🥇2019: Året för DEX (decentraliserade utbyten)

Är det möjligt att kryptovaluta-vintern blev en guldålder för blockkedjeteknik? Välkommen till 2019, året för decentraliserade utbyten (DEX)!

Alla som har något med kryptovalutor eller blockchain-teknik att göra upplever en hård vinter, vilket återspeglas i pristabellerna för populära och inte så populära kryptovalutor som isiga berg (ungefär.: POk, de översatte, situationen har redan förändrats lite...). Hypen har gått över, bubblan har spruckit och röken har försvunnit. Det är dock inte helt illa. Teknikerna fortsätter att utvecklas och hittar lösningar som decentraliserade utbyten (DEX - Dcentralisera Exförändring), som är utformade för att radikalt förändra kryptovalutans ekosystem 2019.

Vad är ett decentraliserat utbyte?

Du kanske blir förvånad. På centraliserade handelsplattformar, CEX (eller Centralized Exchanges., notera: i den ursprungliga CEX är en förkortning, den bör inte förväxlas med namnet på den populära börsen CEX.io), ägaren till plattformen är bara en mellanhand, en slags kryptobanker. Han ansvarar för att lagra och hantera alla fonder som handlas på plattformen. CEX är vanligtvis en intuitiv och tillgänglig plattform som erbjuder hög likviditet och en mängd olika handelsverktyg. Plattformen fungerar också som en gateway mellan fiat-valuta och kryptotillgångar.

Men som kryptoentusiaster känner vi till riskerna med centralisering och förtroende för mellanhänder, till exempel döden av grundaren av Quadriga-börsen och förlusten av nycklar till plånboken där användarmedel lagrades. I fallet med en centraliserad plattform blir den en enda punkt av misslyckande eller censur.

DEX syftar till att eliminera mellanhänder och single point of failure, genom att utföra transaktioner direkt mellan användare, på själva blockkedjan, som ligger till grund för plattformen, förbi handelsplattformen. Så huvudsyftet med en DEX är helt enkelt att tillhandahålla en infrastruktur för köpare av en tillgång för att hitta säljare och vice versa.

Den största fördelen med DEX framför CEX är uppenbar:

"pålitlighet". Det finns inte längre något behov av en mellanhand. Därför är användarna ansvariga för sina pengar, snarare än en centraliserad plattform (vars chef kan dö, nycklar kan stjälas eller hackas);
Eftersom användare är ansvariga för sina pengar och det inte finns någon mellanhand i form av en plattform, finns det ingen chans för censur (insättningar kan inte frysas och användare blockeras), ingen verifiering (KYC) krävs för att få tillgång till handelsmöjligheter, och alla handelstransaktioner är "anonyma", eftersom det inte finns något "övervakande" eller kontrollerande organ;
och ännu viktigare, generellt sett kan du i en DEX göra vilken typ av utbyte som helst mellan tillgångar (så länge köparens och säljarens erbjudanden matchar), så du är inte begränsad av instrumentets noteringsvillkor som i en CEX (ungefär.: i det allmänna fallet är detta inte fallet, här fantiserar författaren lite och beskriver en uteslutande idealistisk bild, som nu endast är möjlig under villkoren för möjligheten till atombyten mellan kedjor);

Men som det gamla ordspråket säger, "inte allt som glittrar är guld" Nuvarande DEX-teknik har utmaningar som fortfarande måste lösas. För det första är DEX för närvarande inte särskilt anpassat för vanliga användare. Vi proffs kan vara bekväma med att använda plånböcker, hantera nycklar, seed-fraser och signera transaktioner, men vanliga användare är rädda för sånt här.

Dessutom, eftersom affärer är peer-to-peer, kräver vissa börser användare att vara online för att slutföra sin beställning (låter galet, eller hur?). UX är huvudorsaken till att nybörjare i kryptovaluta föredrar CEX framför DEX för handel med kryptotillgångar. Och som ett resultat av det fruktansvärda UI/UX har DEX låg likviditet för nästan alla omsatta tillgångar.

Återigen, om du glömde den här mindre detaljen, är affärer i DEX peer-to-peer, så om du vill byta BTC mot LTC kommer du definitivt behöva hitta en kund som är villig att byta Litecoins mot din erbjudna mängd Bitcoin. Detta kan vara utmanande (milt uttryckt) för vissa valutor eller om antalet DEX-användare är litet. Och så, allt detta, tillsammans med den begränsade prestandan hos de flesta DEX:er (blockkedjor i deras kärna), sätter en oöverstiglig barriär på vägen mot massmarknadsantagande.

Och så:
CEX (centraliserat):

Lätt att använda
Avancerade handelsfunktioner
Hög likviditet
Möjligheter att arbeta med fiat-valutor (handel, input/output)

DEX (decentraliserat):

Svårt att förstå och använda
Endast grundläggande handelsalternativ
Låg likviditet
Det går inte att arbeta med konventionella valutor

Lyckligtvis kan alla dessa svårigheter rättas till, vilket är vad nya projekt försöker göra. Men mer om det lite senare; låt oss först titta på den nuvarande situationen. Hur skapas nuvarande DEX? Det finns tre huvudsakliga metoder för att designa en DEX.

On-chain orderbok och avräkningar

Detta var arkitekturen för den första generationens DEX. Med enkla ord är detta ett utbyte, helt ovanpå blockkedjan. Alla åtgärder - varje handelsorder, statusändring - allt registreras i blockkedjan som transaktioner. Således hanteras hela börsen av ett smart kontrakt, som ansvarar för att lägga användarordrar, låsa pengar, matcha order och utföra handeln. Detta tillvägagångssätt säkerställer decentralisering, förtroende och säkerhet, och överför blockkedjans kärnprinciper till all DEX-funktionalitet ovanpå den. (ungefär.: i princip är detta ett verkligt decentraliserat utbyte, helt förenligt med andan och kärnan i detta tillvägagångssätt. Nackdelen är att implementeringarna var ovanpå tidiga och ofullkomliga blockkedjor. Som exempel på en bra lösning kan vi nämna BitShares och Stellar).

Men den här arkitekturen gör plattformen:

låg likviditet — Systemet har inte tillräckligt med volym för instrument.
långsam — Flaskhalsen när man utför order i DEX är det smarta kontraktet och nätverkets bandbredd. Föreställ dig att arbeta på en decentraliserad börs som denna;
käre — Varje operation som förändrar staten innebär att man lanserar ett smart kontrakt och betalar kostnaden för gas.
"by-design" är oförmågan att interagera med andra plattformar, och detta är en enorm begränsning.

Vad menar jag med att inte kunna interagera? Och faktum är att i den här typen av DEX kan du bara utbyta tillgångar som är inbyggda i blockkedjan och smarta kontrakt på DEX-plattformen, såvida inte ytterligare medel används för anslutning över nätverk. Således, om vi använder Ethereum för DEX, kommer vi genom denna plattform endast att kunna utbyta tokens baserat på Ethereum blockchain.

Dessutom används vanligtvis inbyggda DEX för att byta ut ett begränsat antal standardtokens (till exempel endast ERC20 och ERC721), vilket sätter stora restriktioner för de tillgångar som handlas. Exempel på sådana decentraliserade plattformar är DEX.tor (ungefär.: mer känd ännu EtherDelta/ForkDelta), eller utbyten baserade på EIP823-standarden (ungefär.: ett försök att standardisera det smarta kontraktsformatet för handel med ERC-20-tokens).

Eftersom inte allt måste baseras på Ethereum, låt mig dela med dig ett exempel på en DEX implementerad med denna metod på en annan populär blockchain, EOS. Tokena är för närvarande den första implementeringen av en fullständigt on-chain DEX som använder en mellanliggande token för att minimera avgifter som betalas av användare.

Off-chain orderbok och on-chain beräkningar

Detta tillvägagångssätt följs av DEX:er byggda på andraskiktsprotokoll ovanpå den underliggande blockkedjan. Till exempel 0x-protokollet ovanpå Ethereum. Transaktioner utförs på eter (eller på något annat nätverk som stöds av relänoder (ungefär.: Version 2.0 av protokollet har nu implementerats och de planerar att kombinera likviditet på Ethereum (och dess gafflar) och EOS), och användare får möjlighet att kontrollera sina pengar tills det ögonblick handelsoperationen är slutförd (det finns inget behov av att blockera pengar förrän beställningen är klar). Orderböcker i detta schema upprätthålls på relänoder, som får en provision för detta. De sänder varje ny order, konsoliderar all likviditet i systemet och skapar en mer pålitlig handelsinfrastruktur. Efter att ha mottagit ordern väntar marknadsgaranten på den andra sidan av transaktionen, och efter det utförs handeln i det smarta 0x-kontraktet och transaktionsposten läggs in i blockkedjan.

Denna designmetod resulterar i lägre avgifter eftersom nya beställningar eller orderuppdateringar inte kräver att gas betalas, och de enda två avgifterna som måste betalas är den för reläerna som underlättade handeln och gasen som krävs för att utföra tokenbyten mellan användare i blockkedjenätverk. I 0x-protokollet kan alla (ungefär.: det förutsätts att en aktiv näringsidkare) kan bli en relänod och tjäna ytterligare tokens för att göra affärer, vilket täcker provisionerna för deras affärer. Dessutom löser det faktum att handel sker utanför kedjan problemet med blockchain och smart kontraktsprestanda som vi såg i Ethereum-baserade DEX.

Återigen är en av de största nackdelarna med denna typ av DEX bristen på interaktion med andra plattformar. I fallet med en DEX baserad på 0x-protokollet kan vi bara handla tokens som lever på Ethereum-nätverket. Dessutom, beroende på den specifika implementeringen av DEX, kan det finnas ytterligare restriktioner för de specifika tokenstandarder som vi får handla med (i princip alla kräver handel med ERC-20- eller ERC-721-tokens). Ett idealiskt exempel på en 0x-baserad DEX är Radar Relay-projektet.

För att kunna interagera med andra kedjor måste vi lösa ett annat problem – datatillgänglighet. DEX:er som använder mekanismer utanför kedjan för att lagra och bearbeta order delegerar denna uppgift till vidarebefordran av noder, som kan vara mottagliga för skadlig ordermanipulation eller andra hot, vilket gör hela systemet sårbart.

Så, huvudpunkterna med denna typ av DEX:

Fungerar endast med en begränsad lista över verktygsstandarder
Mindre provisioner
Bättre prestanda
Mer likviditet
Ingen blockering av handlares medel

Smarta kontrakt med reserver

Denna typ av DEX kompletterar de två tidigare typerna av plattformar och är utformad för att lösa, först och främst, likviditetsproblemet. Genom att använda smarta reserver, snarare än att direkt söka en köpare för en tillgång, kan en användare handla med reserven genom att sätta in Bitcoin (eller andra tillgångar) i reserven och få en matchande tillgång i gengäld. Detta är analogt med att en decentraliserad bank erbjuder likviditet till systemet. Smarta kontraktsbaserade reserver i en DEX är en lösning för att kringgå problemet med "match of desires" och öppna upp illikvida tokens för handel. Brister?

Detta kräver att en tredje part agerar som en bank och tillhandahåller dessa medel eller implementerar avancerade resurshanteringspolicyer så att användare kan låsa upp en del av sina medel för DEX-likviditetens skull och för att decentralisera reservhanteringen. Bancor (ett decentraliserat likviditetsnätverk) är ett utmärkt exempel på detta tillvägagångssätt (ungefär.: och mycket framgångsrikt implementerat. Vi förväntar oss också lanseringen av Minter-projektet snart, där detta implementeras på nivån för själva nätverkets grundläggande protokoll).

Utmärkande punkter:

Ökar likviditeten
Stöder många olika tokens samtidigt
Någon grad av centralisering

Ny våg DEX

Nu känner du till de olika metoderna för DEX-arkitektur och deras implementering. Men varför en så låg popularitet för sådana lösningar, trots närvaron av starka fördelar? De främsta utmaningarna i nuvarande projekt är främst skalbarhet, likviditet, kompatibilitet och UX. Låt oss ta en titt på den lovande utvecklingen som ligger i framkant av utvecklingen av DEX och blockchain.

Frågor som behöver åtgärdas i nästa generations DEX:

Skalbarhet
Likviditet
Kompatibilitet
UX

Som vi kan se var en av de viktigaste begränsningarna i DEX-designen skalbarhet.
För on-chain DEX har vi restriktioner för kontrakt och själva nätverket, medan off-chain kräver ytterligare protokoll. Utvecklingen av nästa generations blockkedjeplattformar som NEO, NEM eller Ethereum 2.0 kommer att möjliggöra utvecklingen av mer skalbara DEX.

Låt oss fokusera lite på Ethereum 2.0. Den mest lovande förbättringen är skärning. Sharding delar upp Ethereum-nätverket i subnät (shards) med lokal konsensus, så att blockverifiering inte längre behöver utföras av varje nod i nätverket, utan endast av medlemmar i samma shard. Parallellt interagerar oberoende skärvor med varandra för att uppnå global konsensus i nätverket. För att detta ska vara möjligt kommer Ethereum att behöva gå från ett Proof-of-Work-konsensus till ett Proof-of-Stake-konsensus (vilket vi hoppas se under de närmaste månaderna).

Ethereum förväntas kunna behandla över 15 000 transaktioner per sekund (vilket inte är dåligt för att implementera en skalbar inbyggd DEX).

Kompatibilitet och protokoll över kedjan

Så vi har skalbarheten täckt, men hur är det med kompatibilitet? Vi kan ha en mycket skalbar Ethereum-plattform, men vi kan fortfarande bara handla Ethereum-baserade tokens. Det är här projekt som Cosmos och Polkadot kommer in i bilden (ungefär.: Medan artikeln förbereddes hade Cosmos redan gått in i det verkliga arbetets stadium, så vi kan redan utvärdera dess kapacitet). Dessa projekt syftar till att kombinera olika typer av blockchain-plattformar, såsom Ethereum och Bitcoin, eller NEM och ZCash.

Cosmos har implementerat protokollet Inter Blockchain Communication (IBC), vilket gör att en blockchain kan kommunicera med andra nätverk. De enskilda nätverken kommer att kommunicera med varandra genom IBC:n och någon mellanliggande nod, Cosmos Hub (implementerar en liknande arkitektur som 0x).

Chain Relays är en teknisk modul i IBC som gör att blockkedjor kan läsa och verifiera händelser på andra blockkedjor. Föreställ dig att ett smart kontrakt på Ethereum vill ta reda på om en specifik transaktion har slutförts på Bitcoin-nätverket, då litar den på denna verifiering till en annan Relay Chain-nod som är ansluten till det önskade nätverket och kan kontrollera om denna transaktion redan har slutförts och ingår i blockchain bitcoin.

Slutligen är Peg Zones noder som fungerar som gateways mellan olika blockkedjor och låter Cosmos-nätverket ansluta till andra blockkedjor. Peg Zones kräver ett specifikt smart kontrakt på var och en av de anslutna kedjorna för att möjliggöra utbyte av kryptovaluta mellan dem.

Vad sägs om Polkadot?

Polkadot och Cosmos använder liknande tillvägagångssätt. De bygger mellanliggande blockkedjor som körs ovanpå andra nätverk och konsensusprotokoll. I Polkadots fall kallas bindningszonerna för broar, och de använder även relänoder för kommunikation mellan blockkedjor. Den största skillnaden är hur de planerar att koppla ihop olika nätverk med bibehållen säkerhet.

Polkadots tillvägagångssätt för nätverkssäkerhet bygger på enande och sedan delning mellan kedjor. Detta gör att enskilda kedjor kan utnyttja kollektiv säkerhet utan att behöva börja om från början (ungefär.: Ett mycket svårt och obegripligt ögonblick för författaren. I originalet "Med Polkadot är nätverkssäkerheten poolad och delad. Detta innebär att enskilda kedjor kan dra nytta av kollektiv säkerhet utan att behöva börja från början för att få dragkraft och förtroende.” Vi har svårt att beskriva Polkadots operativa algoritm i enkla ord; för tillfället är det ett av de mest komplexa projekten och det är fortfarande i forskningsfasen. Olika material använder termen "säkerhet" i väldigt olika sammanhang, vilket gör det svårt att förstå. Det finns en något bättre jämförelse av de två systemen, t.ex. i denna artikel (RU)).

Dessa tekniker är fortfarande under utveckling, så vi kommer inte att se några riktiga utbytesprojekt på åtminstone några månader som bygger på dessa interoperabilitetsprotokoll och som tillåter utbyte av tillgångar mellan olika nätverk. Men fördelarna med sådana tekniker är mycket intressanta för implementeringen av nästa generations DEX.

Likviditet genom reservation

I likhet med reserverade smarta kontrakt har vi ytterligare en typ av DEX som använder oberoende blockkedjor som den underliggande infrastrukturen för att utbyta tillgångar, såsom Waves, Stellar eller till och med Ripple.

Dessa plattformar tillåter decentraliserat utbyte av två valfria tillgångar (av vilket slag som helst) med hjälp av en mellanliggande token. På detta sätt, om jag vill byta Bitcoins mot Ethers, kommer den mellanliggande token att användas mellan de två tillgångarna för att slutföra transaktionen. I huvudsak fungerar denna DEX-implementation som ett sökvägsprotokoll som, med hjälp av mellanliggande tokens, försöker hitta den kortaste vägen (lägsta kostnad) för att byta ut en tillgång mot en annan. Att använda detta tillvägagångssätt optimerar matchningen av köpare och säljare, ökar likviditeten och möjliggör vissa komplexa handelsinstrument (på grund av användningen av en separat, dedikerad blockchain snarare än ett allmänt nätverk). Till exempel, Binance (ungefär.: en av världens största centraliserade kryptobörser) gjorde precis det, med hjälp av en separat blockchain för hennes nya projekt Binance DEX (ungefär.: lanserades för bara en vecka sedan). Den ledande börsen försöker lösa alla problem med moderna DEX tack vare ett utmärkt användargränssnitt och hög kedjehastighet som bekräftar block inom en sekund (ungefär.: internt använder den Tendermint-nätverkslagret och pBFT-konsensus, vilket säkerställer att ett accepterat block är omedelbart slutgiltigt och inte kan skrivas över. Det betyder också att vi snart kan förvänta oss integration med andra nätverk via Cosmos-nätverket).

Notera: Den ursprungliga artikeln talar vidare om produkten från företaget där författaren arbetar, och vi fann den här delen inte lika intressant som den första delen, som perfekt avslöjar tillvägagångssätt till arkitekturen för decentraliserade utbyten.