LAYER:如何在Layer3上建造安全高效的DEX_区块链

原文作者：FoxTechCEO康水跃，FoxTechCTO林彦熹

Layer?3?概念目前在区块链社区备受关注，被许多人视为革命性的进步，因为开发者可以在区块链平台之上创建各式各样的智能合约和去中心化应用。Layer?3?是以太坊扩容生态系统的一项伟大工程创新。如果说?Layer?2?的出现解决了通用型扩容问题，那么?Layer?3?的出现则解决了更加高速、更加低成本、定制化的扩容问题。

目前已经有不少建立在?Layer?2?上的去中心化交易所?DEX，那为什么还需要在?Layer?3?上建立?DEX?呢？大多数建立在?Layer?2?上的?DEX?均采用?AMM?模式，少数采用订单簿模式的?Layer?2DEX，比如?ZigZag，其交易成本比?CEX?高出一截。不管是?AMM?模式还是订单簿模式，Layer?3?上?DEX?的交易速度、成本都会有更好的用户体验。

外媒：Bithumb、Coinone和Gopax上曾共出现6亿美元规模的Luna交叉交易:5月17日消息，造成崩盘的“Luna和Terra”相关8000亿韩元（约合6亿美元）规模的交叉交易是在韩国加密交易所Bithumb、Coinone、Gopax上进行的。其中在Bithumb上进行的交叉交易规模达3000亿韩元，Coinone上的交叉交易为4000亿韩元，Gopax上的交叉交易为1000亿韩元。据悉，交叉交易（crosstrading）是一种在不记录交易所交易的情况下抵消同一资产的买卖订单的做法。检方确认的交叉交易截止到2022年2月末，当时市场和学术界对虚拟资产提出许多立法请求，并提交了大部分虚拟资产法制定案和相关法律修订案，但关注点未放在交叉交易上。报道称，除非法庭承认Luna为证券，否则要惩罚8000亿韩元的Luna交易并非易事。根据《资本市场法》，交叉交易只有被认定为有价证券的代币才能作为市场操纵行为予以处罚。[2023/5/17 15:08:43]

Layer?3?完全可以建造出安全高效的?DEX?的原因有以下几点：

Pax Treasury在以太坊网络上增发逾1580万枚BUSD:Whale Alert数据显示，北京时间11月29日04:39，Pax Treasury在以太坊网络上增发15,801,825枚BUSD，增发哈希值为：0xcb7045ba4f8726148afebfdbaa0889d957217de44200b6f2ffc4f7cdbc222731。[2020/11/29 22:28:46]

Layer?3?的?DEX?可采用与?Layer?1Solidity?相比更强大的语言写撮合引擎比如?Rust；

Layer?3?能高度定制，简化用户交易步骤，不必在每次下单都调用钱包授权；

Layer?3?的?TPS?相比?Layer?2?再次提升?100?倍数量级，成本再次降低?1/100?数量级，支持?Orderbook?模式；

Layer?3?与?Layer?2?一样，二者的的共识层均由?Layer?1?担当，安全性等级足够高；

Pax Treasury在以太坊网络销毁约665.6万枚BUSD:北京时间10月3日04:44，Pax Treasury在以太坊网络销毁6,655,615.5枚BUSD，交易哈希为0x66400f7ad1fcac91cbe8704e62acc72291f16fac6306c4d1b466f047c1847cef。[2020/10/3]

Layer?3?有独立的数据可用性层，链外交易与资产状态的可见性均能轻易获知、获得；

用户可以使用?EOA?钱包或者智能合约钱包实现资产自托管，更好保障资产安全。

区块链基础设施的分层结构

目前区块链基础设施主要分为?Layer?0、Layer?1、Layer?2、Layer?3?四层。这些“Layer”到底指什么呢？我们最熟悉的?Layer?1?，通常指的是区块链的主网络，无需通过中心化客户端服务器即可通过每个节点P2P进行连接与交易，其中以太坊最为典型。每笔交易都会注册为一个区块并存储在分布式数据库中。Layer?1?是这?4?个?Layer?里最早出现。为了实现资产跨链，出现了?Omnichain?互操作协议，也就是?Layer?0?，其主要应用便是各式各样的跨链桥。

普京：俄罗斯不能有自己的加密货币 但必须研??究如何使用加密货币:据cointelegraph消息，俄罗斯总统普京6月7日在与俄罗斯公众的年度现场问答会议上表示，俄罗斯不能有自己的加密货币，这是因为加密货币超越了国界。对于所谓加密货币挖矿，普京指出俄罗斯确实没有对此进行规范，但态度“非常谨慎”。关于加密货币作为支付方式，普京指出，虽然专家说日本已经部分采用加密货币作为支付，但这“在其他国家并不适用”。俄罗斯联邦中央银行认为加密货币既不是支付手段，也不是价值储备手段。加密货币不受任何支持，人们应该小心谨慎地对待它。俄罗斯必须密切关注这一现象，以确定俄罗斯如何参与其进程。此外普京还补充说明，俄罗斯必须研??究如何使用加密货币，以避免在国际金融领域的任何限制。据cointelegraph分析，普京或许在暗示可以通过使用加密货币避免目前西方国家对俄罗斯的制裁。[2018/6/8]

经典的区块链?Trilemma“三难困境”是指在相同一个?layer?里的不同解决方案，在去中心化、可扩展性、安全性三个方面，难以同时高度满足。典型案例是?ETH?选择了去中心化和安全性从而牺牲了可扩展性，而像许多后来的公链则是依赖去中心化程度较低的框架实现更高的?TPS。正因为有“三难困境”的存在，之后随着交易数量的增加，不可避免出现了交易延迟和费用飙升问题。为了解决网络拥堵，开发者们提出了基于?OP?或者?ZK?的?Layer?2?扩容方案。

新华网分析：区块链如何带来个人数据保护“革命”:新华网今晚发表文章《区块链如何带来个人数据保护“革命”》，文章表示大数据时代，个人的数据被认为是黄金般珍贵。个人数据泄漏令人担忧，但绝大部分人不可能因为害怕数据被收集而切断与互联网的联系，而现阶段有责任保管个人信息的企业、学校、酒店、社交网站等往往担责不力。专家们认为，区块链技术作为一种带有加密、信任、点对点、难篡改等特征的“中间件”，有望解决这个难题。

区块链技术的出现令个人数据掌控权从互联网公司转移到用户自己手中，使人人掌控自己的个人数据成为可能。通过它，用户个人数据可以与个人数字身份证相关联，用户可以选择数字身份证是匿名、化名或公开，还可以随时随地从任何设备访问区块链应用平台，控制他们的互联网个人数据。[2018/4/18]

在这种多层结构的设计里，Layer?1?为?Layer?2?提供共识并保障交易安全，而?Layer?2?将计算从主区块链上分离出来作为相对独立的执行层，最大限度地减少延迟并降低交易费用。Layer?3?在用户和底层区块链技术之间提供了一个抽象层，使用户更容易与?dApps?和智能合约互动，同时通过底层区块链确保其安全。Layer?3?能在?Layer?2?的基础上进一步做数据压缩，再通过?Layer?2?将证明打包回?Layer?1?进行链上验证，从而实现比?Layer?2?更加快速和低成本的交易。

在?Laye?2?完成了通用型扩容目的之后，开发者和用户将转入?Layer?3?以获得更加定制的功能以及更高的性能，因此预计?Layer?3?将出现丰富多彩的大型应用。目前有一大批?dApps?正在使用去中心化技术将Web2各式各样的商业模式搬到?Layer?2?上实现。Layer?3?将给这些应用带来更多的可能性、更大的想象空间。

如何运用零知识证明将?DEX?接入到?Layer?3?

DEX?是很重要的一类?Layer?3?应用。如果想在Layer?3?上建造一个名叫?OXExchange?的?DEX，那么实现这个目的最关键的技术是什么？在?Layer?3?部署这样的去中心化交易所，零知识证明的使用最为关键。

从交互逻辑上来看，用户在?OXExchange?当中的操作，会以调用智能合约的形式实现，也就是说每一次买入卖出订单都会转化为对合约函数的一次调用交易，而这样的每一笔交易都会被提交到?Layer?2?节点当中，并通过?zkEVM?执行。

在具体的实现方面，在?Layer?2?特定部署的智能合约会与?Layer?3?的应用进行交互。而接收到来自?Layer?3?的批量交易之后，Layer?2?的节点会进行?zkrollup?的证明生成，包括拆分?opcode?并生成电路，之后依据零知识证明算法证明执行的正确性。最终将生成的执行正确性证明提交到?Layer?1?链上，通过链上合约的验证，接受状态更新。

Layer?2?的?zkrollup?提供的服务可以获得更低的延迟，更好的用户体验。具体来讲，OX?需要与位于?Layer?2?的zkRollup?进行交互，从而利用?Layer?2??的“打包”来获得更大的吞吐量。OX?可以提供丰富的前端操作界面，底层复杂的交互逻辑完全对用户透明，用户可以像在所有的?DEX?当中那样，连接Web3钱包就直接使用?DEX?的各种服务。

从这个过程当中可以看出，Layer?2?的?zkRollup?层依旧在承担着链下执行计算，链上提交证明更新状态的职责，而?Layer?3?则主要负责执行更为具体的直接与用户交互的订单引擎功能。通过将复杂的计算从链上分层次执行，可以高效地提高效率，让交易成本以及吞吐量发生质的变化，用户体验也因此得到显著提升。

如何通过数据可用性?DA?来保障用户资产安全

在所有?Web3.0?项目中，数据可用性(DataAvailable)都扮演至关重要的角色。包括中心化交易所?CEX?在内的所有传统应用通常都不会使用?DA，因此用户数据透明度极低零，而?CEX?用户的资产安全等级完全取决于交易所做恶与否。Layer?3DEX由于采用专有的数据可用性，所以在极大降低用户手续费的同时，也保障了用户交易数据、资产安全。

Layer?3DEX?具备高吞吐量，这意味着有海量的数据需要处理。这些数据采用“DA?层L2”的混合存储模式以兼顾的效率与安全性。部署在L2的合约只需要纪录少数关键的数据以及一个?Merkel?根，而过程中的所有其他数据将记录在?DA?层。当用户与L3的应用交互时，交互过程中的原始数据将存入?DA?层，而?DA?层会对更新后的数据计算新的?Merkel?根；与此同时，L3应用也会向L2的合约发送一个证明，合约将由此检查?Merkel?根更新的正确性。这样的机制可以确保L2合约的状态与?DA?层的一致性，即保证记录的状态始终是正确的。

中心化应用的数据就像黑箱，而有了?DA?层的L3应用就像用一个既透明又安全的保险箱。L3应用的用户不用担心项目方跑路或破产，因为他们资产的安全性不再依托于项目方而是依托于以太坊三层?Layer，以太坊共识层提供为?Layer?3?应用提供最好的安全性。

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