作者|Brad Behrens
什麼是DeFi
去中心化金融（DeFi）是一個新興的生態系統，主要是在上，由協議組成，旨在使傳統的金融服務成為無許可和非託管的服務。很多人將DeFi協議稱為 "金融積木"，因為每個協議都是模組化的金融基元，具有與其他協議互操作的能力，能夠創造出新穎的金融服務。這些新興的金融服務包括去中心化交易所(DEX)，如Uniswap，它用自動做市商(AMM)取代了傳統的訂單簿模式，以非託管方式匹配交易，透過Synthetix協議提供的合成資產在鏈上暴露於真實世界的資產，以及借貸協議，如Aave和Compound等。
DeFi的需求與收費市場的競爭力
DeFi已經找到了明顯的產品與市場的契合點，透過賺取收益率和使用DEX來促進代幣交換，讓加密資產產生效益的需求並沒有減少的跡象。需求的不減反增對網路造成了很大的影響，使用者透過增加加gas費來激勵礦工優先打包交易。
按專案劃分的每月DEX量：https://www.duneanalytics.com/
提高交易費用以利用市場機會（如新推出的治理代幣或提供流動性以賺取池化資產的收益率）的動機將永遠存在，因為這是任何市場中遵循貨幣激勵的自然行為。然而，當協議還沒有遷移到 2.0架構時，問題就出現了， 2.0 架構會透過分片來大幅提高主鏈的吞吐量。2017年透過推出非同質代幣的（NFT）CryptoKitties而導致網路擁堵的這一交易/秒級瓶頸，現在與DeFi應用中的實體經濟活動比以往任何時候都更加相關。
YAM協議啟動
似乎每個星期都會有一個新的DeFi專案推出，提出一個新穎的貨幣實驗，為早期參與者提供有吸引力的收益機會。最近推出的專案是Yam協議，它結合了受Ampleforth啟發的彈性供應機制，以維持美元掛鉤，在供應擴張時儲存yCRV的金庫，從部署開始的鏈上治理，以及受YFI啟發的公平代幣分配模式，其中不存在前礦或VC利益。
YAM專案啟動期間的Gas價格：https://ethgasstation.info/
在最高峰時，由YFI、COMP和MKR等幾種治理代幣組成的YAM farming池鎖倉的總價值（TVL）在不到24小時內就累積了相當於6.063億美元的數字資產。雖然這些合約是由Synthetix的獎勵/Staking 協議合約和Compound的鏈上治理合約組合而成；但該協議沒有經過正式的審計，可能會對多個DeFi協議的參與者和鏈上治理造成不可預見的安全風險。因此，可以說基於一個未經審計的合約中，僅僅為了追求高收益的機會而快速積累TVL。
對Yam協議鎖定的總價值(USD): https://yam.zippo.io/
DeFi願景
DeFi的價值主張一直是創造無許可、非託管的金融服務，並以較低的進入門檻實現 "為無銀行賬戶的人提供銀行服務 "的目標。由於市場的競爭性和目前網路的可擴充套件性限制，小型市場參與者的進入門檻提高，這一願景正在慢慢被削弱。由於在2.0第一階段推出之前，這些可擴充套件性限制仍將存在，因此DeFi領域將被迫透過實施第2層可擴充套件性解決方案來適應，否則就有可能犧牲其願景，即建立一個無許可的低准入門檻金融系統。
DeFi利用零知識密碼學的技術
Layer2 可擴充套件性解決方案旨在減少鏈上交易量，即透過採用確保與鏈上交易相同的安全性和最終性的加密方案來減少鏈上計算量。DeFi生態系統的中心需求點是DEX，它促進了代幣交換，並允許選擇存入加密資產的參與者作為提供流動性的手段，以促進低滑點交易，從而以交易費、治理代幣或加密資產收益率的形式賺取獎勵。因此，要想充分擴大規模以降低區塊空間的需求壓力，首要關注的就是這個中心基礎設施。
ZK-Rollup
一個突出的Layer2可擴充套件性解決方案是ZK-Rollup，其中一組交易可以透過zk-snark加密打包在一起成為一個單一的交易。這種結構的基本前提是承認交易資料包含13個位元組（to, from, value, fee, nonce）的事實，因為數字簽名包含32-96個位元組，這需要更多的gas來驗證每個交易。
ZK-Rollup結構涉及到一個Relayer節點收集一組交易t[1]，t[2]，...，t[n]，他驗證每個交易數字簽名是否正確。然後構造一個zk-snark證明，以證明交易集的每個從前狀態到後狀態的狀態轉換是有效的，這使得狀態轉換可以以更低的成本在鏈外執行。
這種Layer2構造對於需要高吞吐量、快速結算時間和廉價交易費用的平臺來說非常重要。現代DEX符合所有這些要求，並且由於對區塊空間的高需求，以及在等待交易確認時依賴於分配的交易費用和交換ERC20代幣所需的多筆交易方面，受到收費市場競爭的影響。
Loopring協議v3.0已經實現了以主鏈作為交易資料的單一真實來源的zk-rollup構造，俗稱Layer2擴充套件性中的資料可用性，並實現了2025 tx/s的顯著吞吐量和0.0002美元/交易或150美元/百萬交易的結算成本。然而，關於Loopring的DEX的分析並沒有意識到zk-rollup構造所提供的潛力，因為大多數DEX交易量是由Uniswap和Curve主導的，因為他們的激勵措施是吸引和保持低滑點交易的流動性。
每天處理的迴圈交易：https://www.duneanalytics.com/
Optimistic Rollup
Optimistic Rollup是另一種Layer2可擴充套件性解決方案，它不使用零知識密碼學來產生簡潔的證明，以此來減少鏈上計算量，而是依靠一種叫做欺詐證明的機制來對抗狀態根對主鏈的惡意承諾。欺詐證明是指證明聚合器（負責鏈外交易Rollup的實體）所進行的狀態轉換是欺詐的機制，並導致Rollup側鏈的回滾。
聚合器透過在鏈上捲起智慧合約中被繫結的事實，激勵他們提供正確的承諾，如果做出了欺詐性承諾，可以透過欺詐證明，那麼聚合器將收到惡意行為的經濟處罰。
Synthetix OVM交易所演示
Optimism已經開發了一個Optimistic Rollup解決方案，它採用了Optimistic的虛擬機器（OVM），作為智慧合約的Layer2執行環境，可以在虛擬機器（EVM）上執行。Synthetix協議在一個Layer2交易所上發起了一個試驗性的交易競賽，利用OVM來利用增加的可擴充套件性，表現在交易執行的gas成本降低了143倍，以及快速交易確認和減少預言機更新延遲的使用者體驗優勢。
使用OVM的SNX Layer2交換統計：https://medium.com/ethereum-optimism/synthetix-exchange-meets-the-ovm-2de3a572d6df
Fuel Optimistic Rollup
Fuel Labs已經開發了一個高度最佳化的基於UTXO的Optimistic Rollup，用於快速、安全和低成本的ERC20交換。Layer2協議是無許可和非託管的，這意味著為ERC20設計的DEX可以使用Fuel的最佳化rollup作為其基礎層。Fuel v1在Ropsten基準上包括10萬筆轉賬，在150gwei的情況下，成本約為8343美元。BLS簽名的整合改進了比特幣ECDSA，其中每個數字簽名必須獨立驗證，BIP 0340 Schnorr簽名將交易中的所有數字簽名和公鑰梳理成一個單一的金鑰和簽名；BLS簽名結合了一個區塊內的所有簽名。將這種簽名實施到UTXO optimistic展期時的可擴充套件性優勢將降低成本約（4-8倍），並將吞吐量提高到約2-2.5k個交易/秒。
Fuel v1 Ropsten結果：https://docs.fuel.sh/v1.0.0/Introduction/Benchmarks.html
總結
DeFi生態系統的現狀受到Ethereum主鏈固有的可擴充套件性問題的影響，並正在犧牲其建立一個更具包容性的金融體系的願景。透過提高交易費用來提高區塊空間的競爭市場，正在增加小型市場參與者的進入門檻，這正是DeFi協議所要滲透的人群。
DeFi協議可以透過Layer2 Rollup解決方案利用零知識密碼學，透過代替驗證鏈外執行的狀態轉換的zk-snark證明，可以聚合交易並顯著減少gas費。Layer2 Rollup解決方案不僅具有顯著的可擴充套件性優勢，還能透過即時交易改善使用者體驗。未來的DEX將是快如閃電、無gas的。
