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pos機(jī)解碼技巧
本報(bào)告由火幣區(qū)塊鏈研究院出品,報(bào)告發(fā)布時(shí)間2020年11月27日 ,作者:馬天元,趙文琦,袁煜明
摘 要:
在過去的6個(gè)月,以太坊上的BTC錨定幣數(shù)量快速增長(zhǎng)了近50倍,從3000枚增長(zhǎng)到如今的15萬枚。截至11月24日,BTC鎖倉(cāng)價(jià)值達(dá)27億美元,幾乎占到DeFi整體鎖倉(cāng)量的五分之一。這種增長(zhǎng)幅度是前所未有的,也是區(qū)塊鏈有史以來體量最大的一次大規(guī)??珂?。
那么究竟是什么原因,驅(qū)使著這些BTC進(jìn)入以太坊網(wǎng)絡(luò)呢?通過對(duì)主要錨定幣鏈上數(shù)據(jù)的分析,我們可以發(fā)現(xiàn)大約40%的錨定BTC流入到了頭部DEX當(dāng)中,而30%的錨定幣BTC流入到了頭部借貸DeFi中,其余主要分布在一些CEX、二線DeFi應(yīng)用和一些個(gè)人、機(jī)構(gòu)地址中。
換言之,驅(qū)動(dòng)的主因是獲取DEX提供的流動(dòng)性“挖礦”獎(jiǎng)勵(lì),其次是進(jìn)行鏈上借貸。不過貸出資金仍有大量會(huì)繼續(xù)投入流動(dòng)性挖礦當(dāng)中。當(dāng)然,客觀上,這樣的遷移也帶來了BTC的性能提升,并且提高了DeFi行業(yè)資產(chǎn)規(guī)模天花板。
目前主要的BTC錨定幣按總量依次包括WBTC、renBTC、HBTC、sBTC、tBTC、oBTC 、imBTC以及pBTC等等。其中,除少量sBTC外,其余98%的錨定幣均采用了“托管+映射”的方式完成跨鏈,sBTC則是通過資產(chǎn)超額抵押產(chǎn)生的。幾種托管機(jī)制各有千秋,主要是對(duì)中心化機(jī)構(gòu)的依賴程度不同。其主要通過1)信用背書和2)技術(shù)手段兩大類方式來保證底層資產(chǎn)安全。
目前這些錨定BTC未出現(xiàn)過安全事故,數(shù)量突破十萬規(guī)模,因此有效增加了鑄幣者對(duì)于此類技術(shù)的信心。不過這不代表說這些錨定幣絕對(duì)安全的,例如黑客盜取、內(nèi)部盜取、私鑰損毀等“黑天鵝”風(fēng)險(xiǎn)是始終存在的。如何更好地應(yīng)對(duì)這些潛在風(fēng)險(xiǎn),每一個(gè)托管方都需要未雨綢繆。
綜合來看,雖然流動(dòng)性“挖礦”獎(jiǎng)勵(lì)幅度在持續(xù)下降,但是這些錨定BTC仍然沒有離開的趨勢(shì),只是增速放緩。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看,這些托管機(jī)制在安全和分布式程度上,仍然有繼續(xù)提升空間。只要它們是安全的,隨著技術(shù)成熟和應(yīng)用落地,相信我們能夠看到更高數(shù)量級(jí)的BTC進(jìn)入以太坊網(wǎng)絡(luò)。
一、為什么需要BTC跨鏈到以太坊2020年,以太坊鏈上的BTC實(shí)現(xiàn)了大幅增長(zhǎng)。尤其是在過去的6個(gè)月,在以太坊上的BTC錨定幣數(shù)量從3000枚增長(zhǎng)如今15萬枚,快速增長(zhǎng)了近50倍。截至11月24日,BTC鎖倉(cāng)價(jià)值達(dá)27億美元,幾乎占到DeFi整體TVL的五分之一。今年的這種增長(zhǎng)幅度是前所未有的。
從發(fā)展軌跡來看,最早的WBTC誕生于2018年年末,但是直到2019年12月底,全行業(yè)的錨定BTC數(shù)量?jī)H為1000枚左右。但是,自2020年開年以來,網(wǎng)絡(luò)中錨定BTC快速?gòu)?000枚,增長(zhǎng)到6月底的1.1萬枚;隨后,又從1.1萬枚快速增長(zhǎng)到如今的15萬枚。從這些數(shù)據(jù)中,我們足以窺到BTC進(jìn)入以太坊鏈上的強(qiáng)烈需求。
那么,BTC為什么要跨鏈到以太坊上呢?BTC跨鏈以太坊的現(xiàn)狀如何?以“八仙過?!笔侄瓮瓿煽珂湹腂TC背后的技術(shù)原理和機(jī)制又是什么呢?本篇報(bào)告將會(huì)闡述這些問題。
1.1 為什么這些BTC被稱為BTC錨定幣
ERC-20標(biāo)準(zhǔn),大家都很熟悉,是通過以太坊創(chuàng)建Token的一種規(guī)范。它是目前最為通用的區(qū)塊鏈Token創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)。構(gòu)建于以太坊上的BTC,如WBTC,HBTC等,大都是基于ERC-20標(biāo)準(zhǔn)的Token(也有少量是基于ERC-777標(biāo)準(zhǔn))。它們通過不同的算法技術(shù)對(duì)BTC進(jìn)行1:1的映射,從而獲取ERC-20
Token才能獲得的特性,例如在DeFi中使用。本質(zhì)上來說,這是一種真幣換“映射Token”的過程。因?yàn)橼H兌通道非常通暢,它們的價(jià)格能夠和BTC實(shí)現(xiàn)大致1:1錨定。因此,這些Token通常被稱作“BTC錨定幣”。
1.2 為什么BTC需要跨鏈到以太坊上
半年以來,BTC錨定幣的總量快速增長(zhǎng)近50倍,引起了業(yè)界的高度關(guān)注。那么為何會(huì)產(chǎn)生如此大量的映射Token需求呢?答案并不復(fù)雜:BTC持有者希望提升資產(chǎn)的利用效率,例如(1)參與挖礦獲取收益;(2)作為抵押借出資金。當(dāng)然,客觀上這些錨定BTC也改善了BTC轉(zhuǎn)賬性能和可編程性,并且提升了整個(gè)DeFi板塊的資產(chǎn)天花板,也有少量需求是來自這兩方面。
(1)提高BTC持有者資產(chǎn)利用效率
從用戶的角度來講,不同的加密貨幣參與者有不同的持有偏好,在當(dāng)前市場(chǎng)環(huán)境下,BTC有著不容忽視的行業(yè)地位。但以太坊網(wǎng)絡(luò)的生態(tài)則更加豐富,尤其是在DeFi領(lǐng)域,形成了更多創(chuàng)新應(yīng)用。
和PoS區(qū)塊鏈不同,BTC自身并沒有原生的“生息”方式。隨著流動(dòng)性挖礦的興起,許多DeFi項(xiàng)目對(duì)ERC-20資金本身的注入進(jìn)行激勵(lì),例如:DEX會(huì)給流動(dòng)性提供者獎(jiǎng)勵(lì),借貸DeFi會(huì)給借貸雙方Token獎(jiǎng)勵(lì)等。
一個(gè)想要生息收益,一個(gè)想要更多資產(chǎn),兩者“一拍即合”,大量BTC由此以錨定BTC方式,進(jìn)入了以太坊的DeFi生態(tài)。通過11月初鏈上數(shù)據(jù)來看,超過40%的錨定BTC被放到的借貸應(yīng)用中,釋放出了大量資金(穩(wěn)定幣和其他Token);另外有超過30%的錨定BTC被直接投入到了DEX的流動(dòng)性挖礦(yield-farming)當(dāng)中,而這些yield-farming則為BTC提供了10~30%的可觀年化收益(APY)。
(2)BTC可以因此獲得更好的性能以及可編程的特性
從使用者角度來說,BTC錨定幣具備性能和費(fèi)率優(yōu)勢(shì)。相對(duì)于BTC網(wǎng)絡(luò),以太坊網(wǎng)絡(luò)在性能和費(fèi)率方面略有優(yōu)勢(shì),而ERC-20版BTC本質(zhì)上是基于以太坊網(wǎng)絡(luò)的Token。目前BTC系統(tǒng)的TPS僅7筆,而以太坊系統(tǒng)的TPS則提升到約15筆,同時(shí)以太坊出塊速度更快,到賬時(shí)間的確定性更高。因此,遷移到以太坊上的BTC一方面轉(zhuǎn)賬更便宜,確認(rèn)更快,另一方面也為BTC主鏈?zhǔn)柰藫矶隆?/p>
另外,ERC-20版的BTC本質(zhì)上來說是一種以太坊鏈上的Token,這使得它們具備了可編程特性。它將允許開發(fā)者基于BTC資產(chǎn)編寫智能合約。這種可編程性也使得ERC-20版的BTC可以自由地與DeFi的各種創(chuàng)新應(yīng)用結(jié)合。
(3)提升DeFi資產(chǎn)天花板
除了用戶需要錨定BTC之外,DeFi應(yīng)用也同樣需要。DeFi 應(yīng)用大多數(shù)聚集于以太坊網(wǎng)絡(luò),但是以太坊存在資產(chǎn)天花板。DeFi的資產(chǎn)天花板指的是,以ETH為代表的基于以太坊上資產(chǎn)的總體市值規(guī)模是有限的,逐漸會(huì)形成針對(duì)DeFi發(fā)展的制約。
DeFi板塊和與整個(gè)加密貨幣市場(chǎng)對(duì)比而言規(guī)模很小。截至11月23日,數(shù)字貨幣的總市值近6000億美金。其中,BTC市值為3400億美金,獨(dú)占總市值的2/3。一定程度上,ETH上各類DeFi鎖倉(cāng)量占如果想要繼續(xù)增長(zhǎng),必須要納入BTC,否則相對(duì)較少的ETH和ERC-20資產(chǎn)將成為DeFi發(fā)展的天花板。
通過ERC-20版BTC,用戶可以體驗(yàn)更好的流動(dòng)性。這些ERC-20版BTC把更大的流動(dòng)性帶到了以太坊生態(tài),大大提高了DeFi總資產(chǎn)的天花板。
那么,這些BTC進(jìn)入以太坊網(wǎng)絡(luò)的速度到底如何?去向又都是何處?贖回又是什么情況呢?我們會(huì)在第二章進(jìn)行展開分析。
二、BTC跨鏈以太坊現(xiàn)狀2.1各種類分布和整體增長(zhǎng)
根據(jù)鏈上數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),如表2-1和圖2-1所示,目前主流的BTC錨定幣按總量排行依次包括:WBTC(約21億美金),renBTC(約3億美金),HBTC(約1億美金),sBTC(約3000萬美金),tBTC(約2400萬美金),oBTC(約1600萬美金),imBTC(約1400萬美金)和pBTC(約250萬美金)等。其中WBTC占比超過80%。
由圖2-2可見,以太坊上的BTC在近6個(gè)月開始飛速增長(zhǎng),曲線相對(duì)陡峭。由于WBTC占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的份額,和總體曲線的走勢(shì)一致性也較強(qiáng)。不過隨著近個(gè)月流動(dòng)性挖礦熱度的下降,目前增長(zhǎng)稍有放緩,但仍呈總體上升趨勢(shì)。
2.1 主要錨定幣去向
WBTC和renBTC是目前總量最多的錨定幣,占到整個(gè)板塊的90%以上。因此,這兩種錨定幣的去向可以代表整體錨定幣去向。那么這些BTC錨定幣到了以太坊網(wǎng)絡(luò)之后,又都去做什么了呢?
我們選取了兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)對(duì)其分布進(jìn)行統(tǒng)計(jì),11月5日和11月24日,分別是Uniswap停止流動(dòng)性挖礦獎(jiǎng)勵(lì)的前后。
首先是11月5日,WBTC、renBTC的主要去向如表2-2、表2-3所示:
從表中不難看出,不管是WBTC還是renBTC,其主要去向多為頭部的DeFi應(yīng)用。也許這些應(yīng)用APY并不是最高的。但由于品牌可信度等綜合因素,頭部DeFi應(yīng)用吸納了最多的流動(dòng)性資金。
在分類上,錨定幣主要去向分別是如Uniswap,Curve等主流支持流動(dòng)性挖礦的DEX,大約占到40%左右;以及Compound、MakerDAO等主流借貸平臺(tái),大約占到30%左右。當(dāng)然,目前還有一些未注明合約地址,可能是個(gè)人賬戶或待添補(bǔ)信息的某些新的DeFi地址。
在本報(bào)告的撰寫過程中,正好在11月18日,Uniswap的流動(dòng)性挖礦獎(jiǎng)勵(lì)停止。Uniswap LP Pool作為曾經(jīng)WBTC的第一大去向,停礦之后,整體BTC分布發(fā)生了什么變化呢?讓我們看一看11月24日的數(shù)據(jù),如表2-4和表2-5所示。
整體來看,WBTC和renBTC在主流DEX板塊的占比下降到25%,而在主流借貸應(yīng)用中的占比則上升到40%。其主要原因是,UNI停礦后,大量WBTC從Uniswap撤出,仍然在Uniswap提供流動(dòng)性的WBTC驟降80%。表2-4中,疑似個(gè)人地址的6681枚WBTC從鏈上看就是從Uniswap撤出的,另外AAVE、Sushiswap也是此次停礦的WBTC主要流入對(duì)象。
由此我們可知,錨定幣的兩大最主要去向中,DEX提供的流動(dòng)性挖礦激勵(lì)一度是錨定幣的最主要目標(biāo)。不過,隨著DEX紛紛減產(chǎn)或者停止流動(dòng)性激勵(lì),DEX中錨定幣占比下降。不過,大量錨定BTC并未因此而大批贖回比特幣網(wǎng)絡(luò),反而是進(jìn)入到了其他以太坊借貸應(yīng)用當(dāng)中,用戶通過抵押錨定幣借出了大量其他Token,例如穩(wěn)定幣。
2.3 主要BTC錨定幣的鑄造和銷毀情況
截至2020年11月初,WBTC和renBTC的鑄造銷毀情況如表2-6所示。
其中,WBTC銷毀很少,而renBTC銷毀非常頻繁。如表2-7和圖2-3所示,renBTC銷毀最高的一筆金額相當(dāng)于BTC1003.3個(gè),其次為601.97個(gè),兩筆均發(fā)生在2020年9月18日。數(shù)量區(qū)間上來看,筆數(shù)最多的在0.1到1之間,為1733筆,其次是1到10個(gè),為930筆。相比之下,WBTC的銷毀次數(shù)總共僅23次,而且集中在其中的4次銷毀,這4次銷毀量占總銷毀量的98.47%。
為什么renBTC會(huì)比WBTC銷毀數(shù)量更多呢?原因其實(shí)是兩者的運(yùn)行機(jī)制不同。WBTC采用商戶模式,用戶每次回實(shí)際上是向負(fù)責(zé)承兌的商戶兌換,換走承兌商手上的頭寸,而不需要真正的銷毀。但是,renBTC沒有承兌商設(shè)計(jì),因此每一次贖回都需要鏈上銷毀,這帶來了兩者銷毀筆數(shù)的不同。
關(guān)于各類BTC錨定幣運(yùn)行機(jī)制,我們將會(huì)在下面一章進(jìn)行詳細(xì)分析。
三、錨定BTC模式詳解之所以會(huì)有錨定BTC,是為了讓因技術(shù)體系不兼容不能直接出現(xiàn)在各類非BTC區(qū)塊鏈的BTC,以“替身”形式出現(xiàn)。目前所有生成錨定BTC的方案都由等值或超額抵押資產(chǎn)背書。這其中,總量98%的錨定幣是以“托管+映射”方式完成。
根據(jù)抵押物的不同主要有兩類思路:抵押BTC生成錨定BTC,和抵押其他區(qū)塊鏈資產(chǎn)生成錨定BTC。
前一種方式不會(huì)擴(kuò)張流通中的BTC及錨定BTC的總數(shù),并且由于是真實(shí)BTC抵押不會(huì)出現(xiàn)因“資不抵債”而發(fā)生頻繁清結(jié)算流程。
但是,正因?yàn)槭钦鎸?shí)BTC抵押,再到另一條鏈上釋放錨定BTC,所以必然會(huì)涉及到跨鏈模式的設(shè)計(jì),跨鏈機(jī)制設(shè)計(jì)的不同是各個(gè)錨定BTC模式差異的核心點(diǎn)之一,如WBTC通過托管方和商戶之間的交互實(shí)現(xiàn)人工跨鏈,而renBTC通過RenVM實(shí)現(xiàn)跨鏈。但本質(zhì)上,這些機(jī)制都會(huì)將BTC托管給某個(gè)或某些特定群體完成的。
后一種方式的清結(jié)算機(jī)制會(huì)更復(fù)雜,但由于抵押物可以是同一條鏈上的資產(chǎn)所以通常可以避免跨鏈,如sBTC的生成流程都發(fā)生在以太坊上。這類機(jī)制以智能合約作為工具,因此不需要任何托管,但是壞處是資產(chǎn)利用效率低且存在無法清算的風(fēng)險(xiǎn)。
但無論前者還是后者,由于都是基于抵押,所以圍繞抵押機(jī)制會(huì)有所不同,如圖3-1和表3-1所示,比如WBTC由中心化托管機(jī)構(gòu)托管抵押的BTC,renBTC由去信任化網(wǎng)絡(luò)托管抵押的BTC(但目前尚未完全實(shí)現(xiàn)),而sBTC是由合約控制抵押的SNX。
進(jìn)一步來說,理解各錨定BTC解決方案的運(yùn)行邏輯,最主要的是理解兩個(gè)問題。
1.錨定BTC如何鑄造和銷毀?
該問題向下細(xì)拆又會(huì)變成3個(gè)小問題:
1)誰(shuí)來負(fù)責(zé)鑄造和銷毀?
2)誰(shuí)來負(fù)責(zé)抵押的托管?
3)跨鏈信息如何進(jìn)行交換?
2.如何解決錨定BTC鑄造、流轉(zhuǎn)、銷毀等生命周期中的資金安全問題?
下表對(duì)本章將要介紹的幾類錨定BTC做了簡(jiǎn)要對(duì)比。在后文我們還會(huì)對(duì)每一種錨定BTC進(jìn)行詳細(xì)分析并討論前述問題。
3.1 WBTC
WBTC(Wrapped Bitcoin),于2019年1月發(fā)行上線,托管方為知名數(shù)字資產(chǎn)托管機(jī)構(gòu)BitGo,是最早基于以太坊網(wǎng)絡(luò)與BTC1:1掛鉤的ERC-20代幣,在各類錨定BTC中占比份額最大,發(fā)行量已超過12萬,其發(fā)行規(guī)則也被諸多后來者加以參照。
WBTC體系是基于信任的聯(lián)盟治理模式,其核心為兩層分發(fā)結(jié)構(gòu)。如0所示為WBTC的兩層分發(fā)結(jié)構(gòu),其中涉及三種角色,托管方(Custodian)、商戶(Merchant)以及用戶(Customer)。在該結(jié)構(gòu)下,托管方與商戶之間的交互負(fù)責(zé)鑄造和銷毀WBTC;商戶與用戶之間的交互負(fù)責(zé)向二級(jí)市場(chǎng)投放和收回WBTC;用戶不會(huì)越級(jí)直接和托管方交互。
如圖3-2所示,下面我們將通過介紹WBTC的鑄幣與銷毀流程,及其中各種角色的權(quán)責(zé)來探討該種模式的優(yōu)缺點(diǎn)。
3.1.1 鑄造、銷毀、分發(fā)與回收:兩層分發(fā)
1) 鑄造與銷毀
WBTC的鑄造與銷毀均發(fā)生在托管方與商戶之間,并且會(huì)同時(shí)在BTC和以太坊上發(fā)生交易。鑄造的核心點(diǎn)是在BTC鏈上鎖定BTC,并在以太坊鏈上釋放等值的WBTC。WBTC的鑄造流程如下:
1.轉(zhuǎn)賬BTC:首先,在BTC鏈上,商戶會(huì)向托管方發(fā)送一定數(shù)量的BTC;
2.申請(qǐng)鑄幣:而后,在以太坊鏈上,商戶會(huì)向WBTC的智能合約發(fā)起申請(qǐng)鑄幣的請(qǐng)求,該請(qǐng)求的參數(shù)中會(huì)帶上BTC鏈上轉(zhuǎn)賬的交易id;
3.鑄幣:托管方看到申請(qǐng)鑄幣請(qǐng)求,并根據(jù)其中的BTC轉(zhuǎn)賬的交易id,確認(rèn)交易已經(jīng)完成后,會(huì)向合約發(fā)送確認(rèn)鑄幣請(qǐng)求。確認(rèn)鑄幣請(qǐng)求會(huì)觸發(fā)合約中的鑄幣操作,合約會(huì)自動(dòng)鑄幣并放入商戶的以太坊地址中。
銷毀是與鑄幣相反的流程,但不同的是,鑄幣過程中最終確認(rèn)發(fā)起鑄幣動(dòng)作的是托管方,但銷毀過程中,確認(rèn)發(fā)起銷毀操作的是商戶。具體流程如下:
1.創(chuàng)建銷毀交易:商戶在以太坊鏈上通過合約創(chuàng)建銷毀WBTC的請(qǐng)求,銷毀指定數(shù)量的WBTC;
2.轉(zhuǎn)賬BTC:待銷毀操作完成后,托管方會(huì)在BTC鏈上向商戶轉(zhuǎn)移對(duì)等數(shù)量的BTC;
3.交易確認(rèn):完成轉(zhuǎn)賬后,托管方會(huì)在以太坊鏈上發(fā)起交易,確認(rèn)銷毀操作已經(jīng)完成。
值得注意的是,鑄幣和銷毀的過程由于并不是全自動(dòng)化完成,通常需要耗費(fèi)數(shù)小時(shí)到幾十小時(shí)(一般在48小時(shí)以內(nèi))。
2) 分發(fā)與回收
WBTC的分發(fā)與回收發(fā)生在商戶與用戶之間。商戶完成鑄造過程后,其就持有了WBTC代幣。WBTC模式中沒有對(duì)商戶與用戶之間的BTC-WBTC的兌換形式進(jìn)行約束,理論上,商戶可以通過再次實(shí)現(xiàn)跨鏈通信來完成每筆和用戶之間的交易,但更通常的是,商戶作為中心化機(jī)構(gòu),會(huì)在其體系內(nèi)的交易所或者錢包應(yīng)用中完成不上鏈的兌換交易。
3.1.2 角色權(quán)責(zé):基于信任的聯(lián)盟治理
在WBTC的模式中,主要存在著4大類角色,托管方、商戶、用戶以及DAO成員。在前文中已經(jīng)涉及到了其中3類角色,下面我們來逐一講述。
1) 托管方
托管方的名字已經(jīng)顯而易見地揭示了其在WBTC模式中最核心的作用——負(fù)責(zé)托管用于生成錨定BTC的質(zhì)押資產(chǎn)。
此外,托管方也是鑄幣行為的實(shí)際執(zhí)行方(mint函數(shù)由托管方的合約調(diào)用觸發(fā))。但在WBTC模式中,也通過3個(gè)層次限制托管方的權(quán)力,避免其濫用鑄幣權(quán)或擅自轉(zhuǎn)移托管資產(chǎn):1.托管方不能自行鑄幣,必須由商戶首先發(fā)起鑄幣請(qǐng)求,托管方基于此請(qǐng)求進(jìn)行鑄幣;2.托管方托管地址中的BTC只能轉(zhuǎn)給在白名單中的商戶鏈上地址,無法隨意轉(zhuǎn)走;3.商戶的增刪由DAO決定,不受托管方直接控制。
當(dāng)前,在WBTC體系中,BitGo是唯一托管方。
2) 商戶
商戶在WBTC模式中是一個(gè)中轉(zhuǎn)的角色。成功鑄造的和待銷毀的通證都會(huì)在商戶的地址上存儲(chǔ),面向用戶的分發(fā)與回收也由商戶來執(zhí)行。實(shí)際銷毀的操作也由商戶來執(zhí)行。
此外,由于商戶可以以中心化的方式運(yùn)作,其可以避免在每次用戶請(qǐng)求鑄幣或者歸還的時(shí)候都發(fā)生跨鏈交易,而是可以在鏈下完成該過程,大幅提升效率。用戶將BTC托管給這些機(jī)構(gòu)換取WBTC,將WBTC歸還再換回BTC。這也是我們?cè)诘诙掳l(fā)現(xiàn)鏈上數(shù)據(jù)WBTC銷毀次數(shù)極少的原因。
商戶實(shí)際上是動(dòng)用了自己的頭寸,在與用戶進(jìn)行贖回和兌換,理論上用戶不需要相信任何商戶,只需要相信最終的托管方BitGo即可。
3) 用戶和DAO
用戶是WBTC的最終需求方,但他們不直接參與鑄幣和銷毀的過程。但WBTC在其規(guī)則中,明確要求了參與(間接)鑄造和銷毀的用戶必須通過KYC和AML。
WBTC通過DAO的形式管理托管方和商戶的進(jìn)出及角色權(quán)限。托管方和商戶可以作為DAO成員。當(dāng)前根據(jù)WBTC官網(wǎng)公布的信息,DAO成員共有17家,包括唯一托管方BitGo,部分商戶如Ren、Loopring、Maker等,以及一些純DAO成員如Compound、Blockfolio等,相對(duì)比較分散。
3.1.3 模式優(yōu)缺點(diǎn)
在WBTC模式下,最大的優(yōu)點(diǎn)在于其兩層分發(fā)的結(jié)構(gòu)。這種設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)能帶來兩個(gè)主要的好處:一是把相對(duì)耗時(shí)和復(fù)雜的操作在第一層上解決,如批量的鑄幣、銷毀以及信任治理的問題,因此在第二層上就能實(shí)現(xiàn)面向用戶的快速分發(fā)和回收,極大提升用戶體驗(yàn);第二個(gè)主要好處是,在機(jī)制上由于商戶是使用自身頭寸幫助用戶兌換,使其無法作惡,因此實(shí)際面向用戶分發(fā)和回收的商戶的性質(zhì)就不再重要,因此使得生態(tài)中本來就擁有大量用戶基礎(chǔ)的服務(wù)商可以成為WBTC體系中的商戶,加快WBTC的擴(kuò)張。當(dāng)前WBTC成為錨定BTC中鑄幣量最高的產(chǎn)品與其設(shè)計(jì)模式關(guān)系重大。
但該模式也有其潛在的安全問題。雖然機(jī)制設(shè)計(jì)上對(duì)商戶作惡有了非常好的約束。但是整體信任,仍然是建立在對(duì)少數(shù)機(jī)構(gòu)的信任上的,例如唯一的托管方BitGo。
3.2 renBTC
renBTC是基于Ren Protocol發(fā)行的ERC-20錨定BTC,發(fā)行量約2萬枚,與WBTC共同占據(jù)了錨定BTC 95%以上的市場(chǎng)。
相比于WBTC,renBTC的模式更為扁平,鑄幣和銷毀機(jī)制也更去信任化。其核心思想是依賴于一個(gè)BFT類的網(wǎng)絡(luò)RenVM實(shí)現(xiàn)鑄幣、托管與銷毀,利用了分布式簽名的公證人機(jī)制來實(shí)現(xiàn)跨鏈。用戶或者DAPP可以直接與RenVM中的Darknode(即網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn))交互1:1抵押生成renBTC釋放到目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)中。
3.2.1 鑄幣與銷毀
1) 鑄幣
RenVM模式下的鑄幣是全自動(dòng)化的,因此該過程不僅可以由用戶手動(dòng)發(fā)起,也可以被內(nèi)化到DApp的邏輯中,主要有如下過程:
1.轉(zhuǎn)賬BTC:用戶或者DApp將BTC轉(zhuǎn)移到RenVM的托管地址,并告知RenVM(0中的步驟1、2)。值得注意的是,在未來,RenVM的托管地址的私鑰將由網(wǎng)絡(luò)中的Darknode基于多方安全計(jì)算生成的,除非網(wǎng)絡(luò)中超過1/3的節(jié)點(diǎn)聯(lián)合作惡,這個(gè)私鑰不會(huì)被任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)掌控;但是,目前因?yàn)榧夹g(shù)進(jìn)展有限,根據(jù)其官方披露,其托管工作仍然是由“Greycore”而非Darknode完成的。Greycore即Ren團(tuán)隊(duì)。
2.生成鑄幣簽名:RenVM確認(rèn)轉(zhuǎn)賬完成后,會(huì)基于前一步驟中提到的私鑰生成一個(gè)鑄幣簽名給用戶或DApp(0中的步驟3、4);
3.鑄幣:用戶或DApp獲取到簽名后可以利用該簽名完成鑄幣(0中的步驟5)。這個(gè)過程也可以在DApp中被觸發(fā),省去用戶自行操作的成本。
2) 銷毀
銷毀過程相對(duì)簡(jiǎn)單,如圖3-4所示。用戶或DApp將renBTC銷毀并提供其BTC地址,RenVM會(huì)在交易確認(rèn)后自動(dòng)將BTC釋放到該地址上。
除了上述經(jīng)典的“銷毀”過程外,RenVM還支持銷毀后在另一條鏈上(如波卡)再鑄造renBTC。其過程相當(dāng)于是銷毀和鑄幣過程的結(jié)合。用戶或DApp在以太坊上銷毀BTC,并提供波卡網(wǎng)絡(luò)上的地址,RenVM在監(jiān)測(cè)到交易后會(huì)生成一個(gè)鑄幣簽名,用戶或DApp使用該鑄幣簽名可以在波卡網(wǎng)絡(luò)上鑄造出renBTC。但目前該功能尚未得到實(shí)際應(yīng)用。
3.2.2 Darknode托管機(jī)制
RenVM網(wǎng)絡(luò)中的Darknode是整個(gè)體系的核心,鑄幣、銷毀與托管都會(huì)經(jīng)由Darknode處理。防止Darknode作惡主要通過三方面,一方面是質(zhì)押,每個(gè)Darknode都需要質(zhì)押10萬枚REN,節(jié)點(diǎn)作惡會(huì)被罰沒一部分質(zhì)押代幣;第二方面是隱私計(jì)算的技術(shù),多方安全計(jì)算的技術(shù)保證網(wǎng)絡(luò)中的Darknode可以合作生成私鑰,但每個(gè)節(jié)點(diǎn)都無法單獨(dú)獲取到整個(gè)私鑰(除非超過1/3的節(jié)點(diǎn)作惡);第三方面是分片,每個(gè)分片中的Darknode會(huì)利用MPC合作生成私鑰,但每個(gè)分片中的Darknode每天會(huì)被重新隨機(jī)分配的不同分片中,降低共謀的可能。
因此,在這種模式下,質(zhì)押的BTC能實(shí)現(xiàn)去信任托管。但是,這是RenVM全部能力都實(shí)現(xiàn)之后的狀態(tài)。當(dāng)前RenVM按照官方的階段還分還處于Sub-Zero階段,在這個(gè)階段下,網(wǎng)絡(luò)由RenVM自己的開發(fā)團(tuán)隊(duì)(即Greycore)維護(hù),所以在這個(gè)階段下,RenVM還是一個(gè)非常中心化的結(jié)構(gòu)。
3.2.3 模式優(yōu)缺點(diǎn)
RenVM的設(shè)計(jì)模式最大的特色之一就是其通過一個(gè)網(wǎng)絡(luò)來橋接,實(shí)現(xiàn)跨鏈的資產(chǎn)傳遞,并且這個(gè)過程可以自動(dòng)化完成,這使得其能力能被直接嵌入到智能合約中調(diào)用,能比較好地融合到DeFi生態(tài)中。這也是renBTC能成為第二大錨定BTC的重要原因之一。
其第二大特色是去信任化,不過在前文中也有提到,當(dāng)前的RenVM還并沒有實(shí)現(xiàn)這個(gè)能力,仍處于非常中心化的模式,是存在一定的資金安全風(fēng)險(xiǎn)的。
3.3 sBTC
sBTC是通過去中心化合成資產(chǎn)發(fā)行協(xié)議Synthetix在以太坊上生成的加密貨幣合成資產(chǎn)(Synths)。其價(jià)值由網(wǎng)絡(luò)通證SNX支撐,用戶需首先通過一個(gè)與Synthetix協(xié)議交互的dApp Mintr超額抵押SNX鑄造sUSD穩(wěn)定幣,然后在Synthetix.Exchange平臺(tái)上交易新鑄造的sUSD以換取sBTC。整個(gè)過程不涉及跨鏈,也未委托第三方托管人。下面我們將依次介紹sBTC的發(fā)行、退出流程及該模式的優(yōu)缺點(diǎn)。
3.3.1 發(fā)行和退出流程
1) 發(fā)行sBTC
具體來說,sBTC的發(fā)行流程有以下步驟:
發(fā)起抵押SNX的請(qǐng)求:Mintr中的智能合約檢查用戶是否可以進(jìn)行抵押,其抵押率需遵照社區(qū)治理機(jī)制規(guī)定的超額抵押率,這么做的目的是為了降低SNX因共識(shí)度不足所導(dǎo)致的價(jià)值波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn);
登記債務(wù):在經(jīng)過抵押確認(rèn)后,系統(tǒng)會(huì)在債務(wù)登記簿中添加用戶所欠“債務(wù)”,并不斷更新累計(jì)債務(wù)增量比率,跟蹤每個(gè)抵押人的債務(wù)百分比;
鑄幣:債務(wù)分配后,sUSD的智能合約更新總供應(yīng)量,并將新鑄造的sUSD分配到用戶的錢包中。
這樣一來,用戶就可以使用鑄造出的sUSD來購(gòu)買換取合成資產(chǎn)sBTC。究其本質(zhì)就是銷毀原合成資產(chǎn),生成新合成資產(chǎn)的過程:
銷毀原sUSD:包括減少用戶錢包地址中所需兌換的sUSD和在系統(tǒng)內(nèi)更新sUSD總供應(yīng)量;
兌換sBTC:按照預(yù)言機(jī)自動(dòng)推送上鏈的匯率確定能兌換的sBTC數(shù)量,期間收取交易手續(xù)費(fèi);
交易完成:由目標(biāo)也就是sBTC的智能合約發(fā)行,并更新用戶錢包中的sBTC余額和系統(tǒng)中sBTC的總供應(yīng)量。
2) 退出流程
當(dāng)?shù)盅喝讼胍顺鱿到y(tǒng)解鎖抵押的SNX時(shí),必須首先償還債務(wù)登記簿中所記錄的剩余債務(wù)。具體流程如下:
確定債務(wù):通過Synthetix智能合約確定抵押人所欠債務(wù)余額;
銷毀欠款:銷毀sUSD,設(shè)置抵押人SNX余額為可轉(zhuǎn)讓狀態(tài),并將其從債務(wù)登記簿中刪除。
sBTC與其他錨定BTC最大的區(qū)別在于其不是通過抵押BTC生成錨定BTC,而是通過抵押其平臺(tái)代幣來生成合成資產(chǎn),因此不會(huì)有處理跨鏈交易的過程。另外,抵押品并不直接生成sBTC,而是先生成Synthetix體系內(nèi)的交易媒介sUSD,再由sUSD去交換sBTC。
3.3.2 模式優(yōu)缺點(diǎn)
在該種模式下,sBTC的交易主要是根據(jù)智能合約執(zhí)行,不涉及交易簿和交易對(duì)手,通過預(yù)言機(jī)追蹤資產(chǎn)實(shí)時(shí)價(jià)格信息來分配匯率,實(shí)現(xiàn)合成資產(chǎn)的自由轉(zhuǎn)換,沒有滑點(diǎn)問題。另外,Synthetix協(xié)議對(duì)SNX質(zhì)押人也提供了激勵(lì),包括交易獎(jiǎng)勵(lì)和代幣增發(fā)獎(jiǎng)勵(lì)。前者通常按照0.3%的比率對(duì)每筆在Synthetix.Exchange上完成的交易收取交易手續(xù)費(fèi),然后存入費(fèi)用池中每周按比例分配給SNX抵押人;后者是利用Synthetix協(xié)議自身通脹政策產(chǎn)生新增SNX,同樣每周按比例分配給SNX抵押率不低于目標(biāo)閾值的抵押人。
但Synthetix的債務(wù)計(jì)算會(huì)隨著系統(tǒng)內(nèi)匯率變動(dòng)而波動(dòng)。這意味著,即便用戶在借出sBTC后沒有做任何操作,只要BTC上漲,用戶的債務(wù)就會(huì)增加,在歸還時(shí)需要?dú)w還更多的sUSD;不僅如此,即便用戶只借出了sUSD,但如果由于別的用戶的資產(chǎn)價(jià)格上漲導(dǎo)致系統(tǒng)整體債務(wù)的增加(比如別的用戶用借出的sUSD換取了sBTC,結(jié)果sBTC價(jià)格上漲導(dǎo)致系統(tǒng)整體債務(wù)增加),該用戶也需要?dú)w還更多的sUSD。
此外,作為抵押物的原生代幣SNX價(jià)值波動(dòng)也會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成不良影響,當(dāng)SNX的價(jià)格大幅下跌,用戶可能會(huì)選擇不補(bǔ)充抵押品償還債務(wù)造成系統(tǒng)抵押不足,從而影響整個(gè)體系,這也是Synthetix設(shè)置了超高倍數(shù)(750%)的抵押資產(chǎn)規(guī)則的原因。同時(shí),SNX作為抵押資產(chǎn),其市值上限也會(huì)約束合成資產(chǎn)的上限。此外,該模式還面臨著預(yù)言機(jī)風(fēng)險(xiǎn)、不完善的清結(jié)算機(jī)制和繁瑣的債務(wù)計(jì)算方法等問題,在后續(xù)發(fā)展中,還有待改進(jìn)和完善。
3.4 其他錨定BTC
HBTC
HBTC是Huobi于2020年2月在以太坊上推出的ERC-20標(biāo)準(zhǔn)錨定幣,該資產(chǎn)1:1錨定BTC,由Huobi負(fù)責(zé)鑄幣、銷毀以及托管,截至目前(2020年10月)HBTC合約地址內(nèi)發(fā)行數(shù)量已超過6000枚,活躍在如Uniswap、Curve、Balancer、Nest等應(yīng)用中。
用戶可以通過HuobiGlobal或HBTC官網(wǎng)進(jìn)行雙向兌換業(yè)務(wù)。將BTC資產(chǎn)充入Huobi Global,在提現(xiàn)時(shí)選擇提出HBTC資產(chǎn),或者在HBTC官網(wǎng)存入BTC就可以快速換取到HBTC資產(chǎn)。同理,兌換為BTC的過程就是將HBTC資產(chǎn)充入Huobi Global,在提現(xiàn)時(shí)選擇提出BTC資產(chǎn)或者在HBTC官網(wǎng)存入HBTC來?yè)Q回BTC資產(chǎn)。
tBTC
tBTC是由Keep Network、Cross-Chain Group和Summa聯(lián)合在以太坊上發(fā)行的ERC-20BTC錨定幣,發(fā)行時(shí)間為2020年5月,上線近半年發(fā)行量超過900枚。
tBTC使用t-ECDSA橢圓曲線簽名算法來簽署交易,運(yùn)行機(jī)制開源透明;另外,tBTC最大的特點(diǎn)就是去信任化,它使用了“簽名者團(tuán)體”系統(tǒng)。當(dāng)用戶要鑄造一個(gè)新的tBTC時(shí),系統(tǒng)通過隨機(jī)信標(biāo)從“團(tuán)體”中選擇三個(gè)簽名者,并在BTC網(wǎng)絡(luò)上為用戶創(chuàng)建一個(gè)地址,用于鎖定參與兌換的BTC。當(dāng)三個(gè)簽名者行動(dòng)一致并且BTC成功鎖定后,新的tBTC才會(huì)按照1:1BTC的比例鑄造出來。而為了保證這個(gè)去中心化系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn),簽名者必須超額抵押價(jià)值用戶所存BTC 1.5倍的以太坊,一旦任何簽名者出現(xiàn)作惡行為,這份抵押將被系統(tǒng)全部沒收并歸還給被盜用戶,得不償失。
但同時(shí),為了最大程度地實(shí)現(xiàn)去信任化,tBTC犧牲了其擴(kuò)展性。例如,單次兌換只允許1BTC,且兌換完成后有長(zhǎng)達(dá)半年的鎖定期,這對(duì)用戶來說是非常不友好的;同時(shí),簽署者需要150%的超額抵押也給簽署者設(shè)置了很高的資金門檻,導(dǎo)致了該模式的隱形天花板;另外,技術(shù)上的瓶頸也是限制其發(fā)展的重要因素之一,tBTC依托的Keep協(xié)議進(jìn)展緩慢,且沒有經(jīng)過驗(yàn)證,主網(wǎng)上線僅兩天時(shí)間就發(fā)生了重大安全漏洞事件,導(dǎo)致項(xiàng)目緊急暫停。如果后續(xù)能突破技術(shù)瓶頸,還是具備較大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
oBTC
oBTC是一個(gè)較新的錨定BTC幣種,是由BoringDAO基于ERC-20發(fā)行的1:1錨定BTC的代幣,主網(wǎng)于2020年11月12日上線。目前鑄幣量達(dá)到800枚,其期望搭建一個(gè)銜接不同區(qū)塊鏈的去中心化資產(chǎn)橋,并以DAO的形式擴(kuò)展其兼容性。
oBTC的鑄幣過程比較簡(jiǎn)單。用戶將BTC發(fā)送到機(jī)構(gòu)和社區(qū)控制的多簽名托管地址,并通過BTC的op_return功能向?qū)Ψ教峁┳约旱囊蕴坏刂?。?dāng)托管者收到資金并在網(wǎng)絡(luò)達(dá)成共識(shí)后后,便在以太坊上鑄造等值的oBTC并將這些錨定代幣發(fā)送到用戶的ETH地址上。期間會(huì)收取資產(chǎn)總價(jià)值的0.2%作為鑄幣手續(xù)費(fèi),但是能夠通過鑄幣挖礦獲取0.4% BOR補(bǔ)貼。整個(gè)過程用戶提供自己的ETH地址和需兌換的BTC,進(jìn)行一次轉(zhuǎn)賬操作即可。因?yàn)閛p_return是BTC原生功能,因此整個(gè)過程中不需要借助任何中心化服務(wù)器。
其運(yùn)行模式基于“隧道”,即其為每種區(qū)塊鏈資產(chǎn)都創(chuàng)建了一個(gè)以DAO形式運(yùn)營(yíng)的、在區(qū)塊鏈資產(chǎn)和ERC-20代幣之間進(jìn)行鑄幣和贖回的隧道。任何社區(qū)用戶都可以通過質(zhì)押來創(chuàng)建新的隧道,但每種加密貨幣只能有一個(gè)隧道,在本文中主要關(guān)注BTC的隧道。
資金安全方面,BoringDAO采用了三層質(zhì)押機(jī)制,換句話說,每一枚oBTC都有大約200%的抵押物,其中100%由原生區(qū)塊鏈資產(chǎn)也就是BTC組成;第二層約100%由隧道合約層抵押BOR等其它資產(chǎn)。第三層還有一些鏈上保險(xiǎn)。這樣一來,即便發(fā)生黑天鵝事件,社區(qū)也可以通過合約層清算和保險(xiǎn)來補(bǔ)償用戶。
imBTC
imBTC是imToken旗下Tokenlon負(fù)責(zé)發(fā)行、托管和承兌的以太坊ERC-777代幣,上線時(shí)間為2019年10月,總發(fā)行量已超過900枚。其托管地址公開透明,用戶可以通過鏈上信息跟蹤所有imBTC的鑄造和銷毀,保障與BTC1:1錨定。
imBTC發(fā)行的錨定幣是通過“鎖倉(cāng)兌換”的方式產(chǎn)生的,用戶每將一個(gè)BTC鎖定在Tokenlon賬戶內(nèi),就能認(rèn)購(gòu)相同數(shù)量的imBTC,也可以通過DApp調(diào)用智能合約將imBTC銷毀。同時(shí),為了補(bǔ)償質(zhì)押在Tokenlon安全冷錢包中BTC產(chǎn)生的流動(dòng)性損失,用戶可以獲得交易手續(xù)費(fèi)和贖回手續(xù)費(fèi)的補(bǔ)貼。此外,與其他錨定BTC代幣不同的是,imToken基于的是ERC-777而不是ERC-20協(xié)議,ERC-777是ERC-20協(xié)議的升級(jí)版,具有簡(jiǎn)化交易流程、避免誤發(fā)導(dǎo)致的代幣丟失等優(yōu)點(diǎn),可以看出Tokenlon是希望選用更好的協(xié)議帶來更好的用戶體驗(yàn)。
憑借imToken的用戶基礎(chǔ),按理說imBTC有著與生俱來的優(yōu)勢(shì)。但上線時(shí)間已過一年,發(fā)展態(tài)勢(shì)仍不溫不火,其原因可能與ERC-777代幣與Uniswap/Lendf.me合約組合存在重入攻擊漏洞有關(guān)。攻擊者曾通過多次迭代調(diào)用名為tokensToSend的方法函數(shù)來盜取平臺(tái)上的ETH/imBTC交易對(duì)。
pBTC
pBTC是pTokens公司于2020年3月基于TEE技術(shù)在以太坊上發(fā)行BTC錨定幣,其同樣與BTC1:1。pBTC中心化色彩較淡,未來計(jì)劃向DAO模式轉(zhuǎn)變,目前在以太坊上發(fā)行數(shù)量大約為200枚
使用pTokens,用戶可以通過可信計(jì)算來鑄造pBTC,用戶只需在對(duì)應(yīng)的pToken智能合約上存入一定數(shù)量的BTC并提供接收地址,交易就會(huì)在一組可信執(zhí)行環(huán)境(TEE)中進(jìn)行,在經(jīng)過飛地(the enclave)程序驗(yàn)證后,相應(yīng)金額的pBTC就會(huì)鑄造并轉(zhuǎn)移到用戶提供的地址上,整個(gè)過程透明可見,并且不收取中間費(fèi)用。
3.5 潛在風(fēng)險(xiǎn)
目前,這些錨定BTC在比特幣層,從未出現(xiàn)過資產(chǎn)丟失、被盜的安全事故。不過在以太坊層曾經(jīng)發(fā)生一次事故,imBTC因?yàn)椴捎昧薊RC-777,其中有一些因素導(dǎo)致其在Lendf.me和Uniswap上被黑客盜取了流動(dòng)性池,不過其比特幣層的BTC資產(chǎn)仍然是安全的。
因?yàn)楸忍貛艑拥募夹g(shù)是相對(duì)穩(wěn)健的,并沒有復(fù)雜的合約邏輯,因此出現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)的概率相對(duì)較低。再加上,目前BTC錨定幣總量已經(jīng)突破十五枚,因此有效增加了鑄幣者對(duì)于此類技術(shù)的信心。
當(dāng)然,沒有出現(xiàn)過安全事故,不代表說這些錨定幣絕對(duì)安全的,例如黑客盜取、內(nèi)部盜取、私鑰損毀等“黑天鵝”風(fēng)險(xiǎn)是始終存在的。如何更好地應(yīng)對(duì)這些潛在風(fēng)險(xiǎn),每一個(gè)托管方都需要未雨綢繆。
四、總結(jié)短短半年,十五萬枚BTC以“八仙過?!钡姆绞酵瓿闪丝珂?。受制于BTC本身的技術(shù)特點(diǎn),BTC幾乎不可能有非托管的方案。因此,目前98%以上的BTC使用了“托管+映射”方案。考慮到目前這些方式運(yùn)轉(zhuǎn)都較為順利,并未出現(xiàn)安全事故,而且DeFi仍然在持續(xù)提供yield-farming獎(jiǎng)勵(lì),因此,鑄幣者意愿較高,其整體發(fā)展勢(shì)頭仍是向上的。同時(shí),客觀上,這樣的跨鏈既為BTC帶來了智能合約功能和性能提升,也為以太坊區(qū)塊鏈增加了資產(chǎn)總量。所以,我們認(rèn)為未來還會(huì)有更多BTC進(jìn)入以太坊網(wǎng)絡(luò)中,也許還能再提高一個(gè)數(shù)量級(jí)。
參考文獻(xiàn)和資料
[1] WBTC官網(wǎng):https://wbtc.network/
[2] renVM官方文檔:https://github.com/renproject/ren/wiki
[3] HBTC官網(wǎng):https://www.htokens.finance/zh-cn/
[4] Synthetix官方文檔:https://synthetix.community/docs/intro
[5] Keep Network 官方文檔:https://github.com/keeperdao/docs/wiki
[6] BoringDAO Whitepaper:https://boringdao-prod.oss-accelerate.aliyuncs.com/
[7] pBTC官網(wǎng):https://ptokens.io/how-it-works
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