編者按：在上一篇文章中，我們介紹了數字貨幣交易平臺的概念，那么今天我們就來重點聊聊數字貨幣交易平臺的技術。如果你有過設計或實現傳統金融交易系統的經驗，那么你閱讀本篇就會更加容易。

由于中心化交易所是主流應用，所以今天我主要介紹的是中心化模式下的數字貨幣交易平臺。

兩套賬本

數字貨幣交易平臺的技術基本沿用了金融交易技術中的系統架構，只是把原來針對法幣和證券（或平臺代幣）的部分，也就是我們通常稱作資金管理系統的部分，完全替換為針對數字貨幣的數字貨幣管理系統，換句話說，就是換了一套內部賬本。

然而我們知道，區塊鏈本身也是用來記賬的，也算作一種金融賬本，所以一套內部賬本，一套區塊鏈本身的賬本，這里就出現了兩套賬本，如何管理這兩套賬本，就是資金管理系統的首要任務。

如下圖所示。由于中文語境下的交易有多重含義，本篇會用英文單詞標注，以示區別。
　　
　　解釋一下這張圖，圖的左邊表示了多個區塊鏈賬本，右邊的數字貨幣交易所有自己的內部賬本，這兩套賬本是獨立的。

交易所內部的賬本記錄的是交易Trade，這個交易是由用戶掛單，接著被撮合引擎撮合成交而產生的，而區塊鏈賬本上的交易Transaction，是當且僅當用戶發起充幣提幣請求并被執行時，才會產生的。

這兩種交易都用了中文“交易”來表示，但是它們所屬的語境不同，前者的交易表示的是金融交易語境下的資產交換，也就是Deal；后者表示的是區塊鏈上的技術概念，表示資產轉移的一次記賬過程，上述特意用英文以表區別，希望你能夠區分。

數字貨幣交易所包含哪些系統模塊

一個數字貨幣交易所的后端其實至少有四部分構成：Web業務邏輯系統、交易撮合系統、運營后臺管理系統、資金管理系統。資金管理系統其實就是剛才說到的內部賬本。
　　

• Web業務邏輯系統：這個模塊通常包含了用戶賬戶模塊、登錄網關、賬戶安全管理、KYC認證、行情推送等等，這個模塊更偏向用戶，也與通常的電商賬戶系統十分類似。
• 交易撮合系統：這個模塊是一個交易所的核心模塊，為所有的用戶提供訂單撮合。
• 運營后臺管理：這個模塊是一個交易所運營人員使用的系統，交易所內部人員才能訪問。
• 資金管理系統：這里的資金管理其實包含了三部分，第一部分是法幣的支付網關，可能需要對接銀行或第三方支付機構；第二部分就是數字貨幣錢包管理，它提供了大部分主流數字貨幣的支付功能；第三部分是用戶持倉信息，所謂持倉就是用戶持有多少數字貨幣，這個是記錄在數據庫中的，不需要與區塊鏈保持一致，但是要求交易所的總賬是平的。

各自模塊的特征

Web業務系統與我們常見的電商系統無異，主要是用戶賬戶以及簡單的業務邏輯，重點是可擴展性，業務要求比較彈性

交易撮合系統本質上是一個高并發的計算系統，特點是系統性能高和穩定性好，其中訂單隊列可以是編程語言中的數據容器，也可以是內存數據庫。

運營后臺系統在整個交易所生命周期的早期并不凸顯重要性，但是運營后臺系統恰恰是交易所中后期發展的核心系統，重點在數據準確，要求網絡安全性高和可擴展性好。

資金管理系統包含用戶持倉狀態，以及數字貨幣錢包服務，它是一個交易平臺中安全性要求最高的系統，資金管理系統往往要搭配一個內存數據庫，其中數字貨幣錢包服務也可以拆出來做成獨立子系統，甚至可以改造成整個公司的內部區塊瀏覽器，因為錢包服務需要設計成多個錢包實例，并統一所有的幣種錢包接口。

一個交易所可能的結構如下圖。
　　
　　上圖中，MatchingGroup相當于是交易撮合系統；Web-Group相當于Web業務邏輯系統；Back-office相當于后臺管理系統；AssetsManagement相當于是資金管理系統。
　　
　　涉及的技術棧

如果我們再將剛才提到的各個模塊細分，會看到以下的功能。
　　
　　按照上圖的細分功能，我們可以得到哪些技術支持一目了然。

首先是Server需要數據庫作為支撐，其次是Restful API作為基礎通訊協議，并且集成錢包相關的技術，撮合引擎為Sever提供撮合服務。

在這里面，例如需要SMS系統，所以可以使用云服務中的SMS組件，這些都可以是成熟的通用組件技術。我們可以發現中心化交易使用的技術與互聯網技術并無不同。

把這些通用組件塞到下圖中各個層次和大模塊當中，所以最終一個交易所的詳細架構可能是下圖的樣子。
　　
　　（圖片來自網絡，缺失了資金管理部分）

我們來解釋一下這張圖。

首先是存儲，持久存儲通常可以選擇MySQL，撮合相關的模塊由于要避免接觸磁盤IO，所以需要為撮合模塊提供Redis類型的內存存儲，二者需要保證最終一致性。

撮合和行情部分，幾乎與傳統技術無異，行情推送可以類比到其他推送系統，只是頻率更高，一般首選Websocket技術。

這與傳統互聯網應用的最大區別里主要是數字貨幣錢包管理，這塊完全是新的內容，對安全性、易用性提出了相當高難度的挑戰，這里也是交易所資金托管的根本，所以如何管理好大量數字貨幣，往往要結合運營、內部管理制度、冷熱錢包技術一起才能做好交易所的資金管理。

那么用戶是如何掛單的，又是如何產生區塊鏈交易的呢？我們來看一看。

##交易過程

那么說，用戶A拿0.01BTC 換取了B的10個ETP 的過程究竟是什么樣的呢，我來舉一個例子。

用戶A掛10ETP買單，出價0.01BTC經過Web業務系統進入撮合系統訂單簿ETP-BTC買單隊列，等待撮合成交，同時資金管理系統凍結0.01BTC。

用戶B掛10ETP賣單，出價0.01BTC經過Web業務系統進入撮合系統訂單簿ETP-BTC賣單隊列，與步驟1中A的訂單撮合匹配成功，生成Trade，同時資金管理系統結算對應資產，B的資產變化為增加0.01BTC并減少10ETP，A增加10ETP并減少0.01BTC。

成交Trade以及資產變化通過資金管理系統寫RDB數據庫，形成成交記錄，同時更新行情，數據庫記錄可供用戶和運營后臺管理系統查詢。
要注意的是這一步并不是登記到區塊鏈上。

用戶B經過Web業務系統發起提幣請求，請求提取10ETP進入自己的數字貨幣錢包，這個請求進入資金管理系統，交易所運營人員可通過運營后臺觀察到這筆請求，運營人員審核用戶B的信息，比如實名認證是否正常等。

提幣請求進入運營系統后，如果通過審核，則資金管理系統會凍結用戶B的10ETP，同時將提幣請求發起給數字貨幣錢包服務系統，也就是WalletGroup，子系統發起區塊鏈上的交易x（Transaction）,等待交易被打包，并根據更新提幣審核狀態，供用戶查看。

數字貨幣錢包服務根據區塊信息查詢交易x是否被打包，如果已經打包，則資金管理系統將完全把用戶B被凍結的10ETP直接抹成0，更新提幣狀態最終為完成，提供區塊交易ID以供用戶和運營后臺系統進行查詢。

在步驟3中，我們可以看到用戶所持有的資產，相當于是交易所對用戶的負債，但這也只是數據庫中的一個數字，并不是真正的鏈上資產。

在步驟6中，我們看到區塊鏈上的“交易”與步驟3中的“交易”完全不是一個概念，同時用戶的資產是否安全，完全取決于交易平臺的技術是否安全，對交易所是否信任。

再來看看充值階段。

簡單來說，充值是與提幣相反的過程，不同的是，充值不需要審核，一般數字貨幣交易所的原則都是“寬進嚴出”，在充值過程中，交易平臺通常不直接使用數字貨幣錢包檢測用戶是否充值到賬，而是使用“掃塊”(block_scan)這一方法檢測用戶的充值。

總結

今天我簡單介紹了數字貨幣交易所的業務邏輯，相信你已經對數字貨幣交易所有了一個初步的了解，數字貨幣交易所是區塊鏈行業最重要的業務，全世界每個月都有新的數字貨幣交易所誕生。

今天我只講了中心化的數字貨幣交易所，而去中心化的交易所，除去資金管理系統，基本業務邏輯是不變的。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的【问链-区块链基础知识系列】 第十五课 数字货币交易所的前世、今生和未来（二）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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