中心化交易所也有致命缺點(diǎn)：一是容易被黑客攻擊，代幣被盜??；二是運(yùn)營(yíng)者卷款逃跑。最后，還可能因?yàn)檎咴?，被監(jiān)管關(guān)閉。Mt.Gox，Bitfinex等中心化交易所都經(jīng)歷過安全問題，讓用戶丟失了大筆資金，還有的交易所，比如poloniex，coinbase等都遭受過DDOS攻擊。

這樣的結(jié)果導(dǎo)致了一些去中心化交易所的產(chǎn)生，比如etherdelta等，這些交易所不用把資金存儲(chǔ)到運(yùn)營(yíng)方進(jìn)行交易，不用擔(dān)心黑客、運(yùn)營(yíng)者卷款跑路、被關(guān)閉等問題。但，去中心化交易所同樣也有問題：交易速度慢、交易規(guī)模小、費(fèi)用高（連取消訂單都會(huì)產(chǎn)生費(fèi)用）等，體驗(yàn)比中心化交易所要差。

從目前局面看，中心化交易所占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，去中心化交易所還處于早期，在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，兩者都有自己的空間，不過長(zhǎng)期看，去中心化交易所在解決了速度慢等問題后，可能會(huì)逐步扭轉(zhuǎn)局面，并逐步取得優(yōu)勢(shì)。

2）其次跟去中心化交易所比，交易體驗(yàn)更好

目前的去中心化交易所普遍存在速度慢、交易量小、費(fèi)用高等問題。去中心化交易所的每筆訂單，不管是買入、賣出還是掛單、取消訂單等操作都進(jìn)入?yún)^(qū)塊鏈，交易依賴區(qū)塊時(shí)間，不僅如此，每個(gè)操作都會(huì)產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)交易費(fèi)用。這是目前去中心化交易所的短板，這就是為什么出現(xiàn)了比特幣失竊的門頭溝事件之后，交易者還是首選中心化交易所的重要原因。如果你使用過etherdelta進(jìn)行交易，你就知道關(guān)鍵時(shí)候等待是多么痛苦的一件事情。

0x協(xié)議其中的一個(gè)目標(biāo)就是要解決這些去中心化交易的問題，它把交易訂單移出區(qū)塊鏈，在結(jié)算時(shí)才移入鏈內(nèi)，從而提升交易效率，降低交易費(fèi)用。同時(shí)，0x并不收取任何使用協(xié)議的費(fèi)用，由各去中心化交易所的創(chuàng)建者來決定自己的收費(fèi)方式。

0x通過創(chuàng)建基于以太坊的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，讓所有人都可以交易ERC-20代幣和運(yùn)營(yíng)去中心化交易所?；?x協(xié)議的運(yùn)營(yíng)者相當(dāng)于0x的中繼方，它們托管訂單，可以向代幣交易者收取服務(wù)費(fèi)。

除了為中繼方提供標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議服務(wù)之外，0x還有直接面向消費(fèi)者的產(chǎn)品，比如基于0x的OTC，可以讓交易雙方直接進(jìn)行以太坊ERC20代幣交易，并且無須中繼者的交易所存在。（另：0x的OTC在以太坊測(cè)試網(wǎng)絡(luò)上已經(jīng)開始運(yùn)行，用戶可以創(chuàng)建和廣播訂單，只須向?qū)Ψ桨l(fā)送鏈接即可，并且可以通過任何方式發(fā)送鏈接，比如郵件、微博等社交媒體）

3.0x的解決方案

0x是基礎(chǔ)的創(chuàng)建區(qū)塊，可以作為Dapps的共享基礎(chǔ)設(shè)施，長(zhǎng)遠(yuǎn)看，它是開源的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，比封閉架構(gòu)更有優(yōu)勢(shì)。

在0x的白皮書上提到，自動(dòng)做市商的智能合約是鏈上訂單簿的替代性方案。它采用價(jià)格調(diào)整的模式。它的好處是容易對(duì)外部智能合約進(jìn)行整合。價(jià)格調(diào)整模式讓它們對(duì)市場(chǎng)流動(dòng)性非常敏感，自動(dòng)做市商對(duì)供給曲線施加了人為約束。如果價(jià)格調(diào)整模型太敏感，小額交易也會(huì)產(chǎn)生大的現(xiàn)價(jià)波動(dòng)。如果價(jià)格調(diào)整模型不敏感，自動(dòng)做市商資金將很快被套利者消耗。

另外，狀態(tài)通道被看作是以太坊區(qū)塊鏈擴(kuò)張的一種方式，還可減少不同應(yīng)用的費(fèi)用。狀態(tài)通道中的參與者來回傳遞加密簽名信息，可累積中間狀態(tài)的變化，與此同時(shí)無須把它們發(fā)布到規(guī)范鏈，許多中間狀態(tài)改變可以鏈下累計(jì)，直到鏈上完成結(jié)算。狀態(tài)參與者必須實(shí)時(shí)在線，以挑戰(zhàn)不誠(chéng)實(shí)的參與方，因此對(duì)于DDOS攻擊很脆弱。

為了解決這個(gè)問題，0x提出的解決方案是：鏈下訂單中繼，鏈上最終結(jié)算。它結(jié)合了狀態(tài)通道效率和鏈上訂單簿的快速結(jié)算。加密簽名的訂單在鏈下廣播，這些訂單送進(jìn)鏈上智能合約以去信任化方式執(zhí)行。這樣，對(duì)于做市商（maker發(fā)起方）來說，交易摩擦成本低。

1）鏈下訂單中繼和鏈上結(jié)算的基本步驟

Maker 批準(zhǔn)后，去中心化交易所的智能合約獲取賬戶要交易代幣（假設(shè)為A）的余額

Maker 創(chuàng)建一個(gè)訂單，要用代幣A交換目標(biāo)代幣（假設(shè)為B），確定具體的匯率、截止時(shí)間等，并用私鑰加密簽名訂單

Maker可在任何媒體廣播訂單（twitter、郵件、博客、論壇等）

Taker 獲取訂單并決定接受訂單

Taker 同意后，去中心化交易所的智能合約獲取代幣B的余額

Taker 提交Maker簽名的訂單到去中心化交易所合約

去中心化交易所合約認(rèn)證Maker的簽名，確認(rèn)訂單沒有過期，確認(rèn)訂單沒有被交易，之后按確定匯率進(jìn)行代幣交換。

每個(gè)訂單是一個(gè)數(shù)據(jù)包，包括訂單參數(shù)和加密簽名。訂單參數(shù)通過Keccak SHA3功能鏈接并散列為32字節(jié)。maker用私鑰簽名訂單哈希以產(chǎn)生ECDSA簽名

訂單數(shù)據(jù)包數(shù)百字節(jié)大小，可以通過郵件、社交網(wǎng)絡(luò)、即時(shí)通訊等任何媒介發(fā)送。訂單只接收特定的taker的地址，竊聽者或外部第三方都無法接收。

2）訂單的廣播

買賣雙方要交易，需要有一個(gè)流動(dòng)性的市場(chǎng)，可以進(jìn)行訂單發(fā)布，以形成訂單簿。對(duì)于大多數(shù)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)來說，創(chuàng)建和運(yùn)營(yíng)交易所需要耗費(fèi)巨大資金。而0x協(xié)議可以讓項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)以較小成本維持交易所，并自定義交易費(fèi)用。托管和維護(hù)訂單簿的主體都是一個(gè)中繼者。普通的中心化交易所創(chuàng)建和運(yùn)營(yíng)基礎(chǔ)設(shè)施，需要管理交易和處理用戶資金。而中繼者只需通過托管和傳播訂單簿來推動(dòng)市場(chǎng)交易。這個(gè)過程中，中繼者并不代表交易者執(zhí)行交易，Taker必須自己執(zhí)行交易。

廣播訂單的信息格式也相對(duì)靈活。一是廣播訂單并不要求taker地址，允許訂單被任何人接收；二是訂單的費(fèi)用值等參數(shù)都可以設(shè)置。中繼者托管和維持一個(gè)鏈下的訂單簿，當(dāng)交易清算后，交易費(fèi)從maker或taker（也可能兩者都需要）轉(zhuǎn)到中繼者。其中：

中繼者創(chuàng)建費(fèi)用計(jì)劃和設(shè)置用于收取交易費(fèi)用的地址

maker創(chuàng)建訂單，設(shè)置fee A（代幣）和fee B（代幣）的值，這些值滿足relayer的費(fèi)用計(jì)劃，設(shè)置fee接收人的地址，并用私鑰簽署訂單

maker把簽名訂單轉(zhuǎn)移到relayer

relayer接到訂單，檢查訂單有效性及要求費(fèi)用。如果訂單無效，或不滿足relayer要求，訂單會(huì)被拒絕。如果滿足條件，relayer把它發(fā)布到訂單簿

taker接收到訂單簿，其中包括maker的訂單簿

taker接受maker的訂單，并提交到交易所的智能合約

這里面，雖然maker設(shè)置交易費(fèi)用，但最終來說relayer控制進(jìn)入訂單簿的訂單，因此，這里有一個(gè)平衡，maker想要把訂單發(fā)布到訂單簿，就需要滿足relayer。Relayer也可以設(shè)置費(fèi)用計(jì)劃，可以是固定費(fèi)用、按比例收取、按交易量收取或分層收取等模型。但，一單relayer接收了訂單，進(jìn)入了訂單簿，就不能改變。

傳統(tǒng)的交易服務(wù)是由交易所設(shè)定機(jī)制來進(jìn)行買賣雙方的匹配，交易雙方必須相信交易所能提供最好的價(jià)格。而在0x，所有的交易都是去中心化的，也就是說relayer不能像傳統(tǒng)的交易所那樣代表maker和taker進(jìn)行交易，relayer智能推薦，最終由taker決定簽名和發(fā)送交易到區(qū)塊鏈上。

3）智能合約

交易所協(xié)議是在以太坊智能合約上執(zhí)行，開放且免費(fèi)使用，不會(huì)向用戶收取除gas費(fèi)用之外的任何費(fèi)用（執(zhí)行智能合約的必須費(fèi)用）。它用solidity語言編寫，包括兩個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單的功能：成交和取消。整個(gè)合約大概100行代碼，大概需要花費(fèi)90k gas來成交訂單。

4）簽名確認(rèn)

交易所智能合約能夠認(rèn)證發(fā)起人使用ecrecover函數(shù)的簽名，它將哈希和簽名哈希作為參數(shù)，并返回產(chǎn)生簽名的公鑰。如果ecrecover返回的公鑰等于發(fā)起人的地址，該簽名是真實(shí)的。

Addresspublickey=ecrecover（hash，signature（hash））;

If（publickey！=maker）throw;

5）成交和部分成交

交易所智能合約存儲(chǔ)之前每個(gè)成交的記錄，防止單個(gè)訂單多次成交。這個(gè)參考記錄存儲(chǔ)進(jìn)一個(gè)映射，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以映射一個(gè)32字節(jié)數(shù)據(jù)到256位未簽名整數(shù)。傳遞與一個(gè)訂單相連的參數(shù)到keccak SHA3函數(shù)可以產(chǎn)生唯一的32字節(jié)哈希，它可以用于唯一確認(rèn)的訂單（哈希沖突的可能性，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)不同訂單擁有一個(gè)哈希，現(xiàn)實(shí)上不可能），每次一個(gè)訂單成交，影射存儲(chǔ)訂單哈希并積累成交值。

當(dāng)調(diào)用交易所智能合約成交功能時(shí)，一個(gè)taker通過制定附加參數(shù)實(shí)現(xiàn)部分成交。只要部分成交的總額沒超過總訂單額度，多方部分成交就可能在單個(gè)訂單上執(zhí)行。當(dāng)試圖成交訂單時(shí)，Takers必須提供額外的參數(shù)。

6）截止時(shí)間

一個(gè)訂單的截止時(shí)間由maker指定，截止時(shí)間是一個(gè)未簽名的整數(shù)值，它代表從unix紀(jì)元絕對(duì)秒數(shù)。簽名后值就不能改變。以太坊虛擬機(jī)的時(shí)間是由區(qū)塊時(shí)間戳來給定的，當(dāng)一個(gè)新的區(qū)塊被挖出來之后，時(shí)間就出來了。因此，一個(gè)訂單的截止時(shí)間狀態(tài)并不依賴于一個(gè)taker廣播它們的成交意圖，它依賴于一個(gè)礦工在EVM上執(zhí)行交易后的時(shí)間狀態(tài)。

7）取消交易

一個(gè)沒有成交或到期的訂單可以由相關(guān)的maker通過交易所智能合約的取消功能進(jìn)行取消。取消功能映射一個(gè)訂單的哈希，對(duì)應(yīng)著訂單的最大值（valueA），防止后續(xù)交易。取消訂單花費(fèi)gas。該方法可能有一個(gè)尷尬情況：一個(gè)maker試圖取消交易，與此同時(shí)，一個(gè)taker試圖接收該訂單?？紤]到交易挖礦的序列有不確定性，會(huì)導(dǎo)致意料之外的結(jié)果。如果以太坊區(qū)塊鏈有大量的積壓訂單待處理，不確定性就會(huì)增加。

8）ZRX代幣

跟其他代幣一樣，0x的ZRX代幣也是為了驅(qū)動(dòng)形成代理網(wǎng)絡(luò)，它想通過協(xié)議成為開源標(biāo)準(zhǔn)，協(xié)調(diào)所有參與方，通過激勵(lì)促使大規(guī)模采用代幣，在一個(gè)沒有中心治理下實(shí)現(xiàn)自運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)。

0x的代幣主要用于支付relayer的交易服務(wù)費(fèi)，另外就是0x協(xié)議升級(jí)時(shí)的去中心化治理用。根據(jù)ZRX代幣的擁有量，在協(xié)議升級(jí)等方面擁有相應(yīng)的影響力。

9）去中心化的治理

一旦一個(gè)以太坊智能合約部署到區(qū)塊鏈，它的內(nèi)部邏輯不能改變。因此，升級(jí)協(xié)議必須部署一個(gè)完全新的智能合約，要么對(duì)網(wǎng)絡(luò)分叉，要么升級(jí)用戶和處理流程，直到選擇最新版本。交易場(chǎng)景下，協(xié)議升級(jí)可以讓所有公開訂單無效，并要求每個(gè)市場(chǎng)參與者批準(zhǔn)新的智能合約來獲取它們的交易余額。或者，協(xié)議分叉成為兩個(gè)版本運(yùn)營(yíng)。盡管智能合約可以持續(xù)地集成升級(jí)到協(xié)議中，同時(shí)不會(huì)中斷更高級(jí)的進(jìn)程，這樣的升級(jí)機(jī)制可能給終端用戶帶來極大的安全隱患。（最壞情況是，攻擊者可以獲得用戶資金的訪問權(quán)限。）

協(xié)議代幣可用于驅(qū)動(dòng)去中心化的升級(jí)機(jī)制，允許把升級(jí)持續(xù)地集成到協(xié)議中，與此同時(shí)也能保護(hù)協(xié)議用戶和持有人。

一開始，一個(gè)簡(jiǎn)單的多方簽名合約將用于去中心化的治理，最后會(huì)有一個(gè)復(fù)雜的DAO產(chǎn)生。0x協(xié)議和它原生代幣將不會(huì)對(duì)用戶強(qiáng)加非必要的費(fèi)用，或者從relayer那里抽取費(fèi)用。

股份持有人提出和選出協(xié)議改善計(jì)劃，通過DAO用完全新的智能合約執(zhí)行。DAO批準(zhǔn)新的智能合約以獲取用戶的代幣，獲取的方式是增加它們到代理協(xié)議的白名單，并且最終不上不推薦的協(xié)議版本。

10）代幣注冊(cè)

訂單由十六進(jìn)制字節(jié)碼組成，機(jī)器可讀，不適合普通用戶閱讀。代幣注冊(cè)合約將用于存儲(chǔ)ERC20代幣的列表，每個(gè)代幣都有相關(guān)的元數(shù)據(jù)：名稱、符號(hào)、合約地址、表示代幣的最小單元所需的小數(shù)（需要確定匯率）。注冊(cè)將用于官方的鏈上參考，可以被是參與者使用，在執(zhí)行交易前用來獨(dú)立確認(rèn)代幣地址和交易匯率。代幣注冊(cè)將用作可信的信息資源，監(jiān)管是必須的，包括從注冊(cè)處增加、修改或移除代幣。0x股份持有人將提供監(jiān)管。

未來協(xié)議的訂單格式可修改，便于用戶閱讀。代幣在代幣注冊(cè)處顯示為3個(gè)字母而不是代幣合約地址。以太坊域名服務(wù)（ENS）可用于確認(rèn)maker、taker、relayer，這些都是要變成用戶可讀的名稱，比如“theDunkle.eth”，而不是賬戶或合約地址。

4.結(jié)語

總的來說，0x是基于以太坊區(qū)塊鏈的p2p的ERC20代幣交易所協(xié)議。它有標(biāo)準(zhǔn)的開源協(xié)議、通用的創(chuàng)建區(qū)塊，在分布式應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)交易功能的互操作性?；?x協(xié)議的去中心化應(yīng)用可以進(jìn)入公開的流動(dòng)池，或創(chuàng)建自己的流動(dòng)池，并在收取一定的手續(xù)費(fèi)。根據(jù)白皮書，主要特點(diǎn)如下：

鏈下訂單中繼+鏈上結(jié)算=市場(chǎng)maker（發(fā)起者）低摩擦成本+快速結(jié)算

開放可獲取的智能合約，讓任何Dapp都能使用

中繼者可以創(chuàng)建它們自己的流動(dòng)池，并根據(jù)交易量收取交易費(fèi)

標(biāo)準(zhǔn)化+解耦=共享協(xié)議層

提供dapps間的互操作性

創(chuàng)造流動(dòng)性的網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)，這讓大家受益

降低進(jìn)入門檻，降低市場(chǎng)參與者的成本

消除冗余，提高用戶體驗(yàn)和智能合約安全

去中心化的升級(jí)機(jī)制，允許升級(jí)改善可以持續(xù)而安全地集成到協(xié)議中，并且不會(huì)打擾dapps或用戶。

總之，0x協(xié)議試圖把信息傳輸從應(yīng)用層轉(zhuǎn)入?yún)f(xié)議層，從而實(shí)現(xiàn)dApp間的互操作性。但0x也有其弱點(diǎn)，比如taker必須在線匹配明確訂單，撮合實(shí)時(shí)性較差，另外OTC方式暫時(shí)無法顯示復(fù)雜訂單撮合。