セキュリティをコアとして、ArtexSwap の Dex の別のアーキテクチャ

ArtexSwap は、Artela EVM++ と Aspect テクノロジーを使用して MEV リスクとラグ プルの問題を解決し、トランザクションのセキュリティと効率を向上させる分散型取引所で、高いセキュリティと柔軟性を必要とする分散型取引シナリオに適しています。

イーサリアムは、その創設以来、デジタル通貨、世界的な決済、アプリケーションの技術的な本拠地であり続けています。 DEX は分散型金融 (DeFi) の基礎です 結局のところ、DEX と DeFi を離れるのは単なる空虚な話であると言えます。ブロックチェーン上で動作するプラットフォームとして、ユーザー間の直接取引を実行し、第三者機関の監督を受けないため、より高度な金融商品を作成できます。

1. Dex の主流アーキテクチャ

現在、DEX はイーサリアムのエコシステムで開花しており、各モデルには機能、スケーラビリティ、分散化の点で独自の長所と短所があります。

さまざまな取引メカニズムに従って、DEX は 2 つのカテゴリに分類できます (以下に示すように)。

1.1. オーダーブックに基づく DEX

オーダーブックは本質的に、まだ署名されていないさまざまな市場で買い注文と売り注文を自動的に検索するマッチング アルゴリズムです。売買注文。効率的な価格マッチングと柔軟な取引戦略が必要なシナリオに適しています。簡単に言えば、オーダーブックの流動性はトレーダーとマーケットメーカーという 2 つのソースから得られます。

詳細資料: 「簡単な分析: オーダーブックモデルと自動マーケットメイキング AMM」(付録を参照)

1.2. 自動マーケットメーカー (AMM)

自動マーケットメーカー (AMM) は、DEX と流動性における価格設定の一種です。決定メカニズム。簡単に言えば、流動性プールに流動性資産（2つの資産）を提供するマーケットメーカーです。流動性プール内の準備金の積は、k 値に維持されます。ユーザーがコインを持ち出すと、k 値を維持するために別のコインを流動性プールに提供する必要があります。

AMM について詳しくは、「UniswapX 調査レポート (パート 1): V1-3 開発リンクの概要と次世代 DEX の原理革新と課題の解釈」を参照してください。

1.3 DEXの値は？

[数据来源：THE BLOCK]

CoinGecKo の統計結果によると、2024 年 7 月 9 日の時点で、既知の DEX 取引所は約 835 あり、24 時間の総取引量は 83 億 5,000 万米ドルで、そのうち月間訪問者数は 32 億米ドルに達しています。回。

取引高で3大分散型取引所は、BabyDogeSwap、Uniswap V3 (イーサリアム)、Orcaです。

DEX と CEX の上位 3 取引所の 24 時間取引高を計算しました。DEX は 1 日の取引流動性の 16% を占め、DEX の 24 時間取引高の前年比成長率を比較しました。 2023 年のこの時点までの取引量は 315% (2023 年には 20 億回) で、取引量は前年比 166% (2023 年には 1 億 2,000 万回) 増加しました。明らかに、市場には分散型取引プラットフォームに対する大きな需要があります。

分散型取引所 (DEX) はトランザクションに決定論的なスマート コントラクトを使用するため、中央集権的な第三者による介入はありません。この透明性の高い運営方法は、従来の金融市場とはまったく対照的です。

たとえば、2022年、当時最大の仮想通貨取引プラットフォームの1つであったFTXは、ユーザー資金の流用による一連の下落のさなか破産し、広範な市場ショックを引き起こしました。

さらに、DEX は分散型アプローチを通じて金融包摂を向上させ、一部の CEX は地理的位置またはその他の要因に基づいてユーザーのアクセスを制限する場合があります。

しかし、一般に、ユーザーはインターネットにアクセスし、互換性のある自社構築ウォレットに接続するだけで DEX サービスを使用できます。このモデルにより、面倒な登録や審査が不要となり、新規ユーザーは迅速かつ簡単にプラットフォームに参加できるようになり、ユーザーエクスペリエンスが向上します。

2. DEX の主なリスク

分散型取引所 (DEX) は、取引の実行を保証し、透明性を向上させ、許可なくアクセスできるようにすることで、取引と流動性の提供の敷居を大幅に下げます。ただし、DEX には以下の側面を含むがこれらに限定されないいくつかのリスクも伴います:

1. スマート コントラクトのリスク: ブロックチェーン テクノロジーは金融取引を安全に実行できますが、スマート コントラクトのセキュリティは開発チームのスキルに依存します。レベルも経験も。
2. 最前線のリスク: オンチェーン取引のオープンで透明な性質により、裁定取引者や MEV ロボットが最初に取引を行い、一般ユーザーの価値を獲得する可能性があります。これらのボットは従来の金融市場の高頻度トレーダーに似ており、より高い取引手数料を支払い、ネットワーク遅延を利用することで一般ユーザーの取引から利益を得ています。
3. ネットワークリスク: トランザクションはオンチェーンで実行されるため、DEX トランザクションのコストは高くなる可能性があり、ネットワークが混雑したりダウンしたりするとコストはさらに高くなります。したがって、ユーザーは市場変動の影響を受けやすくなります。
4. ラグプルリスク：分散型金融（DeFi）の分野でよくある深刻な問題 多額の投資家の資金を集めた後、突然流動性を引き出し、資金を持ち逃げするプロジェクト当事者が多数います。ラグプルの現在のリスクは大きく 3 つのカテゴリに分類できます:

• 流動性の引き出し
• 開発者が大量のトークンを保有または追加発行
• 偽のプロジェクト

この詐欺により投資家は多額の損失を被るプロジェクトの価値は瞬時にゼロに戻ります。これはDeFi市場全体の信頼に大きな影響を与えました。

例如，2021年發生的SushiSwap事件就是一個典型的例子。 SushiSwap的匿名創始人Chef Nomi在該項目籌集大量資金後，突然將開發者基金中的價值1300萬美元的SUSHI代幣出售，引發市場恐慌，導致代幣價格暴跌。

雖然後來Chef Nomi將資金歸還，並由社區接管專案管理，但這一事件對投資者造成了巨大的損失和心理衝擊 。

3、從Bancor延伸到DEX的問題

如果說誰是第一個吃AMM這只螃蟹的項目那就不得不提一下Bancor了，說起來有點可憐，在DeFi熱潮之前它並未受到廣泛關注，因此許多人錯誤地認為AMM是Uniswap發明的。

如今，隨著Bancor V2版本，才推出，儘管V2引入了諸如預言機提供最新價格和根據預言機價格更新代幣池比重等創新設計，但它仍存在一些缺點。

• 預言機的引入雖然可以提供更準確的價格訊息，但也帶來了實施上的挑戰。例如，如果在中心化交易平台上沒有相應的交易對價格，這就產生了一個先有雞還是先有蛋的問題。此外，預言機的可靠性和安全性也值得關注，預言機可能會成為攻擊的目標，​​導致價格操縱和其他安全問題。
• 動態池模式雖然能夠根據預言機的價格更新代幣池的比重，但在市場波動性較大的情況下，流動性提供者（LP）可能會面臨更大的虧損風險。市場波動性越大，LP的無常損失可能越嚴重，這可能會導致流動性提供者撤資，進而影響流動性池的穩定性和交易效率。
• Bancor的設計也可能面臨對手方風險。雖然引入了預言機機制，但如果市場價格波動劇烈，預言機無法及時更新價格，流動性提供者仍可能面臨較大的風險。預言機價格更新不及時或不準確，都可能導致LP在價格波動中虧損。

儘管Bancor V2版本引入了許多創新設計，但其複雜性也增加了使用者的學習和使用門檻。相較於其他較簡單易用的AMM模型，Bancor可能需要使用者俱備更多的專業知識和技術背景，才能充分理解並利用其新功能。這可能會限制其用戶成長和市場接受度。

4、ArtexSwap的DEX實作

ArtexSwap平台的運作方式類似Uniswap，但透過使用Artela EVM++的本身功能增強了安全性。

4.1Artela的可擴充性機制

首先，為了更了解ArtexSwap的底層環境，要我們先來簡單來談談Artela的底層運作機制。這裡的可擴展性其實包含兩層意義，也就是EVM的擴展性和效能。

對於擴展性，Artela引入了Aspect技術來實現，這項技術支援開發者在WebAssembly（WASM）環境中創建鏈上自訂程序，這些程式可以與EVM 協作，為dApp 提供高效能的客製化應用特定擴充。

可擴展閱讀：《V神全文解讀：Web3.0 基礎設施的下一站，是「封裝 or 擴充」？ 》(見附錄)

而從性能的角度而言就是改善EVM的執行效率，我們都知道EVM是一個串行的虛擬機環境，相較於如今的硬體來說這種方式的利用率是非常低下的，所以並行處理就顯得尤為重要了。

要實現並行執行如​​何解決以下幾個問題：

1. 如何解決同時期執行的事物是否有衝突？

採用預測性樂觀執行的平行執行策略，假設初始狀態下事務之間沒有衝突，每個事務記錄修改但不立即最終確定。

在事務執行完畢後進行驗證，檢查是否有衝突，若有則重新執行。

預測性是透過 AI 模型分析歷史交易數據，預測交易依賴關係，最佳化執行順序，減少衝突和重複執行。

相比之下，Sei 和Monad 依賴於預先定義的交易依賴關係文件，缺乏Artela 基於AI 的動態預測模型的自適應能力，是Artela 在減少執行衝突方面的優勢

2. 如何提高IO的速度，減少事物執行的等待時間？

採取非同步預載技術來解決狀態存取所造成的輸入輸出（I/O）瓶頸。

Artela 在交易執行前，透過預測模型預先將所需狀態資料從慢速儲存（如硬碟）載入到快速儲存（如記憶體）。這種提前加載和快取的數據技術，使多個處理器或執行線程能夠同時訪問，提高了執行的並行度和效率。

3. 如何解決資料寫入時的膨脹和資料庫處理的壓力增加問題？

Artela 結合多種傳統資料處理技術，開發了平行儲存系統，提高了平行處理的效率。平行儲存系統主要解決兩個問題：一是實現儲存的並行化處理，二是提高資料狀態高效率記錄到資料庫的能力。在資料儲存過程中，常見的問題包括資料寫入時的膨脹和資料庫處理壓力增加。為此，Artela 採用了狀態承諾（State Commitment，SC）與狀態儲存（State Storage，SS）分離的策略。這個策略將儲存任務分為兩部分：一部分負責快速處理操作，不保留複雜的資料結構，以節省空間並減少資料重複；另一部分則記錄所有詳盡的資料資訊。此外，Artela 透過將小塊資料合併成大塊來減少資料保存的複雜性，從而在處理大量資料時不會影響效能。

此外，驗證器節點支援水平擴展，網路可以根據當前負載或需求自動調整計算節點的規模。此擴容過程由彈性協議協調，以確保共識網路中的運算資源充足。

透過彈性計算，網路節點的算力可擴展，實現了彈性區塊空間，允許根據需求申請獨立的區塊空間，既滿足了公共區塊空間的擴展需求，又保證了性能和穩定性。

使得DEX在面對高峰交易時候網路也能像Web2的彈性擴容一般從容的應對。

值得一提的是，彈性區塊空間作為一種橫向擴展區塊鏈性能的解決方案，其前提是「交易可並行化」，只有交易並行度做上去後，才需要橫向去擴展節點的機器資源，以提升交易吞吐量。

4.2 ArtexSwap的DEX安全探索

ArtexSwap目前已經更新到了2.0的版本，從ArtexSwap的架構來看，主要集中在三個安全方面所展開，即：

• 預防惡意行為？
• 怎麼避免用戶交易時受到Rug Pull的侵害？
• 如何去防止高滑點的情況的發生？

Blacklist機制

黑名單機制是屬於安全重心前置的一種策略，因為從行為的角度來說，參與過「壞事」的地址和使用者再次作案的機率是很高的，透過將具有危險性標註的帳戶，地址和合約進行標註，在交易之前ArtexSwap平台可以對交易的雙方和環境進行先驗，Blacklist機制會持續監控交易活動，逐個排除是否存在黑名單列上的「危險分子”，當檢測到來自黑名單帳戶的操作請求時，會自動阻止這些請求，以防止惡意行為發生。

例如，如果某個帳戶因為參與過Rug Pull或其他詐欺活動而被列入黑名單，該帳戶將無法在DEX上進行交易或添加流動性，從而保護其他用戶免受潛在損失。

本質上來說，ArtexSwap提供一套重心後置的C端被動防禦體系。

Anti-Rug機制

Rug Pull是指開發者或大持倉者突然增加代幣供應或抽走流動性池中的大部分資金，從而導致代幣價格暴跌，投資者蒙受巨大損失。

這類一般是伴隨著合約有後門的情況，進入到這一步一般是Blacklist機制下的漏網之魚，因為黑名單的信息是存在一定的滯後性的，所以一般情況分為兩種：

1. 這個合約漏洞未被發現，

2. 發現了黑名單沒有。

先說第一種，對於沒有直接證據證明代幣合約是有問題的，ArtexSwap一般採取樂觀的機制進行處理，即默認它是安全的，但是ArtexSwap的平台會一直會監控任何試圖大幅增加代幣供應量的操作，一旦發現這一類的情況將會進行阻止，並且同時阻止其它用戶對相關代幣的交易來避免損失。

第二種則是依賴鏈下訊息通信，Aspect在啟用鏈下訊息通信的情況下是允許在區塊鏈之外進行互動和資料交換。這使得ArtexSwap可以即時從第三方的資訊來源中獲取相關惡意合約的地址，然後對整個DEX上的代幣合約進行安全性檢測，一旦發現存在某個惡意合約，直接阻止其相關的全部操作。

Slippage機制

需要明確的是，在AMM的流動性機制下，發生發生高滑點導致損失是大機率的事件。簡單說一下，滑點是指交易執行價格與預期價格之間的差異，當市場波動大或流動性不足時，滑點會變得顯著，這是機制問題。 🎜

顯然，對於Slippage的預防是一個「預測性」的問題，針對於流動性不足而言解決的難度是不大的，ArtexSwap平台的合約只需要對流動性池做實時性的監控就能達成這一目標。困難在於市場的波動，因為市場是外在的事件訊息，首先想到的就是接入預言機來實現市場狀態的取得。 ArtexSwap為了實現這一點，需要用到其運行的基礎環境，Artela是支持Aspect技術的，ArtexSwap通過借助這一點在鏈上創建一個dApp，dApp可以與第三方預言機進行交互來獲取市場的波動，並且Artela支持AI代理，透過市場的狀態數據和AI的來對某時刻交易的高滑點進行預測，並且結合前面提到的流動性監控來綜合得到一個預估值，預估超過一個閾值（30% ）時，阻止交易執行，從而保護交易者避免因價格劇烈波動而導致的損失。

5、總結

儘管我們不確定當前的DEX模式能否支持長期增長和機構應用，但可以預見，DEX將繼續成為加密貨幣生態系統中不可或缺的基礎設施。

還是那句話，每一次成功的騙局背後，都可能會有一個用戶停止使用Web3，而DEX 生態在沒有任何新用戶的情況下，將無處可去，因此對於DEX 來說，失去安全，就是失去一切。

只不過目前DEX 賽道火熱的大背景之下，衍生品的敘事似乎也能長盛不衰，但長期來看，DEX是用戶最確定性的需求，所以再多的關注也不為過。

附錄

《淺析：訂單簿模式與自動化做市AMM》

https://mirror.xyz/coincapital.eth/jkCgaKOOtXUn2Iv47y_1npwsyC5Cm0L3GoVhTUA-Web一站，是「封裝or 擴充」？ 》https://www.blocktempo.com/is-the-next-step-for-web3-infrastructure-encapsulation-or-extension/

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