關於Circle新區塊鏈的一些技術說明

Arc結合了一些傳統建築與新穎的理念。

本週，Circle 宣布推出 Arc，一種新的 EVM 兼容的 Layer-1 區塊鏈，基於一個狹窄的理論：如果區塊鏈要在機構規模上推動支付、外匯和代幣化現金，基礎層必須提供確定性結算、可預測的美元費用，以及與合規性相輔相成的隱私——而不是相抵觸。Arc 將這些優先事項直接編碼到協議中：燃料費以穩定幣支付，最終性是確定性的且在子秒級別，隱私是可選擇的，並具有審計友好的披露。目標簡單但雄心勃勃：讓鏈上貨幣的表現具有企業所期望的確定性和成本控制，同時保持開發者所喜愛的可編程性和組合性。

Arc結合了一些傳統架構和新思想。我花了一些時間閱讀論文和論壇，想分享一些初步的筆記和印象。

設計目標和威脅模型

Arc優化了機構結算保證，而不是完全無許可的對抗環境。驗證者集是在具有強大操作控制和地理/管轄區多樣性的已知機構之間獲得許可的。該系統的目標是確定性最終性——一旦區塊被提交，它就保持提交——因此，像銷售點支付和PvP外匯這樣的工作流程不依賴於長確認窗口或社會回滾假設。

通過驗證者的多樣性和明確的輪換程序來追求去中心化，並制定了一條通往許可的權益證明的路線圖，以擴大合格實體的參與。這是一種務實的立場：今天最大限度地提高可靠性和法律責任，隨着網路的成熟擴大驗證者的多樣性，並在不犧牲網路存在理由的結算保證的情況下進行。

系統架構一覽

從高層次來看，Arc 包含：

• 共識核心 (Malachite)： 一個高性能的 BFT 引擎，提供確定性的最終性。
• 執行 (EVM): 完全的 EVM 兼容性，因此現有的 Solidity 工具和庫可以開箱即用。
• 穩定的費用市場： 默認使用USDC支付的燃料費，政策槓杆以保持美元成本可預測。
• 隱私子系統： 通過 EVM 預編譯暴露的可選層，路由到可插拔的加密後端。
• 協議相鄰的原生應用： 穩定幣和代幣化現金的發行、可編程的外匯引擎，以及靠近基礎層的跨鏈流動性通道。

該架構故意將支付和流動性原語保持在共識和執行附近，最小化對外部中繼或投機性燃氣代幣的脆弱依賴。

穩定費用和 USDC 作爲燃料

大多數區塊鏈以波動的本地代幣定價燃料費。這造成了預算問題：即使基礎費用在本地單位上是穩定的，美元價格也會隨着代幣的市場價格波動。Arc通過使用USDC作爲燃料資產，消除了這種第二種波動來源。開發者和企業可以在一個單一的計量單位中考慮成本——與發票和財務報告中使用的單位相同。

費用市場的關鍵機制：

• 平滑的基礎費用更新。 協議不再讓基礎費用在區塊之間劇烈波動，而是採用基於最近利用率的平滑函數來更新它。結果是降低了抖動，並在短期需求激增期間減少了意外情況。
• 邊界和政策槓杆。 該協議可以應用上下限和明確的政策(，例如，優先通道或量價)，以保持對延遲敏感的流量的可預測性。
• 財政池。 收取的費用將匯入一個鏈上財政，可以用於生態系統的增長或隨着時間的推移通過治理進行重新分配。
• 區域用戶體驗的支付管理者。 盡管 USDC 是本地燃氣資產，但支付管理者抽象允許費用以其他與法幣掛鉤的代幣 ( 例如，EURC) 進行贊助或支付，同時保持美元穩定的核心。

對於建設者來說，實際的優勢是顯而易見的：以美元計價的基礎設施和應用預算在生產中實際上是可靠的，無需不斷地與投機資產進行重新定價。

共識與最終性

Arc的共識層使用類Tendermint的BFT協議(Malachite)和一個許可的驗證者集，旨在實現亞秒級、確定性的最終性。確定性最終性意味着一旦由超級多數驗證者提交了一個區塊，它就是最終的——沒有重組風險，無需等待十幾個確認。這一特性對用戶體驗(一鍵支付)和機構風險管理(清晰結算至關重要。 審計員和運營團隊的端點)。

![](http://img-cdn.gateio.im/social/moments-04a5d64c0be28e2ad3dd0ca878411b15019283746574839201 今天的表現和餘地：

• 該網路擁有大約二十個節點的全球分布式驗證者集，能夠在保持區塊時間在毫秒級範圍內的同時，支持每秒數千筆交易。
• 在低延遲配置中，驗證者數量較少，吞吐量增加，最終確定時間進一步減少。
• 路線圖引入了多提議者排序，以利用並行性並將吞吐量提高一個數量級，同時進行協議調整，以減少延遲而不犧牲安全性。

給建設者的實用提示：上述數據孤立了共識。用戶操作的端到端延遲還包括EVM執行、內存池管理以及客戶端籤名/廣播。即使有這些開銷，確定性最終性將“確認管理”從一個復雜的應用關注點變成了一個簡單的二元事件。

) 驗證者集合與去中心化路徑

驗證者是符合操作和合規要求的知名機構###，具備可用性目標、安全實踐和管轄權多樣性(。在早期階段，這種權威證明模型提供了受監管參與者所需的可靠性和法律責任。隨着時間的推移，Arc旨在向一個許可的權益證明（PoS）制度發展，在該制度中，合格實體可以質押、賺取獎勵，並受到懲罰和輪換規則的約束。

設計問題路線圖所涉及的：

• 入場和輪換。 清晰、客觀的添加/移除驗證者的標準，具有容忍地區性中斷和計劃維護的程序。
• 司法管轄區分散。 避免單一國家集中，以減少相關法律和操作風險。
• 災難恢復。 運行手冊和工具，以在部分分區或大規模網路事件下保持活力。

) MEV：允許改善市場的行爲，壓制損害用戶的行爲

Arc 將 建設性 和 有害 的 MEV 分開。建設性 MEV - 例如縮小交易場所之間差價的套利 - 可以改善穩定幣的可替代性和外匯定價。有害 MEV - 例如利用可預測用戶流量的夾擊攻擊 - 會損害信任並注入隱藏成本。

減輕措施專注於改變表面區域，而不僅僅是懲罰症狀：

• 加密內存池 防止對待處理交易的機會性窺探。
• 批處理 減少了微秒計時遊戲的優勢。
• 多提議者排序 減少了單一提議者對訂單流的自由裁量權，並有助於分散影響力。
• 政策目標不是“零 MEV”——這既不現實也不總是可取——而是一個獎勵流動性提供和價格發現，同時保護支付和消費者流動的市場。

隱私：選擇加入的保密性，具有審計級別的控制

Arc的隱私系統是模塊化和務實的。第一個功能集中在機密轉帳上，其中交易金額被保護，而地址保持公開。這爲交易對手和客戶提供了有意義的隱私，同時讓企業可以使用基於地址的工具進行監控和合規。

關鍵屬性：

• 選擇性披露。 機構可以通過密鑰向審計師、監管機構或特定對手方授予查看權限。
• 運營可見性。 企業在政策要求時保持對客戶活動的全面可見性，例如，爲了遵守旅行規則義務###。
• 可插拔的加密後端。 隱私預編譯路由到加密後端。初始後端使用TEE對加密數據進行低延遲計算。隨着多方計算、完全同態加密或零知識系統的成熟，Arc可以將它們插入用於私人狀態和機密計算用例(，例如私人訂單簿或自動化財政政策引擎)。
• 這種方法將隱私視爲一個光譜——爲每項工作選擇合適的工具——而不是一個強迫在速度、信任假設和可審計性之間進行嚴厲權衡的通用解決方案。

( 接近協議的本地應用程序

與其將所有內容推送到第三方 dApps，Arc 提供了多個協議鄰近服務，這些服務受益於接近共識和執行的優勢。

) 代幣化貨幣和收益現金

Arc支持法幣支持的穩定幣###USDC、EURC###，並旨在承載其他代幣化現金工具，包括由短期政府證券支持並發放給合格參與者的收益型代幣。這些資產作爲營運資金、結算貨幣和抵押品——所有這些都具有與普通交易相同的確定性最終性和美元穩定費用。

( 可編程外匯及PvP結算

Arc的FX引擎專注於經過審查的交易對手之間的付款對付款結算。其特點包括可配置的結算窗口、交易註冊、抵押品管理，以及一個離鏈的RFQ層，使市場制造商能夠高效報價。早期階段運行時需要許可，以維護市場完整性；長期目標是一個無許可的協議，能夠在擴大訪問的同時保持強大的結算保證。

) 真實世界資產與可組合性

通過將現金工具和其他受監管的資產放置在基礎層附近，Arc使生命週期事件——息票支付、贖回、公司行動——在鏈上變得可靠。其目的是實現法律的穩健性，而不犧牲可組合性：這些資產仍然可以接入借貸市場、互換和國庫自動化，但在需要時提供審計追蹤和選擇性隱私。

跨鏈連接和流動性中心

Arc旨在作爲多個生態系統中穩定幣流動性的中心。三個要素使這一目標變得可行：

• 直接鑄幣。 企業可以直接在Arc上鑄造穩定幣，從而減少對第三方流動性的依賴。
• 燃燒和鑄造轉移。 基於證明的轉移在 Arc 和其他鏈之間移動穩定幣，無需信任的保管橋。
• 統一餘額展示。 錢包和支付應用可以展示一個鏈抽象化的穩定幣餘額，並根據需求將資金轉移到最佳執行場所。
• 確定性最終性是關鍵。如果 Arc 上的銷毀事件在一個區塊中是最終的，目標鏈可以立即鑄造，而無需等待較長的安全窗口。對於開發者來說，這使得 Arc 成爲一個快速的入場通道和一個用於在任何需要的地方移動流動性的結算網路。

企業的支付和結算原語

Arc 包含一套構建模塊，將常見的企業支付模式映射爲一流的協議特性：

• 結構化元數據 ###發票號碼、採購訂單ID、備忘錄### 附加到轉帳以實現自動對帳。
• 退款和爭議流程與主流商業中預期的消費者保護措施相一致。
• 政策驅動的財務代理，自動化現金管理——在貨幣之間再平衡，維持緩衝區，將閒置餘額轉入收益工具——在明確的規則下。

這些原語減少了企業必須構建的定制中間件的數量，並且它們與穩定費用模型一致：運營團隊可以預測成本並設計服務水平協議，而無需猜測未來的代幣價格。

( 監管對齊與操作確定性

兩個建築選擇明確針對監管舒適性和操作清晰度：

1. 確定性最終性和已知驗證者 提供了一個清晰的答案來回答“結算何時最終？”這與市場基礎設施標準的期望相對應，並減少了與重組風險和較長確認窗口相關的資本低效。
2. 穩定的美元計價費用簡化了會計和稅務處理，降低了運營風險，並允許對CFO關注的價格進行控制)上限、等級和可預測的預算###。

結果是一個可以插入現有金融流程的L1，具有更少的政策例外和更少的定制風險語言。

( 路線圖亮點

• 公共測試網，具有確定性最終性和穩定費用市場，隨後是一個 主網測試版，提供與穩定幣發行、錢包、合約和跨鏈通道的深度集成。
• 隱私發布 從機密轉帳到私密狀態，最終到更復雜工作流程的機密計算。
• MEV 強化 通過加密內存池、批處理和多提議者排序。
• 共識演變 朝向更高的吞吐量和更低的延遲，同時在合格的驗證者集合中從PoA轉向許可的PoS。

) 關鍵技術貢獻 ### 一覽 ###

1. 單一波動性燃氣模型。 以 USDC 支付燃氣費用消除了費用計算中的第二個波動性來源。該協議平滑基礎費用更新，並可以通過政策槓杆限制或引導費用，使企業體驗到可預測的美元成本。
2. 確定性，亞秒最終性。 一個Tendermint類的BFT核心與一個許可的驗證者集提供了支付和外匯流所需的確定性，並且以每秒數千筆交易的速度清晰地指向更高的吞吐量。
3. 與支付和外匯對齊的MEV。 網路設計容忍MEV，以收緊市場，同時抑制傷害用戶的對抗性排序策略，使用加密、批處理和提案者多樣性。
4. 模塊化隱私與合規級控制。 機密轉帳首先到達，具有選擇性披露和可插拔的後端，能夠隨着需求的變化從TEE演變爲MPC/FHE/ZK。
5. 協議相鄰的金融原語。 穩定幣和代幣化現金發行、PVP外匯引擎以及跨鏈流動性通道緊鄰基礎層，因此應用程序繼承了快速最終性、穩定費用和隱私，而無需依賴脆弱的外部依賴。
6. 一個可信的跨鏈中心角色。 確定性最終性加上銷毀和鑄造的通道使得 Arc 能夠作爲一個快速的穩定幣流動性鑄造和分發平台，允許應用程序優先考慮用戶體驗，而網路處理結算物流。

( 待解決的問題和未來的工程工作

• TEE信任和生命週期。 TEE提供了良好的延遲，但引入了對硬件供應商和證明服務的依賴。網路需要明確的升級、棄用和回退路徑的政策——特別是在替代隱私後端上線時。
• 分區下的行爲。 在全球驗證者集中的確定性最終性需要針對部分分區、不對稱延遲和快速領導者故障轉移進行精心設計。操作手冊與協議調節同樣重要。
• MEV市場設計。 加密內存池和批處理改變了價格發現的地點和方式。參數選擇——批處理大小、揭示節奏和提議者輪換——將隨着真實支付和交易工作負載的增長而需要迭代。
• 跨鏈流動的端到端服務水平協議(SLA)。 即使Arc瞬間完成，目標鏈的活躍性和最終性也各不相同。構建可靠的跨鏈服務意味着在異構鏈之間組合保證，並設計穩健的失敗語義。
• 驗證者激勵和治理。 轉向有權限的權益證明（PoS）需要客觀的準入標準、懲罰規則，以及在保持監管舒適度的同時開放參與的治理流程。

) 一個非常有趣的建築

Arc 是一個有偏見的 L1，它做出了一些重大賭注，並將這些賭注一直推向協議：費用應以人們用於結算的相同貨幣定價；結算應是確定性的和快速的；隱私應是可選的、可審計的和實用的；而重要的金融原語——穩定幣發行、外匯和跨鏈移動——應與基礎層緊密相連。這種組合將區塊鏈轉變爲企業可以圍繞其進行規劃的事物：可預測的成本、明確的結算端點，以及與現實世界操作清晰對應的模塊。

對於開發者來說，價值主張同樣直接。您可以獲得EVM兼容性、亞秒級最終性，以及不會讓用戶感到困惑的費用模型。您可以獲得合理的隱私和MEV默認設置。您可以獲得一個作爲穩定幣流動性中心的網路，具有原生通道以按需跨鏈轉移價值。並且您可以獲得一個在不犧牲使支付、外匯和代幣化現金在規模上可行的確定性的情況下，增加吞吐量和驗證者多樣性的路線圖。

如果互聯網需要一個基礎層，在這個層面上價值的計量單位和計算的計量單位最終匹配——並且“確認”真正意味着“結算”——那麼Arc就是一個具體的、以工程爲驅動的嘗試，旨在實現這一目標。

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關於Circle新區塊鏈的一些技術筆記最初在Medium上的Sentora上發布，人們通過突出和回應這個故事繼續進行討論。