加密货币交易所硬件和软件完全指南
全面了解开设加密货币交易所所需的一切，从硬件到软件和安全。.

建立加密货币交易所以及所需的硬件和软件

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本文探讨了运行加密货币交易所所需的硬件和软件。内容涵盖架构、安全、监控和备份解决方案，旨在减少错误并提高可用性。.
埃拉赫
  • 16 2025 年 12 月
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  1. 开办加密货币交易所需要满足哪些技术和运营要求？
  2. 总体建筑和设计原则
  3. 按角色推荐的硬件
    1. 匹配引擎（对延迟非常敏感）
    2. 数据库（PostgreSQL / 时间序列）
    3. 订单簿/缓存（Redis/Aerospike）
    4. 钱包/签名服务器
    5. 网关/API/前端
    6. 监控/日志记录/安全信息和事件管理
  4. 选择软件和数据库
  5. 网络、位置和 ping
  6. 防护攻击（DDoS、SQLi、XSS、API滥用）
    1. DDoS
    2. WAF 和速率限制
    3. API 身份验证和安全性
  7. 实用的Linux和网络配置
  8. 密钥加密和钱包管理
  9. 备份、恢复和灾难恢复
  10. CI/CD、测试和代码安全
  11. 监控、日志记录和警报
  12. 操作检查清单示例（准备部署）
  13. 示例命令和简短配置
  14. 减少错误和瑕疵的实用技巧
  15. 结论
  16. 常见问题解答

 

开办加密货币交易所需要满足哪些技术和运营要求？

这是任何想要构建安全交易所的技术团队的核心问题。 低延迟 和 稳定的 在本指南中，我们将逐步引导您了解架构、硬件、软件、网络、安全、监控和备份，从而构建您的系统。 容错性 拥有， 随时待命 留下来，保护自己免受攻击。.

 

总体建筑和设计原则

将架构设计成分层式，并保持每一层与其他层隔离，以减少错误并促进可扩展性。.

  • 分层分离： 网关/API → 应用程序（无状态） → 撮合引擎（低延迟） → 订单簿（内存 + 持久化） → 数据库（持久化） → 钱包和签名（HSM/冷签名） → 监控/日志记录。.
  • 无障碍原则： 每一层都应该部署在至少两个地理区域（主动-主动或主动-被动）。.
  • 应用中的无状态原则： 会话数据存储在 Redis 或 JWT 中，以便可以添加和替换服务器。.
  • 网络隔离： 管理服务器、API服务器、区块链节点和钱包服务器应该放在单独的VLAN或VPC中。.

 

按角色推荐的硬件

请遵循各硬件角色所需的最低规格和高可用性建议。.

匹配引擎（对延迟非常敏感）

  • 中央处理器： 16–64个核心 高频（Intel Xeon / AMD EPYC）。.
  • 内存： 128–512GB 取决于订单量的大小。.
  • 存储：NVMe 企业级，具有高 IOPS；WAL 采用 RAID1/10。.
  • 网络： 10–40 Gbps 采用低延迟网卡（SR-IOV）。.
  • 建议：在靠近LP和目标市场的位置部署专用/裸机服务器。.

数据库（PostgreSQL / 时间序列）

  • CPU：16-64个核心。.
  • 内存： 256–1024GB.
  • 存储：NVMe 企业级 + RAID10；WAL 日志和数据分别存储在不同的磁盘上。.
  • 网络：10 Gbps。.
  • HA：流式复制 + Patroni + etcd/consul。.

订单簿/缓存（Redis/Aerospike）

  • 采用 AOF+RDB 持久化的 Redis 集群；高内存节点和 NVMe 存储节点。.

钱包/签名服务器

  • 热钱包：稀疏、隔离，带有 HSM 或 HSM 即服务。.
  • 冷钱包：离线维护的物理隔离钱包或硬件钱包。.
  • HSM： FIPS 140-2 3级 受到推崇的。.

网关/API/前端

  • CPU：4-16个核心。.
  • 内存：16–64 GB。.
  • 在云端/虚拟机或容器上自动扩展。.
  • 负载均衡器：HAProxy / Nginx / Envoy。.

监控/日志记录/安全信息和事件管理

  • 集群式 Prometheus + Alertmanager、Grafana、EFK/ELK（Elasticsearch/Filebeat/Kibana）。.

 

选择软件和数据库

根据性能、可确定性和可恢复性选择软件。.

  • 匹配引擎使用高性能语言（C++ / Rust / Go）和无锁设计。务必测试延迟百分位数（p99/p999）。.
  • 交易数据库采用 PostgreSQL 进行复制和 PITR；PostgreSQL 用于账本，Redis 用于订单簿，采用混合组合方式。.
  • 区块链节点：每种货币一个完整节点，运行在不同的网络上，并有 RPC 限制。.
  • 钱包服务密钥必须存储在 HSM 中，签名操作必须在 HSM 中执行。.

 

网络、位置和 ping

网络位置和拓扑结构对延迟、可用性和抗攻击能力有直接影响。.

  • 地点： 靠近流动性强的市场（纽约、伦敦、法兰克福、阿姆斯特丹、东京、新加坡、芝加哥）。.
  • BGP 和任播： DNS任播和BGP用于负载均衡和降低延迟。.
  • 延迟： 数据中心内目标 p99 < 5ms；托管环境下目标 p99 < 1–10ms。.
  • CDN： 对于静态内容和第 7 层 DDoS 防护；除非是安全代理，否则 API/WS 流量通常不会经过 CDN。.
  • 安全的内部网络： VLAN、ACL 和防火墙是各层之间的桥梁。.

 

防护攻击（DDoS、SQLi、XSS、API滥用）

从多个层面阻止攻击：网络层、应用层和身份服务层。.

DDoS

  • 网络层：第 3/4 层防火墙、SYN cookie、反 DDoS 硬件和清洗中心。.
  • 应用层：WAF（ModSecurity 或托管式）+ 速率限制。.
  • 公司产品：反 DDoS 服务器和连接的 PoP，用于吸收和抵御攻击。.

WAF 和速率限制

  • 实施 OWASP Top 10 规则。.
  • 每个 IP 地址限制请求和套接字的数量（例如：Nginx/Envoy 中的 limit req）。.

API 身份验证和安全性

  • 使用短有效期的 JWT、用于应用程序管理的 OAuth2、用于敏感 API 的 HMAC 或双向 TLS。.
  • 示例：在 Nginx 中为内部端点启用双向 TLS。.

 

实用的Linux和网络配置

内核、文件描述符和防火墙设置对于承受高负载和防止攻击至关重要。.

简单的 nftables 示例：

nft add table inet filter
nft add chain inet filter input { type filter hook input priority 0 \; }
nft add rule inet filter input ct state established,related accept
nft add rule inet filter input tcp dport {22,443,80} ct state new accept
nft add rule inet filter input counter drop

内核调优（在 /etc/sysctl.conf 中）：

net.core.somaxconn = 65535
net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1
net.ipv4.tcp_fin_timeout = 30
net.ipv4.tcp_syncookies = 1
net.ipv4.ip_local_port_range = 10240 65535

文件描述符和 systemd：

# /etc/security/limits.conf
appuser soft nofile 65536
appuser hard nofile 200000

# systemd service snippet
[Service]
LimitNOFILE=200000

Nginx (TLS) 代码片段：

ssl_protocols TLSv1.2 TLSv1.3;
ssl_ciphers 'HIGH:!aNULL:!MD5';
ssl_prefer_server_ciphers on;
add_header Strict-Transport-Security 'max-age=31536000; includeSubDomains; preload;';

HAProxy 健康检查示例：

backend api-back
  mode http
  balance roundrobin
  option httpchk GET /health
  server app1 10.0.0.1:8080 check

 

密钥加密和钱包管理

钱包密钥和策略是系统中最为敏感的部分之一，应该采用多层保护。.

  • HSM 或 Vault： 使用 HSM（如 YubiHSM / AWS CloudHSM / Thales）对交易进行签名，并使用 HashiCorp Vault 管理凭证。.
  • 热钱包与冷钱包： 热存储非常有限，冷存储是离线的，需要多重签名和安全的物理存储。.
  • 政策： 签名门槛、审批流程和每日提款限额。.

 

备份、恢复和灾难恢复

备份计划和灾难恢复计划应该清晰明确并经过测试。.

  • 数据库： 时间点恢复 (PITR) 和 WAL 归档；每日基本备份 + 每隔几分钟进行一次 WAL 归档。.
  • 文件和快照： 定期对虚拟机/卷和异地存储进行快照，备份位置遍布多个地点。.
  • RTO/RPO： 定义（例如，匹配引擎的 RTO = 5 分钟，RPO = 1 分钟）。.
  • 发生灾难时： 使用 Ansible/Terraform 实现自动化运行手册和剧本；至少每三个月进行一次灾难恢复测试。.

 

CI/CD、测试和代码安全

部署和测试基础设施必须安全且可逆。.

  • IaC：Terraform 用于环境管理，Ansible 用于配置。.
  • 用于持续集成的 GitLab，具备 SAST、DAST、依赖项扫描、容器扫描流水线。.
  • 采用金丝雀部署和蓝绿部署实现不间断更新。.
  • 定期进行渗透测试和漏洞赏金计划。.

 

监控、日志记录和警报

监控应是多维度的，警报应能自动执行。.

  • 指标：Prometheus（系统、应用程序、数据库导出器）+ Grafana 仪表板。.
  • 日志记录：Filebeat → Elasticsearch → Kibana；设置 SIEM 进行事件分析。.
  • 警报：警报管理器，支持短信/电子邮件/Slack 消息传递和故障转移自动剧本。.
  • 健康检查：容器的活性/准备情况和外部心跳。.

 

操作检查清单示例（准备部署）

  • 两个活跃的地理区域。.
  • 裸机用于匹配关键位置的发动机。.
  • PostgreSQL 集群，在第二个区域中使用 Patroni + 副本。.
  • 具有 AOF 持久化和副本的 Redis 集群。.
  • 用于交易签名的 HSM + 热钱包/冷钱包策略。.
  • WAF + 防DDoS攻击 + 速率限制。.
  • 监控+告警+安全信息和事件管理 (SIEM)。.
  • 每日快照 + WAL 归档 + 异地加密备份。.
  • IaC + CI/CD + Canary + 烟雾测试。.

 

示例命令和简短配置

以下是一些在实际环境中常用的设置和配置命令示例。.

启用 sysctl：

cat <<EOF | sudo tee /etc/sysctl.d/99-net.conf
net.core.somaxconn=65535
net.ipv4.tcp_tw_reuse=1
net.ipv4.tcp_fin_timeout=30
net.ipv4.tcp_syncookies=1
EOF
sudo sysctl --system

简单的 PostgreSQL 流复制（示例）：

# On primary (postgresql.conf)
wal_level = replica
max_wal_senders = 10
archive_mode = on
archive_command = 'cp %p /var/lib/postgresql/wal_archive/%f'

# On replica (recovery.conf)
primary_conninfo = 'host=10.0.0.1 port=5432 user=replicator password=REPLICATOR_PASS'

最低限度的UFW激活：

sudo ufw default deny incoming
sudo ufw allow 22/tcp proto tcp from <admin-ip>
sudo ufw allow 443/tcp
sudo ufw allow 80/tcp
sudo ufw enable

 

减少错误和瑕疵的实用技巧

  • 监控延迟百分位数（p50/p95/p99/p999）并设置 SLA。.
  • 配置断路器和背压以防止过载。.
  • 在测试环境中进行常规负载测试和攻击测试（DDoS 模拟）。.
  • 记录并审核所有导致钱包创建或提现的操作。.
  • 使用不可变的基础设施和可逆的部署方案。.

 

结论

推出加密货币交易所需要多层次的方法： 低延迟硬件 对于匹配引擎，需要可恢复的数据库、跨多个位置的分布式架构、使用 HSM 的安全密钥管理、网络和分层攻击防护，以及自动化的 CI/CD、监控和灾难恢复流程。.

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常见问题解答

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