如何用零知識密碼學解決DeFi性能問題？_DEFI:DEF

什么是DeFi

去中心化金融是一個新興的生態系統，主要是在上，由協議組成，旨在使傳統的金融服務成為無許可和非托管的服務。很多人將DeFi協議稱為"金融積木"，因為每個協議都是模塊化的金融基元，具有與其他協議互操作的能力，能夠創造出新穎的金融服務。這些新興的金融服務包括去中心化交易所(DEX)，如Uniswap，它用自動做市商(AMM)取代了傳統的訂單簿模式，以非托管方式匹配交易，通過Synthetix協議提供的合成資產在鏈上暴露于真實世界的資產，以及借貸協議，如Aave和Compound等。

DeFi的需求與收費市場的競爭力

DeFi已經找到了明顯的產品與市場的契合點，通過賺取收益率和使用DEX來促進代幣交換，讓加密資產產生效益的需求并沒有減少的跡象。需求的不減反增對網絡造成了很大的影響，用戶通過增加加gas費來激勵礦工優先打包交易。

按項目劃分的每月DEX量：https://www.duneanalytics.com/

提高交易費用以利用市場機會的動機將永遠存在，因為這是任何市場中遵循貨幣激勵的自然行為。然而，當協議還沒有遷移到2.0架構時，問題就出現了，2.0架構會通過分片來大幅提高主鏈的吞吐量。2017年通過推出非同質代幣的CryptoKitties而導致網絡擁堵的這一交易/秒級瓶頸，現在與DeFi應用中的實體經濟活動比以往任何時候都更加相關。

周小川談加密貨幣創新：中方的態度注重于如何為實體經濟服務:博鰲亞洲論壇副理事長周小川在第十三屆陸家嘴論壇上在涉及到加密貨幣創新的時候表示，中方的態度也是在很多分析和討論上注重于如何為實體經濟服務，如果能夠為世界經濟作出重要的服務來講，大家可能給予更多幫助，反之則會弱一點。（財聯社）[2021/6/11 23:29:53]

YAM協議啟動

似乎每個星期都會有一個新的DeFi項目推出，提出一個新穎的貨幣實驗，為早期參與者提供有吸引力的收益機會。最近推出的項目是Yam協議，它結合了受Ampleforth啟發的彈性供應機制，以維持美元掛鉤，在供應擴張時存儲yCRV的金庫，從部署開始的鏈上治理，以及受YFI啟發的公平代幣分配模式，其中不存在前礦或VC利益。

YAM項目啟動期間的Gas價格：https://ethgasstation.info/

在最高峰時，由YFI、COMP和MKR等幾種治理代幣組成的YAMfarming池鎖倉的總價值在不到24小時內就累積了相當于6.063億美元的數字資產。雖然這些合約是由Synthetix的獎勵/Staking協議合約和Compound的鏈上治理合約組合而成；但該協議沒有經過正式的審計，可能會對多個DeFi協議的參與者和鏈上治理造成不可預見的安全風險。因此，可以說基于一個未經審計的合約中，僅僅為了追求高收益的機會而快速積累TVL。?

DFI.Money（YFII）發起關于如何分配Balancer獎勵提案:9月3日，聚合器項目DFI.Money（YFII）收到首批Balancer（BAL）獎勵，共計BAL 679.83個，價值21,814美元。該獎勵來源于YFII/DAI礦池，后續每周都將收到。關于獎勵如何分配，社區發起提案進行投票：放進循環挖礦池；換成yCRV給投票人激勵參與投票；注入社區基金。[2020/9/8]

對Yam協議鎖定的總價值(USD):https://yam.zippo.io/

DeFi愿景

DeFi的價值主張一直是創造無許可、非托管的金融服務，并以較低的進入門檻實現"為無銀行賬戶的人提供銀行服務"的目標。由于市場的競爭性和目前網絡的可擴展性限制，小型市場參與者的進入門檻提高，這一愿景正在慢慢被削弱。由于在2.0第一階段推出之前，這些可擴展性限制仍將存在，因此DeFi領域將被迫通過實施第2層可擴展性解決方案來適應，否則就有可能犧牲其愿景，即創建一個無許可的低準入門檻金融系統。

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DeFi利用零知識密碼學的技術

Layer2可擴展性解決方案旨在減少鏈上交易量，即通過采用確保與鏈上交易相同的安全性和最終性的加密方案來減少鏈上計算量。DeFi生態系統的中心需求點是DEX，它促進了代幣交換，并允許選擇存入加密資產的參與者作為提供流動性的手段，以促進低滑點交易，從而以交易費、治理代幣或加密資產收益率的形式賺取獎勵。因此，要想充分擴大規模以降低區塊空間的需求壓力，首要關注的就是這個中心基礎設施。

ZK-Rollup

一個突出的Layer2可擴展性解決方案是ZK-Rollup，其中一組交易可以通過zk-snark加密打包在一起成為一個單一的交易。這種結構的基本前提是承認交易數據包含13個字節的事實，因為數字簽名包含32-96個字節，這需要更多的gas來驗證每個交易。

聲音 | 復旦楊潔萌：Libra落地最大挑戰來自于如何應對監管:9月25日晚，第83期“金融學術前沿”報告會在復旦大學智庫樓106會議室舉行。復旦發展研究院金融研究中心（FDFRC）主任孫立堅教授研究團隊成員楊潔萌發布了題為“Libra烏托邦與中國法定數字貨幣的機遇”的報告。楊潔萌表示，Libra和傳統支付系統比，滿足不同參與方的訴求，幫助賬戶方做大支付、匯款，讓收款方降低交易成本，也讓傳統機構觀察、應對創新的手段。具體來說，具有三大優勢：1、低操作成本：區塊鏈取代人工對賬帶來效率提高，差錯減少；2、低交易成本：Libra體系內交易無需向中心化機構代理機構付費；3、低保證金降低成本：賬本實時同步加強機構間公信，減少保證金要求，降低保證金帶來的額外成本。Libra也依然面臨著四大風險：各國面臨的監管要求不同；反洗錢風險；資金安全和信息安全；監管政策不確定風險。因此，Libra雖然抱有非常美好的幻想，但離真正落地還有諸多挑戰，最大的挑戰來自于如何應對監管，還有包括隱私問題、擠兌風險問題等諸多問題，還處于烏托邦的階段。（復旦發展研究院微信公眾號）[2019/9/30]

ZK-Rollup結構涉及到一個Relayer節點收集一組交易t，t，...，t，他驗證每個交易數字簽名是否正確。然后構造一個zk-snark證明，以證明交易集的每個從前狀態到后狀態的狀態轉換是有效的，這使得狀態轉換可以以更低的成本在鏈外執行。

聲音 | 救助兒童會Paul Ronalds：慈善機構領導者也應去了解區塊鏈等技術如何運作:根據Coincryptorama消息，救助兒童會首席執行官Paul Ronalds在關于區塊鏈對慈善事業的潛在影響的小組討論后表示，慈善機構對區塊鏈的使用還處于初期階段”，要在其潛力被夸大之前需要進行更多的討論和研究。慈善機構面臨的主要障礙之一是，當涉及區塊鏈這種存儲數據的方法時，行業領導者并不能很好理解，我們需要確保慈善機構領導者同樣參與、了解數字世界以及如何運作區塊鏈等技術，來幫助他們的做好慈善事業。[2018/9/3]

這種Layer2構造對于需要高吞吐量、快速結算時間和廉價交易費用的平臺來說非常重要。現代DEX符合所有這些要求，并且由于對區塊空間的高需求，以及在等待交易確認時依賴于分配的交易費用和交換ERC20代幣所需的多筆交易方面，受到收費市場競爭的影響。

Loopring協議v3.0已經實現了以主鏈作為交易數據的單一真實來源的zk-rollup構造，俗稱Layer2擴展性中的數據可用性，并實現了2025tx/s的顯著吞吐量和0.0002美元/交易或150美元/百萬交易的結算成本。然而，關于Loopring的DEX的分析并沒有意識到zk-rollup構造所提供的潛力，因為大多數DEX交易量是由Uniswap和Curve主導的，因為他們的激勵措施是吸引和保持低滑點交易的流動性。

每天處理的循環交易：https://www.duneanalytics.com/

OptimisticRollup

OptimisticRollup是另一種Layer2可擴展性解決方案，它不使用零知識密碼學來產生簡潔的證明，以此來減少鏈上計算量，而是依靠一種叫做欺詐證明的機制來對抗狀態根對主鏈的惡意承諾。欺詐證明是指證明聚合器所進行的狀態轉換是欺詐的機制，并導致Rollup側鏈的回滾。

聚合器通過在鏈上卷起智能合約中被綁定的事實，激勵他們提供正確的承諾，如果做出了欺詐性承諾，可以通過欺詐證明，那么聚合器將收到惡意行為的經濟處罰。

SynthetixOVM交易所演示

Optimism已經開發了一個OptimisticRollup解決方案，它采用了Optimistic的虛擬機，作為智能合約的Layer2運行環境，可以在虛擬機上執行。Synthetix協議在一個Layer2交易所上發起了一個試驗性的交易競賽，利用OVM來利用增加的可擴展性，表現在交易執行的gas成本降低了143倍，以及快速交易確認和減少預言機更新延遲的用戶體驗優勢。

使用OVM的SNXLayer2交換統計：https://medium.com/ethereum-optimism/synthetix-exchange-meets-the-ovm-2de3a572d6df

FuelOptimisticRollup

FuelLabs已經開發了一個高度優化的基于UTXO的OptimisticRollup，用于快速、安全和低成本的ERC20交換。Layer2協議是無許可和非托管的，這意味著為ERC20設計的DEX可以使用Fuel的優化rollup作為其基礎層。Fuelv1在Ropsten基準上包括10萬筆轉賬，在150gwei的情況下，成本約為8343美元。BLS簽名的集成改進了比特幣ECDSA，其中每個數字簽名必須獨立驗證，BIP0340Schnorr簽名將交易中的所有數字簽名和公鑰梳理成一個單一的密鑰和簽名；BLS簽名結合了一個區塊內的所有簽名。將這種簽名實施到UTXOoptimistic展期時的可擴展性優勢將降低成本約，并將吞吐量提高到約2-2.5k個交易/秒。

Fuelv1Ropsten結果：https://docs.fuel.sh/v1.0.0/Introduction/Benchmarks.html

總結

DeFi生態系統的現狀受到Ethereum主鏈固有的可擴展性問題的影響，并正在犧牲其建立一個更具包容性的金融體系的愿景。通過提高交易費用來提高區塊空間的競爭市場，正在增加小型市場參與者的進入門檻，這正是DeFi協議所要滲透的人群。

DeFi協議可以通過Layer2Rollup解決方案利用零知識密碼學，通過代替驗證鏈外執行的狀態轉換的zk-snark證明，可以聚合交易并顯著減少gas費。Layer2Rollup解決方案不僅具有顯著的可擴展性優勢，還能通過即時交易改善用戶體驗。未來的DEX將是快如閃電、無gas的。

BradBehrens??作者

李翰博??翻譯

lily??編輯

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