Particle Network：链抽象层

2024年8月7日

引言

去中心化应用（dApp）是指基于区块链的原生产品和服务，自智能合约和以太坊问世以来就已经存在。然而，它们的用户采用率增长缓慢，尤其与Web2的应用和服务相比。考虑到Netflix的成功，他们通过从实体DVD租赁转向数字服务和流媒体，利用更高的便利性和选择性超越了Blockbuster。智能手机使得人们能够轻松获取世界的便利，推动了移动应用的采用，这改变了人们与互联网的互动方式，极大地促进了社交网络的发展。ChatGPT通过采用自然语言处理（NLP）技术引入了一种简单而强大的方式，使几乎任何人都能利用人工智能，其增长速度超过Instagram和TikTok。

这些突破性产品和服务成功的反复主题是，它们相对于任何传统竞争对手提供了一种更好的用户体验。为了使去中心化应用实现类似的成功，链上用户体验必须尽可能无缝和便利，远离如今常见的种子短语和片段化链的世界。

转变链上用户体验

链上用户体验的最终目标是无需用户对任何底层区块链基础设施有任何了解；任何人都可以在任何区块链上做任何事情，而不需要经过繁琐的入门和桥接过程。然而，深入理解这一设计的重要性时，考虑到今天账户的状态非常有帮助：链上账户实质上是用户与区块链之间的桥梁，存储链上的余额并定义所有与任何区块链原生程序的活动和交互。在它们的历史中，大多数区块链一直采用外部拥有账户（EOA）模型，其功能由两个部分组成：作为身份和接收资产的参考点的公钥（钱包地址），以及作为访问控制的主密码的私钥（种子短语）。从技术上讲，钱包作为账户抽象服务，简化了一个或多个链上账户的管理。

尽管EOA因其简单性和赋予任何人自我保管的能力而广为人知，但它们也在一定程度上阻碍了迄今为止的链上用户体验。EOA最常见的缺点是，任何获得种子短语的人都可以访问钱包（这一威胁尤其对于将种子短语存储在像iCloud这样的云服务上的用户而言），以及任何失去对其种子短语的访问和/或忘记它的人将无法再访问其链上资金。

实现如此链上用户体验的关键在于抽象原语的出现，这些产品和服务旨在尽可能消除链上用户体验中的摩擦点。这些可以作为开发者实现自己的网络或应用的工具包和框架，或者是直接面向用户的产品和服务。随着这一领域的开发加速，以及推出自己抽象原语的团队数量开始增长，打造无缝链上用户体验的实现可能比大多数人想象的要早，正如Vitalik所言。那么，这一突破究竟将通过什么来实现呢？

账户抽象指的是将链上账户的管理与终端用户分离。该概念最早在2017年就被提出，但在ERC-4337于2021年提出之前，基本上未能获得任何关注。账户抽象的初步努力最终导致了智能合约钱包（smart contract-wallet）的发展，通常称为智能账户。在这一模型中，链上账户由智能合约管理，因此可以更具可编程性和针对用户需求的优化。这解锁了新的可能性，比如能够使用熟悉的社交登录来注册账户，使用跨不同链的同一资产支付Gas费，能够通过一次点击执行多个跨链交易等等。

启用账户抽象的关键是开发执行抽象服务，其中链上交易的执行外包给称为解算器（solvers，另称填充器或执行器）以实现最佳性能和交付。用户在这里签署离线消息，称为意图（intents），其中包含执行链上动作的指令，即交易履行请求。通过将交易的执行与其签名分离，用户能够更容易地表达所希望的结果，而后端解决方案，如私有内存池或竞争解算器网络，有助于为用户提供最佳的结算和价值。

终极目标：链抽象

实现终极链上用户体验的另一个关键要素是能够在不同区块链环境之间进行通信和交互。历史上，用户依赖桥梁来填补此需求，而这些桥梁随着时间的推移被证明是一种巨大的风险和不安全来源。链抽象基于账户抽象和执行抽象的开发，创建了新的网络层基础设施，从而消除了在不同区块链环境之间进行通信和交互的复杂性。请参阅Shoal的链抽象深入分析，以获取有关该概念基础和更广泛的链抽象生态的全面概述。

链抽象是围绕一个共同目标努力的最终结果：提供无缝用户体验，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。该报告探讨了Particle Network如何通过其新的链抽象堆栈来开发最终链上用户体验。

与Particle Network的案例研究

协议背景

Particle由联合创始人Pengyu Wang和Tao Pan主导，于2022年作为钱包抽象服务提供商首次亮相，推出了一个开发者可以创建非托管、嵌入dApp的钱包的堆栈，利用MPC-TSS技术进行社交登录。随着ERC-4337账户抽象的推出，该协议调整以将AA堆栈纳入现有的WA堆栈，利用智能合约钱包增强账户结构。这为通过原生比特币签名将AA服务引入比特币生态系统的BTC Connect的推出奠定了基础。现在，Particle正在推出其Layer 1区块链，作为其全面、多面的链抽象堆栈的一部分。

Particle Network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以及mor等建立了合作伙伴关系。该协议在多轮由Spartan Group和Gumi Crypto主导的种子轮融资中，共筹集到2500万美元，并最近获得了Binance Labs的投资。

协议概述

Particle Network是一个基于Cosmos SDK构建的模块化Layer 1，将作为高性能EVM兼容执行环境中的跨链交易的协调和结算层。

Particle L1是Particle更广泛的链抽象堆栈中的一个组成部分，该堆栈包括Universal Accounts，提供跨不同链统一Token余额的简单接口，Universal Liquidity支持后端的UA，以及Universal Gas，使用户能够用任何持有的Token支付Gas费。

Particle Network的最终目标是在账户级别统一用户，便利无缝跨链交互，尽可能通过单个余额和账户在任何L1、L2或L3上操作，并允许任何人轻松使用他们所希望的任何Token支付Gas费。让我们更详细地看看帮助实现这一目标的各种关键组件。

Universal Accounts

Universal Accounts指的是由Particle L1驱动的新账户结构，是Particle链抽象堆栈的关键。其核心，UAs是附加到现有EOA（外部拥有地址）的ERC-4337智能账户，通过自动路由和执行原子跨链交易，统一跨多个链的Token余额。对于最终用户而言，UAs提供了一个简单的界面，用于管理资金和在各种dApp之间进行交易，抽象掉设置和资助新账户所涉及的摩擦点，这通常需要购买该原生链的GasToken。

该界面建立在现有钱包之上，并利用Particle的流动性层——Universal Liquidity——来执行原子跨链交易，并根据需要路由用户余额跨不同链。交易通过Particle全球分布的节点网络处理，这些节点管理相关的捆绑、转发和验证任务。

要更好地说明这一点，考虑满足用户在外部链（链X）上购买Dogcoin的简单请求所涉及的步骤：

1. 用户通过现有钱包或社交登录连接到其UA。

2. 用户向Particle L1提交其交易请求，表示为一个ERC-4337的UserOp以在链X上购买Dogcoin。

3. Particle的去中心化节点网络内的打包节点处理相关的UserOp并据此执行。

4. Particle的中继节点然后监控并同步相关链上的执行状态。一旦确认交易已执行，该状态将从链路路由回中继节点，然后中继节点将状态传达回UA和最终用户。

5. 现在，我们的用户在其UA余额中拥有所希望购买的代币，而无需与该代币存在的链进行任何交互。

显然，还有更多内部组件在这里运作，值得进一步检查。可以将UAs视为Particle的面向用户的产品。启用它们所提供的无缝体验的关键是Universal Liquidity和Universal Gas功能。

Universal Liquidity

Universal Liquidity指的是Particle Network负责通过UAs自动执行交易的层。这一功能由Particle的分布式打包节点网络提供支持，打包节点是启动执行UserOp所需步骤（例如，从池中交换或提取流动性）的专业服务。此外，分布式的中继节点网络（称为去中心化消息网络（DMN））负责监控外部链（即目的链）上的交易状态，并将其结算状态传递回Particle L1。

Universal Liquidity的主要目的是使用户可以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，请考虑以下流程：用户在链D上希望购买100 USDC的Dogcoin，而他们在链A、B、C和D各链上各持有25 USDC。

1. 用户签署UserOp以在链D上购买100 USDC的Dogcoin，有效地将他们在四个链（链A，B，C，D）上的余额捆绑成一个在Particle L1处理的单个签名。

2. 在执行该签名后，用户在链A、B和C上持有的USDC被发送给流动性提供者（也称为填充方）。

3. 流动性提供者在链D释放了全部USDC金额。

4. 链D上的USDC通过本地DEX兑换为Dogcoin。

5. 结果Dogcoin余额现在反映在用户的UA中。

Universal Gas

Universal Gas是Particle链抽象堆栈的第三个支柱，是实现Gas抽象的关键，其中获取和持有多个Gas代币的摩擦点从最终用户中被抽象出来，用户现在可以在任何链上用任何代币支付Gas费。Alice可以使用她在Base上的USDC支付Solana上的交换的Gas费，而Bob则使用他在Optimism上的OP代币支付在以太坊上购买NFT的Gas费。

当用户希望通过Particle UA执行交易时，界面将提示用户选择他们喜欢的Gas代币，然后自动通过Particle的原生Paymaster合约路由。所有Gas支付都在各自的源和目的链上结算，而一部分费用则转换为Particle原生的$PARTI代币，以在Particle L1上结算。

协议架构与设计

Particle L1利用高性能的EVM兼容执行环境以及双代币质押模型以确保安全，该模型由BTC和原生PARTI代币组成。共识和数据可用性外包给称为模块化节点（Modular Nodes）的分布式网络。Particle采用聚合数据可用性模型（AggDA），与包括Celestia、Avail和Near DA等多个提供商组合，得益于一套去中心化的聚合数据可用性节点操作系统。

在后端，Particle的链抽象堆栈由三个关键模块提供支持：主密钥库（Master Keystore Hub）、去中心化消息网络（DMN）和去中心化打包器（Decentralized Bundler）。主密钥库充当Particle L1中真相的中央源，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，并维持所有链的同步状态。DMN负责在用户正在交易的不同链之间传达交易执行状态，然后传达以在Particle L1上结算的UserOp状态。此功能由中继节点网络提供支持。最后，Particle利用一个去中心化的打包网络，其中一组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的无许可模块化节点网络之上，任务在其中被委托和外包。

模块化节点

使用模块化节点将使任何人都可以参与运行专门用于促进L1关键操作的节点。这些节点可以按其各自的功能进行分类：打包节点（bundler nodes）负责执行跨链UserOps，中继节点（relayer nodes）负责监控和传达交易（例如 executed，failed）的状态回Particle L1以结算，观察塔节点（watchtower nodes）负责监控节点状态及其在打包器和中继网络中的各自任务，并为每个epoch提供执行和欺诈证明。

聚合数据可用性模型

在区块链上下文中，数据可用性（DA）指的是对已发布到区块链的数据进行验证的能力。通常，区块链会使用单一的DA解决方案，这可以是内部的集成架构或外部合作伙伴或第三方提供商的解决方案。Particle正在构建其DA模型，以通过采用聚合模型来减轻其架构中的单点故障风险，将DA外包给Celestia、Avail和Near DA的合作。Particle利用两种不同的DA方法：选择性发布，将每个区块分配给不同的DA提供商；和冗余发布，其中每个单独的区块被发送给每个DA提供商。

未来，Particle是否会扩展到其他DA提供商（即EigenDA）将十分有趣，随着该行业的发展。

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给基于他们质押的原生代币数量来提议和验证新区块，并根据他们对投票的区块数量给予相应奖励。这些网络在早期阶段面临的一个关键风险是原生代币的价格波动对网络安全和稳定性的影响。Particle计划通过双重质押模型来减轻这种风险，该模型将通过Babylon质押协议利用BTC和原生PARTI代币，每个代币都有各自的验证者池。

使用Universal SDK的入门流程

Particle的Universal SDK让应用开发者能够创造无缝的UA入门流程，通过实施EIP-1193提供程序，让用户附加他们现有的钱包。这使得用户在登录后能够立即从UA中进行交易。

使用Particle Network的Universal SDK的应用中的入门流程如下面所示。

Particle Network的现状

在开发Particle L1之前，Particle的团队报告称已经激活超过1700万个钱包，完成1000万次UserOps，并与各种去中心化应用进行了900多次集成。

2024年5月2日，Particle Network的激励L1测试网上线，通过Particle Pioneer平台提供积分奖励。Particle Network的激励公共测试网允许用户测试其旗舰Universal Accounts和Universal Gas功能，以换取即将推出的$PARTI代币的分配积分。

根据Particle Testnet V2浏览器，在130万个区块中，总交易量超过730万，日均交易量常规超过40万。根据Particle Pioneer活动网站，该测试网已处理超过1.82亿笔交易，目前已有149万用户获得总计273亿积分，平均每个用户获得18.3万积分。Particle L1目前计划于2024年下半年上线主网。

竞争格局

链抽象有望成为构建互操作性平台的下一个主要框架，未来有许多发展将与Particle竞争，成为构建链抽象服务的标准工具包或堆栈。

Near Network

Near是一个分片的权益证明Layer 1区块链，为开发去中心化产品和服务的开发者提供全栈应用域。Near正在围绕账户聚合发展其链抽象堆栈——一种多方面结构，汇聚用户的跨链交互，运行于单一账户。

Near上的账户使用两种类型的密钥：完全访问密钥（Full-Access Keys），其功能类似私钥（即可以签署任何交易，应保持私密）；和功能调用密钥（Function-Call Keys），其权限仅限于签署特定合约或特定合约集合的调用。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替代密码。

实现此结构的关键在于跨链签名，允许任何Near账户与其他链上的地址进行交互。这是通过NEAR MPC网络实现的，该网络支持密钥重共享，并在节点和密钥共享发生变化时维持相同的公钥。Near网络中的MPC签名节点允许智能合约启动签名过程，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，允许用户在无需持有原生Gas代币的情况下跨多个链进行交易。这是通过中继者（Relayers）实现的，第三方提供者将必要的代币附加到它们转发到网络的已签名交易中。

Polygon AggLayer

Polygon正在开发AggLayer，一个基于Polygon CDK构建的统一桥接，用于L2，旨在汇总zk-proofs并统一提交到以太坊进行结算。在此模式下，所有链共享与其他支持AggLayer链的桥接合约，从而在保持主权的同时受益于全球流动性中心，使早期网络更易于启动。

AggLayer将使用ZK证明创建一个聚合环境，“就像单链”一样，同时允许支持的链保持其主权。应用开发者可能会从能够接触更多用户中获益，因为来自不同链的用户将能够与其产品或服务进行交互。对于最终用户，目标与链抽象相同：提供一种类似于互联网的用户体验——一个不需要繁琐且频繁的桥接和其他复杂流程的单一环境。迄今为止，Polygon zkEVM连接的AggLayer的实时组件包括 1） 一个统一的以太坊桥接，用于启用跨链交易，和 2）一个桥接AndCall()库的solidity合约，以帮助构建这些交易。

其他值得关注的项目

Everclear - 前身为Connext，Everclear正在开发新的链抽象堆栈。正如其名称所示，Everclear正在推出“第一个清算层”，以提供跨链交易的全球结算。Everclear将作为一个Arbitrum Orbit L2，由Gelato RaaS提供支持，并将使用Hyperlane和Eigenlayer与其他链连接。该协议最终作为协调跨链交易的共享计算机，结算表示为发票并通过荷兰拍卖方式进行清算。这将围绕使用清算层展开，“这是一个去中心化网络，用于协调链之间的资本流动的全球净额结算和清算”。Everclear旨在降低市场参与者的成本，可编程且可以电气联入任何交易的结算轨道，从第一天便可以启用新链和资产的无许可流动性。

Socket - Socket 2.0标志着Socket协议从跨链服务向链抽象服务的转变，其旗舰产品是模块化订单流拍卖（MOFA）机制，旨在为高效的链抽象市场提供竞争机制。传统的OFA涉及一组参与者执行特定任务，他们在推动最佳结果的过程中展开竞争。类似地，MOFA旨在提供一个执行代理的开放市场，称为传输者（Transmitters），和用户意图。在MOFA中，传输者竞争以创建和执行链抽象的捆绑，即需要跨多个区块链转移数据和价值的用户请求的有序序列。

未来展望

链抽象的机会是令人兴奋的。然而，随着更多团队开始推出他们自己的解决方案，风险投资开始将更多资金分配到任何提及“链抽象”的事情上，而用户也开始在众多解决方案之间摸索出哪种最好，开展以下几个重要的考虑。

对于抽象原语的需求

Zee Prime Capital在最近的一篇帖子中指出了关于抽象原语生态环境的一些重要考虑。

“没有产品，链抽象就不是对真正问题的解决方案”。

确实如此，虽然用户体验仍然是加密行业需要克服的一个关键障碍，但它可能不是将更多用户引入链上的最终瓶颈。实际上，基础设施的发展是对高费用和结算缓慢所施加的差劣用户体验的应对。现在基础设施已经到位（超过200个L1/L2），但是在这种基础设施上构建成功产品和服务的整体缺乏。这与Mert最近分享的观点相契合，即认为阻碍构建强大的加密应用的障碍并不是加密原生的（例如基础设施，用户体验），而是围绕监管不明确和更广泛行业内激励结构失调的问题。

一个例子是智能钱包的采用（或缺乏）。

推特

尽管智能钱包带来了许多创新，但迄今为止，其采用率并没有取得显著进展。像Phantom这样的行业领军者在2023第四季度/2024第一季度的memecoin热潮中创下下载记录数字，充分说明人们愿意并在当前情况下忍受种子短语和笨重的用户界面。

反过来说，开发成功的产品和服务需要时间。在第一类成功的网络应用出现之前，经过了多年的试验和错误。随着基础层上块空间需求的增加，未来几年里，显然会有更多层级（rollups）和应用特定链崛起，使用像Celestia这样的RaaS提供商和模块化基础设施解决方案，启动新链和新环境将变得更加容易，而这些环境将需要无缝地进行相互沟通。从终端用户那里抽象出链的需求，正源于构建能够吸引其他链的用户使用的热门应用，促进提供无缝体验服务的需求。链抽象旨在解决缺乏无缝跨链功能的根本问题，这一点是当前缺乏可用产品和服务并不能否定的。

考虑到这一点，抽象原语面临的一个关键挑战是确保各解算器/节点网络之间在状态证明、解算器执行、交易状态、区块确认和其他跨链保证等问题上实现成功协调，这些都需要共识。资本市场的特性意味着另一种更快、更便宜的解决方案总会出现在地平线上，这意味着链抽象服务提供者必须考虑许多复杂的后端过程及其影响，随着时间的推移，诸如时机游戏和顺序流捕获等因素开始扮演更为重要的角色。

Particle Network的重要考虑

一个关键问题是，Particle的分布节点网络将有多去中心化。是否只有少数实体参与节点运营，还是Particle能够获得足够的吸引力以保持足够去中心化的节点网络？Particle又如何成功激励足够的节点运营者以实现这一去中心化？

为此，我们建议两个方面：

1) 降低作为节点运营者的准入和参与门槛

2) 通过Particle探索者提供公共仪表板，以监控和观察节点网络的去中心化。

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代币和在其他生态系统中使用dApp所需的桥接代币。这就提出了价值积累的问题；Universal Accounts和Particle L1的成功采用将对其他区块链和生态系统产生怎样的经济影响？它们是否会从更大数量的用户访问其应用中受益？

链抽象与Particle Network的案例

转变链上原生应用的用户体验状态并不是一个新想法，开发者们已经致力于解决这个问题有一段时间了。链抽象通过创建更易导航的链上体验，极大地方便终端用户，解锁他们应用的新用户群体，同时使L1、L2、L3能够实现更便宜和更高效的跨链通信和路由，从而获得巨大利益。

Particle正在构建账户级链抽象以助力这一努力。通过将跨链交互统一到一个有Universal Accounts的单一接口中，允许用户在跨不同链之间操作，并为用户提供Universal Liquidity，用任何token为Gas费支付提供Universal Gas，Particle Network L1无疑将在推动链抽象的未来方面处于领先地位。

Vitalik声称“有很多推动这无缝链上用户体验成为现实的能量和意愿”。仅仅改进用户体验并无法把数以百万计的用户引入链上，但这是实现这一目标过程中至关重要的步骤之一。

参考文献

Masmoudi, M. (2022年2月14日). 对多方计算（MPC）、门限签名（TSS）和MPC-TSS钱包的概述. Medium. 来源于 https://mmasmoudi.medium.com/an-overview-of-multi-party-computation-mpc-threshold-signatures-tss-and-mpc-tss-wallets-4253adacd1b2

以太坊基金会. (无日期). ERC-4337: 使用Alt Mempool的账户抽象. 来源于 https://eips.ethereum.org/EIPS/eip-4337王，P.（2022年10月10日）。彭宇王揭示了粒子网络快速成功的秘密。Hackernoon。来源：https://hackernoon.com/pengyu-wang-reveals-the-secrets-to-particle-networks-rapid-success

粒子网络。（2024年6月20日）。粒子网络获得2500万美元的融资。Particle Network Blog。来源：https://blog.particle.network/25-million-funding/

粒子网络开发者。（2023）。文档。Particle Network。来源：https://developers.particle.network/docs/particle-chain

Polygon Technology。（无日期）。聚合区块链：新的理论。来源：https://polygon.technology/blog/aggregated-blockchains-a-new-thesis

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Everclear组织。（无日期）。来源：https://x.com/EverclearOrg/status/1797645283977028021

Socket Protocol。（无日期）。来源：https://mirror.xyz/0x6FD2bd90D50eDEe139103454116F252f6F5eC928/zePFPVi6oPI2o_Q6jDrGYn6SBVOGMybnFKQJ-DDVKqc

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