自智能合约和以太坊诞生以来,去中心化应用(即原生于区块链的产品和服务)便已存在。然而,与Web2应用和服务相比,其用户采用率的增长速度明显较慢。以Netflix的成功为例,他们通过将实体DVD租赁转向数字服务和流媒体的方式,抓住了更高便利性和选择性的机会,从而超越了Blockbuster。智能手机使得人们可以随时随地获取信息,这种便利性促使了移动应用的普及,从而极大地改变了人们与互联网的互动方式,社交网络也因此受益匪浅。ChatGPT作为增长速度超过Instagram和Tiktok的最快应用,通过利用自然语言处理(NLP)的简化聊天机器人用户体验,向几乎任何人提供了一种简单而强大的方式来使用人工智能。
这些突破性产品和服务的成功背后有一个共同主题:它们相对于任何现有的产品或竞争对手都提供了更好的用户体验。要使去中心化应用取得类似的成功,链上的用户体验必须变得尽可能无缝且便利,远离如今常见的助记词和碎片化链的世界。
改变链上用户体验
要实现最终的链上用户体验,用户无需了解任何底层区块链基础设施;任何人都能在任何区块链上执行任何操作,而不需要经历繁琐的引导和跨链操作过程。然而,要理解这种设计的意义,首先需要了解当前账户的状态:链上账户是用户与区块链之间的桥梁,负责存储链上余额,并定义与任何区块链原生程序的所有活动和交互。大多数区块链自诞生以来,一直采用外部拥有账户(EOA)模型,该模型由两个部分组成:公钥作为接收资产的身份和参考点(钱包地址),私钥作为访问权限的主密码(助记词)。钱包实际上充当了账户抽象服务,简化了一个或多个链上账户的管理。
尽管EOA因其简单性和赋予个人自我保管的能力而广为人知,但它们也在很大程度上阻碍了链上用户体验。EOA的最常见缺点包括:任何人只要获得助记词就可以访问钱包(对于那些将助记词存储在云服务如iCloud上的用户,这种威胁尤为明显);此外,任何人一旦丢失或忘记助记词,就无法再访问链上的资金。
实现此类链上用户体验的关键在于抽象原语的出现,这些是围绕尽可能消除链上用户体验中产生摩擦的痛点而构建的众多产品和服务。这些可能以工具包和框架的形式出现,供开发人员集成到他们的网络或应用程序中,或者是直接面向用户的产品和服务。随着这一领域的发展加速,以及越来越多的团队推出自己的抽象原语,实现无缝链上用户体验的时间可能比大多数人预期的要早,正如Vitalik所建议的那样。但究竟是什么促成了这一突破?
账户抽象是指将链上账户的管理与最终用户分离。这个概念早在2017年就已提出,但在2021年ERC-4337提出之前,它几乎没有获得任何关注。围绕账户抽象的初步努力最终导致了智能合约钱包的发展,通常称为智能账户。在这种模型中,链上账户由智能合约管理,因此可以更具可编程性,并针对用户需求进行优化。这为实现新的可能性打开了大门,比如使用熟悉的社交登录注册账户、在不同链上用相同资产支付Gas费、一次点击完成多个跨链交易等。
实现账户抽象的关键在于执行抽象服务的发展,其中链上交易的执行被外包给称为“求解器”(也称为填充器或执行者)的专业服务提供商,以在签名者的利益下提供最佳的性能和交付。在这里,用户签署称为“意图”的离线消息,包含执行链上操作的指令,即交易履行请求。通过将交易的执行与签名分离,用户可以更容易地表达期望的结果,后端解决方案如私有内存池或竞争性求解器网络有助于为用户提供最佳的结算和价值。
最终目标:链抽象
实现最终链上用户体验的另一个关键组成部分是跨不同区块链环境的通信和交互能力。历史上,用户依赖桥接来满足这一需求,但随着时间的推移,桥接被证明是一个很大的风险和安全隐患。链抽象基于账户和执行抽象的发展,同时在网络层引入新的基础设施,从而消除了跨不同区块链环境进行通信和交互的复杂性。Shoal的链抽象深入探讨为这一概念的基本原理及更广泛的链抽象生态提供了全面的概览。
链抽象是围绕一个共同目标的努力的最终成果:提供一种无缝的用户体验,使用户能够执行链上操作,而无需知道他们在特定时间使用的是哪个区块链。本报告探讨了Particle Network如何通过其新的链抽象栈来实现最终链上用户体验。
案例研究:Particle Network
协议背景
由联合创始人王鹏宇和潘涛领导的Particle于2022年首次亮相,作为钱包抽象服务提供商,推出了一套开发者工具,用于创建非托管、内嵌于dApp的钱包,并利用MPC-TSS技术实现社交登录。随着ERC-4337账户抽象的出现,协议转向将账户抽象(AA)集成到现有的钱包抽象(WA)栈中,利用智能合约钱包增强账户结构。这一举措促成了BTC Connect的发布,将账户抽象服务带入了比特币生态系统,通过原生比特币签名进行操作。如今,Particle 正在推出他们的Layer 1 区块链,作为其综合、多层次链抽象栈的一部分。
Particle Network由一个由30多名全职员工组成的全球分布团队开发,并已与Berachain, Avalanche, Arbitrum, zkSync 等建立了合作关系。该协议在多轮种子轮融资中正式筹集了2500万美元,领投方包括Spartan Group和Gumi Crypto,并最近获得了Binance Labs的投资。
协议概述
Particle Network 是一个建立在 Cosmos SDK 基础上的模块化 Layer 1 区块链,旨在于高性能、EVM 兼容的执行环境中充当跨链交易的协调和结算层。Particle 的 Layer 1 是其更广泛链抽象栈的一个组成部分,该栈包括提供跨链代币余额统一的简单界面的通用账户(Universal Accounts),在后台支持通用账户的通用流动性(Universal Liquidity),以及允许用户用任何持有代币支付 Gas 费的通用 Gas(Universal Gas)。
Particle Network 的最终目标是通过在账户层面统一所有链上的用户,实现无缝的跨链交互,使用户在任何 L1、L2 或 L3 上都能使用单一余额和账户,并且可以轻松地使用任何希望的代币支付 Gas 费。接下来,我们将深入了解实现这一目标的各个关键组件。
通用账户
通用账户(Universal Accounts)是由 Particle L1 支持的新型账户结构,是 Particle 链抽象栈的关键组成部分。通用账户的核心是与预先存在的 EOA(外部拥有地址)绑定的 ERC-4337 智能账户,它们通过自动路由和执行原子级跨链交易,实现多个链上代币余额的统一。对于终端用户而言,通用账户提供了一个单一的界面,用于管理资金和在各种 dApp 中进行交易,从而消除了在新链上设置和资助新账户的繁琐步骤,这通常还涉及购买该链的本地 Gas 代币。
该界面建立在现有钱包的基础上,并利用 Particle 的流动性层——通用流动性(Universal Liquidity)——来执行原子级跨链交易,并根据需要从用户的不同链上余额中调配资金。交易由 Particle 的全球分布式节点网络处理,这些节点负责交易的打包、中继和验证任务。
为更好地说明这一点,以下是满足用户在外部链(链 X)上购买 Dogcoin 简单请求的步骤:
用户通过现有钱包或社交登录连接到他们的通用账户(UA)。
用户将他们的交易请求提交给 Particle L1,该请求以 ERC-4337 用户操作(UserOp)的形式表达,目的是在链 X 上购买 Dogcoin。
Particle 的去中心化节点网络中的打包节点(Bundler Nodes)处理相关的 UserOp 并执行它。
Particle 的中继节点(Relayer Nodes)监控并同步执行状态到相关链。一旦交易确认执行完成,状态从链上传回中继节点,中继节点将状态信息传达回 UA 和终端用户。
我们的用户现在在他们的 UA 余额中拥有了他们希望购买的代币,而无需与代币所在的链进行任何交互。
显然,这里还有更多内部组件在发挥作用,需要进一步检查。可以将通用账户(UAs)视为 Particle 面向用户的产品。实现它们所提供的无缝体验的关键在于通用流动性(Universal Liquidity)和通用 Gas(Universal Gas)功能。
普遍流动性
通用流动性(Universal Liquidity)指的是 Particle Network 中负责自动执行通过通用账户(UA)提交的交易的层。该功能由 Particle 的分布式打包节点网络提供支持,这些打包节点是专门的服务,负责执行 UserOp 的必要步骤,如从流动性池中交换或调取流动性。此外,分布式的中继节点网络,即去中心化消息网络(Decentralized Messaging Network, DMN),负责监控外部链(即目标链)上的交易状态,并将结算状态传回 Particle L1。
通用流动性的关键目的是使用户能够通过跨链交易与不同链进行交互,而无需在相关链上购买和持有任何代币。为了更好地理解,考虑以下流程:用户希望在链 D 上购买 100 USDC 的 Dogcoin,而他们在链 A、B、C 和 D 上分别持有 25 USDC。
用户签署 UserOp 以在链 D 上购买 100 USDC 的 Dogcoin,将他们在四个链(链 A、B、C、D)上的余额有效地捆绑到由 Particle L1 处理的单一签名中。
在执行签名后,用户在链 A、B 和 C 上持有的 USDC 被发送给流动性提供者(通常称为填充器)。
流动性提供者在链 D 上释放全部 USDC 金额。
链 D 上的 USDC 通过本地去中心化交易所(DEX)交换为 Dogcoin。
结果,用户的通用账户(UA)中反映出相应的 Dogcoin 余额。
通用Gas
通用 Gas(Universal Gas)是 Particle 链抽象栈的第三个支柱,对于实现 Gas 抽象至关重要。在这一过程中,用户不再需要购买和持有多个 Gas 代币,因为他们可以使用任何链上的任何代币来支付 Gas 费用。举例来说,Alice 可以使用她在 Base 上的 USDC 来支付 Solana 上交易的 Gas,而 Bob 则使用他在 Optimism 上的 OP 代币来支付 Ethereum 上购买 NFT 的 Gas。
当用户希望通过 Particle UA 执行交易时,界面会提示用户选择他们希望使用的 Gas 代币,然后通过 Particle 的本地 Paymaster 合同自动处理。所有的 Gas 费用将结算到各自的源链和目标链,同时一部分费用会被转换为 Particle 的本地 $PARTI 代币,以在 Particle L1 上结算。
协议架构与设计
Particle L1 采用高性能的 EVM 兼容执行环境和双代币质押模型来保证安全,其中包括 BTC 和本地的 PARTI 代币。共识和数据可用性外包给一个被称为模块化节点(Modular Nodes)的分布式节点网络。Particle 采用了聚合数据可用性模型(AggDA),与包括 Celestia, Avail, 和 Near DA 在内的多个提供商组合接入,并由一个去中心化的聚合 DA 节点操作系统提供支持。
在后端,Particle 的链抽象栈由三个关键模块驱动:主密钥库中心(Master Keystore Hub)、去中心化消息网络(Decentralized Messaging Network, DMN)和去中心化打包器(Decentralized Bundler)。主密钥库中心作为 Particle L1 的中央真实性来源,协调所有链上的智能合约部署,同步每个 UA 实例之间的设置,并保持所有链上的同步状态。DMN 负责在用户交易的不同链之间传递交易执行状态,然后将用户操作(userOp)的状态传达给 Particle L1 进行结算。该功能由一个中继节点网络(Relayer Nodes)提供支持。最后,Particle 利用去中心化的打包器网络,其中的打包节点操作员负责启动和执行传入的 userOps。该网络建立在一个分布式、无需许可的模块化节点网络之上,任务在其中被分配和外包。
模块化节点
模块化节点的使用将允许任何人参与运行专门用于在 L1 上执行关键操作的节点。这些节点可以根据其功能进行分类:打包节点(bundler nodes)负责执行跨链的 UserOps;中继节点(relayer nodes)负责监控并将交易状态(如已执行、失败)传回 Particle L1 进行结算;观察塔节点(watchtower nodes)负责监控节点及其在打包和中继网络中的任务状态,并为每个时期的每个区块提供执行和欺诈证明。
聚合数据可用性模型
在区块链的背景下,数据可用性(DA)指的是验证已发布到区块链的数据的能力。通常,区块链会采用单一的数据可用性解决方案,这可以是内部集成的架构,也可以是外包给合作伙伴或第三方提供商的模块化架构。Particle 正在构建其数据可用性模型,以通过采用聚合模型来减轻架构中的单点故障,数据可用性外包给 Celestia、Avail 和 Near DA。Particle 采用了两种不同的数据可用性方法:选择性发布,将每个区块分配给不同的数据可用性提供商,以及冗余发布,将每个区块发送到每个数据可用性提供商。
随着该领域的发展,观察 Particle 是否会扩展到其他数据可用性提供商(例如 EigenDA)将会很有趣。
双重质押
使用权益证明(Proof-of-Stake)模型的区块链将验证者分配为根据他们在网络中质押的本地代币数量来提议和验证新区块,按照他们投票的区块数量给予相应的奖励。这些网络在早期阶段面临的一个关键风险是本地代币价格的波动可能影响网络的安全性和稳定性。Particle 旨在通过双质押模型来减轻这一风险,该模型将利用通过 Babylon 质押协议的 BTC 和本地的 PARTI 代币,为每种代币分配相应的验证者池。
通用 SDK 的入职流程
Particle 的 Universal SDK 使应用开发者能够创建无缝的用户账户(UA)入门流程,通过实施 EIP-1193 提供者,让用户能够将现有钱包附加到 UA。这使得用户在登录后能够立即从他们的 UA 中进行交易。
下图展示了利用 Particle Network 的 Universal SDK 进行应用内入门流程的可视化。
Particle Network状态
在 Particle L1 开发之前,团队报告称,Particle 已经实现了超过 1700 万个钱包激活,1000 万个用户操作(UserOps),以及与各种去中心化应用程序的 900 多次集成。
2024 年 5 月 2 日,Particle Network 推出了激励的 L1 测试网,通过 Particle Pioneer 平台提供积分奖励。该测试网允许用户测试其旗舰功能 Universal Accounts 和 Universal Gas,以赚取即将推出的 $PARTI 代币的分配积分。
根据 Particle Testnet V2 探索器的数据,总共进行了超过 730 万笔交易,涵盖 130 万个区块,日均交易量常规超过 40 万笔。根据 Particle Pioneer 活动网站,测试网已经记录了超过 1.82 亿笔交易,目前有超过 149 万名用户累计获得了 273 亿积分,平均每位用户获得 1.83 万积分。Particle L1 目前计划于 2024 年下半年在主网正式推出。
竞争格局
链抽象有望成为未来互操作性平台建设的主要框架,许多即将到来的发展将与 Particle 竞争,争夺成为构建链抽象服务的标准工具包或技术栈。
Near Network
Near 是一个分片的权益证明 Layer 1 区块链,为开发者提供了一个完整的应用域,用于构建去中心化的产品和服务。Near 正在通过账户聚合来构建其链抽象栈,这是一个多方面的结构,旨在通过单一账户处理用户的跨链交互。
在 Near 上,账户使用两种类型的密钥:完全访问密钥(Full-Access Keys),它作为私钥使用(即可以签署任何交易,需要保密),以及功能调用密钥(Function-Call Keys),它们被授予只能签署特定合约或合约集调用的权限。Near 还利用其 FastAuth 登录服务,允许用户通过电子邮件注册账户并使用生物识别技术代替密码。
使这一结构成为可能的是多链签名,这使得任何 Near 账户都可以与其他链上的地址进行交互。这通过 NEAR MPC 网络实现,NEAR MPC 网络允许密钥重新共享,并在节点和密钥份额发生变化时保持相同的公钥。Near 网络中的 MPC 签名节点允许智能合约发起签名过程,从而在任何链上创建多个远程地址。Near 还通过 NEP-366 引入了元交易(meta transactions),使用户能够在多个链上进行交易,而无需持有本链的燃气代币。这通过中继者(Relayers)实现,中继者是将必要的燃气代币附加到它们转发到网络的签名交易上的第三方提供商。
Polygon 聚合层
Polygon 正在开发 AggLayer,这是一个统一的 L2 桥接系统,使用 Polygon CDK 构建,能够聚合 zk 证明并统一提交至以太坊进行结算。在这一模型中,所有链共享一个与其他支持 AggLayer 链的桥接合约,从而保持主权,同时受益于一个全球流动性中心,使早期网络的启动变得更加容易。
AggLayer 将使用 ZK 证明来创建一个“感觉像单链”的聚合环境,同时允许支持的链保持其主权。应用开发者可能会因此受益,因为来自不同链的用户也能与他们的产品或服务进行互动。对于终端用户来说,目标与链抽象相同:提供类似互联网的用户体验——一个无需繁琐且频繁的桥接和其他复杂过程的单一环境。目前,Polygon zkEVM 已连接的 AggLayer 组件包括 1) 一个统一的以太坊桥接,用于启用跨链交易,以及 2) 一个 BridgeAndCall() 库的 Solidity 合约,用于帮助构建这些交易。
荣誉提名
Everclear - 曾用名 Connext,Everclear 正在开发一个新的链抽象堆栈。顾名思义,Everclear 正在推出“第一个清算层”,以提供跨链交易的全球结算。Everclear 将作为 Arbitrum Orbit L2 运行,由 Gelato RaaS 提供支持,并使用 Hyperlane 和 Eigenlayer 连接到其他链。该协议最终作为一个共享计算机来协调跨链交易,其结算以发票的形式表示,并通过荷兰拍卖进行清算。这将围绕着清算层的使用展开,“一个去中心化的网络,协调链间资本流动的全球净额结算”。Everclear 旨在降低市场参与者的成本,具有可编程性,可以插入到任何交易的结算轨道中,并从第一天起为新链和资产提供无权限流动性。
Socket - Socket 2.0 标志着 Socket 协议从跨链服务转向链抽象服务,其亮点是其旗舰产品——模块化订单流拍卖 (MOFA) 机制,旨在为高效的链抽象市场提供一个竞争机制。传统的订单流拍卖涉及一个网络,各种参与者执行专门任务,竞争以为最终用户请求提供最佳结果。同样,MOFA 旨在提供一个开放的市场,以执行代理(称为 Transmitters)和用户意图。在 MOFA 中,Transmitters 竞争创建和完成链抽象的捆绑包,即需要在多个区块链之间传输数据和价值的用户请求的有序序列。
未来展望
链抽象机会令人兴奋。然而,随着越来越多的团队着手推出自己的解决方案,风险投资公司开始将更多资本投入到任何提到“链抽象”的项目中,用户也开始考虑哪个解决方案最好,仍有一些重要的考虑因素。
抽象原语的论点
Zee Prime Capital在最近的一篇文章中指出了几个关于抽象原语领域的重要考虑因素:
“没有产品,链上抽象就不是真正解决问题的方案。”
确实,虽然用户体验仍然是加密行业需要克服的关键障碍,但它可能并不是将更多用户带上链的最终瓶颈。基础设施的发展是对高费用和缓慢结算带来的糟糕用户体验的回应。现在基础设施已经到位(超过200个L1/L2),但在这些基础设施之上构建的成功产品和服务仍然整体上缺乏。这与Mert最近分享的观点一致,他认为,建立强大加密应用程序的障碍并非加密原生(即基础设施、用户体验),而是围绕监管不明确和行业整体激励结构不匹配的挑战。
一个例子是智能钱包的采用(或缺乏采用)。
尽管智能钱包带来了许多创新,但迄今为止,它们仍未获得实质性的广泛采用。例如,Phantom等现有产品在2023年第四季度/2024年第一季度的memecoin热潮中创下了下载记录,显示人们愿意接受种子短语和笨重的用户界面,只要他们能够获取最新的狗币。
然而,推动新技术成功产品和服务的开发需要时间。首批成功的基于Web的应用程序的出现经历了多年的试错。随着对基础层区块空间需求的增长,未来几年可能会出现更多的rollups和应用专用链。随着RaaS提供商和类似Celestia的模块化基础设施解决方案的出现,启动新的链和环境将变得更加容易,这些环境需要能够无缝地相互通信。链上抽象的需求来自于构建受欢迎的应用程序,这些应用程序能够吸引来自其他链的用户,并促使需要无缝体验的服务来实现这一目标。链上抽象旨在解决缺乏无缝跨链功能的根本问题,这一点当前可用产品和服务的不足并未改变。
考虑到这一点,抽象原语面临的一项关键挑战是确保在解决者/节点网络之间成功协调状态证明、解决者执行、交易状态、区块确认以及其他跨链保证,这些都需要共识。资本市场的特点是,另一种更快、更便宜的解决方案总是会出现在地平线上,这意味着链上抽象服务提供商必须考虑许多复杂的后端流程及其影响,其中时间游戏和订单流捕捉等问题将随着时间的推移变得越来越重要。
Particle Network的重要注意事项
一个关键问题是,Particle 的分布式节点网络将会有多去中心化。是否只有少数几个实体会参与节点的运营,还是 Particle 能够获得足够的吸引力以维持一个足够去中心化的节点网络?以及 Particle 如何成功激励足够的节点运营者以实现充分去中心化?
对此,我们建议以下两点:
1) 降低作为节点运营者的入门和参与门槛。
2) 提供一个公开的仪表板,通过 Particle Explorer 监控和观察节点网络的去中心化程度。
Particle 正在构建一个用于原子跨链交易的结算和协调层,其中 Universal Accounts 取代了使用多个钱包、购买多个 gas 代币和桥接代币以使用其他生态系统 dApp 的需求。这引发了价值积累的问题:Universal Accounts 和 Particle L1 的成功采用将对其他区块链和生态系统产生什么经济影响?它们会因更多用户访问其应用程序而受益吗?
链抽象和粒子网络的案例
区块链原生应用用户体验的改进并不是一个新想法,开发者们已经对此进行了较长时间的研究。链抽象的目标是为最终用户创造更易于导航的链上体验,为应用开发者打开新的用户群体,同时让 L1/L2/L3 实现更便宜、更高效的跨链通信和路由。
Particle 正在构建账户级链抽象,以助力这一目标。通过将跨链交互统一到一个界面上,实现 Universal Accounts,使用户能够在任何链上进行交易,通过 Universal Liquidity 进行流动性管理,并用 Universal Gas 支付任何代币的燃料费,Particle Network L1 具备了引领链抽象未来的良好条件。
Vitalik 声称,有着“强大的能量和意愿”来实现无缝的链上用户体验。仅仅改善用户体验不足以吸引数百万用户上链,但这是实现这一目标的最重要步骤之一。
参考
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以太坊基金会。 (日期不详)。 ERC-4337:使用 Alt Mempool 进行账户抽象。检索自 https://eips.ethereum.org/EIPS/eip-4337
王平(2022 年 10 月 10 日)。王鹏宇揭示了粒子网络快速成功的秘密。 哈克农。检索自 https://hackernoon.com/pengyu-wang-reveals-the-secrets-to-article-networks-rapid-success
粒子网络。 (2024 年 6 月 20 日)。 Particle Network 获得 2500 万美元融资。 粒子网络博客。检索自 https://blog.article.network/25-million-funding/
粒子网络开发人员。 (2023)。文档。 粒子网络。检索自 https://developers.article.network/docs/article-chain
多边形技术。 (日期不详)。聚合区块链:一个新论文。检索自 https://polygon.technology/blog/aggreated-blockchains-a-new-thesis
NEAR 协议。 (日期不详)。通过帐户聚合解锁 Web3 可用性。检索自 https://pages.near.org/blog/unlocking-web3-usability-with-account-aggregation/
永清组织。 (日期不详)。检索自 https://x.com/EverclearOrg/status/1797645283977028021
套接字协议。 (日期不详)。检索自 https://mirror.xyz/0x6FD2bd90D50eDEe139103454116F252f6F5eC928/zePFPVi6oPI2o_Q6jDrGYn6SBVOGMybnFKQJ-DDVKqc
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