一文詳解Particle Network如何透過多元化堆疊實現「通用」鏈抽象

作者:Paul Timofeev,Shoal Research;編譯:Yangz,Techub News

去中心化應用程式指的是區塊鏈原生產品和服務,自智慧合約和以太坊問世以來就一直存在。然而,相對於Web2 應用程式和服務而言,基於去中心化應用程式的使用者採用速度仍很緩慢。

Netflix 從實體DVD 租賃到數位和串流服務的轉變所帶來的便利性和選擇性,使其超越了Blockbuster。而智慧型手機帶來的「指尖上的世界」的便利,促進了行動應用的採用,改變了人們與網路互動的方式,極大地造福了社交網路。在當前人工智慧的大環境下,ChatGPT 超越Instagram 和Tiktok 成為成長最快的應用,透過利用自然語言處理(NLP)的簡化聊天機器人用戶體驗,為幾乎所有人提供了簡單而強大的人工智慧利用方式。

這些突破性產品和服務及其成功的共同點在於,它們提供了比任何現有企業或競爭對手更好的用戶體驗。去中心化應用要取得類似的成功,鏈上用戶體驗也必須盡可能地無縫和便捷,遠離當前常見的各種助記詞和碎片化的區塊鏈生態。

改變鏈上使用者體驗

鏈上使用者體驗的終極目標是,在使用者無需了解任何底層區塊鏈基礎設施的情況下,允許任何人在任何區塊鏈上做任何事情,且無複雜的門檻及後續繁瑣的跨鏈流程。為了更好地理解這種設計的意義,我們有必要了解以下當前的鏈上帳戶狀況。鏈上帳戶是用戶與區塊鏈之間的橋樑,在鏈上儲存資產,並定義與任何區塊鏈原生程式的所有活動和互動。截至目前,大多數區塊鏈都採用外部擁有帳戶(EOA)模式,該模式由兩部分組成,包括作為身分和接收資產參考點的公鑰(錢包位址)和作為存取主密碼的私鑰(助記詞)。而從技術上講,錢包充當了帳戶抽象服務,簡化了一個或多個鏈上帳戶的管理。

雖然EOA 以其簡單性和賦予任何人自我託管的權力而被廣泛採用,但其也極大地阻礙了鏈上用戶的體驗。 EOA 最常見的缺點是,任何人只要獲得助記詞的存取權限,就可以存取錢包(對於那些將助記詞儲存在iCloud 等雲端服務上的人來說,這種威脅是存在的),而且任何人若是失去了助記詞的存取權或忘記了助記詞,就無法再存取他們的鏈上資產。

提升這種鏈上使用者體驗的關鍵在於抽象原語的出現,也就是圍繞著盡可能抽象掉鏈上使用者體驗中的摩擦痛點而建構的許多產品和服務。它們可以是供開發者在自己的網路或應用中實施的工具包和框架,也可以是直接面向使用者的產品和服務。正如 Vitalik 所言,隨著這一領域的開發不斷升溫,推出自己的抽象原語的團隊開始增多,實現無縫鏈上用戶體驗的時間可能比大多數人想像的要快。但究竟是什麼促成了這項突破呢?

帳戶抽象指的是將鏈上帳戶的管理與終端用戶分開。這個概念早在 2017 年就已提出,但在2021 年 ERC-4337 被提出之前,並沒有獲得關注。圍繞著帳戶抽象的努力最初促成了智慧合約錢包的開發,也就是通常所說的智慧帳戶。在這種模式下,鏈上帳戶由智慧合約管理,因此可以根據使用者需求進行更多程式設計和最佳化。這就帶來了新的可能性,例如可以使用熟悉的社群登入註冊帳戶,在不同的鏈上使用相同的資產支付Gas 費,也可一鍵執行多個跨鏈交易等。

實現帳戶抽象化的關鍵是執行抽象服務的開發,即把鏈上交易的執行外包給稱為解決者(solver,也稱為filler 或executor)的專業服務提供商,以獲得最佳方案並代表簽名者執行交易。在這裡,用戶就鏈下資訊進行簽名被稱為“意圖”,其中包含執行鏈上操作(即交易執行請求)的指令。透過將交易執行與簽章分離,使用者可以更輕鬆地表達需求,而私有mempool 或競爭性解決者網路等後端解決方案則有助於為使用者提供最佳的結算和價值。

此外,實現終極鏈上使用者體驗的另一個關鍵要素是跨不同區塊鏈環境進行通訊和互動的能力。一直以來,用戶都依賴跨鏈橋來滿足這一需求,但隨著時間的推移,事實證明,跨鏈橋有著很大的風險,安全性不高。鏈抽象促進了圍繞帳戶和執行抽象的開發,同時在網路層引入了新的基礎設施,從而消除了在不同區塊鏈環境中進行通訊和互動的複雜性。有關該概念的基本原理和更廣泛的鏈抽像生態的全面概述,可參閱Shoal 的鏈抽象深度剖析。

鏈抽像是圍繞著一個共同目標所做努力的結晶,即提供無縫的使用者體驗,讓使用者可以執行鏈上操作,而無需知道自己在特定時間使用的是哪條鏈。下文將以Particle Network 為例,探討如何透過新的鏈抽象堆疊以促進鏈上使用者體驗。

Particle Network 案例研究

協議背景

Particle,最初作為錢包抽象服務提供商,由聯合創始人Pengyu Wang 和Tao Pan 於2022 年推出,為開發者推出了一個堆疊,可用於創建非託管、嵌入DApp 的錢包,且可透過MPC-TSS 技術利用社群帳號登入。而隨著ERC-4337 帳戶抽象的出現,該協定將AA 協定堆疊納入了現有的WA 協定棧,利用智慧合約錢包增強了帳戶結構。這也為後來 BTC Connect(透過本地比特幣簽名為比特幣生態帶來了AA 服務)的推出奠定了基礎。目前,作為其全面、多元鏈抽象堆疊的一部分,Particle 正在推出其L1。

Particle Network 的開發團隊遍布全球,有30 多名全職員工,並與Berachain、Avalanche、Arbitrum、zkSync 等公司建立了合作。該協議已在Spartan Group 和Gumi Crypto 領投的幾輪種子輪融資中募集了2500 萬美元,最近還獲得了Binance Labs 的投資。

協議概述

Particle Network 是建立在Cosmos SDK 基礎上的模組化L1,旨在於高效能EVM 相容執行環境中充當跨鏈交易的協調和結算層。

Particle L1 是Particle 更廣泛的鏈抽象堆疊的一個組成部分,該堆疊由通用帳戶(Universal Accounts)、通用流動性(Universal Liquidity)和通用Gas(Universal Gas)組成。通用帳戶為統一不同鏈上的代幣餘額提供了一個簡單的接口,通用流動性使用戶可以在後端使用通用帳戶,而通用Gas 使用戶可以用他們持有的任何代幣支付Gas 費。

Particle Network 的最終目標是在帳戶層面上統一所有鏈上用戶,透過L1、L2 或L3 上的單一餘額和帳戶促進無縫的跨鏈交互,並允許任何人以其希望的任何代幣輕鬆支付Gas費。

通用帳戶

通用帳戶(UA)是指由Particle L1 支援的新帳戶結構,是Particle 鏈抽象堆疊的關鍵。 UA 的核心是附加到現有EOA(外部擁有地址)的ERC-4337 智慧帳戶,透過自動路由和執行原子跨鏈交易來統一多個鏈上的代幣餘額。對於終端用戶來說,UA 提供了一個單一的介面,可用於管理資金並在不同的dApp 之間進行交易,消除了在新的鏈上建立新帳戶並為其提供資金(通常還需要購買該原生鏈的Gas 代幣)所帶來的摩擦。

此介面建立在現有錢包之上,利用Particle 的通用流動性(Universal Liquidity)執行原子跨鏈交易,並根據需要將用戶餘額中的資金轉移到不同的鏈上。交易由Particle 的全球分散式節點網路處理,該網路管理相關的捆綁、中繼和驗證任務。

為了更好地說明這一點,我們可以設想一下要滿足使用者在外部鏈(X 鏈)上購買Dogcoin 所涉及的步驟:

  1. 用戶透過現有錢包或社交帳號登入連接到他們的UA。

  2. 使用者向Particle L1 提交交易請求,表達為在X 鏈上購買Dogcoin 的ERC-4337 UserOp。

  3. Particle 去中心化節點網路中的捆綁節點會處理相關的UserOp 並相應執行。

  4. 然後,Particle 的中繼器節點會監控並同步相關鏈上的執行狀態。一旦交易被確認執行,狀態就會從鏈上傳回中繼器節點,中繼器節點再將狀態傳回使用者協定和終端用戶。

  5. 這樣,在無需與代幣所在的鏈進行互動的情況下,用戶的UA 餘額中已經有了他們想要購買的代幣。

當然,這流程中還有更多內部組件的運作值得進一步研究。若將UA 視為Particle 面向使用者的產品,那麼通用流動性和通用Gas 功能則是實現無縫體驗的關鍵。

通用流動性

通用流動性(UL)指的是Particle Network 中負責自動執行透過UA 提交的交易的層。此層由Particle 的分散式Bundler 節點網路提供支持,這些節點提供專門服務,旨在執行使用者操作(UserOp),如交易或從池中提取流動性。此外,由中繼器節點組成的分散式網絡,即去中心化訊息傳遞網路(DMN)負責監控目標鏈上的交易狀態,並將其結算狀態傳回Particle L1。

UL 的主要目的是讓用戶能夠透過跨鏈交易與不同的鏈進行交互,而無需在相關鏈上購買和持有任何代幣。為了更能理解,可考慮以下流程:使用者希望在鏈D 上購買100 USDC 的Dogcoin,同時在鏈A、B、C 和D 上各持有25 USDC。

  1. 首先,使用者簽署在鏈D 上購買100 USDC Dogcoin 的UserOp,將其在四條鏈(鏈A、B、C、D)上的餘額捆綁到由Particle L1 處理的單一簽名中。

  2. 執行簽署後,使用者在鏈A、B 和C 上持有的USDC 將被傳送給流動性提供者(LP)。

  3. LP 釋放鏈D 上的全部USDC。

  4. 鏈D 上的USDC 透過本地DEX 換成Dogcoin。

  5. 最後,Dogcoin 餘額就會出現在使用者的UA 中。

通用Gas

通用Gas 是Particle 鏈抽象堆疊的第三大支柱,是實現Gas 抽象的關鍵,允許終端用戶在任何鏈條上用任何代幣支付Gas 費用。例如,Alice 可以使用她在Base 上的USDC 支付Solana 上的交易Gas 費用,而Bob 則可以使用他在Optimism 上的OP 代幣支付購買以太坊上NFT 的Gas 費用。

當用戶希望透過Particle UA 執行交易時,會彈出一個介面提示用戶選擇Gas 代幣,然後自動透過Particle 的原生Paymaster 合約進行付款。所有Gas 付款都會結算到各自的源鍊和目標鏈上,而部分費用則會換成Particle 的原生PARTI 代幣,在Particle L1 上結算。

協定架構和設計

Particle L1 採用了與EVM 相容的高效能執行環境和雙代幣質押模式,包括比特幣和原生代幣PARTI 。共識和資料可用性外包給稱為模組化節點(Modular Nodes)的分散式節點網路。 Particle 採用聚合資料可用性模型(AggDA),該模型與Celestia、Avail 和Near DA 等提供者結合,並由聚合DA 節點操作員的去中心化系統提供支援。

在後端,Particle 的鏈抽象堆疊由三個關鍵模組提供支持,包括主密鑰儲存樞紐(Master Keystore Hub)、去中心化訊息網路(DMN)和去中心化捆綁(Decentralized Bundler)。主密鑰庫樞紐是整個Particle L1 的核心資訊來源,負責協調所有鏈上的智慧合約部署,同步每個UA 實例之間的設置,並維護所有鏈上的同步狀態。 DMN 負責在使用者正在進行交易的不同鏈上傳達交易執行狀態,然後將使用者操作狀態傳達給Particle L1,以便在Particle L1 上進行結算。這項功能由中繼器節點網路提供支援。最後,Particle 利用Decentralized Bundler,由捆綁節點操作員網路負責啟動和執行傳入的使用者操作。這個網路圍繞著模組化節點(Modular Nodes)的分散式、無權限網路構建,任務在這些節點之間委派和外包。

模組化節點

模組化節點的使用允許任何人參與運行專門用於促進L1 關鍵操作的節點。這些節點可根據各自的功能進行分類,例如捆綁節點負責執行跨鍊用戶操作;中繼節點負責監控交易狀態(如已執行、失敗)並將其傳回Particle L1 進行結算;監控節點(watchtower nodes)負責監控捆綁節點和中繼節點網路中的節點及其各自任務的狀態,並為每個區塊每個epoch 提供執行和詐欺證明。

聚合資料可用性模型

在區塊鏈中,資料可用性(DA)是指驗證已發佈到區塊鏈中的資料的能力。通常情況下,區塊鏈會採用單一的資料可用性解決方案,這種解決方案可以是整合架構下的內部解決方案,也可以是模組化架構下外包給合作夥伴或第三方供應商的解決方案。 Particle 正在建立其DA 模型,透過採用聚合模型,將DA 集體外包給Celestia、Avail 和Near DA,以減少整個架構中的單點故障。 Particle 採用了兩種不同的DA 方法,包括選擇性發布(將每個區塊分配給單獨的DA 提供者)和冗餘發布(將每個區塊發送給每個DA 提供者)。

隨著賽道的發展,Particle 未來是否會擴展到其他DA 提供者(如EigenDA),我們拭目以待。

雙重質押

PoS 鏈會根據驗證者質押的原生代幣數量分配驗證者來提議和驗證新區塊,並根據他們投票的區塊數量按比例給予獎勵。在早期階段,這些網路的一個主要風險是原生代幣的價格波動會影響網路的安全性和穩定性。 Particle 的目標是透過雙重質押模式降低這種風險,允許質押原生PARTI 代幣,以及透過Babylon 質押比特幣。此模式會為每個代幣分配驗證池。

使用通用SDK 的登入流程

Particle 的通用SDK 允許用戶透過支援EIP-1193 的提供者來添加其現有錢包,從而使應用程式開發人員能夠為UA 創建一個無縫的登入流程,允許用戶在登入後立即使用其UA 進行交易。

Particle Network 現狀

根據團隊介紹,在開發Particle L1 之前,Particle 的錢包啟動次數超過1700 萬次, UserOp 超過1000 萬次,與900 多個去中心化應用進行了。

2024 年5 月2 日,Particle Network 的激勵L1 測試網啟動,透過Particle Pioneer 平台提供積分獎勵。該公共測試網允許用戶測試其通用帳戶和通用Gas 的功能,為即將發行的PARTI 代幣賺取積分。

Particle Testnet V2 explorer 數據顯示,該網路已產生130 萬個區塊,總交易量超過730 萬次,平均每日交易量超過40 萬次。此外,根據Particle Pioneer 活動網站,測試網的交易量已超1.82 億次,目前有超過149 萬用戶,總計賺取了273 億積分,平均每位用戶賺取1.83 萬個積分。 Particle L1 目前預定於2024 年下半年在主網推出。

鏈抽象賽道的競爭格局

鏈抽像有望成為互通性平台建構的下一個主要框架。目前,該賽道已有多個專案旨在成為建構鏈抽象服務的標準工具包或堆疊。

Near Network

Near 是一個分片式PoS L1,正在透過帳戶聚合(Account Aggregation,一種多層次結構,可將使用者的跨鏈互動透過單一帳戶運作)建構其鏈抽象堆疊。

Near 上的帳戶使用兩種金鑰,其中完全存取金鑰(Fu​​ll-Access Keys)具有私鑰功能(即可以簽署任何交易),而功能呼叫金鑰(Fu​​nction-Call Keys)則被授予專門簽署特定合約或合約集調用的權限。 Near 還利用其FastAuth 登入服務,讓使用者可以使用電子郵件註冊帳戶,並使用生物辨識技術取代密碼。

多鏈簽章是實現這種結構的關鍵,它允許任何Near 帳戶與其他鏈上的位址進行互動。這是透過NEAR MPC 網路實現的,該網路支援金鑰重新共享,即使節點和金鑰分配發生變化,公鑰也保持不變。 Near network 中的MPC 簽章節點可讓智慧合約啟動簽章過程,從而在任何鏈上建立大量遠端位址。 Near 還透過 NEP-366 引入了元交易,使用戶無需持有原生Gas 代幣即可在多個鏈上進行交易。這是由中繼器(第三方提供者)實現的,它們將必要的Gas 代幣附加到了他們中繼到網路的簽名交易中。

Polygon AggLayer

Polygon 正在開發AggLayer,這是一個使用Polygon CDK 為L2 建造的統一跨鏈橋,可以聚合zk 證明並統一提交給以太坊進行結算。在這種模式下,所有鏈都與其他受支援的AggLayer 鏈共享一個跨鏈合約,可在保持獨立性的情況下獲得更多流動性,使早期網路的啟動更加容易。

AggLayer 使用ZK 證明來創建聚合環境,在讓使用者「感覺像在使用單一鏈」的同時,允許支援的鏈保持其獨立性。此外,應用程式開發者可從接觸到更多使用者中獲益,因為來自不同鏈的使用者也可以與他們的產品或服務互動。對於終端用戶來說,其目標與鏈抽象的目標相同,即提供類似互聯網的用戶體驗。到目前為止,Polygon zkEVM 所連接的AggLayer 的即時組件包括連接以太坊的統一跨鏈橋以及solidity 合約的bridgeAndCall() 庫。

其他值得關注的項目

Everclear(前身是Connext)正在開發新的鏈抽象堆疊。 顧名思義,Everclear 將推出「首個清算層」,為跨鏈交易提供全球結算。 Everclear 將作為Arbitrum Orbit L2 運行,由Gelato RaaS 提供支持,並將使用Hyperlane 和Eigenlayer 與其他鏈連接。該協議最終旨在充當協調跨鏈交易的共享計算機,以發票形式結算,並透過荷蘭式拍賣進行清算。 Everclear 圍繞其清算層(Clearing Layers)的使用展開,目標是降低市場參與者的成本。清算層是可編程的,可插入任何結算軌道,用於任何交易,且從第一天起就能為新的鍊和資產提供無許可的流動性。

Socket 2.0 標誌著Socket 協議已從跨鏈服務轉向鏈抽象服務,其旗艦產品模組化訂單流拍賣(MOFA)機制是這一轉變的突出表現,該機制旨在為高效的鏈抽象市場提供競爭機制。傳統的訂單流拍賣涉及一個由執行專門任務的各種參與者組成的網絡,他們透過競爭為終端用戶的請求提供最佳結果。同樣,MOFA 的目的是為被稱為Transmitter 的執行代理和用戶意圖提供一個開放的市場。在MOFA 中,Transmitter 競相創建並完成鏈抽象捆綁或用戶請求的訂單排序,這些請求需要在多個區塊鏈之間傳輸資料和價值。

未來展望

鏈抽象賽道的機會令人興奮。然而,隨著越來越多的團隊開始推出自己的解決方案,VC 開始將更多資金投入任何提及「鏈抽象」的項目,用戶開始為選擇哪種解決方案而苦惱,有一些重要因素值得我們考慮。

抽象原語的案例

Zee Prime Capital 在最近的一篇文章中指出了有關抽象原語的幾個重要考慮因素。

「沒有產品,鏈抽象就無法真正解決實際問題」。

的確,雖然用戶體驗仍然是加密貨幣產業需要克服的關鍵障礙,但它可能並不是將更多用戶引入鏈上的最終瓶頸。事實上,基礎設施的發展正是為了因應高昂的費用和緩慢的結算所帶來的糟糕使用者體驗。現在,基礎設施已經到位(已有超過200 個L1/L2),但在此基礎上建造的成功產品和服務卻不足。這與Mert 最近分享的觀點不謀而合,他認為目前大多數人還沒有認識到,構建強大加密貨幣應用的障礙並不在於加密原生(即基礎設施、用戶體驗),而在於整個行業的監管不明確和激勵結構的錯位。

一個很好的例子就是智慧錢包的採用(或缺乏採用)。

儘管智慧錢包帶來了創新,但迄今為止,它們在很大程度上都未獲得大規模採用。隨著2023 年第四季/2024 年第一季memecoin 狂潮的襲來,Phantom 等現有應用程式的下載量創下了歷史新高,這表明只要能買到新一代的「狗狗幣」,人們暫時還願意忍受紛繁的助記詞和難用的UI。

需要指出的是,利用新技術開發成功的產品和服務是需要時間的。基於網路的應用的成功就是經過多年的反覆試驗才實現的。隨著對底層區塊空間需求的成長,未來幾年可能會出現更多的Rollup 和應用鏈。而隨著RaaS 供應商和Celestia 等模組化基礎架構解決方案的出現,推出可無縫通訊的新鏈只會變得更加容易。為終端用戶提供鏈抽象的需求來自於創建一個可吸引他鏈用戶且可提供無縫體驗的熱門應用。鏈抽象旨在解決缺乏無縫跨鏈功能這一根本問題,而目前缺乏可用產品和服務的情況並不會使其無效。

然而,考慮到這一點,抽象原語必須應對的一個關鍵挑戰是確保在整個解決者/節點網路中成功協調狀態證明、解決者執行、交易狀態、區塊確認和其他跨鏈保證,所有這些都需要達成共識。資本市場的性質決定了總是會有下一個更快、更便宜的解決方案的出現,而這也意味著鏈抽象服務提供者必須考慮到一系列複雜的後端流程及其影響,隨著時間的推移,諸如時間遊戲和訂單流捕獲之類的東西將開始發揮更大的作用。

Particle Network 需要考慮的重要因素

Particle 分散式節點網路的一個關鍵問題是,該網路的去中心化程度如何。是只有少數幾個實體參與營運節點,還是Particle 能夠獲得足夠的吸引力來維持一個足夠去中心化的節點網路? Particle 如何成功激勵足夠的節點營運商,使其實現充分的去中心化?

為此,我們提出兩點建議:

1)盡量降低節點業者的進入和參與門檻

2)透過Particle 瀏覽器提供一個公共儀表板,用於監控和觀察節點網路的去中心化情況

Particle 正在為原子跨鏈交易建立結算和協調層,而這也引出了價值累積的問題。通用帳戶和Particle L1 的成功採用會對其他區塊鏈和生態產生什麼經濟影響?它們是否能從更多用戶訪問中受益?

改變區塊鏈原生應用程式的使用者體驗狀態並不是新需求,為解決這個問題,開發人員已經研究了很長一段時間。鏈抽象可以為終端用戶創造更易於使用的鏈上體驗,可以為應用釋放新的用戶群,也可為L1/L2/L3 提供更低成本和更有效率的跨鏈通訊和路由。

Vitalik 稱,業界的builder 們有「大量精力和意願」來實現無縫鏈上用戶體驗。僅靠改善用戶體驗並不能為產業帶來數百萬用戶,但這仍是實現這一目標的最重要步驟之一。

Total
0
Shares
Related Posts