- PVSM.RU - https://www.pvsm.ru -

Как написать децентрализованную мультиблокчейн биржу за сутки

Как написать децентрализованную мультиблокчейн биржу за сутки - 1

Эта статья — отчет о моем участии во втором этапе хакатоне, организованного компанией karma.red [1]. Подробнее о хакатоне можно прочитать на сайте хакатона: https://h.karma.red [2].

Для тех, кто любит читать код, а не статьи репозиторий проекта [3].

Статья [4] еще одного участника хакатона из Владивостока (трем парням из Владика и одному из Улан-Уде организаторы по результатам онлайн этапа оплатили пролет и проживание в Москве).

Фотографии в статье — неизвестного фотографа с мероприятия, картинки — мои, из собранной на скорую руку презентации к защите проекта :) Итак, с формальностями покончено, поехали.

После выдачи заданий [5] у меня стоял выбор — или взяться за децентрализованную биржу, или за третейский суд. В задаче с судом нужно было бы создать систему с репутацией, запрограммировать моделирование. Это было бы слишком просто и немного похоже на мой проект в первом этапе [6].

Работа децентрализованной биржи основана на атомарных межблокчейн обменах (свопах), в них я давно хотел разобраться, но все руки не доходили. Дав себе час на исследования (если бы не получилось разобраться, пришлось бы браться за суд) я пошел читать. Почитав документацию к реализации обменов [7] для нескольких блокчейнов, я понял, что все легко и взялся за биржу.

Из чего состоит настоящая децентрализованная биржа:

  • Движок. Это может быть собственный блокчейн или смартконтракт на другом блокчейне. В обязанности входит прием распоряжений (order, ордер) на покупку/продажу, их сопоставление (matching, матчинг)
  • Блокчейны с поддержкой блокировки монет с разблокировкой по временисекрету. Такие как ethereum, bitcoin и его форки, eos и т.д.
  • Интерфейс (опционально). Для просмотра стакана, подачи распоряжений, уведомлений и т.д.

Как написать децентрализованную мультиблокчейн биржу за сутки - 2

Для простоты на биржах можно производить обмен только через валюту биржи. В таком случае биржа сможет инициировать атомарные обмены в блокчейне биржи.

Т.к. кроме ethereum других блокчейнов со смарт-контактами сейчас нет, то его я и выбрал для прототипирования. В боевой бирже его использование кажется маловероятным из-за цены газа и его ограничений. В этом плане есть некоторая надежда на EOS.

Атомарные обмены

Подробную документацию вы можете прочитать тут [7]. Очень краткий пересказ:

  • У Даши есть 1 биткойн, у Маши 10 эфиров. Они хотят обменять их так, чтобы ни у кого не получилось друг друга обмануть
  • Даша генерирует секрет и хэш от секрета
  • (Шаг initiate) Даша блокирует 1 биткойн так, что его получить сможет только Маша, указав секрет, или сама Даша через двое суток после блокировки
  • Даша передает ид транзакции с блокировкой и хэш от секрета Маше
  • (Шаг participate) Маша проверяет транзакцию Даши и, если все верно, Маша с помощью смартконтракта блокирует 10 эфиров так, что их получить сможет только Даша, указав секрет, или сама Маша через сутки после блокировки
  • Маша передает Даше ид транзакции с блокировкой средств
  • (Шаг redeem) Даша проверяет транзакцию и, если сумма и дата блокировки верны, забирает 10 эфиров, указав секрет
  • (Шаг redeem) Маша узнает секрет и забирает с помощью него биткойн

Собираем все вместе

  • Даша отправляет ордер на продажу 1 биткойна по цене 10 эфиров за биткойн
  • Маша вносит депозит в 20 эфиров на контракт биржи
  • Маша отправляет ордер на покупку 2 биткойнов по цене 10 эфиров за биткойн
  • Биржа матчит распоряжения
    1. Создается ордер для Маши на покупку 1 биткойна по цене 10 эфиров за биткойн
    2. Инициируется атомарный обмен. При этом 10 эфиров снимаются с баланса Маши и блокируются в контракте атомарного обмена. Т.к. для инициации нужен секрет и хэш от секрета, то покупатель (в данном случае Маша) должен внести на биржу запас хэшей секретов, для того, чтобы на каждый инициированный обмен был новый хэш.

  • Дальше происходят все действия, описанные в предыдущем разделе, независимо от биржи

Как написать децентрализованную мультиблокчейн биржу за сутки - 3

Моя реализация

За основу контракта атомарных свопов я взял эту реализацию: github.com/AltCoinExchange/ethatomicswap [8]. Особенность данной реализации в том, что для нового атомарного обмена нет необходимости деплоить новый контракт. Все происходит в нем, как в неком реестре атомарных обменов.

В этот контракт я добавил возможность указывать вручную инициатора и второго участника обмена, для того, чтобы указывать их при инициации обмена из контракта биржи. Итоговая версия тут [9].

В движке биржи [10] реализовано следующее:

  • Добавление запаса хэшей [11]
  • Депозит [12] и вывод [13] средств
  • Подача распоряжений на покупку [14] и продажу [15], но с некоторыми ограничениями, обусловленными прототипностью контракта и ограничением времени:
    • Нет никаких проверок на лимит газа: циклы не ограничиваются, в боевых контрактах так делать нельзя
    • Для сопоставлений распоряжений берется встречное распоряжение не с лучшей ценой, а первое попавшееся
    • Разделяются только подаваемые заявки при сопоставлении с более мелкой. Например, если была заявка на покупку 10 эфира, а вы подаете заявку на продажу 2х, то распоряжения не сматчатся.

  • Инициирование атомарного обмена [16] в контракте реестра атомарных обменов

Для того, чтобы не писать интерфейс, я обернул контракты в конструкторы [17] для платформы smartz.io [18] и задеплоил контракты через эти конструкторы, быстро получив тем самым интерфейс для управления контрактами.

Для демонстрации обмена эфира на биткойн у меня уже не оставалось времени, поэтому я показал обмен эфира из тестовой сети rinkeby на эфир их тестовой сети kovan:

Как написать децентрализованную мультиблокчейн биржу за сутки - 4

Пара картинок и ссылок

Ссылки на панели управления для задеплоенных мной контрактов (нужно установить расширение браузера metamask для доступа в блокчейн ethereum из браузера). При желании вы можете задеплоить свои

Картинки для нежелающих ставить расширения:

Панель управления реестром

Как написать децентрализованную мультиблокчейн биржу за сутки - 5

Панель управления биржей

Как написать децентрализованную мультиблокчейн биржу за сутки - 6

P.S.

Чтобы выжать из хакатона все, сегодня я проведу онлайн воркшоп по написанию прототипа децентрализованной биржи (еще более прототипистого, чем на хакатоне). Естественно все бесплатно :) Приходите, пообщаемся в чате, поотвечаю на вопросы
https://www.youtube.com/watch?v=uIsr-_lvC4I [22]

Автор: quantum

Источник [23]

Сайт-источник PVSM.RU: https://www.pvsm.ru

Путь до страницы источника: https://www.pvsm.ru/ya-piaryus/280833

Ссылки в тексте:

[1] karma.red: https://www.karma.red/

[2] https://h.karma.red: https://h.karma.red

[3] репозиторий проекта: https://github.com/quantum13/hackathon_karma2

[4] Статья: https://geektimes.com/post/300637/

[5] заданий: https://docs.google.com/document/d/1zrM2lPJWkt0J_67Koshkz2hG4N7P3KO4W0FOWUNsYMo/edit#

[6] в первом этапе: https://github.com/quantum13/hackathon_karma

[7] документацию к реализации обменов: https://github.com/decred/atomicswap

[8] github.com/AltCoinExchange/ethatomicswap: https://github.com/AltCoinExchange/ethatomicswap

[9] тут: https://github.com/quantum13/hackathon_karma2/blob/master/contracts/AtomicSwapRegistry.sol

[10] движке биржи: https://github.com/quantum13/hackathon_karma2/blob/master/contracts/Exchange.sol

[11] Добавление запаса хэшей: https://github.com/quantum13/hackathon_karma2/blob/master/contracts/Exchange.sol#L198

[12] Депозит: https://github.com/quantum13/hackathon_karma2/blob/master/contracts/Exchange.sol#L219

[13] вывод: https://github.com/quantum13/hackathon_karma2/blob/master/contracts/Exchange.sol#L227

[14] покупку: https://github.com/quantum13/hackathon_karma2/blob/master/contracts/Exchange.sol#L73

[15] продажу: https://github.com/quantum13/hackathon_karma2/blob/master/contracts/Exchange.sol#L133

[16] Инициирование атомарного обмена: https://github.com/quantum13/hackathon_karma2/blob/master/contracts/Exchange.sol#L106

[17] конструкторы: https://github.com/quantum13/hackathon_karma2/tree/master/constructors

[18] smartz.io: https://smartz.io/

[19] Панель управления: https://smartz.io/instance/6a7168050631827efa23ec5b

[20] Панель управления: https://smartz.io/instance/f481a04a1198eac2a8938477

[21] Панель управления: https://smartz.io/instance/ef5d6f674f4a64a20caeaa61

[22] https://www.youtube.com/watch?v=uIsr-_lvC4I: https://www.youtube.com/watch?v=uIsr-_lvC4I

[23] Источник: https://habr.com/post/359134/?utm_campaign=359134