合约交互usdt 如何在 Layer3 上构建安全高效的 DEX

作者：狐狸科技CEO康水月； 狐狸科技CTO 林艳熙

Layer 3 的概念目前在区块链社区备受关注，被许多人视为革命性的进步，因为开发者可以在区块链平台之上创建各种智能合约和去中心化应用程序（dApps）。 Layer 3 是以太坊扩展生态系统的一项伟大工程创新。 如果说Layer 2的出现解决了通用扩展的问题，那么Layer 3的出现则解决了更高速度、更低成本、定制化扩展的问题。

已经有很多去中心化交易所DEX建立在Layer 2上，为什么还要在Layer 3上建立DEX呢？ 大多数建立在 Layer 2 上的 DEX 使用 AMM 模型，少数使用订单簿模型的 Layer 2 DEX，例如 ZigZag，其交易成本比 CEX 高一些。 无论是AMM模式还是订单簿模式，Layer 3上DEX的交易速度和成本都会有更好的用户体验。

Layer3能够构建安全高效的DEX的原因如下：

图 1：DEX 性能从第 1 层到第 3 层的变化

区块链基础设施的分层结构

目前，区块链基础设施主要分为四层：Layer0、Layer1、Layer2、Layer3。 这些“层”到底指的是什么？ 我们最熟悉的Layer 1，通常是指区块链的主网，可以通过各个节点P2P连接和交易，无需经过中心化的客户端服务器，其中以以太坊最为典型。 每个事务都注册为一个块并存储在分布式数据库中。 Layer1 是四层中最早的。 为了实现资产跨链，出现了Omnichain互操作协议Layer0，其主要应用是各种跨链桥。

经典的区块链Trilemma“三难困境”是指同一层的不同解决方案，很难同时满足去中心化、可扩展性和安全性三个方面。 一个典型的案例是ETH以牺牲可扩展性为代价选择了去中心化和安全性合约交互usdt，而后来的很多公链都是依靠去中心化程度较低的框架来实现更高的TPS。 由于“三难困境”的存在，随着交易数量的增加，不可避免地会出现交易延迟和手续费飙升的情况。 为了解决网络拥塞问题，开发者提出了基于OP或ZK的二层扩容方案。

在这种多层结构设计中，Layer1 为Layer2 提供共识并保证交易安全，而Layer2 将计算与主链分离，作为一个相对独立的执行层，最大限度地减少延迟并降低交易成本。 Layer3 在用户和底层区块链技术之间提供了一个抽象层，使用户可以更轻松地与 dApp 和智能合约进行交互，同时通过底层区块链确保它们的安全。 Layer3 可以在 Layer2 的基础上进一步进行数据压缩，然后通过 Layer2 将证明打包回 Layer1 进行链上验证，从而实现比 Layer2 更快、成本更低的交易。

在Layer2完成通用扩展的目的后，开发者和用户将转移到Layer3以获得更多的定制化功能和更高的性能，因此预计Layer3将会有各种大规模的应用。 目前，大量的 dApp 都在利用去中心化技术合约交互usdt，将 Web2 的各种商业模式迁移到 Layer2。 Layer3将为这些应用带来更多的可能性和更大的想象空间。

如何使用零知识证明将DEX接入Layer3

DEX是一类非常重要的Layer3应用。 如果想在狐狸科技开发的Layer3上构建一个名为OX Exchange的DEX，实现这个目的最关键的技术是什么？ 要在第 3 层部署这样的去中心化交易所，零知识证明的使用是最关键的。

从交互逻辑来看，用户在OX交易所的操作将以调用智能合约的形式实现，即每笔买卖订单都会转化为对合约函数的一次调用交易（transaction），而这样的每一笔交易都会提交给Layer2节点，通过zkEVM执行。

在具体实现上，部署在 Layer2 的智能合约会与 Layer3 应用进行交互。 Layer2的Fox节点收到来自Layer3的批量交易后，会进行zkrollup证明生成，包括拆分opcode和生成电路，然后基于零知识证明算法证明执行的正确性。 最后将生成的执行正确性证明提交给Layer1链，通过链上合约的验证，接受状态更新。

Layer2 的 zkrollup 提供的服务可以获得更低的延迟和更好的用户体验。 具体来说，OX需要与位于Layer2的Fox zkRollup进行交互，从而利用Fox的“打包”获得更大的吞吐量。 OX可以提供丰富的前端操作界面，底层复杂的交互逻辑对用户是完全透明的。 用户可以连接Web3钱包，和所有DEX一样直接使用DEX的各种服务。

从这个过程可以看出，Layer 2 的 zkRollup 层仍然负责执行链下计算和提交证书以更新链上状态，而 Layer 3 主要负责执行更具体的直接交互的订单引擎功能与用户。 通过从链上分层进行复杂计算，可以有效提升效率，交易成本和吞吐量将发生质的变化，用户体验将得到显着提升。

图 2：Layer3 DEX 架构图

如何通过数据可用性DA保障用户资产安全

可用数据在所有 Web 3.0 项目中起着至关重要的作用。 包括中心化交易所CEX在内的所有传统应用通常都不使用DA，因此用户数据的透明度极低，CEX用户的资产安全水平完全取决于交易所是否作恶。 Layer3 DEX采用专有的数据可用性（DA），因此在大大降低用户费用的同时，也保证了用户交易数据和资产的安全。

Layer3 DEX 具有高吞吐量，这意味着需要处理的数据量非常大。 这些数据采用“DA层+L2”的混合存储方式，兼顾效率和安全性。 部署在L2上的合约只需要记录一些关键数据和一个默克尔根，而过程中的所有其他数据都会记录在DA层上。 当用户与L3应用进行交互时，交互过程中的原始数据会存储在DA层中，DA层会为更新后的数据计算出一个新的默克尔根； 同时，L3 应用程序也会发送 Proof，合约将由此检查默克尔根更新的正确性。 这样的机制可以保证L2合约的状态和DA层是一致的，即记录的状态永远是正确的。

中心化应用的数据就像一个黑盒子，有了DA层的L3应用就像一个透明安全的保险箱。 L3应用的用户不用担心项目方跑路或破产，因为他们的资产安全不再依赖于项目方，而是依赖于以太坊三层Layer。 对于像 Fox 这样的 zk-Rollup，以太坊共识层为 Layer3 应用程序提供了最好的安全性。

图 3：Layer 3 DEX 的数据可用性 DA