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本文嘗試探討去中心化資產交易實現路徑、業務邏輯、技術特點及相關風險，介紹基于區塊鏈衍生出的數字資產交易服務流程，討論基于多資產交易撮合、全局身份認證、跨鏈交換協議等技術與治理機制，并將其與傳統的中心化交易模式進行對比分析，希望能夠為市場體系的完善和資產交易安全性的提升提供有益的技術與業務參考。

根據Coinmarketcap 2018年5月份的數據，市值超過1億人民幣的數字資產已達400多種；早在2017年11月，美國數字資產交易所Coinbase的開戶數就已經超過傳統券商嘉信理財(Charles Schwab)，目前用戶數已達2000萬。

新型數字資產的大量涌現以及參與數字資產投資用戶數量的激增帶來了極其旺盛的交易需求。

一邊是市場需求的蓬勃發展，另一邊則是傳統金融機構服務的缺位，巨大的市場空白以及潛在的盈利機會，刺激著大量的創業者攜資金入場，目前市場上日均交易量超過1億人民幣的數字資產交易所已超過60家。

新興數字資產交易所是一個集資金資產的登記、托管、清算、交易撮合能力以及券商、做市商等角色于一體的超級機構，其業務甚至延伸至一級市場，兼具PE、投行等角色。

在此過程中，數字資產交易所作為市場交易的樞紐，其邊界缺乏制約。在市場監管不足且不再有分工制衡的情況下，這樣的制度安排具有極大的風險。事實上，數字資產交易所跑路、刷量、搶先交易、操縱市場進行多空雙殺，任意更改交易規則等事件層出不窮。

數字資產交易所雖然形式上與傳統的證券交易所類似，提供標準化的交易撮合服務，在用戶之間直接匹配交易訂單，理論上不會產生用戶違約、結算風險等。但由于缺乏監管和制衡，數字資產交易所往往自身成為違約和風險的根源，安全性甚至不如一些場外交易。

因此隨著技術的發展深入，業界希望對現行模式作出變革，即真正發揮區塊鏈技術的特點實現去中心化資產交易。

從技術上來看，去中心化資產交易須解決一些基本問題：一是如何設計去中心化的KYC/AML規則和體系；二是如何實現去中心化訂單簿、交易撮合以及提供自動做市商服務；三是如何在去中心化的環境下，實現清結算服務，尤其是券款兌付（DvP）；四是如何建立去中心化資產交易的行情發布機制；五是如何在去中心化的環境下實現監管合規的要求。

本文嘗試探討去中心化資產交易實現路徑、業務邏輯、技術特點及相關風險，介紹基于區塊鏈衍生出的數字資產交易服務流程，討論基于多資產交易撮合、全局身份認證、跨鏈交換協議等技術與治理機制，并將其與傳統的中心化交易模式進行對比分析，希望能夠為市場體系的完善和資產交易安全性的提升提供有益的技術與業務參考。

一、去中心化的KYC/AML規則和體系

數字資產的去中心化特點使得不存在一個統一的登記和清算中心機構。數字資產因為天然的跨國流動特性，以及監管洼地的存在，在自由市場條件下，必然會出現多家數字資產交易所提供數字資產的交易和清算服務，監管部門即便強制要求統一登記入口，也難以阻止場外交易的發生。

正因為存在這樣的本質差異，現有證券交易所體系不一定適用于數字資產，而考慮到目前各國對數字資產認知差異和法律體系的差異，建立統一的跨國監管規則不僅漫長而且低效。

關于KYC/AML的跨機構協調或者跨國協作或許可以借鑒區塊鏈的思想，充分利用其協作方面的優勢，打造一個去中心化的KYC/AML規則和體系。建立去中心化KYC/AML規則和體系的第一步是建立一個去中心化的身份平臺。

當下互聯網身份系統存在諸多問題，用戶的身份數據分散儲存于不同的服務提供商之間，沒有統一管理，用戶需要重復注冊用戶名和密碼，使用網站服務需要重復登錄，用戶在不同網站使用相同密碼還會導致嚴重的安全問題。而屢見不鮮的用戶數據和密碼泄漏事件證明集中式身份服務是一個糟糕的身份基礎設施方案。

區塊鏈本身可以通過作為去中心化公鑰基礎設施( PKI)來使得公鑰體系更有用和更安全。區塊鏈可以被視為去中心化的證書頒發機構，可以將身份維護映射到公鑰。智能合約還可以增加復雜的邏輯，實現撤銷和恢復，減輕終端用戶的密鑰管理負擔。這些技術將身份的所有權從集中式服務推向個體之間端到端服務，并使身份本身可控。這通常被稱為自主身份（self-sovereign identity）。這種方法分散了數據和計算，并將其推向了每個個體，對于黑客來說經濟上的價值較低，因為需要大量的努力才能一個接一個地攻擊許多個人身份。

自主身份機制因為不存在國家主權和商業利益的沖突，因此可以成為跨境KYC/AML的可行技術路徑，在此基礎上發展適合各國法律要求的監管規則，建立起數字資產世界的KYC/AML體系。

二、 去中心化的自動做市商、訂單簿以及訂單撮合

目前業界提出的各種服務于資產交易的去中心化方案根據交易模式和清算方式大致可分為以下幾類：

（一）自動做市商模式

這方面的典型代表有Bancor和Kyber兩個項目。

在經濟學中的資產交易方面有一個經典問題叫做“雙重需求巧合”，Bancor協議引入了一種技術解決方案，通過使用以區塊鏈為基礎的智能合約和儲備貨幣來解決這個問題。這個協議可以讓所有人創建代幣，這種代幣以預先設置的比率來持有一種或幾種其它代幣作為自己的儲備金。

這些儲備代幣可以是法幣、數字資產或其它加密貨幣。通過使用這些儲備金，新創建的代幣直接獲得價值，不管交易量怎樣。它還直接獲得了它本身和儲備代幣之間的匯率，因此不管什么時候它都能兌換回它的儲備代幣，不管有沒有買家。

這樣的“本質可交易代幣”使用了簡單的數學公式，這個數學公式中有一個常量，它是在發行者創建他們新貨幣時定義的——恒定儲備金比例，或稱為CRR（Constant Reserve Ratio）。CRR規定了代幣的一部分（0%到100%之間）會被作為儲備金持有，以此來為新創建的代幣背書。這個公式計算儲備代幣和新創建代幣之間的關系來為新代幣制定單價。

這是一種新價格發現方式，它不依賴交易第二方的參與，也不依賴第三方作為經紀人來進行交易。取而代之的是它利用了智能合約中的透明的數學公式。這樣就會產生及時的流動性，不管交易量有多少。Bancor的做市商定價公式較為簡單，在Gnosis項目中，針對代幣定價使用了LMSR（Logarithmic Market Scoring Rule）算法。

Kyber使用儲備庫替代了維護全局的交易指令集。圍繞儲備庫，網絡設置了儲備庫貢獻者、儲備庫管理員等系統角色。儲備庫的提供者可以是網絡本身，也可以是網絡參與者。不同的儲備庫由不同的儲備管理者管理。儲備庫內存儲數字資產，資產之間的兌換率由儲備管理者快速更新。智能合約則根據整體儲備狀況獲取各資產間的兌換率，決定合適的比率（即交易價格），完成交易的匹配。多個儲備庫共存有助于消除因儲備壟斷而帶來的價格偏離。

Bancor和Kyber兩個項目都采用了中央對手方模式提供交易流動性，和傳統模式的差異在于其中央對手方是區塊鏈上的一個智能合約，因此不存在違約風險，無需監管機構的介入。兩個項目的差異點在于Bancor提供的買賣報價是根據其儲備資產動態計算的，而Kyber的報價則由儲備庫管理員持續更新。

圖1:Bancor協議

圖2: Kyber協議

（二）訂單撮合模式

(1)鏈上訂單簿

Ripple,Stellar,Etherdelta,OasisDex,Bitshares等項目采用鏈上訂單簿的模式構造去中心化交易所，所有未完成的掛盤訂單都會記錄在區塊鏈上的訂單集(Order Book)中，訂單集中的訂單成交與否取決于買賣方的掛盤及交易時設定的成交策略。

在買賣盤的資產匹配時，跨資產類型的交易可以通過掛盤直接成交方式完成；在Ripple/Stellar中，若無直接匹配的資產，則網絡會在訂單集中尋找可以利用中間資產達成買賣交易的交易路徑。

Etherdelta的技術方案中，充值、提現、掛單、結算全部由智能合約完成。基本思路是：maker用私鑰簽名下了一筆訂單，提交到鏈上，maker掛單時可以選擇在多少個區塊后若訂單未成交則自動取消。隨后，taker從訂單簿中選擇想成交的訂單，生成對應的交易，交易簽名后提交至鏈上智能合約。

智能合約驗證完成訂單中交易者的簽名和訂單有效時間等信息后，進行雙方資金結算。Etherdelta沒有自動撮合訂單的機制，每筆交易需鏈上確認，其交易效率受到以太坊網絡的影響，同時還可能因鏈上確認存在問題而導致成交失敗。

鏈上訂單簿模式的可用性存在一些問題，例如交易費用高昂，訂單修改成本高，性能瓶頸顯著，市場割裂導致深度不夠等。

(2）鏈外訂單簿

0x協議是基于以太坊區塊鏈的去中心化交易協議，其協議通過以太坊的智能合約創建。為提高交易效率，0x協議沒有充值／提現過程，而是直接授權符合ERC20標準的智能合約進行token轉賬。0x的機制是“鏈下訂單中繼、鏈上最終結算”。它把交易訂單移出區塊鏈，只有在結算時才上鏈，提升了交易效率，降低了交易費用。但每筆訂單均需鏈上確認，所以仍然存在效率問題及成交失敗情況。

0x采用中繼的跨鏈技術，由中繼鏈進行訂單的托管和維護。中繼鏈收取服務費用，它事先創建用于收取交易費用的地址和費用計劃。基本思路是，中繼鏈從交易者接收并檢查訂單，檢查通過后將訂單發送至訂單集；訂單集完成處理后則將訂單提交給0x的智能合約，完成上鏈操作。

出于流動性共享的需求，0x以及airswap協議希望能夠打通不同去中心化交易所的流動性壁壘，實現訂單在不同交易所和relayer之間的自由流轉。

以傳統場外交易業務做對比，0x協議中relayer的角色和經紀商相似，提供訂單轉發和撮合服務，但交易的最終清算由訂單的taker發起，無需經過relayer，由區塊鏈直接結算，不存在違約風險。

0x和airswap協議目前都僅服務于以太坊ERC20代幣的直接交易，其解決方案對于低流動性資產有一定的局限性。

圖3：0x協議

圖4:Swap協議

（三）環路多資產撮合模式

傳統撮合系統是在兩個資產之間，即在一個交易的買賣對手方之間完成撮合，環路撮合協議則將撮合擴展到多個數字資產，通過交易環路來完成多個數字資產之間交易的撮合。環路撮合有助于提高市場流動性，提高交易確認速度，降低交易成本。典型代表是Loopring。

Loopring協議是支持ERC20標準智能合約的開放的交易協議。在某種意義上，它是0x協議的發展，協議中同樣有中繼鏈的概念，并且借鑒了閃電網絡的思路，將訂單的生成、傳播、撮合放到區塊鏈之外，以避免鏈上交易擁堵，去除區塊鏈對訂單表更新維護的性能制約。

對于用戶而言，Loopring簡化了整個交易的充值提現步驟，降低了資產丟失的可能性。訂單賣出時，資金不必鎖定，下單后還可以部分或全部轉移訂單涉及的資金，即部分或完全撤單。Loopring提供Oracle服務，交易者通過Oracle可以訪問貨幣市場信息方便交易參與方使用。Loopring采用環路撮合交易模式，還支持將大的訂單拆分成更小的訂單，優化交易過程。

三、 去中心化的清結算服務

投資者點對點雙邊清算和中央對手方清算是兩種常見的清算形式。因為存在交易對手的違約風險，因此需要從技術上保證資產交割結算的原子性，做到券款對付或者款款對付。

（一）券款對付的定義

清結算需實現券款對付，即涉及到兩種相關聯的資產的結算：資產的交付和資金的支付。國際金融市場基礎設施原則 (Principles for Financial Market Infrastructures ，PFMIs)第12條要求:“無論FMI以總額結算還是凈額結算，以及何時終止，只有當其他相關資產的最終結算也完成時，對應資產的最終結算才能成立。”結算的最終性是指“資產或金融工具不可撤銷和無條件的轉讓，或者FMI或其參與者已履行了與合同條款規定的義務”。

根據這一要求，券款對付機制必須確保資產交割和資金支付的原子性：要么雙方成功地交換了資產，要么沒有進行任何資產轉讓，確保一種資產的轉讓當且僅當另一種資產的轉讓發生時才發生。

（二）去中心化交易所跨鏈清結算實現方案

在單鏈的情況下，清結算的原子性很容易保證。但如果資產處于不同的鏈上，需要從技術上保證清結算的跨鏈原子性，為去中心化交易所的跨鏈資產交換提供技術支撐。

這方面最早的研究從bitcoin atomic swap開始，目前跨鏈方案可以分為三類：

1.公證人機制（Notary schemes）

這是中心化或基于多重簽名的見證人模式，主要特點是不關注所跨鏈的結構和共識特性，而是引入一個可信的第三方充當公證人，作為跨鏈操作的中介。代表性方案是Interledger。

2.側鏈/中繼（Sidechains/ Relays）

側鏈是一種錨定原鏈的鏈結構，但并不是原鏈的分叉，而是從原鏈的數據流上提取特定的信息，組成一種新的鏈結構，而中繼則是跨鏈信息交互和傳遞的渠道。不論是側鏈還是中繼，作用都是從原鏈采集數據，扮演著listener的角色。

側鏈和原鏈不能直接驗證對方塊的狀態，因為這樣會形成循環，但相互只包含輕節點是可行的，相應的驗證邏輯可由鏈協議本身或應用合約實現。一般來說，主鏈不知道側鏈的存在，而側鏈必須要知道主鏈的存在。代表性方案是BTC relay 、RootStock、Polkadot等。

3.哈希鎖定（Hash-locking）技術

它在不同鏈之間設定相互操作的觸發器，通常是個待披露明文的隨機數的哈希值。哈希值相當于轉賬暗語，只有拿到這暗語的人，才能獲得款項。

同時，它還構造了兩個退款（Redeem）合約，這兩個合約需要雙重簽名且有時間期限，對方簽名，自己未簽名，當自己簽名時，資產退回原處。其中一個關鍵技術設計是，制造轉賬哈希暗語的人的退款合約，在時間期限上要長于另外一個人，由此可保護他的權益。代表性方案是比特幣閃電網絡。

上述三種方案中，1，3無需建造新的區塊鏈，直接在原鏈上進行功能擴展以實現跨鏈能力，2的方案則實現了跨鏈的資產轉移，使得資產匯聚到同一個賬本中，以方便進行交易。側鏈方案的典型代表是Cosmos。

Cosmos致力于構建一個區塊鏈互聯網來解決可擴展性和多樣性的難題。Cosmos網絡中有兩種區塊鏈：Hub和Zone，它們的共識層都使用Tendermint，一個支持拜占庭容錯（BFT）的高效共識引擎。Cosmos網絡中的第一個Hub是Cosmos Hub，它通過跨鏈通信（IBC）協議與不同Zone實現互操作，實現跨鏈代幣轉移。

若將一個Zone作為分布式交易所（DEX），那么它可以利用Cosmos Hub所創造的流動性，構建一個幣幣交易撮合中心。DEX可以借助Tendermint的優秀特性實現交易的高吞吐量和極速確認，同時避免雙花等作惡行為，保障資金安全，提供跨鏈清結算服務。

四、 去中心化資產交易的行情發布機制

在去中心化交易的體系下，一種數字資產可通過多種去中心化交易方式進行交易，因此可能會形成多種價格。優點在于，由于去中心化交易體系的開放性，價格信息有多種來源，不存在信息壟斷，有助于促進信息的市場競爭，使整個市場價格更為透明和高效。

但風險在于，可能會有惡意的交易者發布虛假訂單信息，偽造成交量，從而影響和操縱市場。此外，惡意用戶還可針對不同交易協議的弱點進行攻擊，影響局部市場，以達到影響全局市場的目的。因此，需要在去中心化交易的體系中建立合理的行情發布機制，既要實現價格信息的透明性，同時又要保障價格信號的真實性。

五、去中心化交易所的監管合規

在傳統的中心化資產交易中，中心機構是監管抓手，承擔投資者教育、風險提示、項目審查、客戶識別、資格認定、資金托管、反洗錢等職責，而在去中心化資產交易中，更離不開有效的監管“承載體”，需要借助科技創新引入監管科技理念，技術上設置一個監管接入點，加強對去中心化資產交易的主動監管和滲透式監管功能，提供如KYC、AML、項目盡調、風險評級、信息披露、風險監測等專業服務。具體實現形式可以視不同的技術方案而定，有些可能需要大規模重構，而有些只需做些改正和調整，比如分布式監管科技平臺采用區塊鏈技術開展去中心化交易所項目風險評級和盡調分析。再如基于公證人機制的去中心化資產交易，只需借助網關就可以做到細致的監管。

六、去中心化資產交易與傳統中心化交易的對比分析

（一）安全性

基于區塊鏈技術的去中心化資產交易技術方案具有加強系統彈性和可靠性的潛力，可以較好應對驗證節點故障和數據格式錯誤的問題。當發生節點故障時，只要共識算法所必需的節點能夠運行，則系統的可用性不會受到影響。無論系統宕機時間長短，驗證節點都能夠恢復。

但需要注意的是，在公證人模式中，如果公證人節點發生故障，則可能瓦解分布式驗證的優勢。此外，分布式賬本系統能夠在不影響網絡整體性能的情況下檢測出數據格式錯誤。因此，從系統穩健性角度看，相對于中心化資產交易存在的單點失效風險，去中心化資產交易可能更具有技術優勢。

從資產托管的安全風險角度看，傳統的中心化資產交易中，單點集中存儲了所有資產和資金，一旦發生黑客攻擊，則損失巨大，同時，還可能存在交易所和托管機構監守自盜的風險。

去中心化資產交易無須集中托管資產，發生整體性的資產丟失的可能性比較小。當然，在去中心化資產交易中，也有可能因為技術設計上的缺陷（比如智能合約漏斗）而被黑客攻擊。還有不容忽視的一點是，在去中心化資產交易中，并不是完全所有參與節點都具備高安全性，可能會存在“短板效應”。單節點安全缺陷可能帶來的損失取決于具體的去中心化協議的設計與實現。

（二）交易性能

去中心化資產交易是以區塊鏈作為底層技術架構，在交易中不可避免地存在一些性能制約，比如節點數量、交易打包、挖礦出塊、跨鏈交互等。

相關研究表明，結算速度受到雙方相互溝通和簽署券款對付交易所需時間的影響，節點數量增加會導致反應時間增長，其中執行交易智能合約所需的時間占到反應時間的很大一部分；跨連DvP所需要的時間長于單鏈DvP，比如，基于HTLC的跨鏈DvP要比單鏈DvP長三倍；無論是單鏈DvP，還是跨鏈DvP，大部分的延遲(在某些情況下約97%)是由于交易需要在分類帳上進行驗證和提交。

目前，較快的去中心化交易所可以達到約2s的平均出塊速度，100000tps的系統吞吐量。雖然一些交易性能較高的去中心化資產交易已經可以做到準實時成交，但相對于擁有動輒1.5ms的成盤速度的傳統證券交易系統，在性能上尚未有顯著優勢。

（三）結算風險

傳統的中心化資產交易可以通過資產的限制交付來解決結算風險問題。而去中心化資產交易的結算風險則取決于具體的技術設計。對于單鏈DvP，即使流程中的步驟未完成，交易對手也不會面臨主要風險，因為資產轉移指令和現金轉移指令同時作為單個交易在最后一步執行。但對于跨鏈DvP，如果相關進程時間安排的設計存在缺陷的話，那么當流程中的某些步驟未完成，某些參與者可能會面臨結算風險。

（四）隱私保護

傳統的中心化資產交易中，用戶入場需要經過身份認證，且交易過程會在中心機構上記錄留痕，若監管缺失，則可能導致大量敏感信息泄露。相對地，去中心化交易所的一些實現方案可以更好地解耦用戶敏感信息存儲與用戶資金交易，保護用戶的隱私。

對于單鏈DvP，雙方需要驗證并簽署一項交易。無論底層的DLT平臺如何，兩方之間的這種通信并不被提交到賬上，因此在驗證和簽名過程中不需要可見性。對于跨鏈DvP，秘密信息則可能會需要在整個網絡中傳播，但通過一些技術設計可以實現相關交易的隱私性。

比如，采用高效的零知識證明、承諾、證據不可區分等密碼學原語與方案來實現交易身份及內容隱私保護；基于環簽名、群簽名等密碼學方案的隱私保護機制、基于分級證書機制的隱私保護機制也是可選方案；也可通過采用高效的同態加密方案或安全多方計算方案來實現交易內容的隱私保護；還可采用混幣機制實現簡單的隱私保護。

七、總結

去中心化資產交易具有低成本、準實時、系統穩健等優點，但在性能提升、安全增強、隱私保護、監管接入以及場景挖掘等方面仍需進一步研究和探索。特別是，如何為監管提供“接入口”，應是各種去中心化資產交易技術方案的“不可或缺”要素。

我們應看到，去中心化資產交易與傳統的中心化交易所并不沖突，兩者并不是完全替代的關系，傳統的中心化交易所也可以采用去中心化資產交易技術，從而充分發揮區塊鏈技術的能量，更好地提升金融市場的價格發現功能和資金配置效率，更好地服務于實體經濟發展。