打造“去中心化幣安”，全網最詳細的交易基礎設施概覽

2023-07-20 16:07:17

在本篇報告中，我們將從幣安出發，探究為何幣安能夠成為 Crypto 行業中心化交易所的領頭羊。探討了隨着技術的更新迭代，通過去中心化訂單簿交易所實現“去中心化幣安”成為可能。並通過詳細介紹 StarkEx、 zkLink 、StarkNet、zkSync、 Arbitrum 以及 Cosmos ，從用戶體驗、安全性、性能和成本上深入分析它們的情況並進行對比，引導讀者深入了解這些基礎設施。

下面是報告中的部分要點：

為什么需要“去中心化幣安”？

幣安 Binance 是現今區塊鏈領域中交易量最大的 Crypto 交易所，擁有超過 1.2 億注冊用戶。它作為中心化交易所的龍頭，擁有豐富的資產種類和充足的流動性。其交易體驗和交易性能也遙遙領先於其他競爭者。

然而，在區塊鏈行業，中心化就是“原罪”。作為中心化交易所，幣安在資產安全、業務透明性以及監管上都存在一定風險。這加劇了人們對它的擔憂，他們开始渴望創造一種結合了 CEX 用戶體驗和 DEX 自我托管優勢的 Crypto 交易所 —— 即建立一個完全去中心化的幣安。

通往"去中心化幣安"的道路

在構建去中心化幣安的過程中，人們做出過許多嘗試。

去中心化交易所的先驅是 Uniswap 。它最早部署在以太坊上，採用 AMM 機制使用恆定價格公式以及流動性池進行交易。但種機制存在資本效率低下、滑點、無常損失等問題。這意味着在實現去中心化的同時，它不得不犧牲一部分流動性和交易體驗。
在 AMM 的初次嘗試後，衆多高性能的 Layer 1 开始浮現。它們在交易性能上帶來的提升，使訂單簿機制 DEX 成為了可能。但 Layer 1 在提升性能的同時也犧牲了以太坊的安全性和成熟生態。同時它們也無法支撐像幣安這種龐大用戶體量的交易。
隨着技術的不斷進步，以太坊擴容方案 Layer 2 應運而生。它們幫助去中心化交易所進一步提升交易速度並降低交易費用。這些 Layer 2 作為以太坊的擴容方案保留了以太坊的安全性，並繼承了它的成熟生態。但通用 Layer 2 網絡在高頻交易方面存在一些限制。它們在以太坊以外的區塊鏈之間缺乏無縫互操作性。
最近，新一代的應用專用型、以交易為中心的訂單簿基礎設施解決方案進入了加密市場。每一種解決方案都可以通過提供高性能且安全的交易環境來改善用戶的交易體驗。它們在 Layer 1 和 Layer 2 的基礎上進一步進行了創新，並為構建"去中心化幣安"开闢了可能性。

交易基礎設施概覽

在分析構建“去中心化幣安”的基礎設施時，我們考慮了四個影響交易的主要因素：

用戶體驗
安全性
性能
成本

我們圍繞以上 4 個維度並結合去中心化訂單簿交易協議的實例，對目前最熱的幾個基礎設施進行了分析。

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StarkEx

StarkEx 是專為特定應用程序服務的交易基礎設施。它基於 StarkWare 开發的 STARK 零知識證明技術，作為以太坊主網的 Layer 2 擴容引擎運行，專為獨立應用程序提供特定的 ZK-Rollup 服務。StarkEx 於 2020 年正式在以太坊主網上推出。其服務目前被許多知名的去中心化衍生品交易協議（如 dYdX v 3、 immutableX 和 ApeX ）使用。

zkLink

zkLink 是一個以交易為中心、基於 ZK-Rollup 技術的多鏈中間件。它的最大特點在於其可以連接多條 Layer 1 和 Layer 2 區塊鏈，聚合不同生態上的流動性，從而使不同鏈上原生 DeFi 資產的交易、組合成為可能。它通過“ZK-Rollup + 預言機網絡”的機制，實現了多鏈功能以及對經典 ZK-Rollup 的擴展。

StarkNet

StarkNet ，由 StarkWare 开發，是基於 ZK-Rollup 的通用型 Layer 2 擴容解決方案。StarkNet 支持任意智能合約的部署，开發者可以在上面創建不同種類的去中心化應用程序，且應用之間可相互組合。它使用基於 STARK 技術的 Rollup 來執行交易，擁有較高的可擴展性和較低的交易成本。

zkSync

zkSync 是一系列基於 ZK-Rollup 的通用型 Layer 2 以太坊擴容協議，主要有 2 款產品：zkSync 1.0 （後更名為 zkSync Lite ）和 zkSync 2.0 （後更名 zkSync Era ）。zkSync Lite 使用 SNARK 證明程序，但並不兼容 EVM。即不支持智能合約，只支持進行轉账等基礎交易。而 zkSync Era 則在 zkSync Lite 的基礎上實現了 EVM 兼容。

Arbitrum

Arbitrum 是一套基於 Optimistic-Rollup 的以太坊 Layer 2 擴容解決方案，目前包含兩個產品： Arbitrum One （通用）和 Arbitrum Nova （遊戲/社交應用專屬）。其中，Arbitrum One 是 Arbitrum 的主要產品，大部分 DeFi 應用都在集中在 Arbitrum One 上。

Cosmos

Cosmos 是一個基於 Tendermint 共識機制、擁有網狀結構的 Layer 1 區塊鏈集合網絡。其網絡中的每條區塊鏈都是一個獨立的、功能齊全的 PoS 區塊鏈。鏈之間可以通過 IBC 協議實現跨鏈通信，同時共享安全性和流動性。同時，Cosmos 還提供自定義區塊鏈开發工具包 - Cosmos SDK ，允許开發者使用其中的現有模塊進行滿足不同需求的區塊鏈开發，擁有高度的自由度。

基礎設施對比

應用特定型 ZK-Rollup

應用特定類型 ZK-Rollup 基礎設施，StarkEx 和 zkLlink 在技術可用性方面具有明顯的優勢。且由於使用 ZK 技術，與 Cosmos 網絡和 Optimistic 解決方案相比，它們在交易安全性上也具有一定優勢。然而，特定於應用程序的基礎設施可能在功能开發上會受到較大限制。對比來看，StarkEx 的應用目前都部署在以太坊上，基礎安全性要更優。而 zkLlink 則支持原生多鏈，交易資產與流動性來源更為豐富。

通用型 ZK-Rollup

通用類型 ZK-Rollup 基礎設施的代表是 Starknet 和 zkSync。它們都支持圖靈完備的編程語言，因此在功能开發上靈活度較高，都可以實現訂單簿應用的部署。但作為通用 Layer 2, 會存在許多應用程序同時運行的情況。因此，以太坊目前面臨的昂貴 Gas 費、上鏈擁堵等問題，Starknet 和 zkSync 在未來同樣無法避免。

Optimistic Rollup

Optimistic Rollup 基礎設施的代表，Arbitrum 的優勢在於功能开發的靈活度和與以太坊的兼容性。它與以太坊高度兼容, 支持 Solidity 語言，因此對开發者的友好度高，便於功能开發。與 ZK-Rollup 基礎設施相比，Arbitrum 由於省去了昂貴的零知識證明計算費用，在成本上有一些優勢；但與 ZK-Rollup 相比，它在交易最終確定時間方面落後。且從安全性上看，它比具有多鏈功能的 ZK-Rollup 基礎設施略遜一籌。

Cosmos Layer-1

Cosmos 作為一個技術成熟的 Layer 1 基礎設施，在交易性能和成本上的優勢較大。它的 Tendermint 共識可以為訂單簿應用提供更快的交易確認速度。同時，它的另外兩個核心技術，Cosmos SDK 和 IBC 協議，對提升用戶交易體驗有着較大幫助。但從去中心化程度和安全性上來看，Cosmos 的表現較為一般。且由於整個 Cosmos 生態相對於以太坊仍處於早期，在資產品類和流動性等影響交易體驗的關鍵指標上有一定的劣勢。