去中心化，链下原子交换，未来交易所将如何演变？

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对于强调去中心化的加密货币经济来说，有一点很讽刺，那就是它严重依赖于中心化的交易平台。

这是个需要解决的问题，因为中心化交易所的地址通常储存着巨额资金，容易招致顶尖黑客的攻击。中心化交易所被盗大量资金，这已经不是什么新鲜事了。

事实上，过去三个月内，就发生了两起这样的事件！今年 1 月份，日本交易所 Coincheck 被盗价值超过 5 亿美元的新经币，这是有史以来规模最大的加密货币盗窃案。 2 月 12 日，意大利交易所 Bitgrail 遭到黑客攻击，价值超过 1.7 亿美元的 XRB 从交易所的钱包中被盗。

去中心化交易所

幸运的是，我们拥有中心化交易所的替代解决方案——去中心化交易所（ DEX ）。这种平台架构使用户可以通过私钥保留其加密货币的所有权。这个解决方案非常重要，因为它可以防止加密货币被存储在一个集中的、易受攻击的地址上。

目前，市场对 DEX 的需求正在增长。例如， 1 月初 ， Radar Relay 交易所的交易量首次在 24 小时内超过 100 万美元。（ Radar Relay 是一家去中心化的数字货币交易所，作为 0X 协议的枢纽，旨在为以太网络上的 ERC-20 数字货币提供去中心化的交易机制。）

但即使是去中心化的交易所也有一些限制——流动性和抢先交易。

流动性

去中心化交易所的运行方式是让人们单独下订单和接受订单。但是，这些订单被存放在彼此独立托管的订单记录本上。因此，保存在某个订单记录本上面的订单不会出现在另一个记录本上。这就造成了一个问题，因为缺乏流动性，在下订单之前，用户可能需要对照几个不同的订单记录本。

这可以通过 “联网流动性”的流程得到公平解决。其基本前提是，不同的订单记录本利用 API （应用程序接口）来相互分享订单。通过这种方式，订单在“中继器（ Relayer ）”之间流动，并提供网络中所需的流动性。

（图）通过交易执行协调器来确保联网流动性

抢先交易

抢先交易指人们可以对 DEX 上的订单出更高价格来进行交易。许多通过以太坊运行的去中心化交易所都是建立在智能合约基础之上。但是由于网络是公共区块链，这会产生一个问题，因为任何人都可以检查内存池，以查看谁打算接受订单。

一旦有“坏人”辨认出在 DEX 上已经下好的订单，他们可以下相同的订单（提供更多的 gas ）来排到这个订单前面。因此，第一个下好的订单永远不会被实现，因为此时它已经从订单本上消失。

（图）抢先交易

Google 前软件工程师 Ivan Bogatyy 在博客中向 Bancor 去中心化交易所提出了一个解决方案：实施“ minReturn ”交易。一旦用户意识到有人正试图插队，通过这种方案，可以有效取消订单。另一个解决方案是设置 gas 最高限额，这样人们就无法超出限额。

但这些只是短期的解决办法。“ minReturn ”方案阻止不了抢先交易——它只能减少用户的损失。此外，在原本就拥塞的网络中添加 gas 限制并不是理想的方式。

缓解这个问题的另一种方法是通过 “交易 - 透露计划”，这是由 0x 项目的联合创始人 Will Warren 提出的解决方案，该项目是一个去中心化交易所的开放协议。这意味着，交易者秘密地将其资金用于交易，但并未透露交易信息。一旦交易区块被开采，第二笔交易将与所有细节一起发送——然后在 DEX 上执行订单。

不幸的是，这种方法并不完美，因为它不能防止意外的冲突，例如，当两个相同的订单同时提交时。

链下原子交换

（图）原子交换

2018 年 3 月 15 日， Lightning Labs 发布了针对比特币和莱特币主网的首个 Lightning 测试版本。而闪电网络（ LN ）最受期待的应用之一就是原子交换。

原子互换描述了一种货币和另一种货币的“全有或全无”交换，例如，莱特币交换比特币。尽管 LN 不是必需的，但它可以保证原子交换在采矿方面是即时的，隐私的，而且采矿费用较低。

让我们来看看 LN 如何应对 DEX 面临的流动性和抢先交易问题。

流动性

通常，在 LN 上执行原子交换有两条路径（虽然也有其它的方法正在被研究）：直接从一个 LN 节点到另一个 LN 节点；通过中介选择交换路径。

在流动性方面， LN 可能面临的一个问题是资金和通道的可用性。闪电网络的本质是要求用户通过多重签名创建支付通道。这意味着，如果你想把资金花掉，只能使用 LN 通道。或者，中介只有在拥有足够的资金时才能选择付款路径。

这个问题可以通过类似于 DEX 的方式来解决。就像 DEX 的订单记录本可以彼此分享信息一样，交易也可以在具有资金和通道的节点之间进行选择和共享。唯一需要的是扩大交换过程中所经历的“跳跃”数量。截至目前，这是一个挑战，因为 LN 仍处于早期发展阶段，有越来越多的通道和资金被添加进来。随着网络的发展和大型参与者的进入该网络，这将不是什么问题。

抢先交易

原子交换使用的是一种称为哈希时间锁定合约（ HTLC ）的技术。通过将两种货币同时提交到这些合约中， HTLC 可以确保你交换的金额得到保证。和 DEX 不同的是， HTLC 可以保证其他人不能出更高价格来干扰交易。同样，也不会出现“意外冲突”的危险。

（图）哈希时间锁定合约（HTLC）

例如，如果我想将自己的莱特币换成比特币，我需要在 LN 上找到某个人与之进行交换。然后，我们把各自的加密货币进行交换。如果我们需要其它接点，并且不想支付费用来创建彼此之间的两个支付通道，则可以通过其他节点选择路径。这样，交易是有保证的。

LN 确实也面临着一个不同的问题：坏人可能会试图欺骗或窃取他人的资金。然而， LN 也设计了严厉惩罚的合同来阻止这种行为。

前景展望

目前，许多 DEX 正发挥着重要作用，它们为加密货币生态系统提供了这样的交易方式：无需依赖中心化交易所，并为消除了可能引发顶尖黑客攻击的利益诱惑。同时，它们几乎专门为基于以太坊的代币提供服务。

另外，由于 LN 仍在成长，原子交换尚未得到广泛实施，而且它只限于兼容 LN 的加密货币。