基于以太坊區塊鏈的去中心化交易所0X介紹

1. 什么是0x

0X是基于以太坊區塊鏈的去中心化交易所開源協議。這個協議是通過以太坊的智能合約來創建的，它的厲害之處就是可以讓任何人都能開設和運行去中心化交易所。

就是說，如果你想組織一個團隊運營一個去中心化的交易所，就可以用0x協議來進行，極大地降低了運營數字資產和代幣交易所的難度。

現在每天的數字資產交易達到了幾十億美元，其中交易所的傭金收入達到數百萬美元，而且隨著未來成千上萬的數字資產上線，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。

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

0x最終來說，想要做一個賦能的驅動者，給大家更好地的方法來創建去中心化交易所，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字貨幣交易的人都使用過，比如火幣、okcoin、云幣、幣安等。當你購買各種數字貨幣時，你需要用法幣購買比特幣或以太坊等各種數字貨幣。中心化的交易所從用戶使用習慣上看，更符合用戶習慣，簡單易用，交易速度快。這是它獨特優勢，另外，對于很多普通用戶來說，中心化交易所的托管式服務也更省心。

但是，中心化交易所也有致命缺點：一是容易被黑客攻擊，代幣被盜取；二是運營者卷款逃跑。最后，還可能因為政策原因，被監管關閉。Mt.Gox，Bitfinex等中心化交易所都經歷過安全問題，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。

這樣的結果導致了一些去中心化交易所的產生，比如etherdelta等，這些交易所不用把資金存儲到運營方進行交易，不用擔心黑客、運營者卷款跑路、被關閉等問題。但，去中心化交易所同樣也有問題：交易速度慢、交易規模小、費用高（連取消訂單都會產生費用）等，體驗比中心化交易所要差。

從目前局面看，中心化交易所占據絕對優勢，去中心化交易所還處于早期，在相當長時間內，兩者都有自己的空間，不過長期看，去中心化交易所在解決了速度慢等問題后，可能會逐步扭轉局面，并逐步取得優勢。

2）其次跟去中心化交易所比，交易體驗更好

目前的去中心化交易所普遍存在速度慢、交易量小、費用高等問題。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入區塊鏈，交易依賴區塊時間，不僅如此，每個操作都會產生網絡交易費用。這是目前去中心化交易所的短板，這就是為什么出現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進行交易，你就知道關鍵時候等待是多么痛苦的一件事情。

0x協議其中的一個目標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塊鏈，在結算時才移入鏈內，從而提升交易效率，降低交易費用。同時，0x并不收取任何使用協議的費用，由各去中心化交易所的創建者來決定自己的收費方式。

0x通過創建基于以太坊的標準協議，讓所有人都可以交易ERC-20代幣和運營去中心化交易所。基于0x協議的運營者相當于0x的中繼方，它們托管訂單，可以向代幣交易者收取服務費。

除了為中繼方提供標準協議服務之外，0x還有直接面向消費者的產品，比如基于0x的OTC，可以讓交易雙方直接進行以太坊ERC20代幣交易，并且無須中繼者的交易所存在。（另：0x的OTC在以太坊測試網絡上已經開始運行，用戶可以創建和廣播訂單，只須向對方發送鏈接即可，并且可以通過任何方式發送鏈接，比如郵件、微博等社交媒體）

3.0x的解決方案

0x是基礎的創建區塊，可以作為Dapps的共享基礎設施，長遠看，它是開源的技術標準，比封閉架構更有優勢。

在0x的白皮書上提到，自動做市商的智能合約是鏈上訂單簿的替代性方案。它采用價格調整的模式。它的好處是容易對外部智能合約進行整合。價格調整模式讓它們對市場流動性非常敏感，自動做市商對供給曲線施加了人為約束。如果價格調整模型太敏感，小額交易也會產生大的現價波動。如果價格調整模型不敏感，自動做市商資金將很快被套利者消耗。

另外，狀態通道被看作是以太坊區塊鏈擴張的一種方式，還可減少不同應用的費用。狀態通道中的參與者來回傳遞加密簽名信息，可累積中間狀態的變化，與此同時無須把它們發布到規范鏈，許多中間狀態改變可以鏈下累計，直到鏈上完成結算。狀態參與者必須實時在線，以挑戰不誠實的參與方，因此對于DDOS攻擊很脆弱。

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

1）鏈下訂單中繼和鏈上結算的基本步驟

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

Maker 創建一個訂單，要用代幣A交換目標代幣（假設為B），確定具體的匯率、截止時間等，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證Maker的簽名，確認訂單沒有過期，確認訂單沒有被交易，之后按確定匯率進行代幣交換。

每個訂單是一個數據包，包括訂單參數和加密簽名。訂單參數通過Keccak SHA3功能鏈接并散列為32字節。maker用私鑰簽名訂單哈希以產生ECDSA簽名

訂單數據包數百字節大小，可以通過郵件、社交網絡、即時通訊等任何媒介發送。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，需要有一個流動性的市場，可以進行訂單發布，以形成訂單簿。對于大多數項目團隊來說，創建和運營交易所需要耗費巨大資金。而0x協議可以讓項目團隊以較小成本維持交易所，并自定義交易費用。托管和維護訂單簿的主體都是一個中繼者。普通的中心化交易所創建和運營基礎設施，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市場交易。這個過程中，中繼者并不代表交易者執行交易，Taker必須自己執行交易。

廣播訂單的信息格式也相對靈活。一是廣播訂單并不要求taker地址，允許訂單被任何人接收；二是訂單的費用值等參數都可以設置。中繼者托管和維持一個鏈下的訂單簿，當交易清算后，交易費從maker或taker（也可能兩者都需要）轉到中繼者。其中：

中繼者創建費用計劃和設置用于收取交易費用的地址

maker創建訂單，設置fee A（代幣）和fee B（代幣）的值，這些值滿足relayer的費用計劃，設置fee接收人的地址，并用私鑰簽署訂單

maker把簽名訂單轉移到relayer

relayer接到訂單，檢查訂單有效性及要求費用。如果訂單無效，或不滿足relayer要求，訂單會被拒絕。如果滿足條件，relayer把它發布到訂單簿

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設置交易費用，但最終來說relayer控制進入訂單簿的訂單，因此，這里有一個平衡，maker想要把訂單發布到訂單簿，就需要滿足relayer。Relayer也可以設置費用計劃，可以是固定費用、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，進入了訂單簿，就不能改變。

傳統的交易服務是由交易所設定機制來進行買賣雙方的匹配，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不能像傳統的交易所那樣代表maker和taker進行交易，relayer智能推薦，最終由taker決定簽名和發送交易到區塊鏈上。

3）智能合約

交易所協議是在以太坊智能合約上執行，開放且免費使用，不會向用戶收取除gas費用之外的任何費用（執行智能合約的必須費用）。它用solidity語言編寫，包括兩個相對簡單的功能：成交和取消。整個合約大概100行代碼，大概需要花費90k gas來成交訂單。

4）簽名確認

交易所智能合約能夠認證發起人使用ecrecover函數的簽名，它將哈希和簽名哈希作為參數，并返回產生簽名的公鑰。如果ecrecover返回的公鑰等于發起人的地址，該簽名是真實的。

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之前每個成交的記錄，防止單個訂單多次成交。這個參考記錄存儲進一個映射，數據結構可以映射一個32字節數據到256位未簽名整數。傳遞與一個訂單相連的參數到keccak SHA3函數可以產生唯一的32字節哈希，它可以用于唯一確認的訂單（哈希沖突的可能性，發現兩個不同訂單擁有一個哈希，現實上不可能），每次一個訂單成交，影射存儲訂單哈希并積累成交值。

當調用交易所智能合約成交功能時，一個taker通過制定附加參數實現部分成交。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訂單上執行。當試圖成交訂單時，Takers必須提供額外的參數。

6）截止時間

一個訂單的截止時間由maker指定，截止時間是一個未簽名的整數值，它代表從unix紀元絕對秒數。簽名后值就不能改變。以太坊虛擬機的時間是由區塊時間戳來給定的，當一個新的區塊被挖出來之后，時間就出來了。因此，一個訂單的截止時間狀態并不依賴于一個taker廣播它們的成交意圖，它依賴于一個礦工在EVM上執行交易后的時間狀態。

7）取消交易

一個沒有成交或到期的訂單可以由相關的maker通過交易所智能合約的取消功能進行取消。取消功能映射一個訂單的哈希，對應著訂單的最大值（valueA），防止后續交易。取消訂單花費gas。該方法可能有一個尷尬情況：一個maker試圖取消交易，與此同時，一個taker試圖接收該訂單。考慮到交易挖礦的序列有不確定性，會導致意料之外的結果。如果以太坊區塊鏈有大量的積壓訂單待處理，不確定性就會增加。

8）ZRX代幣

跟其他代幣一樣，0x的ZRX代幣也是為了驅動形成代理網絡，它想通過協議成為開源標準，協調所有參與方，通過激勵促使大規模采用代幣，在一個沒有中心治理下實現自運行的網絡。

0x的代幣主要用于支付relayer的交易服務費，另外就是0x協議升級時的去中心化治理用。根據ZRX代幣的擁有量，在協議升級等方面擁有相應的影響力。

9）去中心化的治理

一旦一個以太坊智能合約部署到區塊鏈，它的內部邏輯不能改變。因此，升級協議必須部署一個完全新的智能合約，要么對網絡分叉，要么升級用戶和處理流程，直到選擇最新版本。交易場景下，協議升級可以讓所有公開訂單無效，并要求每個市場參與者批準新的智能合約來獲取它們的交易余額。或者，協議分叉成為兩個版本運營。盡管智能合約可以持續地集成升級到協議中，同時不會中斷更高級的進程，這樣的升級機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限。）

協議代幣可用于驅動去中心化的升級機制，允許把升級持續地集成到協議中，與此同時也能保護協議用戶和持有人。

一開始，一個簡單的多方簽名合約將用于去中心化的治理，最后會有一個復雜的DAO產生。0x協議和它原生代幣將不會對用戶強加非必要的費用，或者從relayer那里抽取費用。

股份持有人提出和選出協議改善計劃，通過DAO用完全新的智能合約執行。DAO批準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議的白名單，并且最終不上不推薦的協議版本。

10）代幣注冊

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

未來協議的訂單格式可修改，便于用戶閱讀。代幣在代幣注冊處顯示為3個字母而不是代幣合約地址。以太坊域名服務（ENS）可用于確認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.結語

總的來說，0x是基于以太坊區塊鏈的p2p的ERC20代幣交易所協議。它有標準的開源協議、通用的創建區塊，在分布式應用中實現交易功能的互操作性。基于0x協議的去中心化應用可以進入公開的流動池，或創建自己的流動池，并在收取一定的手續費。根據白皮書，主要特點如下：

鏈下訂單中繼+鏈上結算=市場maker（發起者）低摩擦成本+快速結算

開放可獲取的智能合約，讓任何Dapp都能使用

中繼者可以創建它們自己的流動池，并根據交易量收取交易費

標準化+解耦=共享協議層

提供dapps間的互操作性

創造流動性的網絡效應，這讓大家受益

降低進入門檻，降低市場參與者的成本

消除冗余，提高用戶體驗和智能合約安全

去中心化的升級機制，允許升級改善可以持續而安全地集成到協議中，并且不會打擾dapps或用戶。