DEF:從Radix、StarkWare技術推論：DeFi需要一個什么樣的底層網絡？_Definex

ps：頭圖展示為“去中心化網絡的抽象概念”

如果我們深入layer2和layer1的技術邏輯，可能會發現：

有些DeFi適合在layer1擴容，選擇以“分片”技術見長的Radix、Near，而有些DeFi適合在layer2構建高頻繁交易區域，例如選擇StarkWare的StarkEx系統。

文｜Li

DeFi已然成為加密貨幣世界不可或缺的組成部分。

整個2020年，DeFi規模得到了空前增長。據DefiMarketCap統計，Top100DeFi代幣的市值已經接近千億，而通過查閱可知，DeFi鎖倉資產也已經超過500億美元。

上圖為DeBank顯示的DeFi鎖倉資產變化

這個龐大的數字是基于以太坊形成的，如今，以太坊已經承擔著BTC、ETH以及DAI等其他鏈上資產的流動價值，但根據以太坊的運行邏輯，在這個龐大的數字背后，是巨大的資源消耗。

通過查閱以太坊gas消耗量可知，在ETH價格不斷攀升、DeFi應用不斷增加的今天，以太坊單日礦工收入峰值已經超過2700萬美金。除了常規的區塊獎勵外，這個數字中很大部分收入是由DeFi用戶調用智能合約所致。

兩筆共10億枚XRP從Ripple?Escrow錢包解鎖 價值約5.75億美元:Whale Alert數據顯示，北京時間4月1日08:00，兩筆共10億枚XRP從Ripple?Escrow錢包解鎖，價值約5.75億美元，交易哈希分別為1DD977A33E00022C7588E8DC2C5DD41B5B45EEE98F448CBD389052BBEEE007F6和D6B3159EEDCE5E391CE9EF81E0DA7A03D4494789BA49E74A0D9CC4F79DD6B5A6。注：按照慣例，Ripple 會在每個月的第一天解鎖10億枚XRP。但這些資金中的大部分通常會在同一天的晚些時候重新鎖定在托管錢包中。[2021/4/1 19:35:16]

gas費過高不僅僅增加了用戶使用加密貨幣的門檻，從更高的維度看，這阻礙了加密貨幣出現的初衷：普惠金融。

所以，加密貨幣需要解決交易中的成本問題，實現更低成本的DeFi交易。目前很多公鏈項目已經有了明確的發展路線圖，以太坊的DeFi最多，所以目前其擴容方案最具有代表性，方案有三：轉向PoS、分片、layer2。

以Layer2技術擴容的代表項目有StarkWare、Matic、Celer等，而以分片等方式擴容的代表網絡有Radix、Near等。兩種形式從技術上各有所長，對DeFi賽道的幫助也有所差異，本文中，我們將以這兩種擴容設計來推論：DeFi需要什么樣的加密貨幣網絡？

1.Layer2是目前最容易實現的擴容方案

以太坊和其他公鏈，都在嘗試利用多鏈結構擴容，例如以太坊2.0可能實現的同構分片、波卡正在實施的異構分片、COSMOS的跨鏈結構。而新出現的雪崩協議等網絡，在多鏈結構里更細化的定義了功能分層和功能模塊化實現擴容。

5億枚XRP從RippleEscrowWallet交易所轉入Ripple錢包，價值1.3億美元:據WhaleAlert數據顯示，北京時間08月01日22:09，5億枚XRP從RippleEscrowWallet交易所轉入Ripple錢包，按當前價格計算，價值約1.3億美元，交易哈希為：3780B6F54C0191F62247B11A85D2883E4B791B899D24C82C5D0763D3B4384626。[2020/8/2]

這些都是龐大且長遠的設計，例如波卡未來還需要經歷插槽拍賣、COSMOS還需要建立更好的生態，其余的鏈的技術進展和生態建設也還處于初期狀態。

對于其他更聚焦于擴容的項目來說，會更聚焦在單個網絡結構里，例如在layer1實現分片，代表項目是Radix、Near。從長遠來看，layer1的擴容是必然。在這些網絡兼容EVM后，Defi都可以快速的遷移到網絡上，如果解決資產的轉移問題，這些網絡都會成為以太坊的擴展網絡。

不過對于DeFi需求旺盛的牛市，layer2的擴容落地很有必要。

以以太坊為例，以太坊的PoW鏈其性能遠不如信標鏈，如果以太坊可以成功轉向PoS，那其性能會有質的提升，不過以太坊轉向PoS還會經歷漫長的過渡期，在PoW鏈承擔網絡出塊的階段，只有layer2是最快實現的擴容方案，很多有先見之明的項目已經開始建立layer2的測試應用，例如AAVE、Synthetix、dYdX等，不過layer2的原理，會產生一些新的關聯問題。

2.簡析Layer2的原理

3000萬枚XRP從Ripple錢包轉出，價值533萬美元:據WhaleAlert數據顯示，北京時間06月30日08:59, 3000萬枚XRP從Ripple錢包轉入rMND5v開頭地址，按當前價格計算，價值約533萬美元，交易哈希為：C8C7CA37B422492CDB2E501F5008A1B0631A51F065CE4511848DC36E53284A24。[2020/6/30]

讓我們來看一下Layer2的原理。

還是以以太坊為例，其layer2解決方案，是在以太坊上建立一個鏈下結構或者側鏈結構，將以太坊上的地址余額映射到layer2層，然后在layer2層完成賬戶之間的交易以及其他操作，然后再將結算結果反饋回鏈上，確認最后的地址的數據變化。

這樣對于運行在layer2的DeFi應用來說，只有剛剛啟動layer2層和最終結算的時候，layer2和鏈上有交互，其他的交易過程都在layer2發生，不會占用鏈上的資源，可以實現快速處理交易以及有效減少gas的消耗。

但這種方式仍有兩個關聯的顧慮：

1.如果主鏈性能不佳，在鏈上出現擁堵的時候，layer2與賬戶結算仍可能需要較高的gas費和較長的確認時間。

2.在layer2層可能無法執行與鏈上其他資產、合約的交互，如果可以交互，仍需要多次調用鏈上資源，會產生1的問題。

因為除了交易被打包后形成區塊存儲在鏈上外，所有智能合約也是上傳到鏈上的，DeFi的常態是資產合約、借貸、交易合約之間相互調用，所以當合約之間發生調用的時候，就是占用鏈上資源的時候。

動態 | 3000萬枚XRP從Ripple轉入Ripple Otc Distribution錢包 2100萬枚XRP從另一Otc錢包轉出:據Whale Aler監測，北京時間9月24日7:44，Ripple區塊鏈上3000萬枚XRP從Ripple（rBg2FuZT開頭地址）轉入Ripple Otc Distribution錢包（r9B3osC開頭地址）。隨后8點16分，2100萬枚XRP從另一Ripple Otc Distribution錢包（rMaV5QT2開頭地址）轉入未知地址（rEFtdHu開頭地址）。[2019/9/24]

這代表其一：支付gas費過程是無法避免的，其二：DeFi需要豐富的可組合性。

所以解決問題的根本在于，解決以太坊PoW鏈帶來的gas問題并保持DeFi之間可組合性。這就帶來了答案：如果layer1層的性能足夠快，并不需要layer2去擴容，如果不是適合layer2的業務，盡量使用layer1擴容技術，因為layer2會影響智能合約的組合性。

3.StarkWare的layer2設計舉例

不過牛市的火熱需求里，layer2是很多項目謀求發展的選擇，例如dYdX將以StarkWare的技術搭建StarkEx系統用于永續合約交易。我們來看StarkWare的技術邏輯。

StarkWare其目標是在以太坊下層建立一個網絡，該網絡與鏈上的交互過程以及layer2層的通訊過程會應用Rollup以及零知識證明以保護其安全，但在這個網絡內應用各類DeFi的前提是需要把DeFi部署在StarkWare的網絡里。

動態 | 2000萬枚XRP從Ripple OTC Distribution錢包轉出:據Whale Alert監測，北京時間6月25日10:04，rMaV5開頭的地址轉出2000萬枚XRP至另一地址。經查詢，該發送地址被標記為Ripple OTC Distribution Wallet。[2019/6/25]

StarkWare未來將形成的layer2網絡結構

例如dYdX是訂單簿形式的DEX，在沒有應用layer2之前，dYdX的訂單簿撮合是在鏈下工作的，會將結算數據與鏈上交互同步，這個過程會產生高額的gas費，應用layer2后，StarkEx系統會將結算過程在layer2層完成，這會明顯降低這個過程的gas費消耗。

但這會帶來一些關聯的影響，例如使用的步驟會略復雜，可能無法在移動端應用、以及可能會產生layer2的開戶成本。此外，帶來最大的問題是，如果dYdX想要與其他DeFi協議開啟組合應用，需要其他DeFi應用也部署到這個網絡里。

從加密貨幣的初衷來看，這并不是普惠金融的做法，其應用可能最終會成為高級用戶和專業用戶的領地。

因此相比于能讓一些DeFi跑的更快的layer2，一些DeFi更適合使用layer1的擴容方案或性能更高的網絡。

例如Compound曾透露可能會轉移到其他公鏈，訂單簿形式的DEX需要大量的交易過程，因此也更適合layer2。而借貸、穩定幣、AMM池等會更適合運行在性能更好的網絡上，在豐富的組合性上發揮最大價值。

4.更符合DeFi特性的Layer1擴容思路

那如何確認DeFi需要什么樣的layer1呢？Radix在其網絡設計中給予了一定思路：

1.解決共識問題帶來的性能瓶頸。

2.盡力打造可組合性。

所以Radix采取了一些另辟蹊徑的方式。

前文我們提到的同構分片、異構分片，其中分布的片，是一部分節點組成的鏈。可以理解為劃分一些節點成為一個分區，這個分區獨立其他分區存在，分別處理任務，

例如以太坊2.0，如果還依據原來執行分片的路線圖，初期可能建立64個分片，而這些分片都最終由信標鏈來完成交易驗證，分片之間的通訊叫做“交聯”，如果其中一個分片需要驗證其他分片時，才會進行分片間通訊。而因為分片的存在，DApp開發者在以太坊上開發DApp的時候需要選擇一個分片來做為主要的處理區。

這意味著這個DApp如果需要向其他分片獲取數據的時候，會出現一些冗雜的步驟。在波卡、COSMOS實現的結構也是如此，波卡的平行鏈就是異構分片結構里的分片，平行鏈之間的交互是通過中繼鏈進行，但交互過程較為復雜，需要平行鏈之間去單獨定義。COSMOS也是如此。

這樣的分片，是一種劃定界限的設計，每個分片鏈會形成一定的孤島效應，自然會出現一些后續問題。

但如果變化一下思路就可能產生一些新的技術思路。

例如Radix在數據庫分片的形式之上設計了新的共識機制。可以理解為一個數據庫分片+共識的新的分片結構。

Radix的分片部署示意圖

這種分片不同于上文提到的定義一些節點作為分片鏈，而是把加入網絡的計算資源全部先切分為不同的分片，分片不是通過鏈劃分的，而是通過隨機命令隨機分配到已經確定的分片位置里，這些通過命令分出的分片再組成一個個大的分區。

這種預先設定好分片位置，然后動態的將命令分配到各個位置形成分片的方式，需要通過共識來確認最終的狀態。Radix的Cerberus共識是執行這個過程的，與信標鏈的ghost算法實現最終確定性一樣，Cerberus共識可以確定交易的排序以及形成最終的數據集交給驗證者驗證。

這樣做最好的方式是，可以實現更大的并行，調動所有的資源去使用，而不是固定分區帶來的一些邊界問題。

其次，重要的問題是組合性。

對比以太坊，鏈上的組合性是智能合約之間的相互交互，例如通過Compound借貸出的cToken等可以在其他DeFi里進行挖礦以及swap。這就代表了DeFi的合約要調用Compound合約去確認cToken。該合約之間的調用是組合性的體現。

如果兩者不在同一個網絡或者分片里部署，那就很難組合到一起，需要網關的處理或者需要一個映射的智能合約存在。

為了解決這個問題，Radix的思路是，減少智能合約的編程復雜性，因為智能合約中一定會對賬戶的賬本做記錄以輸出最終結果，但如果在layer1里實現，就可以把智能合約換成更小單位的執行過程，Radix將這個執行單位成為“組件”，其提前定義了“組件”的功能，這些組件的執行非常簡單直接，從而讓多個組件組合在一起也可以快速執行DeFi的業務。

例如，當一個智能合約是轉賬的情況下，這個智能合約需要對兩方的賬戶做編輯，即形成一個小的總賬本，在轉賬方銷毀，在接收方增加。而如果使用Radix的組件設計，將組件設計為a的轉賬代幣屬于b即可，這樣執行起來非常快速，無需更多的證明。

這會實現足夠多的組合可能性。

Radix的組件示例

據官方技術文檔介紹，目前Radix基金會建立的組件將包含DeFi應用的一些標準功能。會包括：資產、賬戶、流動性池、交換系統、可購買資產、數據預言機等。

這些組件都可以直接實例化，例如通過API調用創建自定義token的供應或者以各種方式進行模塊化組合創建更復雜的功能。

5.是否能期待DeFi應用在新網絡？

就像Compound曾透露在考慮新公鏈一樣，對于當下紅極一時的DeFi來說，選擇新網絡，是有挑戰的。

遷移到另一條公鏈的可行與否，不僅僅是性能上的考慮，與這條鏈對于以太坊、比特幣等網絡的資產兼容、鏈上基礎貨幣的價值都有偌大的關系。

所以暫時看，沒有DeFi能夠逃離以太坊，但不乏有新的嘗試出現。2月11日消息，Chainlink、Aave、mStable和Messari、Radix宣布聯合推出了一個新的DeFi聯盟GoodFi。這個聯盟旨在促進DeFi行業的教育、研究和實踐發展。這讓我們看到了希望。

期待成本低、體驗好的DeFi早日出現。

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