В этом блоге мы детально поговорим об архитектуре ZKX. Наши будущие блоги будут посвящены технической документации по основам ZKX, такой как ABR, High Tide, и конкретным компонентам торговой платформы ZKX, когда будет подступать фаза Testnet.
Введение: ZKX
Мы создаем первую деривативную бессрочную биржу в сети Starknet, с самостоятельным хранением и возможностью регулироваться нашим сообществом. Биржа использует абстракцию учетных записей и низкие транзакционные издержки, чтобы предложить DEX нового поколения, который так же масштабируем, как и CEX. Протокол отличается улучшенной токеномикой, при этом стейкинг нативного токена ZKX, позволит как увеличить долю своего дохода, так и помочь пользователям, которые стейкают токены, участвовать в росте ZKX.
Обзор
Архитектура ZKX состоит из двух уровней, у каждого из которых есть своя роль.
- Первый уровеь- это смарт-контракты Ethereum, использующие Solidity, а второй уровень - смарт-контракты Starknet, использующие Cairo.
- Децентрализованная сеть узлов ZKX находится на вершине, опираясь на доступность данных, прогнозирование сети, алгоритмы вычислений и консенсус внутри сети.
Децентрализация и отсутствие разрешений являются основой ZKX, гарантируя, что пользователи будут иметь полный контроль над своими инвестициями и функциями протокола. Это является главным значением для создания устойчивой и надежной экосистемы для DeFi.
Почему Starknet?
Выбор разрабатывать на Starknet, был сделан из-за его среды, которая допускает некоторые функции, невозможные в других Web3 средах, а также возможность курирования сообщества разработчиков в рамках экосистемы StarkWare. Надежность StarkWare, постоянная поставка и отличный опыт работы с решениями StarkEx, делают их идеальным партнером для ZKX. Видение создания инструментов для разработчиков, позволяющих расширить охват Web3 на рынке, соответствует нашим целям.
Решение проблем масштабируемости и децентрализации
Криптовалютный рынок деривативов все еще развивается, и было предложено несколько моделей. Тремя базовыми моделями криптодеривативов являются виртуальный AMM, модель Synthetix и централизованная книга ордеров.
- Виртуальная модель AMM похожа на Uniswap, где есть пул из двух токенов, один из которых выступает в качестве залога (обычно это стейблкоин), а другой - фактическим виртуальным активом. Эта модель эффективна для не крупных сделок, но не подходит для высокочастотной торговли, так как торговать на ней становится дороже.
- Модель Synthetix, с другой стороны, отслеживает синтетические позиции по взаимным активам посредствам цен в Oracle. Протокол имеет пул обеспечения, который поглощает убытки или прибыль, и обеспечивает ликвидность. Эта модель в определенной степени эффективна, но потери приходятся в пользу LP держателей.
- Модель централизованной книги ордеров реализована на таких платформах, как dYdX и других биржах. В этой модели маркет-мейкеры обеспечивают ликвидность и глубину рынка, чтобы пользователи могли комфортно торговать. Однако эта модель является централизованной и зависит от сервера, работающего в AWS или Google Cloud, что ограничивает его способность быть децентрализованным или устойчивым к цензуре. Он также сталкивается с ограничениями в рамках масштабируемости.
Мы создали собственную сеть узлов для биржи ZKX, чтобы устранить эти ограничения.
Сеть Узлов - это решение, которое сочетает в себе лучшие функции виртуальных AMM и CLOB исключая их недостатки. Она состоит из ряда узлов, которые взаимодействуют друг с другом с использованием алгоритма консенсуса и могут выполнять децентрализованное сопоставление ордеров.
ZKX Node Network
-
Каждый узел организован как автономный узел, спроектированный как набор сверх изолированных микро-сервисов (по типу служебный транспорта).
-
Каждый узел способен выполнять все возможные операции в сети узла.
-
Каждый узел может работать как:
- Вычислительный Узел (предоставляет ресурсы хранения, памяти и обработки),
- Узел Подписи (достижение консенсуса),
- Диспетчерский Узел (шлюз подключения к платформе в любой момент).
Nodes
Сеть узлов состоит из двух основных частей:
- Децентрализованная книга лимитных ордеров (DLOB)
- Служба поставщика данных (DPS)
1. DLOB (Децентрализованная книга лимитных ордеров)
Децентрализованные биржи (DEX) постоянно развиваются. Пользователям DEX пора попрощаться с автоматическими маркет-мейкерами (AMM) и поприветствовать автономную децентрализованную книгу лимитных ордеров (DLOB). Протокол ZKX предлагает более эффективный и удобный торговый опыт, аналогичный механизмам исполнения, используемым в традиционных финансовых системах, но с дополнительными преимуществами полной децентрализации и отсутствия разрешений.
Здесь нет посредников, лишь только прямое взаимодействие между пользователями, узлом ZKX и смарт-контрактами. Это обеспечивает столь необходимый уровень безопасности и надежности, которого так жаждали пользователи. Протокол ZKX изначально построен на Ethereum и Starknet, что делает его безопасным и надежным вариантом для пользователей DEX.
2. DPS (Служба поставщика данных)
Служба поставщика данных (DPS) - это шлюз между механизмом ценообразования и внешними источниками данных.
DPS предназначена для обеспечения эффективной и безопасной обработки запросов данных. Являясь единой точкой входа для запросов данных, DPS может обращаться к нескольким источникам данных для получения необходимой информации. Это обеспечивает высокую гибкость и надежность, поскольку DPS может обращаться к нескольким источникам, чтобы гарантировать актуальность и точность данных.
Что еще больше впечатляет, так это то, что DPS не нужно получать данные. Вместо этого, у нее есть собственный стандарт Provider Library, который подключается к сторонним поставщикам данных. Это означает, что DPS может получать доступ к широкому спектру источников данных, что дает возможность предоставлять точную и актуальную информацию для протокола ZKX. Оракул данных - это слой между системой ZKX и рядом внешних поставщиков данных. В нашем случае это будет RedStone и другие сторонние поставщики.
DPS
Консенсус Сети Узлов
Для обеспечения надежной и эффективной связи между узлами ZKX требуется надежный алгоритм консенсуса.
Когда одному узлу необходимо взаимодействовать с другими узлами (например, для нахождения неродной пары ордера/свапа в децентрализованной книге лимитных ордеров, нахождения внешней цены, расчета показателей ABR или High-Tide), ему необходимо решить, как это сделать. Информация будет распространяться и транслироваться в сети.
Войдя в Catamaran, многогранный алгоритм консенсуса улучшает традиционные алгоритмы, такие как Paxos и Raft. Благодаря усовершенствованному алгоритму голосования лидеров и включению нескольких групп, Catamaran обеспечивает более высокий уровень отказоустойчивости и защиты от несанкционированного доступа. Это означает, что выборы сети узлов быстрее, надежнее и больше подходят для ненадежных децентрализованных установок.
Catamaran повышает надежность, разделяя ключевые элементы консенсуса, такие как: голосование в корневом узле группы, репликацию группы и безопасность, а также обеспечивает более существенную степень согласованности, чтобы уменьшить количество данных, которые необходимо вычислить.
Он основывается на эффективности Paxos, но выводит надежность на новый уровень. Разделяя ключевые элементы консенсуса и обеспечивая более высокую степень согласованности, Catamaran уменьшает количество данных, которые необходимо вычислить, и размер передаваемого пакета, тем самым сокращая количество вариантов, при которых узлы ZKX могут быть несовместимы друг с другом.
Benchmark
Выбор узла: рандомизированные таймеры для надежного руководства
Одной из выдающихся особенностей Catamaran, является процесс выбора узла. Вместо того, чтобы полагаться на одно руководство, Catamaran использует рандомизированные таймеры для выбора руководства, делая состояние руководства более надежным, и разрешая конфликты выборов быстро и параллельно. Этот инновационный подход добавляет небольшое дополнение к протоколу, что делает систему более надежной и эффективной.
Корневой узел группы: оптимизация потока заказов DLOB
Узлы Корневой Группы играют решающую роль в управлении потоком заказов DLOB, делая процесс более простым и линейным. Заказы DLOB передаются только от корневого узла группы к другим узлам ZKX, выполняя итерации. Эта конструктивная особенность повышает общую надежность системы и упрощает управление DLOB.
Группы Узлов ZKX: двойной консенсус для бесперебойной работы
Еще одним впечатляющим аспектом Catamaran, является его механизм изменения набора узлов ZKX в группе. Использование подхода двойного консенсуса во время перехода групп гарантирует, что группа узлов ZKX может продолжать нормально работать даже во время изменений конфигурации. Этот подход с двойным консенсусом дал алгоритму название - Catamaran.
Производительность и размер Сети
В нашем стремлении построить сеть узлов, способную обрабатывать сложные формулы, такие как ABR и High-Tide, мы придавали большое значение масштабируемости и производительности. Было крайне важно, чтобы сеть могла расти и расширяться по мере необходимости, сохраняя при этом высокий уровень производительности.
Наши тесты показали, что сеть в ее нынешнем тестовом виде способна выполнять более 9000 TPS, а добавление новых узлов приводит к линейному увеличению пропускной способности системы.
У нас есть трех-этапный план расширения сети узлов:
Этап 1: Запуск тестовой сети будет осуществляться за счет небольшого количества узлов (несколько десятков), чтобы справиться с начальной нагрузкой на систему.
Этап 2: При запуске основной сети, количество узлов увеличится более чем до сотни.
Этап 3: Как только спрос в сети увеличится, и мы децентрализуем ZKX в сторону структуры DAO, мы ожидаем, что появятся сотни дополнительных узлов, а сообщество сможет стать нашими операторами узлов.
Сеть узлов будет децентрализована и открыта для всех, а операторы узлов смогут получать часть комиссий за торговлю на бирже и выплаты за услуги, оказываемые смарт-контрактам. План децентрализации будет включать в себя экономику ZKX токенов, стейкинг и неограниченных клиентов узла. По мере увеличения объемов торгов, будут предоставляться стимулы для поощрения операторов узлов и стимулирования роста их доходов.
Архитектура смарт-контрактов в Cairo 0.1
Депозит и вывод
Депозит средств
Пользователи вносят средства в L1, и соответствующая сумма будет добавлена в L2.
Вывод средств
Пользователь выводит средства из L2 и соответствующая сумма будет переведена в L1.
Withdraw
Связь между контрактами L1 и L2
L1 - смарт-контракты Ethereum (Solidity):
-
Лок ZKX протокола
- Депозит
- Вывод
L2 - смарт-контракты StarkNet (Cairo):
-
ABR
-
Удержание
-
Ликвидность
-
Страхование
-
Аутенцификация администратора
-
Центральный пункт реестра
-
Маркет
-
Средства
-
Аккаунт (аккаунт пользователя)
-
Торговля
-
Риск-менеджмент
- Ликвидация
- Делевередж
-
Торговые комиссии
-
Баланс комиссии
Что будет дальше?
Мы рады объявить нашему сообществу, что долгожданный запуск тестнета ZKX на StarkNet состоится 14 марта!
Решение открыть исходный код наших смарт-контрактов делает это еще более захватывающим. Этот шаг демонстрирует нашу приверженность принципам децентрализации и доверия, и приглашает сообщество принять участие в разработке и развитии протокола.
Мы, также хотели бы выделить наш первый аудиторский отчет, проведенный Nethermind, который можно найти на нашем веб-сайте по адресу: https://media.zkx.fi/audit.pdf.
Наш первоначальный аудит Testnet включал более 10 000 строк кода, и мы гордимся тем, что удвоили его для нашего текущего запуска. У нас есть планы для будущих аудитов, чтобы обеспечить высочайший уровень безопасности и надежности, а также обеспечить быстрое выявление и устранение любых потенциальных ошибок.
Немного о ZKX
ZKX- это первый протокол деривативов “без разрешений” (пользователям не требуется разрешение на использование блокчейна, DeFi или связанной системы), построенный на StarkNet, с децентрализованной книгой ордеров и уникальным способом предлагать сложные финансовые инструменты в качестве свапов. Простыми слова он -Независим, Надежен и Не имеет границ.
ZKX привлекла 4,5 млн $ начального финансирования в июле 2022 года.
Не забудьте заполнить форму, чтобы в числе первых принять участие в запуске ZKX.