【伦萨大咖谈第五期】高承实:交易协议的去中心化和跨链

2019年6月26号晚上八点半,应伦萨学院邀请,区块链技术和商业模式设计专家,密码学博士高承实老师为我们带来了主题为《交易协议的去中心化和跨链》的线上分享。

高承实:密码学博士、CCDEX项目联合创始人、区块链技术和商业模式设计专家、中国计算机学会区块链专业委员会通讯委员、AKB项目创始人,GBLS全球区块链年度影响力学术专家,西交利物浦大学校外导师,北京市社会公信建设促进会专家委员,曾任解放军信息工程大学计算机应用专业副教授、研究生导师。

下面是主持人王通的发言:

大家好,我是伦萨学院的王通,很荣幸担任本次伦萨线上课程的主持人。伦萨线上课程采用多群同步直播的方式传送,每周举办两次,分别是每周三、和周六晚上20:30分。

今天的课程采用语音+文字的形式进行直播。方便大家聆听和阅读。为了保证内容试听的整体性,请大家在课程的直播过程中,不要插播任何内容。谢谢大家的配合!

首先,非常感谢以下媒体、社区、和机构的转播和支持:宏链财经、币快报、布道财经、禧钥财经、区分社区、上海链通联盟、链游玩家、比特大学商学院、震天财经、魔力商学院、优金墨学院、WBF&WBFex、GLAB、拓扑区块链大学。

伦萨学院是一个教育平台,伦萨第一个提出了《数字财商》概念。数字财商就是在区块链数字经济时代如何理财、如何投资、如何创业实现财富倍增的一整套方法论。

数字财商及数字资产投资,就离不开目前区块链最主流的5个赛道:包括交易所,稳定币,钱包,数字银行和支付。作为目前最主要的数字资产流通渠道,交易所为大家所熟知和认同,那今天我们就请到了高承实博士,从专业角度给大家解读一些交易中的知识。以下是高博士分享的全部文稿内容:

直播内容

今天跟大家主要分享三个方面内容:第一个就是交易所的概述,讲一下它的前世今生,以及交易所的一些基本知识。第二个是数字资产领域的中心化交易所和去中心化交易所各自的利弊。第三部分分享下我们现在在做的一个跨链去中心化交易所

一、交易所概述

在世界历史上,第一个交易所是400多年以前在阿姆斯特丹出现的。在交易所出现以前,我们所有的交易都是点对点的交易。我们现在有了区块链,可能觉得点对点交易是一个很先进的东西,但在实际情况中,如果我们想要买或者卖某一个商品,需要付出很大的交易成本。

就以买东西为例,首先你要知道谁在卖这个东西,为了便宜和质量有保证,你可能不止找一家,需要至少找3-5家,然后还要进行质量方面的比较和价格方面的比较。在这之后,你还要经过谈判,谈判会涉及到商品购买的品质、数量、价格、交易地点等内容。谈判结束之后,还有一个商品和货币之间的交换。在交易过程中可能还会存在一些问题,包括数量是否足够、品质是否达标、资金结算是否及时,这些都是交易的后续问题。

我们现在看起来点对点交易好像是比较直接,但是如果其他配套的基础设施跟不上的话,它实际上是很低效的一种安排。这些基础设置包括了监管,法律,货币的安排以及金融上的供给等,会是很复杂的一整套的制度。

交易所表面看来可能是一个特定的区域,但实际上在这个特定的地点之外,更多的,我个人认为还是技术上的支持和制度上的安排。尤其在我们实现电子化交易以后,地理位置上的这种限制已经越来越不重要。

如果没有国界的限制,我们买纽交所的或者纳斯达克的股票,就不需要人过去,通过电子系统就可以直接买卖了。包括我们现在在上海证券交易所或深圳证券交易所,你要买卖股票,也不需要到深圳或到上海。

交易所按类别来分,会分为三个大的类别或四个大的类别。其中一个类别是证券交易所,比如上海证券交易所、深圳证券交易所。在国际上,有纽约证券交易所、纳斯达克证券交易所。

第二大类别是商品交易所。商品交易所如果再往下分,还可以分成两个类别,一类是期货交易所,就是我要买卖未来的货,在我们国内就包括了郑州商品交易所、大连商品交易所和上海期货交易所。国际上比如说伦敦金属交易所LME、伦敦洲际商品交易所、美国的CME、CBOT,这些都是商品期货交易所。还有一些现货交易所,比如我们国家的上海黄金交易所,就专门从事黄金和白银这种贵金属的现货交易,同时还有一些,比如说天津贵金属交易所、渤海商品交易所,都是现货商品交易所。

期货更多体现的是金融属性,是通过买卖来达到价格发现的目的。这也是从国家层面设立期货交易所的考虑。现货交易所更多的是要实现这种现货的交易。但是现货交易所也不见得一定要成为现货的集散地,尤其现在物流这么发达,交易所会在不同的地区设立不同的物品交割或交收仓库。

第三类交易所是权益类交易所。这种类别的交易所我们见得比较少。比如说我们现在都在喊碳排放。碳排放这个东西怎么分配?我们国家的具体的碳排放数据我不是很清楚,我们只拿这个作例子。比如说我们国家一年只能排放1000万吨二氧化碳,那么这1000万吨二氧化碳排放量给谁?是按照区域划分,还是按照企业的层级划分,还是按需要划分?

比较有效率的办法就是把这1000万吨碳排放量放到交易所去交易。当然这个交易方式可以有很多种,可以竞价交易,就是谁价高卖给谁;也可以把它做成期货,因为1000万吨一定不是一次性释放出去,每个月释放多少,那么实际上就是把这个碳排放做成了一个期货品种。

1月份、2月份、3月份、4月份,直到12月份,每个月份都有一个定量,然后谁在什么时间需要多少,都到这个市场上来买和卖。这种交易制度就有可能对一吨碳到底值多少形成一个很好的价格发现机制,同时这对市场也是一个很好的制度安排。

交易所的作用,从证券来说,它集资融资的作用更强一些。从期货来说,它更多的是做的是价格发现。价格发现实际上是交易所极其重要的一个功能,包括证券交易所。

一个公司,它在上证所也好,深证所也好,上市之后它的股票到底值多少钱?只有通过大量的交易,我们才能够准备知道这个股票在当前值多少钱。

再有就是降低交易成本。交易所不仅仅是降低了交易之前可能产生的各种成本,而且更进一步降低了交易之后的各种履约风险。

接下来就促进交易对象流动。交易所是一个把所有东西集中在一起的场所,你在里面就很容易达成这种交易,而不是说像你到批发市场,很多交易实际上在批发市场是达不成的。

再接下来是分散风险,这个要看交易所的体量。比如说我们做商品交易,你可能在现货市场买未来的远期的商品,但是由于从长期来看,这个商品它可能涨价,也可能降价,没有人对未来价格能够预测正确。

如果通过交易所在现货市场买进,同时在期货市场里卖出,做一个对冲,那么就可以把风险分散出去。买卖证券也一样。在证券市场买,如果存在股指期货的市场,在股指期货市场做一个卖的一个动作,也可以把风险分散出去。

交易所的交易方式,现在有几种。一种现货交易,刚才也提了一下,就是商品也好,包括证券,实际上都是一种现货交易。期货交易是指买卖未来的商品,这个商品不单是我们看得见的,也包括我们看不见的,比如说国债,比如说我们现在的证券指数。期权交易相对来说复杂一点,今天不展开。信用交易相当于是一种杠杆交易。期货交易实际上也是杠杆交易,但是期货交易的杠杆特别高,一般来说把它叫做保证金交易。

全球范围内第一家交易所是成立于1609年的阿姆斯特丹证券交易所。从第一家交易所诞生到一次世界大战之前,是交易所逐渐从一个地方性的交易所扩展到全国性的交易所,并开始向国外扩张的过程。

从一战到二战期间世界上发生了很多事情,包括一战、二战、华尔街崩盘、1929年开始的世界经济大萧条。在这个过程当中,机构投资者逐步在兴起,同时对交易所的监管力度也在逐渐加强。

20世纪中后期,交易所成交量大幅得到提升,全球来看,机构投资者逐步取代个人投资者,同时国际间交易所竞争在加剧。比如前几年香港交易所就并购了伦敦金属交易所。

交易所的性质在不同国家有不同的安排。有些交易所是会员制交易所。大量的交易参与者为了交易方便,通过协商,然后大家出钱建立一个交易机构,这个是会员制交易所。因为会员制交易所就要维护会员的利益,但是这对交易所的发展来说,就会产生很多弊端。因此近些年交易所公司化逐渐开始流行。

我们国家特殊一点。我们国家几个大的交易所,名义上是会员制交易所,包括郑州商品交易所、大连商品交易所、上海期货交易所,还有深圳证券交易所和上海证券交易所。

但实际上会员在里面并没有起到多大作用,反倒是国家监管部门在里面发挥了更大的作用。中国金融期货交易所比较特殊,尽管实际上中国金融期货交易所也是国家在主导,但从出资情况来说,它是公司制交易所。它的股东就是全国五大交易所,上海深圳两个证券交易所,加上郑州、大连和上海期货交易所。

在二战之后,交易所逐渐向全球方向发展演变。这个过程当中,交易的产品和交易规则的创新越来越多,这是大体的一个发展历程。最开始早期的交易所充满了投机欺诈,这个基本和我们现在加密资产交易所差不多,交易的失败率极高,政府没有监管,市场周期性地发生危机。比如1673年的荷兰郁金香泡沫,英国1720年的南海泡沫事件。

由于这种状态不可持续,接下来就开始了行业自律。交易所也好,行业协会也好,这种自律组织就开始成立了,开始承担市场监管职责。各国的立法机构也在以法律手段开始规范市场。但这个时期政府的管制作用还十分有限。

到第三个阶段,立法机构开始进行监管,比如说美国开始成立证券交易委员会,英国也通过立法开始规范证券交易市场,德国也开始保持对证券市场的强力干预,我们中国也开始颁布相关法律。

第四个阶段是目前这个阶段,自律组织和政府共同监管。随着交易所的交易规模和市场规模越来越大,国际化进程越来越快,作为法定监管者的证监会和作为自律监管的交易所的监管职责和权力分工也越来越明确,越来越成熟,越来越体系。这也保证了整个交易的顺利进行。

从交易制度上来看,在欧美国家更多是做市商制度,也被称为坐庄制度。做市商制度是指由具备一定实力和信誉的法人充当做市商,不断地向投资者提供买卖价格,并按其提供的价格接受投资者的买卖要求,以其自有资金和证券与投资者进行交易,从而为市场提供即时性和流动性,并通过买卖价差实现一定利润。

实行做市商制度的市场,一般来说不是散户主导的市场,更多是机构主导的市场。一般市场上不是仅仅一个机构,而是很多机构同时承担做市商职能。做市商会根据自己对行情的判断,报出一系列的卖价,同时也会报出一系列的买价。做市商制度对整个市场的价格的稳定,包括流动性,都有极多的好处。

亚洲更多实行的是竞价制度。因为我们跟欧美国家不同,更多是由散户或个人主导的市场。对于散户主导的市场,竞价制度是比较合适的制度。竞价制度又大体分为集合竞价和连续竞价。集合竞价主要用于市场开盘,开盘之后就进入了实时的连续竞价。

从交易制度上也有不同的成交方式和成交原则,也就是在有大量的买单和卖单,但不可能完全成交的情况下,优先成交谁的订单。一般情况下都会依照价格优先原则,这个是大家基本都在使用的原则。

但是仅仅一个价格优先,有时候还不能完全表达市场的诉求,所以开始有不同组合,包括价格优先-时间优先,实际上就是先以价格优先,在价格相同的时候按照报单的时间排序。

此外还有价格和数量优先,也就是在价格同样的情况下,再按照数量大小进行排序,至于具体是数量更大的优先成交还是数量更小的优先成交,就是不同的市场交易策略了。还有按照价格和客户身份为指标进行成交的,因为成熟的市场中会有做市商,那么在价格相同的情况下,它是优先保证做市商交易成功,还是保证一般投资者优先成交,这也是不同的撮合原则。

还有在按照价格优先原则情况下,再选择确定交易对象,这个更多是议价交易。包括价格优先原则之后,选择特定的卖方和买方作为它交易对象,这个也是一种议价交易。

还有一个就是按数量最大化为原则进行撮合交易,这个一般来说是在市场开盘时候用的比较多,叫成交最大量原则。在我们国家开盘的时候一般用的是依数量最大为原则进行撮合,但在连续交易的时候,就不是这个原则了。

这些都是交易所已经成熟的一些制度。而且在我们国家,证券交易所和期货交易所采用的也是不同的集合竞价方式。这是交易所的一些最基本的内容,算是做一个科普。

二、数字资产领域的中心化交易所和去中心化交易所

大部分朋友应该都有从事数字货币交易的经历,所以我们简单过一下数字货币交易所。数字货币交易所是能够让交易者购买或出售交换数字货币,是为数字货币提供流动性服务的平台。

数字货币交易所位于区块链产业链核心位置,交易所打通了区块链投资一二级市场,链接了项目方与普通投资者。交易所在整个区块链产业生态中处于重要地位,对行业的发展起重大的推动作用。

数字货币交易所按用户资产管理方式主要分为两类,中心化交易所和去中心化交易所。此外还有另外其他一些分法,比如进行数字货币间交易的交易所,以及进行数字货币和法币间交易的交易所。据我所知,数字货币和法币间交易的这类平台目前不多,可能场外有一些,场内合规的只有很少的几家。绝大部分交易所是数字加密货币间的交易,也就是我们常说的加密对。

中心化交易和去中心化交易,我们传统的交易所都是中心化的。为什么叫中心化?你在做交易的时候,是把你的资产打到交易所的账上,交易所会给你一个账户,然后所有的撮合过程,包括结算过程都在交易所内部完成。这个是中心化的交易所。

中心化交易所效率高,同时也便于交易所从自身角度做好风控。但是它有一系列的弊端。我们传统的交易所,通过制度的配套建设,把相应的弊端都规避掉了。

传统交易所本身发展了几十年甚至上百年,自身有很强的信用和信誉,当然它也有很强大的资本,同时还有监管机构。就算是有问题发生,他也会用自己的资金,甚至国家的资金,对用户的损失作出赔付。从制度设计上,传统交易所对自己托管的资金通过银行做了第三方托管,他自身并不掌握巨量资金,所以黑客即使进入系统也不可能把资金盗走。

加密资产交易所发展时间短,由于监管不到位,很多地方政府也没有监管,就会发生很多问题,最主要的就是用户的资金安全问题。比如前几天刚刚发生的某交易所7000个比特币被盗。

当然这个交易所有比较强的实力,它能够拿以往的盈利把这个损失给补上。如果我们假设一下,黑客盗的不止7000个,而是更多比特币,当被盗的资金额远远超出交易所自身的所有资产,交易所即使想赔也赔不起,那就只能倒闭。倒闭之后用户的资产怎么办?

前一段还有一个例子。有一个交易所突然发了一个公告,说创始人去世了,交易所里边所有资产的密钥,只有创始人自己有。这种情况你怎么办?这是加密资产中心化交易所存在的一些弊端。中心化交易所自然有他的一些优势:

它的交易深度足够,加密对的数量也多,流动性也好,交易的速度也是足够的。中心化交易所能够给用户很好的体验。

去中心化交易所主要是针对中心化交易所存在的资产安全问题而提出的解决方案。在去中心化交易所交易的时候,你的资产还在你的钱包里边,去中心化交易所通过链上交易实现撮合,只有撮合成功之后,才会实现资产的扣除或返现。

去中心化交易所不像中心化交易所进行撮合之前,先把你的钱打到中心化交易所的账上,这个是不存在的。在真正的撮合成功之前,所有的钱还都在用户的个人钱包里面,并且所有的交易记录在链上都是可查的,不可篡改和伪造,能够保证公开透明。

去中心化交易所对中心化交易所改进最主要在安全方面,此外它的业务模式比较简单,信息透明度也比中心化好,整个过程都是透明公开的。

它的痛点大致有两个:

第一个,因为去中心化交易所要把所有交易记录放在链上,就涉及到密码学问题,涉及到信息的防篡改问题,所以相对来说速度就会比较慢,就会影响到用户的体验。另外一个是价值生态的单一性。去中心化交易所,我们叫DEX,由于涉及到链就涉及到密码算法。不同的资产种类,从技术角度讲,就对应了背后的不同的非对称密码算法。比如说EOS和以太坊背后的密码技术就不同,使用以太坊的密码算法就不能够对EOS类型的数字资产进行操作,所以只能在DEX上做单一种类的这种资产交易。

这种因素也导致了去中心化交易所的交易量不够,交易深度也不够。绝大部分交易所在跨链上的能力是不够的,因为没有跨链技术,那么不同的加密货币之间的交易也不可能打通。如果同时做几个不同种类资产的交易,用户就需要分别到不同的交易所去做。

从数量上来看,目前去中心化交易所仅仅占了19%,中心化交易所的数量占到了81%。但是从交易量来看,中心化交易所的交易量占到了99.17%,去中心化交易所的交易量仅仅是0.83%。如果用经济学术语,去中心化交易所的行业集中度还相当低,这个领域还没有头部企业。这也是市场留给我们的机会。

三、CCDEX的去中心化和跨链

下面我们进入到今天最后一部分,就是我们的CCDEX。不仅仅因为CCDEX是我们的项目,而是我们觉得我们做的是面向未来的事情,代表了这个行业的发展方向。

CC是Cross-chain,跨链的意思,DEX是去中心化交易所,我们这个项目就是全球首个跨链去中心化交易所生态。

一般DEX效率不高,我们要做的是高效,解决用户的交易体验问题。在价值流通上我们要打通不同的价值生态,要做加密资产的全球化的价格统一市场。除了高效,更重要的,我们还要实现公平。

我们的几个关键技术,一个是跨链去中心化协议。跨链协议现在有多种方式,我们是基于最底层的密码算法来实现的可证明安全方案,而且这个算法我们是在区块链最核心的内核层面来实现的,它可以实现对上层所有应用的无缝链接和无缝支持,它的优势包括可以支持上千种主流数字资产。

第二个关键技术叫分布式的内存撮合引擎。我们设计了与区块链出块周期相匹配的集合竞价机制。不同的交易所会有不同的竞价原则,在我们这里只有一种竞价方式就是集合定价。因为区块链出块是一个周期性的事件,那么在有周期的情况下,我们就不可能做到实时的连续竞价。

匹配区块链的出块周期,我们采取了唯一的集合竞价,采用了成交量最大化原则为首要原则。这种方式能最大程度地保证各方在信息获取和交易方面的公平。它的优势,一个是高效撮合,第二个就是能够杜绝抢先交易,确保交易公平。传统交易所的很多客户会尽可能的把自己的服务器放到离交易所更近一点的地方,就是为了能够更早获取信息,获得抢先交易的权利。在我们这里,因为按照区块出块周期进行撮合,就最大程度地把抢先交易杜绝掉了。这对于个人或散户就更加公平,因为机构客户本来有更强大的计算能力和更科学的算法设计能力,但在这种方式下,他的优势无从发挥。

第三个是生态构建。为什么说我们做的是一个生态呢?大家可以把我们的交易所系统想像成京东商城,这个商城里面会有无数的撮合节点,有无数的交易所,不同的交易所因为自身的深度广度不够,所以很多订单在自身的范围内不一定能够撮合成功。撮合不成的交易订单把它贡献出来,由我们统一进行撮合,撮合成功之后,绝大部分手续费还会返给原来的交易所。

所以我们的设计,对于不同的交易所和不同的撮合节点,都是做了一个增量。所以跨链去中心化交易所的联盟和生态,在我们这里可以构成,它更多是一种基于制度设计上的优势。当然,不同的交易所可以选择自己的撮合机制,也就是确定自己的个性化发展路径,寻求差异化发展。

我们第一个实现了资产跨链,目前已经可以支持上千种主流数字资产,包括facebook要推出的libra,也在我们的支持计划中。

第二个我们通过两层网络,把撮合交易和结算分离,能够实现链上撮合链上结算,对撮合效率、交易吞吐量、结算效率都有极大提升,实现了交易系统跟底层公链之间的松耦合,有利于价值生态中其他交易所在业务上的个性化发展,也有利于系统在未来业务上的扩展。

第三个就是创新的交易机制,刚才也提到了,我们采取了一种基于区块出块周期的,而且以最大成交量为首要撮合原则的撮合机制,这种撮合机制能够有效避免抢先交易。

交易公平性方面。我们会把所有的行为代码化,把所有的代码公开,拒绝人为干预,也包括拒绝我们自己对交易的干预。在规则设计上对所有用户所有订单一视同仁。

采用多点交易撮合,按照最大成交量原则确定胜出的撮合节点,避免交易行为当中单笔订单价格对成交价格的影响,有利于价格的平滑波动,杜绝个别客户对市场价格的操纵。比如在传统交易当中,可能个别客户会通过一些少量订单,以极高的价格买进或以极低的价格卖出来操纵市场。在我们这个系统里面,因为我们贯彻了最大成交量原则,就可以把这些操作带来的负面作用完全规避掉。

采用与区块出块周期匹配的非连续性交易机制,有利于交易信息在分布式网络当中的扩散。任何分布式网络都有时延问题。我们现在一个出块周期是5秒钟,5秒钟对于信息扩散应该是足够的,也就杜绝了一部分客户通过信息获取优势,把它转化成抢先交易和套利的可能,同时也杜绝了一部分客户通过高频交易来对市场进行操纵的可能性。

再展开说下撮合成交原则。撮合是最大成交量原则,也就是确保最大成交量,保证较高的交易吞吐能力,这也是我们为什么可以做到效率比较高。第二点,成交总量最大不代表单一交易量最大的就一定成交。最大成交量原则可以有效防止大型交易所利用自身优势阻碍其他小交易所的发展。此外它也有利于提高市场的流动性。这种规则也提高了小额订单参与者的积极性,提升了交易的公平性,保护市场中的中小投资者的利益。

根据我们的一个内测指标,我们目前支持BTC、ETH、RC20等十几种主流货币,实际上如果把非主流算在内,我们可以支持上千种加密资产。在撮合性能这个方面,我们现在在自己的内测网上测试,撮合速度超过10万笔每秒,结算速度是每秒钟6000笔,这个速度对正常的交易也是足够的。

未来发展规划,一个是在技术上我们进一步完善,首先要保证更高的安全性以及更良好的用户体验。第二点,我们在规则上要做进一步的优化,其中包括产品品类的增加,这也是交易所的核心竞争能力之一。我们前期肯定也是基于现货交易,后期我们还会增加期货、期权、指数、杠杆交易,引入做市商,以及更多的数字货币加密对。第三点就是针对现有交易所的一些问题,我们会建立健全相应的交易方面的规则、交割方面的规则、结算方面的规则、风控方面的规则。第四点是生态的进一步健全。我们会与不同类别的项目方达成深度战略合作,把我们的生态作进一步的健全完整。这个工作我们目前也在做,而且也有很迅速很好的进展。

最后一点就是市场运营。当然一些常用的市场方式我们也会用,但我们更会针对市场不同的状况,从制度层面做出针对性的调整。举个例子,比如说期货交易所,每到节假日,各大期货交易所都会出具风险提示函,同时把保证金作出相应的上调。另外在日常,如果市场不景气,交易所就会酌情减免交易手续费。也包括做市商制度的引入等多个层面,从制度上作出调整,而不仅仅是传统的发放糖果和一般的激励。实际上就是针对用户的属性,分别给出不同的回馈,从制度设计上增加用户的粘性。

我们对数字资产交易所发展阶段的判断,是类似于传统交易所从野蛮生长阶段向行业自律阶段的转化时期。因此,CCDEX要做的事情,我们认为并不单纯是几个技术小伙伴们自己的事情,而是代表了这个行业的发展方向和发展前景,未来我们甚至有野心,颠覆掉目前的期货、证券交易所的交易模式,至少是对现有交易模式的完善,通过这种技术手段上的完善,实现传统交易所交易成本的节省。

主持人结语:

我们再次感谢在帮忙之中抽空过来分享的高承实博士。高博士从专业的角度给大家带来了关于交易所的精彩分享,相信对大家了解交易,选择交易所一定有所帮助。

因为对我们大多数人来说,我们虽然在很多交易所做了买卖交易,但是我们未必对他了解。

感谢以下媒体、社区、和机构的转播和支持:宏链财经、布道财经、币快报、禧钥财经、区分社区、上海链通联盟、链游玩家、比特大学商学院、震天财经、魔力商学院、优金墨学院、WBF&WBFex、GLAB、拓扑区块链大学。