【转】JOYSO — 混合式去中心化交易所

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前言

JOYSO 是我们公司最近在做的产品，是一个基于以太币智能合约的混合式去中心化交易所。支持ERC20代币与以太币之间的交换。这篇文章是要介绍 JOYSO 智能合约。更多消息可以到 joyso.io 查看。

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JOYSO 为混合式去中心化交易所，用以太坊智能合约处理使用者账号, 余额, 以及撮合逻辑。中心化的撮和服务来撮合可以 match 的单子。先简略写一下JOYSO 的特性，后续再一一说明。

1. 中心化撮合，链上结算
2. 实时确认
3. 近中心化交易所的用户体验
4. 防止 front-running attack

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-Joyso 架构-

流程：

1. 使用者根据当前的挂单簿下单，若有可以撮合的单子，会由 matching server 撮合并送到区块链上等待确认。而剩下的余额会转为相对应的买/卖单，回到挂单簿上
2. 如果没有可以撮合的单子，这个挂单会停留在挂单簿上，等待有缘人挂单撮合。

细节：

1. 由于 JOYSO 可以确定 matching server 每笔撮合一定会上链。所以会实时更新挂单簿，可以让使用者不用等待区块确认直接做下一笔交易。
2. 也因为由 matching server 负责撮合，所以不会像其他去中心交易所一样会有多笔撮合同时抢单的状况，同时也确保矿池不会影响交易顺序，因为只会有一笔合法的撮合。
3. matching server 会跟据区块链上智能合约以及当下 JOYSO 已撮合却未上链的信息，还有已经下单却未被撮合的信息来分析用户下单是否合法。若合法则会接受该笔挂单。
4. 除了把链上链下当下信息整合算出来的合约状态来接受挂单之外，我们还要确保在交易未确认前，智能合约的状态没有受到不可预期的更新。更细一点的说法，因为我们是交易所，我们要防止的是当智能合约在做交易时，其中一方使用者的余额不足。所以我们要确保交易未确认前，智能合约的状态没有受到不可预期的余额”减少”。所以我们在智能合约里多做一层权限管控，只能由 JOYSO 认定的地址对合约发起这些交易。
5. 即使只有 JOYSO 可以发起这些交易，智能合约仍会检查 JOYSO 送到合约上的内容是否含有该使用者的签章，会由这个方法来确认使用者签过章接受由 JOYSO 帮忙撮单的结果。
6. 除了验证使用者签章之外，智能合约还会检查该单的状态，不会乱扣使用者的余额。比如，当一笔挂单为”卖 JOY 10 个，每个为 1 Ether”，那智能合约最多只会交易掉该用户10个 JOY，并且每个 JOY 的金额不会“小于” 1 Ether。反之若挂单为“买 JOY 10 个，每个为 1 Ether”，那智能合约最多只会交易掉该用户 10 个 Ether，并且每个 JOY 的收购金额不会“大于” 1 Ether。
7. 使用者仍可直接对智能合约出金，智能合约若接收某使用者直接提领的要求，会给 JOYSO 一定的时间完成在未确认列表里与该用户有关的交易。而 JOYSO 在接收到智能合约送出的 event 之后也会下架该使用者的挂单，以免出金后影响交易正确性。

-Joyso 智能合约概观-

其他

1. 从架构图来看，前半部是跟中心化服务器一样，会需要标准的服务器服务以向使用者提供好的体验。后半为去中心化的部分，用智能合约确保使用者权益。惟在送上区块链的部分，以太坊因为每个区块有 gas 使用上限，且 15 秒才产生一个区块。现在去中心化交易所已占掉以太坊大部分的交易，若再更多的话，往后的吞吐量是不够的。
2. 相比于其他完全去中心化系统，JOYSO 服务器已避免了错勿的撮单会浪费 gas。除此之外，降低每笔撮合所需要的 gas，以及降低需要上链撮合的交易数量，是我们尝试要增加 JOYSO 合约吞吐量的两个方式。
3. 为了要降低每笔撮合所需要的 gas 量，JOYSO 每笔撮合里面会有多个挂单。只要符合使用者利益的可以同时撮合，相比于其他去中心化交易所每个撮合都是两个挂单，当无法完全撮合会需要多余的交易。另外，由于交易由 JOYSO 服务器负责送出，我们可以自己计算event的通知以及内容，不用写在区块链上。最后是区块链上空间的共享，我们尽可能压缩智能合约结账所需的数据。

安全性

Joyso 为中心化撮合，所以这边要特别分析中心化撮合会对使用者的影响。

1. 因为智能合约上的规则，JOYSO 无法在没有取得使用者同意下，随意乱动使用者的余额。即使有使用者的签章，智能合约也会检查签章内容，不会发生用户没允许的交易。
2. 就像一般交易所一样，所有的挂单以及未确认交易都会公布让所有使用者知道。当有两笔挂单可以撮合，大家都会看到，所以不用担心 JOYSO 会不帮某些地址撮单。
3. JOYSO “可以” 屏蔽某些特定 address 的挂单，若是这个状况，该 address 仍可以直接向智能合约出金。
4. JOYSO “可以” 做套利，但因为所有挂单布都会公开，且交易成功会实时回复，如同中心化交易所一样。除此之外，即使 JOYSO 成功套利，智能合约仍确保该使用者买卖单价不会劣于当初用户所签的价位。(注：套利是指当现在有一个挂卖单为1 Joy换1 Ether，若此时有使用者挂买单用1 Ether换0.5 Joy，JOYSO 注意到这个状况而产生两个单子，一为买单用1 Ether换1 Joy, 另一为卖单 0.5 Joy 换 1 Ether，如此 JOYSO 可以从中获利 0.5 Joy)。

总结

JOYSO为混合式去中心化交易所，提供近乎中心化交易所的使用体验。并由智能合约保障使用者资产，不会因为被骇或恶意倒闭而造成损失。

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链接: https://medium.com/taipei-ethereum-meetup/joyso-%E6%B7%B7%E5%90%88%E5%BC%8F%E5%8E%BB%E4%B8%AD%E5%BF%83%E5%8C%96%E4%BA%A4%E6%98%93%E6%89%80-89c0afcb8744