关于Circle新区块链的一些技术说明

Arc结合了一些传统建筑与新颖的理念。

本周，Circle 宣布推出 Arc，一种新的 EVM 兼容的 Layer-1 区块链，基于一个狭窄的理论：如果区块链要在机构规模上推动支付、外汇和代币化现金，基础层必须提供确定性结算、可预测的美元费用，以及与合规性相辅相成的隐私——而不是相抵触。Arc 将这些优先事项直接编码到协议中：燃料费以稳定币支付，最终性是确定性的且在子秒级别，隐私是可选择的，并具有审计友好的披露。目标简单但雄心勃勃：让链上货币的表现具有企业所期望的确定性和成本控制，同时保持开发者所喜爱的可编程性和组合性。

Arc结合了一些传统架构和新思想。我花了一些时间阅读论文和论坛，想分享一些初步的笔记和印象。

设计目标和威胁模型

Arc优化了机构结算保证，而不是完全无许可的对抗环境。验证者集是在具有强大操作控制和地理/管辖区多样性的已知机构之间获得许可的。该系统的目标是确定性最终性——一旦区块被提交，它就保持提交——因此，像销售点支付和PvP外汇这样的工作流程不依赖于长确认窗口或社会回滚假设。

通过验证者的多样性和明确的轮换程序来追求去中心化，并制定了一条通往许可的权益证明的路线图，以扩大合格实体的参与。这是一种务实的立场：今天最大限度地提高可靠性和法律责任，随着网络的成熟扩大验证者的多样性，并在不牺牲网络存在理由的结算保证的情况下进行。

系统架构一览

从高层次来看，Arc 包含：

• 共识核心 (Malachite)： 一个高性能的 BFT 引擎，提供确定性的最终性。
• 执行 (EVM): 完全的 EVM 兼容性，因此现有的 Solidity 工具和库可以开箱即用。
• 稳定的费用市场： 默认使用USDC支付的燃料费，政策杠杆以保持美元成本可预测。
• 隐私子系统： 通过 EVM 预编译暴露的可选层，路由到可插拔的加密后端。
• 协议相邻的原生应用： 稳定币和代币化现金的发行、可编程的外汇引擎，以及靠近基础层的跨链流动性通道。

该架构故意将支付和流动性原语保持在共识和执行附近，最小化对外部中继或投机性燃气代币的脆弱依赖。

稳定费用和 USDC 作为燃料

大多数区块链以波动的本地代币定价燃料费。这造成了预算问题：即使基础费用在本地单位上是稳定的，美元价格也会随着代币的市场价格波动。Arc通过使用USDC作为燃料资产，消除了这种第二种波动来源。开发者和企业可以在一个单一的计量单位中考虑成本——与发票和财务报告中使用的单位相同。

费用市场的关键机制：

• 平滑的基础费用更新。 协议不再让基础费用在区块之间剧烈波动，而是采用基于最近利用率的平滑函数来更新它。结果是降低了抖动，并在短期需求激增期间减少了意外情况。
• 边界和政策杠杆。 该协议可以应用上下限和明确的政策(，例如，优先通道或量价)，以保持对延迟敏感的流量的可预测性。
• 财政池。 收取的费用将汇入一个链上财政，可以用于生态系统的增长或随着时间的推移通过治理进行重新分配。
• 区域用户体验的支付管理者。 尽管 USDC 是本地燃气资产，但支付管理者抽象允许费用以其他与法币挂钩的代币 ( 例如，EURC) 进行赞助或支付，同时保持美元稳定的核心。

对于建设者来说，实际的优势是显而易见的：以美元计价的基础设施和应用预算在生产中实际上是可靠的，无需不断地与投机资产进行重新定价。

共识与最终性

Arc的共识层使用类Tendermint的BFT协议(Malachite)和一个许可的验证者集，旨在实现亚秒级、确定性的最终性。确定性最终性意味着一旦由超级多数验证者提交了一个区块，它就是最终的——没有重组风险，无需等待十几个确认。这一特性对用户体验(一键支付)和机构风险管理(清晰结算至关重要。 审计员和运营团队的端点)。

![](http://img-cdn.gateio.im/social/moments-04a5d64c0be28e2ad3dd0ca878411b15019283746574839201 今天的表现和余地：

• 该网络拥有大约二十个节点的全球分布式验证者集，能够在保持区块时间在毫秒级范围内的同时，支持每秒数千笔交易。
• 在低延迟配置中，验证者数量较少，吞吐量增加，最终确定时间进一步减少。
• 路线图引入了多提议者排序，以利用并行性并将吞吐量提高一个数量级，同时进行协议调整，以减少延迟而不牺牲安全性。

给建设者的实用提示：上述数据孤立了共识。用户操作的端到端延迟还包括EVM执行、内存池管理以及客户端签名/广播。即使有这些开销，确定性最终性将“确认管理”从一个复杂的应用关注点变成了一个简单的二元事件。

) 验证者集合与去中心化路径

验证者是符合操作和合规要求的知名机构###，具备可用性目标、安全实践和管辖权多样性(。在早期阶段，这种权威证明模型提供了受监管参与者所需的可靠性和法律责任。随着时间的推移，Arc旨在向一个许可的权益证明（PoS）制度发展，在该制度中，合格实体可以质押、赚取奖励，并受到惩罚和轮换规则的约束。

设计问题路线图所涉及的：

• 入场和轮换。 清晰、客观的添加/移除验证者的标准，具有容忍地区性中断和计划维护的程序。
• 司法管辖区分散。 避免单一国家集中，以减少相关法律和操作风险。
• 灾难恢复。 运行手册和工具，以在部分分区或大规模网络事件下保持活力。

) MEV：允许改善市场的行为，压制损害用户的行为

Arc 将 建设性 和 有害 的 MEV 分开。建设性 MEV - 例如缩小交易场所之间差价的套利 - 可以改善稳定币的可替代性和外汇定价。有害 MEV - 例如利用可预测用户流量的夹击攻击 - 会损害信任并注入隐藏成本。

减轻措施专注于改变表面区域，而不仅仅是惩罚症状：

• 加密内存池 防止对待处理交易的机会性窥探。
• 批处理 减少了微秒计时游戏的优势。
• 多提议者排序 减少了单一提议者对订单流的自由裁量权，并有助于分散影响力。
• 政策目标不是“零 MEV”——这既不现实也不总是可取——而是一个奖励流动性提供和价格发现，同时保护支付和消费者流动的市场。

隐私：选择加入的保密性，具有审计级别的控制

Arc的隐私系统是模块化和务实的。第一个功能集中在机密转账上，其中交易金额被保护，而地址保持公开。这为交易对手和客户提供了有意义的隐私，同时让企业可以使用基于地址的工具进行监控和合规。

关键属性：

• 选择性披露。 机构可以通过密钥向审计师、监管机构或特定对手方授予查看权限。
• 运营可见性。 企业在政策要求时保持对客户活动的全面可见性，例如，为了遵守旅行规则义务###。
• 可插拔的加密后端。 隐私预编译路由到加密后端。初始后端使用TEE对加密数据进行低延迟计算。随着多方计算、完全同态加密或零知识系统的成熟，Arc可以将它们插入用于私人状态和机密计算用例(，例如私人订单簿或自动化财政政策引擎)。
• 这种方法将隐私视为一个光谱——为每项工作选择合适的工具——而不是一个强迫在速度、信任假设和可审计性之间进行严厉权衡的通用解决方案。

( 接近协议的本地应用程序

与其将所有内容推送到第三方 dApps，Arc 提供了多个协议邻近服务，这些服务受益于接近共识和执行的优势。

) 代币化货币和收益现金

Arc支持法币支持的稳定币###USDC、EURC###，并旨在承载其他代币化现金工具，包括由短期政府证券支持并发放给合格参与者的收益型代币。这些资产作为营运资金、结算货币和抵押品——所有这些都具有与普通交易相同的确定性最终性和美元稳定费用。

( 可编程外汇及PvP结算

Arc的FX引擎专注于经过审查的交易对手之间的付款对付款结算。其特点包括可配置的结算窗口、交易注册、抵押品管理，以及一个离链的RFQ层，使市场制造商能够高效报价。早期阶段运行时需要许可，以维护市场完整性；长期目标是一个无许可的协议，能够在扩大访问的同时保持强大的结算保证。

) 真实世界资产与可组合性

通过将现金工具和其他受监管的资产放置在基础层附近，Arc使生命周期事件——息票支付、赎回、公司行动——在链上变得可靠。其目的是实现法律的稳健性，而不牺牲可组合性：这些资产仍然可以接入借贷市场、互换和国库自动化，但在需要时提供审计追踪和选择性隐私。

跨链连接和流动性中心

Arc旨在作为多个生态系统中稳定币流动性的中心。三个要素使这一目标变得可行：

• 直接铸币。 企业可以直接在Arc上铸造稳定币，从而减少对第三方流动性的依赖。
• 燃烧和铸造转移。 基于证明的转移在 Arc 和其他链之间移动稳定币，无需信任的保管桥。
• 统一余额展示。 钱包和支付应用可以展示一个链抽象化的稳定币余额，并根据需求将资金转移到最佳执行场所。
• 确定性最终性是关键。如果 Arc 上的销毁事件在一个区块中是最终的，目标链可以立即铸造，而无需等待较长的安全窗口。对于开发者来说，这使得 Arc 成为一个快速的入场通道和一个用于在任何需要的地方移动流动性的结算网络。

企业的支付和结算原语

Arc 包含一套构建模块，将常见的企业支付模式映射为一流的协议特性：

• 结构化元数据 ###发票号码、采购订单ID、备忘录### 附加到转账以实现自动对账。
• 退款和争议流程与主流商业中预期的消费者保护措施相一致。
• 政策驱动的财务代理，自动化现金管理——在货币之间再平衡，维持缓冲区，将闲置余额转入收益工具——在明确的规则下。

这些原语减少了企业必须构建的定制中间件的数量，并且它们与稳定费用模型一致：运营团队可以预测成本并设计服务水平协议，而无需猜测未来的代币价格。

( 监管对齐与操作确定性

两个建筑选择明确针对监管舒适性和操作清晰度：

1. 确定性最终性和已知验证者 提供了一个清晰的答案来回答“结算何时最终？”这与市场基础设施标准的期望相对应，并减少了与重组风险和较长确认窗口相关的资本低效。
2. 稳定的美元计价费用简化了会计和税务处理，降低了运营风险，并允许对CFO关注的价格进行控制)上限、等级和可预测的预算###。

结果是一个可以插入现有金融流程的L1，具有更少的政策例外和更少的定制风险语言。

( 路线图亮点

• 公共测试网，具有确定性最终性和稳定费用市场，随后是一个 主网测试版，提供与稳定币发行、钱包、合约和跨链通道的深度集成。
• 隐私发布 从机密转账到私密状态，最终到更复杂工作流程的机密计算。
• MEV 强化 通过加密内存池、批处理和多提议者排序。
• 共识演变 朝向更高的吞吐量和更低的延迟，同时在合格的验证者集合中从PoA转向许可的PoS。

) 关键技术贡献 ### 一览 ###

1. 单一波动性燃气模型。 以 USDC 支付燃气费用消除了费用计算中的第二个波动性来源。该协议平滑基础费用更新，并可以通过政策杠杆限制或引导费用，使企业体验到可预测的美元成本。
2. 确定性，亚秒最终性。 一个Tendermint类的BFT核心与一个许可的验证者集提供了支付和外汇流所需的确定性，并且以每秒数千笔交易的速度清晰地指向更高的吞吐量。
3. 与支付和外汇对齐的MEV。 网络设计容忍MEV，以收紧市场，同时抑制伤害用户的对抗性排序策略，使用加密、批处理和提案者多样性。
4. 模块化隐私与合规级控制。 机密转账首先到达，具有选择性披露和可插拔的后端，能够随着需求的变化从TEE演变为MPC/FHE/ZK。
5. 协议相邻的金融原语。 稳定币和代币化现金发行、PVP外汇引擎以及跨链流动性通道紧邻基础层，因此应用程序继承了快速最终性、稳定费用和隐私，而无需依赖脆弱的外部依赖。
6. 一个可信的跨链中心角色。 确定性最终性加上销毁和铸造的通道使得 Arc 能够作为一个快速的稳定币流动性铸造和分发平台，允许应用程序优先考虑用户体验，而网络处理结算物流。

( 待解决的问题和未来的工程工作

• TEE信任和生命周期。 TEE提供了良好的延迟，但引入了对硬件供应商和证明服务的依赖。网络需要明确的升级、弃用和回退路径的政策——特别是在替代隐私后端上线时。
• 分区下的行为。 在全球验证者集中的确定性最终性需要针对部分分区、不对称延迟和快速领导者故障转移进行精心设计。操作手册与协议调节同样重要。
• MEV市场设计。 加密内存池和批处理改变了价格发现的地点和方式。参数选择——批处理大小、揭示节奏和提议者轮换——将随着真实支付和交易工作负载的增长而需要迭代。
• 跨链流动的端到端服务水平协议(SLA)。 即使Arc瞬间完成，目标链的活跃性和最终性也各不相同。构建可靠的跨链服务意味着在异构链之间组合保证，并设计稳健的失败语义。
• 验证者激励和治理。 转向有权限的权益证明（PoS）需要客观的准入标准、惩罚规则，以及在保持监管舒适度的同时开放参与的治理流程。

) 一个非常有趣的建筑

Arc 是一个有偏见的 L1，它做出了一些重大赌注，并将这些赌注一直推向协议：费用应以人们用于结算的相同货币定价；结算应是确定性的和快速的；隐私应是可选的、可审计的和实用的；而重要的金融原语——稳定币发行、外汇和跨链移动——应与基础层紧密相连。这种组合将区块链转变为企业可以围绕其进行规划的事物：可预测的成本、明确的结算端点，以及与现实世界操作清晰对应的模块。

对于开发者来说，价值主张同样直接。您可以获得EVM兼容性、亚秒级最终性，以及不会让用户感到困惑的费用模型。您可以获得合理的隐私和MEV默认设置。您可以获得一个作为稳定币流动性中心的网络，具有原生通道以按需跨链转移价值。并且您可以获得一个在不牺牲使支付、外汇和代币化现金在规模上可行的确定性的情况下，增加吞吐量和验证者多样性的路线图。

如果互联网需要一个基础层，在这个层面上价值的计量单位和计算的计量单位最终匹配——并且“确认”真正意味着“结算”——那么Arc就是一个具体的、以工程为驱动的尝试，旨在实现这一目标。

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关于Circle新区块链的一些技术笔记最初在Medium上的Sentora上发布，人们通过突出和回应这个故事继续进行讨论。