社區觀點 | 理解比原鏈MOV鏈上交換協議

去中心化交換協議的發展

從Bitshare,Stellar到以太坊上的Etherdelta,Bancor,0x協議,去中心化交換協議也經過了好幾代發展和很多模式的探索,每一代都通過前面的協議的痛點來進行改進和深化,

主要分爲:

  1. 鏈上orderbook,鏈上結算;
  2. 鏈下orderbook,鏈上結算;
  3. 基於智能合約管理的資金池;

    鏈上orderbook,鏈上結算

    最早的 基於以太坊的去中心化交換協議的成功探索非Etherdelta莫屬,曾一度佔據去中心化交換市場的半壁江山。Etherdelta是較爲完全的去中心化模式,用戶充值、掛單、吃單、結算及提現全部在鏈上完成。

具體運行機制如下:

Etherdelta的整個運行都在鏈上完成,用戶保管自己的私鑰,平臺不會觸碰用戶資產,保證了資產和交換的安全、透明。但其弊病也較爲明顯:

1) 由於所有的交換環節都在鏈上完成,且每一個掛單、撤單、吃單等操作都會消耗GAS費用,導致延時高、成本效益低下。

2) 存在礦工非法預先交換的可能。

鏈下orderbook,鏈上結算

爲了解決純鏈上效率低下,且手續費低廉的問題,0x協議引入了relayer(中繼)的概念,所有訂單都發給relayer,無需上鍊,只有成交纔會上鍊。

0x的“鏈下訂單中繼、鏈上最終結算”運作模式如下:

0x協議的主要問題在於,如果需要共享訂單,運用0x協議的交易所每一筆成交都需要廣播出來,以便其他交易所得知和確認,因此單純地使用0x協議無法實現瞬時成交;另外,由於需要將ETH轉化爲WETH,也增加了交換成本。

基於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,可以理解爲平臺利用智能合約建立了一個用於儲備各類資產的池子,資金池中資產的提供方可以是普通用戶或者做市商。

MOV去中心化交換協議介紹

我們在考察各個交換協議時,其實純鏈上交換協議纔是最發揮區塊鏈價值的方案,但是因爲以太坊等公鏈性能問題,導致像Etherdelta這樣的純鏈上方案受挫,纔有0x這樣的鏈下orderbook出現,來改善性能的問題。究其根本,是本身的基礎設施不完善,導致的迫不得已的改變。所以比原鏈MOV從一開始就先着手解決區塊鏈性能問題。

高速側鏈是保障

MOV採用了高速側鏈Vapor pro作爲底層的基礎設施,Vapor每0.5s出塊,每個區塊可以容納8000筆交易,即每秒16000 tps,在增大區塊,提升節點服務器的情況下,仍然有進一步提升空間。這個性能能夠滿足當前非高峯時段的用戶需求,可以比肩部分的中心化的方案。

同時MOV採用了DPoS作爲共識機制,雖然喪失了一定的去中心化,但是增加了可以進行鏈上撮合的門檻,提高准入門檻可以更好的防止部分有不良企圖的“礦工”進行預先交易,同時因爲鏈上撮合本身具有一定的撮合收入,所以通過這個經濟激勵可以防止DPoS的出塊節點作惡來破壞系統(其作惡的成本高於其不作惡的正常收益)。

訂單共享

0x協議爲了解決性能問題,所以採用鏈下orderbook,但帶來的問題就是訂單的割裂,採用0x協議的各個不同參與方,爲了自己的利益,必然不會將自己用戶的訂單共享出來,從而影響整體的交易深度,而mov採用鏈上orderbook,所有的用戶訂單都在鏈上,公開透明,所有參與撮合的共識節點都可以共享這個深度,從而增強mov上資產的流動性。

磁力合約的優勢

因爲比原鏈是基於比特幣的UTXO模型,所以在UTXO模型上的磁力合約來做交換協議具有更大的優勢,因爲UTXO模型本身以資產爲基本單位,和賬戶模型相比,對於資產的操作更加簡易和方便,我們來對比兩者的流程。

以0x爲例,0x整個交互流程:

  • Maker授權DEX合約訪問自己的Token A餘額
  • Maker創建訂單(訂單有固定的格式)並用私鑰簽名
  • Maker使用任意通信手段廣播訂單
  • Taker接收訂單並願意執行
  • Taker授權DEX合約訪問自己的Token B餘額
  • Taker提交訂單給DEX
  • DEX驗證訂單的合法性,在兩個賬戶之間按照訂單上的匯率進行轉賬

那麼磁力合約的整個流程就簡易很多:

  • Maker創建一個磁力合約(在磁力合約中放入自己的資產,並指定要兌換的資產和數量)
  • Taker創建一個磁力合約(在磁力合約中放入自己的資產,並指定要兌換的資產和數量)
  • 共識節點根據合約中的價格和數量,觸發能夠匹配的磁力合約,並交換兩者的資產。

不僅在流程上簡單,手續費因爲流程的簡化也會更低,我們只要在用戶設置磁力合約的時候收取手續費即可,事實上,我們還可以嘗試0手續費,因爲使用DPoS的模式,關於手續費,各個節點之間的博弈也不會太複雜。

跨鏈資產的生態

我們觀察現行以太坊上的去中心化交換協議,還停留在以太坊本身的生態上,雖然不能否認以太坊生態的強大,但其實外面纔是更大的世界,當然跨鏈是後續的主旋律,包括Cosmos和Polkdot都是想做跨鏈的事情,所以MOV在一開始就考慮到了跨鏈的事情,通過OFMF將比原鏈之外的資產映射到比原鏈上來,然後形成囊括所有數字資產的大生態,用戶在mov中體驗的是跟中心化一樣的體驗,可以交易多種資產,這些資產也不單獨是在某一個鏈的生態。

MOV磁力合約詳解

這裏再詳細展開一下MOV磁力合約,看它到底是如何實現的。

MOV磁力合約本質上是一個掛單合約,不管是Taker還是Maker都需要生成這樣的一個合約,本質上其實並不區分Maker和Taker,只是根據掛單的先後來區分Maker和Taker,兩者在相反的交易對上提升了交易深度,實際上也可以認爲都是Maker。

掛單交易合約是高級版的幣幣交易合約,合約的本質目的是鎖定任意數量的資產A,願意以某特定的匯率兌換資產B。合約的內部應該保存有四個常量(資產A的ID不需要存因爲合約鎖定的是資產A):期望兌換的資產B的ID, 期望兌換的匯率(使用分子分母方式解決浮點支持問題),和掛單用戶的公鑰,掛單用戶接受資產B的地址。合約可以通過三種模式解鎖:

全部解鎖:所有合約中的資產A都被兌換成了資產B並轉入掛單用戶的地址中。

部分解決:部分合約中的資產A被兌換成了資產B並轉入掛單用戶的地址中,剩餘的資產A通過遞歸合約的模式從新鎖定回合約本身(新生成的UTXO)。

取消掛單:掛單用戶通過私鑰簽名將合約中的資產A都轉回自己的地址。

磁力合約Equity的代碼如下:

MagneticContract source code:
contract MagneticContract(requestedAsset: Asset,
                          ratioNumerator: Integer,
                          ratioDenominator: Integer,
                          sellerProgram: Program,
                          standardProgram: Program,
                          sellerKey: PublicKey) locks valueAmount of valueAsset {
 clause partialTrade(exchangeAmount: Amount) {
  define actualAmount: Integer = exchangeAmount * ratioDenominator / ratioNumerator
  verify actualAmount > 0 && actualAmount < valueAmount
  lock exchangeAmount of requestedAsset with sellerProgram
  lock valueAmount-actualAmount of valueAsset with standardProgram
  unlock actualAmount of valueAsset
 }

 clause fullTrade() {
  define requestedAmount: Integer = valueAmount * ratioNumerator / ratioDenominator
  verify requestedAmount > 0
  lock requestedAmount of requestedAsset with sellerProgram
  unlock valueAmount of valueAsset
 }
 clause cancel(sellerSig: Signature) {
  verify checkTxSig(sellerKey, sellerSig)
  unlock valueAmount of valueAsset
 }

}

fullTrade()就是全部解鎖方法;partialTrade()是部分解鎖,當觸發部分解鎖時,會講爲解鎖的資產放入一個新生成磁力合約中去,從而等待下一次匹配;cancel()方法將用戶的資產轉回自己的地址,取消這個合約。

我們在看看磁力合約的輸入參數:

type MagneticContractArgs struct {
 RequestedAsset   bc.AssetID
 RatioMolecule    int64
 RatioDenominator int64
 SellerProgram    []byte
 SellerKey        []byte
}

RequestedAsset是想要兌換的的資產,RatioMolecule,RatioDenominator是想要兌換資產的匯率(RatioMolecule/RatioDenominator 就是匯率),因爲當前BVM不支持浮點型,所以額外採用這個參數作爲比例,SellerProgram,SellerKey就是合約創建者自己的合約和地址,目標資產就要鎖定到合約創建者自己的賬戶裏面。
細心的朋友可能發現,這裏面和Equity合約少了一個參數,也就是standardProgram,那麼這個參數不用用戶自己輸入,系統會默認補齊,standardProgram 其實就代表原合約,因爲部分匹配會使一部分資產仍然沒有使用,就仍然返回到合約中。

最後通過一張圖來更直白的描述一下磁力合約:

總結

我們來對比一下當前的幾種去中心化交換協議:

交換協議 模式 去中心化程度 成本效益 用戶體驗
Etherdelta 鏈上orderbook,鏈上結算 ★★★★★ ★★
0x 鏈下orderbook,鏈上結算 ★★★★ ★★★ ★★★★
Bancor 基於智能合約管理的資金池 ★★ ★★★ ★★★★
mov 鏈上orderbook,鏈上結算 ★★★ ★★★★ ★★★★★

最早的完全去中心化交換協議Etherdelta對交換的干擾最少,但完全上鍊的機制使得成本消耗高且體驗較差。之後的幾類去中心化交換協議可謂都是在魚和熊掌之間權衡取捨:Bancor和kyber爲代表的儲備池模式,管理員在整個過程中參與度較高,如果儲備池合約中管理員權限較高比如之前Bancor可以提走用戶資產,將會對用戶的資金安全造成威脅;二者上鍊過程比較簡單,成本控制表現不錯,交易效率也比較高,只是功能性與有orderbook的交換協議相比略遜一籌。0x的中繼模式,平臺不觸碰用戶資產,相對而言去中心化程度是較高的,但這也導致成本效益相對較低;交體驗整體不錯,但如果需要共享訂單,就無法實現瞬時成交。

mov在結合這幾個前人的基礎上,通過提升基礎設施的性能,通過DPoS提升撮合准入門檻,並實現鏈上訂單共享,還很好的提升了用戶體驗,除了通過DPoS犧牲了一定去中心化外,在其他方面都得到了一定提升,隨着mov的進一步開發和完善,必將發揮該方案的優勢,從而讓區塊鏈能在資產交換領域發揮巨大的價值,能夠讓去中心化的資產兌換落地。

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