缺乏中心：原子交换和去中心化交易平台的历史、现状和前景

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7 月 30 日，该网络正式宣布（USDt）在侧链上结算，这意味着有了 USDt，场外交易平台和个人交易者可以在没有任何可信第三方的情况下完成比特币与美元的即时转换。这或许可以看作是去中心化交易平台的一项重大发展——通过稳定币 USDt，去中心化交易平台也将能够以更快的速度进行法定货币与数字资产之间的交易。

由于跨链交易可以在无需可信第三方（如中心化交易平台）的情况下进行，去中心化交易平台自上线以来便备受关注。其技术基石便是团队研发的原子互换技术。据原子互换项目官方介绍，该项目目前已支持比特币、莱特币、Zcoin等共十条区块链的跨链交易对。

旨在无需信任即可完成安全资产交易的去中心化交易平台，与区块链有着相同的愿景和本质，但它们的目标也意味着它们需要比中心化竞争对手更具创新性的设计理念和技术。从早期的雏形到如今各大交易平台的蓬勃发展，去中心化交易平台走过了一条生机勃勃的道路，但时至今日，它们的发展现状距离最初的愿景仍有一定距离。

1. 中心化交易平台的风险

中心化交易平台（如币安、火币等）为个人和机构交易者提供数字资产与法币交易，以及数字资产的兑换。自数字资产出现以来，中心化交易平台一直是整个区块链经济体系中不可或缺的一部分，但其不足之处也同样明显。

用户在中心化交易平台注册账户时，会获得一个由交易平台分配的投币地址，但这个地址对应的私钥并不会一并分发，而是依然由交易平台掌控。因此，用户通过这个地址进行的交易活动构成了资金保管，交易平台扮演着可信第三方的角色。虽然总体上中心化交易平台的安全机制让交易者可以更加放心的信任其作为保管人，但随着数字资产的逐渐发展，中心化交易平台的风险也不断显现，目前主要体现在以下几个方面：

1.职业道德风险

即便是商业银行，也容易因为员工的道德问题而出现资金挪用的情况，中心化交易平台也不例外。2014年2月，当时全球最大的中心化交易平台Mt.Gox共计被盗65万枚比特币，虽然其负责人马克随后因挪用交易员财产被逮捕，但被盗的65万枚比特币至今仍未归还。

此外，由于中心化交易平台用户的账户和交易隐私对交易平台完全开放，交易平台有可能窃取用户信息进行套利。一个典型的例子就是期货市场的“钉钉子”操作：由于用户在期货市场的挂单数据会暴露给交易平台imToken是去中心化钱包吗？，交易平台可能会通过有针对性的反向操作，让用户爆仓，吃掉他们的初始保证金。

2.黑客攻击

数字资产中心化托管将面临巨大的黑客攻击风险，这对交易平台的技术底蕴和危机应对能力是一个严峻的考验。例如，大量NEM被黑客盗取，造成约5.3亿美元的经济损失；甚至有因黑客攻击而破产的事件。

（三）政策风险

目前，大多数政府对数字资产的态度尚不明朗，一旦出现严厉的政策管控，中心化交易平台将率先面临被迫关闭的风险。

2. 原子交换和哈希时间锁定合约（HTLC）

数字资产之间的币币交易是数字资产交易中最基本的需求之一。第三方中心化交易平台是最传统的解决方案：通过提供特定的交易对，交易平台匹配感兴趣的用户完成交易。然而，随着中心化交易平台风险问题日益严重，有没有更安全的方式实现数字资产的跨链转移？

原子互换是现阶段针对这一问题的技术答案。该技术允许点对点的数字资产交易，而无需可信第三方的存在，并在整个交易过程中确保双方资产的安全。该技术最早由团队开发，并于2017年9月19日完成了区块链历史上的第一次原子互换，使用1.337个LTC兑换2.4066个DCR。如今，原子互换已经发展成为去中心化交易平台的核心技术，可以提供包括LTC、DCR、BTC等十种主流数字资产的交易对。

原子交换如何在不存在可信第三方的情况下，完成两个不同区块链上的资产交换呢？我们可以把两个人之间的交易通道想象成一条滑轨，Alice和Bob这两个交易者位于这条滑轨的两端。

现在，他们两人决定做一笔交易——用 Alice 的 1 BTC 换取 Bob 的 10 ETH。但 Alice 不能直接把她的 BTC 扔进滑梯，并期望它像流水一样飘到 Bob 身边，因为 Bob 很可能会直接拿走她的资产，但拒绝支付他的 10 ETH；而这种风险对 Bob 来说也是相等的。因此，他们需要一种机制来确保双方都能做成这笔交易，或者完全相反——当一个人后悔时，另一个人可以安全地收回他的资产。

于是 Alice 想到用一个带锁的盒子来解决这个问题。她找了一个带锁的铁盒子，把两端都锁上，面向 Bob 的一端用密码锁锁住，除非 Bob 知道密码，否则打不开盒子。面向她的一端用时间锁锁住，如果 Bob 长时间不打开她的盒子，一段时间后锁会自动解锁，让她拿回她的 BTC。

这是哈希时间锁合约（-）的简单类比。此合约由两把锁组成，一把需要密码才能解锁的密码锁（哈希锁）和一把在固定时间开启的时间锁。前者保证交易的安全性；而后者保证交易失败或被撤销时，你的数字资产不会丢失。

一次完整的原子互换流程包含两个哈希时间锁合约。在前面的场景中，Alice 会先在 BTC 公链上创建一笔交易，这笔交易包含她的一枚 BTC，并用两把锁锁定。Alice 会生成一个随机数（以下称为随机数 a），并将随机数 a 和 Bob 的私钥签名作为哈希锁的秘钥，经过哈希运算后将随机数传输给 Bob（以下称为 hash(a)），时间锁设置为 48 小时后自动开启。

Bob 在收到 Alice 发来的随机数后，也会在 ETH 链上发起一笔交易，和上一笔类似，这笔交易也包含一个哈希锁和一个时间锁，哈希锁的密钥就是 Alice 用自己的私钥签名生成的随机数 a，时间锁会在 24 小时后自动打开。

Bob 提交交易之后，由于 Alice 知道随机数 a，所以她可以用自己的私钥签名打开 Bob 的哈希锁，取走他放在盒子里的 10 个 ETH。同时这笔交易会和随机数 a 一起在公链上广播，因此 B 就会知道随机数 a 这个秘钥，用自己的私钥签名之后，就可以取走自己应得的 BTC。至此，整个原子交换过程结束，Alice 和 Bob 都得到了自己想要的。

由于Bob在自己的ETH被Alice拿走之前，根本无法知道随机数a的值，所以他无法在能够取回自己资产的同时，将对方的BTC占为己有。先发起交易的Alice拥有比Bob更长的时间锁定，这意味着她无法在取走Bob的ETH后，立即取回自己的BTC。无论哪一方在任何时候想对交易后悔，结果都是一样的——双方都拿回自己原来的所有数字资产。这也是原子互换“原子性”的体现：在这套交易顺序下，交易行为要么全部完成，要么相当于没有发生。这样，在双方互不信任，也不存在可信任的第三方的情况下，一笔安全的资产交易就完成了。

3. 去中心化交易协议和去中心化交易平台

原子交换可以在没有可信第三方的情况下保证交易安全，而去中心化交易平台则包括交易资金池、撮合交易对等全面的业务实现。基于不同的区块链社区基础和去中心化交易协议，去中心化交易平台拥有更丰富的生态和更多样化的交易逻辑。但总体来说，去中心化交易协议有三种类型，分别是以 0x、 为代表的订单簿模式、以 为代表的储备池模式、以 Swap 为代表的 P2P 模式。

0x

0x 是一个运行在 ETH 链上、运行 ERC20 代币点对点交易的开源协议。0x 最大的特点就是引入了中继节点（Relay Node），在 0x 协议中是一个比较宽泛的概念，任何能够实现 0x 协议的节点，包括交易平台、提供交易账本服务的 DApp 等都可以充当节点的角色。

在 0x 协议生态中，节点自行设定服务费规则，并提供订单簿服务。所谓订单簿，可以看作是存储和处理订单的数据集。当做单者需要交易资产时，可以访问订单簿，创建自己的挂单，已完成的订单会被更新保存。这些保存的订单会发布在订单簿上，吃单者可以从订单簿上看到自己中意的订单，并选择进行一对一交易。换言之，0x 是以链下撮合、链上结算的方式运作的。

0x 协议订单簿图，引自

的订单簿虽然可能整合大量的订单，但是其并不持有交易双方资产地址的私钥，因此对用户来说是安全的；另外由于的广泛性，整个生态中同时运行的节点也会越来越多，这些众多的中继节点可以充分扩大整个交易体系的流动性，从而缓解去中心化交易平台深度不足的问题。

0x 的问题在于，由于吃单者需要在线撮合订单，交易的实时性不佳，撮合效率较低。另外，0x 采用“预授权”机制，即交易用户在交易前需要授权智能合约转账。但如果用户从某个地址转出数字资产，却不在平台取消订单，就会存在交易失败的风险，这也使得订单有效性的管理和实时反馈变得困难。

此外，据成都链安平台鹰眼报道，0x协议存在签名验证漏洞，可让黑客伪造签名数据，恶意下单，所幸漏洞修复及时，未造成实际经济损失。

尽管存在一些弱点，0x 协议仍然是最成熟的去中心化交易系统之一，包括 Rader Relay、、Star Bit 以及全球最大的去中心化钱包在内的平台均支持该协议，这也意味着 0x 拥有深厚的社区来持续推动协议的完善。

（2）路印（）

继承了 0x 的部分理念和架构，与 0x 类似， 也有同样的理念，也采用了类似的链下撮合和链上交易模型。相比 0x， 最大的创新在于，它放弃了传统的单一交易对的撮合方式，而是采用了一种全新的“循环撮合”方式来对交易进行分组。

循环撮合取消了买卖订单，代之以无指向的“资产交易订单”概念。假设Alice想用BTC换ETH，Bob想同时用ETH换LTC。此时Alice和Bob会将各自的订单提交到订单表中。此时如果订单表上还有另外一个名叫Carol的人愿意用LTC换BTC，那么这三个人的订单就会形成一个交易循环。如果这个交易循环中三个人从交易中获得的收益能够满足他们的预期，那么就会自动撮合这三个订单。

环路匹配示意图，引自

由于一个交易环可以同时包含多个交易，在 协议下，不仅可以同时交易多个币种，交易速度和资产流动性也会得到提升。目前， 协议已经在包括、和在内的大型平台上线。作为新的交易模式和 交易撮合协议的补充， 拍卖协议（Oedax）的研发也已经开始。这种新的交易模式可能会抛弃订单，代之以较新的荷兰式拍卖，解决线上交易的问题。

（三）

（以下简称 Kyber）是一种不依赖订单簿的尝试。该协议使用独立管理的储备来确保流动性并提供即时的在线链接。储备是去中心化的，类似于存储代币的仓库。仓库的贡献者可以设定储备中资产的交易价格，并随着币价的变动而不断更新。

当交易者打算使用 Kyber 进行交易时，协议会自动遍历链上所有的储备库，自动匹配最优价格进行交易。因此储备库之间存在直接的竞争关系，有利于保证整个系统上资产的流动性；另外，由于在 Kyber 协议中，taker 直接与储备库进行交互，而不是与交易者进行交互，因此使用链上智能合约可以完成快速结算，这也是 Kyber 最大的优势。目前已经有包括钱包、oasis 在内的去中心化交易平台支持该协议。

Kyber 的问题在于，相比成熟的 0x 和 ，这个协议还比较不成熟，整个系统暂时只能在 ETH 主链上运行。另外，这个在跨 token 和跨链互操作性方面雄心勃勃的协议，更多的依赖于 、 、 等一些先锋项目的成功，这无形中增加了 Kyber 的风险。

（四）掉期

Swap是使用P2P机制进行交易撮合的代表协议，是基于以太坊的封闭式去中心化交易平台协议，支持ERC20代币，是目前支持该协议的代表。

Swap 的 P2P 匹配机制示意图，引自

Swap 的 P2P 机制允许用户快速与已知方进行隐私交易，而不必将交易订单提交到公共订单簿并等待撮合。Swap 提供两个链下服务帮助双方沟通：索引器（）根据交易意向匹配并撮合交易对象；预言机（）负责为双方提供定价咨询建议。当 maker 成功匹配 taker 并就交易价格达成共识后，订单便可在智能合约中快速成交。

该协议在其白皮书中认为订单簿存在一些缺陷，使其“难以与现有解决方案竞争”，而Swap是一种“既去中心化又不受这些限制的方法”。根据白皮书中的描述，Swap可能认为其相对于订单簿的优势在于更快、更私密的匹配效率和更快的交易速度。考虑到这个项目也是比订单簿协议年轻得多的竞争对手，其在实际商业运营中的表现可能需要更长的时间来观察和判断。

4. 去中心化交易平台的瓶颈与未来

虽然去中心化交易平台是近两年区块链行业最热议的话题之一，但截至目前，超过 90% 的数字资产都是通过中心化交易平台进行交易的。从这个意义上来说，去中心化交易平台还处于不断探索和演进的阶段，还处于实验室的起步阶段，尚未进入大众的视线选择。目前主要存在两个问题：

1、交易体验。去中心化交易平台毕竟是面向用户的产品，用户体验极其重要。由于所有通过去中心化交易平台完成的交易都需要上链，因此可能受到区块链本身确认速度的制约。在价格波动频繁且剧烈的数字资产领域，对交易速度有着客观的要求。虽然一些头部交易平台针对这一弱点做了不少技术改进，比如旗下交易平台PIT推出了毫秒级撮合引擎，号称可以实现秒级交易，但去中心化交易平台在交易速度和效率方面还有很长的路要走。

交易深度与资产流动性。考虑到去中心化交易平台在处理数字资产的高并发、高频实时交易方面仍存在技术困难，其交易深度和资产流动性会受到影响。这也是目前去中心化交易平台面临的核心问题之一，但随着技术的更新迭代，这一困境或将在不久的将来得到缓解。

2. 用户门槛。此外，由于去中心化交易平台要求客户自行管理钱包私钥，用户准入门槛远高于托管性质的中心化交易平台。而且，如果钱包私钥丢失或泄露，由于链上交易一旦完成就不可撤销，用户可能永远无法找回钱包中的资产。如何降低交易难度，平滑学习曲线，并为新手用户提供必要的风险提示，将是去中心化交易平台需要技术和产品方共同努力的问题。

毫无疑问，随着未来协议和技术的不断完善，去中心化交易平台将能够打破目前中心化交易平台在市场上的垄断。但这并不意味着去中心化交易平台可以完全取代中心化交易平台。主要原因有：

1、用户分层。未来数字资产应该是一个走出密码学极客实验场，面向大众的新型金融领域。由于中心化交易平台的集中托管形式，方便快捷的一站式服务更容易在中心化交易平台上进行。而这些简单便捷的服务imToken官网下载，对于不熟悉区块链的大众来说，也更容易理解和上手。

2、安全技术的发展。中心化交易平台始终面临强大的网络安全挑战，这也将成为其网络安全技术不断发展的契机。虽然中心化的本质决定了它永远无法像去中心化一样杜绝黑客或盗窃的风险，但如果技术能够将其风险降低到一定阈值以下，结合其更加便捷、快速的优势，中心化交易平台在未来的数字资产市场中仍将占据一席之地。

参考：

Swap 的文件, 闪电网络的“肮脏的小秘密”：哈希时间锁定智能合约能保证支付安全吗？, 0x：去中心化交易所协议 | 评级, () 中文白皮书, Swap：一个点对点的交易所, 中心化交易所和去中心化交易所的优缺点是什么？,