中心化交易所:金色薦讀 | 一文讀懂中心化交易所解決方案StarkEx

金色財經近期推出金色硬核（Hardcore）欄目，為讀者提供熱門項目介紹或者深度解讀。

按：2020年6月4日，零知識證明開發機構StarkWare在以太坊主網上線了擴展性引擎StarkEx，并已部署在DeversiFi上。StarkEx使用零知識證明使中心化交易所可以提供自主托管服務，并將流動性帶入自主托管交易。目前的交易速度可高達9000TPS，與之對比以太坊的TPS僅在3左右。本期金色硬核（Hardcore）引介StarkWare對StarkEx的解讀。

交易員和投資者將在加密交易中體驗巨大的變化。交易員將能夠以最直觀的方式進行交易：直接在自己的錢包中進行交易，隨時保持托管狀態，并利用中心化交易所（Centralized Exchanges，CX）提供的流動性資金池。此外，交易員的資金還隨時可以用于支付。

交易所也將發生變化。交易所們將提供托管交易和自主托管交易（Self-Custody，SC）供客戶選擇，所有交易均來自同一流動性資金池。它們將減少與加密資產托管相關的操作風險。他們將能夠為他們的客戶提供交易保護，并保護他們免受侵害。為任何代幣化資產提供量身定制優質服務的加密交易所，將足以和華爾街的交易所相比。

我們不時看到有關CX托管加密資產風險的信息，最近的幣安，之前的Bithumb和Quadriga以及許多其他黑客攻擊CX事件，甚至可以追溯到臭名昭著的Mt.Gox被黑事件。不像現實中的搶劫案件，每一個上述黑客攻擊中都導致價值數千萬至數億美元的加密資產被盜走。

金色熱搜榜：AE居于榜首:根據金色財經排行榜數據顯示，過去24小時內，AE搜索量高居榜首。具體前五名單如下：AE、ELF、KCASH、WICC、ANT。[2020/12/4 13:59:36]

我們很少聽說區塊鏈行業之外的交易所被黑客入侵。為什么？原因很簡單，那些交易所不為交易員們托管資產，所以也就沒有可以被竊取的金融資產。區塊鏈行業的中心化交易所不一樣 ，它們托管用戶的加密資產，因此用戶面臨巨大的交易對手風險。這是一個歷史性的“漏洞”，是密碼學設計和有限的區塊鏈帶寬的人造產物，并以某種方式變成了所謂的“功能”。值得強調的是，在區塊鏈領域，托管實際上比其他地方要危險得多，因為沒有一個值得信任的一方能夠撤銷非法交易：被盜資產不可能被追回。通過托管，中心化交易所形成了一個巨大的資產蜜罐，被黑客時刻惦記著入侵和盜竊。

StarkWare最近展示了能夠進行大規模自主托管交易的能力，在以太坊上做到每秒500筆交易，比以太坊當前的TPS提高了200倍。我們預計該指標將在未來幾個月中顯著增長。我們認為，自主托管交易現在已經準備就緒，因此是不可避免的。

這篇文章將重點介紹StarkWare的中心化交易所解決方案StarkEx，這將為中心化交易所龐大的流動性資金池帶來自主托管交易的好處。我們相信，一旦中心化交易所將StarkEx引入其主系統，加密資產交易將變得更加高效，安全且規模更大。

我們最近與0x一起推出了Alpha版的StarkDEX，這是一種用于去中心化交換所（DEX）的擴展性解決方案。下圖是中心化交易所（CX）和去中心化交易所（DEX）在幾個重要方面的比較，以及StarkDEX和StarkEx如何解決它們的主要缺點。

金色晨訊 | 8月28日隔夜重要動態一覽:21:00-7:00關鍵詞：人民日報、礦工Circle、美國、YAM

1. 人民日報：加強區塊鏈政務應用的頂層設計，建設統一技術標準;

2. 礦工持有的比特幣數量創兩年新高;

3. Circle及Coinbase發布USDC 2.0版本;

4. 美國政府要求奪回與朝鮮黑客相關的280個加密貨幣帳戶;

5. 福布斯：數字人民幣是中國試圖顛覆全球金融秩序的嘗試;

6. 美國助理司法部長：區塊鏈將對美國政府反壟斷工作產生巨大影響;

7. YAM前100位持有者擁有63.85%的YAMv2;

8. 報告：95％的加密貨幣期貨交易量來自亞洲交易所;

9. 杭州市蕭山區檢察院受理多起虛擬貨幣詐騙案，涉案金額達千萬元。[2020/8/28]

中心化交易和和去中心化交易所對比圖

流動性需要規模。交易所必須能夠匹配并結算大量交易以提供流動性。區塊鏈（即第1層）作為公共分布式賬本，是記錄加密資產所有權（特別是交易結算）非常自然的地方。但是，區塊鏈的操作和存儲能力受到極大限制，例如，以太坊目前最多可以支持約40–50筆交易每個區塊，約相當于3筆交易每秒，這在擴展性和流動性上都非常低。

中心化交易所實際上是基于信任的2層解決方案，是目前具有高流動性的唯一手段。為了做到這一點，交易者必須交出其加密資產的托管權。如果交易者堅持保留托管權，則他必須在流動性極差的去中心化交易所（DEXes）上交易。

金色財經挖礦數據播報 | ETH今日全網算力下降3.41%:金色財經報道，據蜘蛛礦池數據顯示：

BTC全網算力115.822EH/s，挖礦難度17.35T，目前區塊高度640093，理論收益0.00000789/T/天。

ETH全網算力186.746TH/s，挖礦難度2359.19T，目前區塊高度10499893，理論收益0.00980179/100MH/天。

BSV全網算力2.055EH/s，挖礦難度0.33T，目前區塊高度644564，理論收益0.00043785/T/天。

BCH全網算力3.069EH/s，挖礦難度0.44T，目前區塊高度644809，理論收益0.00029321/T/天。[2020/7/21]

市場對此事進行了明確的投票，CX比DEX大得多。當被迫在高流動性和SC交易之間進行選擇時，交易者們選擇了流動性。但是交易者仍然希望兩全其美：高流動性和SC交易。使用StarkExchange，他們可以魚和熊掌兼得。

中央交易所（CX）托管會面臨許多問題，這些問題會影響其盈利能力、運營以及監管風險。

盈利能力受阻：收入減少，成本增加。

1、收入：在零售方面，人們普遍認為加密交易是“狂野西部”。這可能不會阻止早期用戶，但很可能會阻礙下一輪大規模落地。盡管有大量相反的證據，客戶被要求相信交易所的托管。機構投資者的需求也受到負面影響：如果將托管交給CX，及時利用其他地方存在的流動性機會將變得更具挑戰性。

2、成本：保護大額資產導致成本增加；高質量的安全運營的成本很高。資產越大，觸發的攻擊就越多。減少資產，攻擊的動機也會降低，保護系統的成本也會降低。保險也很昂貴，不僅是因為保險業對加密貨幣行業的了解還不夠充分，而且還因為加密資產獨特的所有權模型，即沒有可信賴的一方能復原惡意行為。

金色晚報 | 2月24日晚間重要動態一覽:12:00-21:00關鍵詞：央行數字貨幣、數字里拉、USDT增發

1.FSB主席：FSB加快制定加密貨幣相關監管4月發布報告。

2.日本三大經濟監管機構聯手推動對央行數字貨幣的研究。

3.土耳其今年或將推出數字里拉，并對加密貨幣提供明確監管。

4.英國央行首席出納：各國央行應考慮“由誰”來提供數字貨幣。

5.日本財務大臣：大多數國家尚未準備好發布央行數字貨幣。

6.減半在即 比特幣的市場活躍供應量降至數月來最低水平。

7.Tether新增發6000萬枚USDT 已授權但未發行。

8.區塊鏈落地應用尚存疑 四方精創股東及管理層忙套現。

9.珍妮·杰克遜前夫因虛假加密廣告起訴Facebook。[2020/2/24]

托管運營帶來的缺點：要維持價值數十億美元的加密資產的托管，存在巨大的運營開銷。有趣的是，中心化交易所都會配置經過嚴格審查的團隊，這些團隊值得信任，可以通過控制加密資產的私鑰。安全需求需要這些團隊人數越少越好，但因為所處理的資產越來越多，工作流程要求卻讓團隊人數朝另一個方向發展。托管的負擔意味著中心化交易所不像他們應該的那樣靈活。

監管風險：監管制度通常要求將托管與投資或交易分開。在CX不托管加密資產的情況下，監管機構更容易實現這類的投資者安全保護事項。

STARK可以在以太坊上提供2層解決方案（即在以太坊區塊鏈之上運行的解決方案），這是一種擴展性引擎，將允許CXes提供SC交易，以利用其龐大的流動性資金池。像其他基于零知識證明（zkp）的擴展性解決方案一樣，我們不改變區塊鏈的基本功能，而是改變其目標，從計算鏈上的小型有效載荷到驗證鏈下計算的指數級的較大的有效載荷。

金色晚報 | 12月27日晚間重要動態一覽:12:00-21:00關鍵詞：北京證監局、陳純、韓國央行、日本金融廳

1. 北京證監局發布進一步防范“虛擬貨幣”交易活動的風險提示。

2. 中國工程院院士陳純：區塊鏈產業生態初具 強監管方能行穩致遠。

3. 央行狄剛：區塊鏈為解決貿易融資業務痛點問題提供了新的思路。

4. 韓國央行將成立央行數字貨幣（CBDC）研究專項工作組。

5. 胡繼曄：EURO Chain更偏向于B端 DCEP更偏向于C端用戶。

6. 河北省工信廳副廳長：深化區塊鏈等技術與制造業融合發展。

7. 北京市將探索基于區塊鏈的中小企業金融服務場景應用試點。

8. 日本金融廳：不能在日本創建和出售虛擬貨幣ETF。

9. 馬來西亞積極發展虛擬銀行業務 將發放五家數字銀行牌照。

10. 金色財經主辦的“與時共創”頒獎盛典在京舉行。[2019/12/27]

zkp擴展性引擎的基礎是認識到應該將區塊鏈用于驗證計算證明（computational proofs），而不是用于一般計算。與其直接在區塊鏈上進行交易結算（計算），不如使用區塊鏈來驗證STARK證明，STARK證明驗證一大筆待結算交易的有效性（驗證）。

STARK證明系統在計算工作分配上是高度不對稱的，證明者完成大量工作，驗證者完成很少工作（指數性減少）。現在，如果證明程序在云端（鏈下）運行，而驗證程序在鏈上運行，則我們可以利用這種不對稱性來在鏈上驗證鏈下完成的大量計算。請注意，證明者不僅可以在鏈下運行，而且實際上也并不需要開源運行，因為在證明系統中，沒有關于證明者的信任假設。很少用到區塊鏈，對鏈下狀態的承諾存儲在鏈下，驗證程序在鏈上驗證鏈下狀態轉換進行的計算工作很少。

由于StarkExchange僅接受有效的交易，因此證明者本身無法為用戶未正確簽名的交易生成證明。這意味著用戶資金不會被盜。如果用戶可以使用鏈下狀態，則他們始終可以帶著自己的資金走開。交易所和證明者都不能扣留這些資金，因為用戶可以激活“逃生艙”，從本質上講，這是用戶拒絕服務時自行決定啟動的緊急模式，他們可以直接從鏈上的智能合約中提走資金。

激活“逃生艙”是確保SC交易的關鍵組成部分。為了激活“逃生艙”，交易者必須具有證明其擁有資產所有權的能力。理想情況下，人們希望同時擁有SC交易和隱私。目前這兩者之間需要權衡，DEX提供SC交易時沒有隱私，CX保護其他交易者（而不是CX本身！）的隱私，但是沒有SC交易。 StarkExchange最終可能會通過引入保密交易（shielded trades）來獲得這種權衡。

在沒有保密交易的情況下，可以基于對交易所的信任程度來選擇不同的數據可獲得性解決方案。我們設想了一些可能的選擇（肯定還會有其他可能）：

1、免信任：交易數據在鏈上發送。為了減小數據大小，數字簽名不存儲在鏈上，數字簽名需要作為部分證明被證明者驗證。這代表了有效的交易量上限，該上限由以太坊的能力決定。值得注意的是：對StarkExchange的原生部署，鏈上數據將輕松產生3000筆交易每個區塊的有效吞吐量，是以太坊當前容量的100倍。

2、最小化信任：將對交易所帳戶狀態的加密承諾放在鏈上。完整的加密狀態在鏈下公開存儲，并且其獲得性由受信任的聯盟來保證。該聯盟將保證它能看到狀態的公共副本。

3、基于信任：將對交易所帳戶狀態的加密承諾放在鏈下。完整狀態由交易所私密存儲，這意味著交易者享有第三者的隱私。這種方法可確保用戶的資金不會被盜，盡管不能防止審查或交易所內部凍結資產。

中心化交易所可以立即向他們的自主托管（SC）交易用戶提供其現有托管業務的流動性。 中心化交易所可以通過充當SC交易池中的掛單者（或者相反作為吃單者）來共享來自主托管池的訂單。它可以通過以下方式進行操作：

1、ETH/ERC-20代幣交易對（例如ETH / MKR，REP / ZRK）可以輕易實現。

2、有趣的是，即使托管方的訂單涉及原生資產，它也可以對已經在以太坊上進行代幣化的資產進行處理。在這種情況下，交易所本身將使用代幣化的資產交易原生資產。例如：Alice使用托管服務進行ETH/USD交易（用美元購買ETH）。進一步假設中心化交易所有足夠的USD-USDC流動性，它們在SC交易側進行相應的交易，將USD替換為USDC，并根據匯率進行USD/USDC兌換。使用SC交易的Bob現在可以進行ETH/USDC交易。

這樣做，中心化交易所將ETH/USD的流動性（包括ETH/BTC以及涉及代幣化資產的任何其他交易對）帶入SC交易池。 中心化交易所作為第三方肩負著真實資產代幣化的托管服務，而無需自己對任何資產進行代幣化，也不會承擔任何其他托管風險。由于中心化交易所的大部分交易量都涉及到法定貨幣，因此通過使用此技術，我們可以為SC交易帶來即時的大量流動性。

將托管交易流動性帶入非托管交易

隨著第三方托管人和STO發行人將更多的現實資產代幣化，中心化交易所可以以類似的方式將這些資產非托管地引入資產組合。在這種模式下，代幣發行人處于結構化和托管狀態，而交易所處于非托管的低風險狀態，僅專注于獲取客戶和運營深厚的流動性資金池。

我們設想一個中心化交易所（CX）未來提供的服務：

1、市場營銷和客戶獲取

2、KYC/AML服務

3、托管交易和SC交易共享流動性

4、買賣單撮合

中心化交易所（CX）的交易者將可以通過他們認為適合自己的SC交易（自己的錢包！）或托管交易來利用同一個流動性資金池。

中心化交易所之間可共享流動性

未來會如何呢？當然，我們肯定只是剛剛開始了解令人興奮的未來可能性。使用STARK時我們想到的一些想法：

1、支付服務將無縫集成到中心化交易所中。

2、流動性更好：交易者將能夠更快地在多個交易所賬戶之間轉移資產，轉移時間減少到只需在鏈上建立新狀態，而不是最大程度地降低重組/雙花風險。這意味著在多個交易所之間更容易獲得流動性。

3、撮合更公平：中心化交易所將能夠證明其采用的撮合算法的完整性，并公開證明其他公平性指標（例如刷量交易的規模）。

4、保密性：交易者將不僅能夠屏蔽其他交易者（和礦工），而且可以屏蔽中心化交易所，從而確保他們的交易策略是機密的，從而其他市場參與者不會領先他們。

5、結算更快速：交易結算（不僅在加密資產中）將幾乎實時進行。目前復雜、昂貴且費時的結算體驗將得到極大改善。大幅縮短流程將意味著更少的參與者，更少的風險，因此導致的更少的監管需求。

6、合規性：例如，托管人將能夠以零知識證明的形式證明自己的償付能力，從而大大降低了八卦和謠言煽動的“銀行擠兌”的可能性。

StarkExchange將使用零知識證明協議STARK，以改善中心化交易所的加密資產交易。具有大量流動性資金池的中心化交易所將為客戶提供在同一個流動性資金池中進行大規模交易的能力，但又不會帶來任何托管風險。

StarkWare看到了激動人心的產品路線圖，它將使交易所變得更快，更安全和更好。

著名專欄作家Matt Levine說：“所有加密貨幣交易所的命運都是被黑客入侵”。StarkEx打算改變交易所們的命運。

原文鏈接：StarkExchange——The Future of Crypto Trading

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