Delphi Digital:從 Anoma 架構角度理解“以意圖為中心”

Delphi Digital
2023-09-01 13:09:18
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一些人將意圖視為交易的新術語,主張以用戶表達的意圖為核心進行執行,簡化用戶與區塊鏈互動的複雜性,實現用戶想要的目標,而不需要詳細的中間步驟規定,強調意圖是聲明性的。那么意圖到底是什麼呢?

作者:Delphi Creative

翻譯:火火,白話區塊鏈

什麼是 Anoma?Anoma 不是區塊鏈。或者,更準確地說,不僅僅是區塊鏈。讓我們查看預發布的 Anoma 白皮書以獲取一些提示。

「可編程結算架構無法實現交易對手發現和解決,而這兩者都是構建大多數互動式多方應用程序所必需的。可編程結算的架構限制導致當代應用協議至少具有一個 Web2 組件,該組件成為集中化點。我們推出 Anoma,一個用於全棧去中心化應用程序的統一架構。Anoma 的設計遵循以意圖為中心和同質架構 / 異構安全的原則,共同構成了構建去中心化應用程序的聲明性範例。Anoma 的架構還公開了新穎的原語,例如可組合隱私,它使應用程序能夠處理透明、屏蔽和私有的狀態和操作;以及多鏈原子結算,允許具有不同安全偏好的用戶和應用程序獲得原子性。」

如果上面突出顯示的術語目前對您來說意義不大,請不要擔心;這就是它們被突出顯示的原因。我們向您保證,當我們熟悉 Anoma 架構及其旨在解決的獨特問題時,它們將開始變得更有意義,這也是本報告的目的。由於 Anoma 範圍廣泛,我們將此報告分為三個部分,作為單獨的報告發布。

1)意圖、交易對手發現、求解器

2)應用程序(意圖已經存在,為什麼我們需要 Anoma?)

3)Typhon、Chimera 鏈和多鏈原子結算

1、意圖不僅僅是一個模因

讓我們從以意圖為中心開始。

雖然以意圖為中心的 Anoma 架構已經開發多年,但意圖對於許多人來說還是一個新術語。據我們觀察,意圖還沒有一個規範的定義。有些人認為意圖與交易沒有太大區別,甚至只是限價單的一個新術語。這在所有單詞都是由組成的加密空間中很常見。

好消息是,我們確實對用戶可以用意圖做什麼達成了一些粗略的共識。以意圖為中心的執行通常被理解為一種範例,其中用戶表達他們想要的東西並依賴第三方代理和中介來實現它。為了更清楚的表述,用戶保留對其資產的托管權,但與區塊鏈交互的複雜性被從用戶中抽象出來,並推給了這些複雜的第三方代理。這裡的一個主要動機是簡化用戶體驗。

意圖被認為是聲明性的,而不是命令性的。在以意圖為中心的執行中,用戶可以定義他們想要的內容,而無需規定實現目標所需的中間步驟。意圖只關心「什麼」,而不關心「如何」。

雖然 Anoma 意圖符合這個粗略定義,但 Anoma 對意圖的構成有自己的正式定義。

異常意圖被定義為對狀態空間偏好的具有約束力的承諾。簡而言之,它們是經過簽名的鏈下消息,授權一個或多個未來狀態。例如,[-2000 USDC,+1 ETH]意圖的簽名者聲明「我授權任何未來狀態,即我多 1 個 ETH,少 2000 USDC,我並不關心這種情況會如何發生。」

用戶請求的 ETH 可能來自單一方或多個獨立方。用戶對他們的交易對手是誰或者他們可能有什麼動機不感興趣。

事實上,無法保證用戶會得到他們想要的東西。也許永遠不會有交易對手相信他們。用戶已簽署了對某個州的首選項,但該州尚不存在。為了實現它,用戶的意圖需要滿足具有兼容偏好的其他意圖並得到解決。在最簡單的情況下,我們可以想像我們的意圖[-2000 USDC, +1 ETH]與它的精確鏡像[+2000 USDC, -1 ETH] 相匹配。

在實踐中,意圖匹配並不需要需求的直接重合。我們真的不需要另一個人以我們完全相反的方向進行相同規模的交易。正如我們稍後解釋的,具有兼容偏好的意圖可以通過涉及許多獨立交易對手的許多不同、複雜的方式來識別和匹配。此過程稱為交易對手發現和求解,由運行特殊算法的稱為求解器的無許可代理執行。

從用戶的角度來看,這一切看起來就像一個魔盒。用戶不知道也不關心求解的中間步驟。如果找到成功的匹配,意圖可以在鏈上結算並由用戶驗證(稍後將詳細介紹結算)。一旦驗證通過,用戶將直接「跳轉」到他們所承諾的未來狀態,否則他們將保持當前狀態。

資料來源:Anom 文檔

2、Anoma 意圖與以太坊交易

讓我們看看 Anoma 以意圖為中心的執行與我們在以太坊中習慣的基於交易的執行相比如何。請注意,我們使用 EVM 作為示例,但一般說明適用於所有馮諾依曼 VM。

回顧一下,在 EVM 中,交易並不強制要求未來的狀態;他們授權執行路徑。交易者將消息傳遞給持有一段代碼和存儲的智能合約。合約將消息作為輸入並以逐步的方式運行其代碼。在執行結束時,它可能會調用其他一些合約來傳遞執行控制權。執行將持續進行,直到成功終止或耗盡 Gas。

與只能導致二進制狀態更改的 Anoma 意圖相反,以太坊交易可以根據執行路徑任意轉換狀態。執行路徑由交易的執行順序決定。執行順序很重要!

我們花點時間反思我們的發現。下面,我們將以太坊交易的屬性與 Anoma 意圖進行比較。

以太坊交易異常意圖:

  • 循序漸進、命令式執行基於承諾的聲明式執行
  • 授權執行路徑授權未來狀態
  • 最終狀態取決於執行順序執行順序並不重要
  • 僅鏈上執行(執行和驗證交錯)鏈下執行,鏈上驗證
  • 結算有保障不保證結算 *
  • 交易對手已知交易對手未知
  • 狀態改變是任意的狀態變化是二元的
  • 不需要其他交易來結算需要其他意圖來解決
  • 由用戶結算由第三方代理結算

* 在沒有兼容交易對手的情況下,可能無法找到鏈上執行路徑。用戶可以指定其意圖的到期日期,以確保其意圖在這種情況下失效。

到目前為止,我們已經對 Anoma 意圖與以太坊交易有何不同有了良好的基礎。為了真正了解它們的強大功能,讓我們看看它們可以實現的大多數用例。

3、意圖不僅僅是限價訂單

我們的示例[-2000 USDC, +1 ETH]意圖是限價訂單;它僅承諾交易的兌換價格。雖然限價單是意圖的一個重要用例,但它們只是其中之一。意圖可以表達任何形式的廣義承諾。例如,意圖完全有可能通過承諾根據 xy = k 曲線進行交易來模擬 AMM 訂單。事實上,意圖可以是程序,甚至可以是編碼相當複雜的承諾的整個算法。這些可以是有條件的或無條件的。它們還可能依賴於其他承諾(所謂的高階承諾),為強大的應用程序鋪平道路,否則這些承諾是不可能的。

下面,我們看一下意圖可以啟用的一些示例用例。

1)組合拍賣:

做市商或高級用戶可以根據自己的獨特需求使用意圖進行各種富有表現力的出價:

  • 經濟互補:以 10 美元的價格購買兩件商品 A 和 B,每件商品只需 4 美元,因為它們是互補品。
  • 經濟替代品:用一些 ETH 購買儘可能多的 USDC 或 USDT。
  • 交易對手歧視:最多出售兩個單位的 A,交易對手 C1 的定價為 10 美元,C2 的定價為 9 美元,C3 的定價為 8 美元。

富有表現力的出價更好地接近市場中高級用戶的動機。它可用於任何類型的市場(金融交易、電網、物流、碳信用額等)以提高效率。從歷史上看,表達性投標場地的一個顯著挑戰是由於計算複雜性而無法匹配多維投標。隨著深度技術和人工智能的進步,我們可能會看到這在未來幾年內不再是問題。

1)眾籌:眾籌是一個有趣的意圖用例,因為它涉及許多獨立代理。意圖可以實現許多很酷的用例:

  • 降低風險的投資:只有在收到超過 X 美元的承諾時才承諾為項目提供資金。
  • 用戶預先承諾向獲獎項目捐款,但不知道會是哪些項目。
  • 同儕壓力:只有當您最喜歡的影響者也承諾資助一項活動時,才承諾資助該活動。

2)P2P 借代:貸款人選擇可接受的抵押品、LTV、利率和報價資產等規格,並與借款人進行匹配。當借款人還清抵押品時,貸款人可能仍然願意放貸,在這種情況下,解決者可以代表他們找到另一個交易對手。貸方可以自帶預言機,壞賬可以隔離給某些方。在這個模型下,什麼是 DeFi 借代協議、NFT 借代協議或其他領域沒有區別;任何資產都可以借出 / 借入。

3)OTC NFT 交易:NFT 的場外交易通常圍繞 NFT 與 NFT 的交換,並涉及特徵。例如,用戶可能願意以「x」ETH 的價格出售稀有(且非流動性)的 NFT,但如果具有某些特徵,他也會接受 2 個相同的集合。這不是您可以輕易放在鏈上的偏好,因此交易對手發現通常涉及 Discord DM,並在執行過程中使用戶面臨網絡釣魚 / 詐騙風險。

4)自動操作:

  • Good After Time (GOAT) 訂單:例如,僅當價格在指定範圍內時,才在未來的特定時間點購買 Token。
  • 訂閱:即用即付模式,用戶承諾在預定的時間段內每單位時間支付固定金額。
  • MTCS 也稱為債務清算,是一種獨特而強大的技術,可節省經濟體的流動性。

MTCS 的想法很簡單。如果 Alice 欠 Bob 1 ETH,Bob 欠 Greg 1 ETH,Greg 欠 Alice 1 ETH,那麼實際上沒有人需要任何「錢」來履行他們的義務。我們所需要的只是認識到總義務形成一個閉環;所有債務都可以相互抵消並清算。

同樣,在實體經濟中,公司經常承擔交易義務。MTCS 承認一家公司的應付賬款是另一家公司的應收賬款。理論上,只要能夠識別貿易圖中的這些循環,公司就可以通過相互抵消來清除自己的義務。這減少了他們對現金流的擔憂並提高了經濟的生產率。MTCS 已在某些經濟體中部署,研究表明可節省大量流動性。還值得注意的是,MTCS 是協作金融(簡稱 CoFi)這一更廣泛運動的一部分。

未來,意圖和解決器可以使 MTCS 或類似技術讓公司能夠清算其義務並在鏈上進行結算,而無需依賴集中式清算所。

1)任何多域和 / 或隱私保護應用程序:

  • 多域:以太坊用戶想要在 Stargaze 上購買 Bad Kids NFT。這條路徑有許多步驟、錢包、研究開銷、運營(即橋接和包裝資產)風險,並涉及跨越兩個生態系統的 4 個區塊鏈。我們將在提豐和奇美拉鏈部分深入討論這一點。
  • 隱私保護應用程序:意圖適合廣義的隱私保護計算。通過意圖,我們可以構建私有多方易貨、私有 DAO 等。我們將在本部分後面介紹意圖的隱私方面。

4、交易對手發現與解決

Anoma 意圖消耗並創建一些「資源」。有點過於簡化了,在我們的意圖示例[+1 ETH, -2000 USDC]中,我們可以將創建的資源視為 1 ETH,消耗的資源為 2000 USDC。當意圖消耗和創建的相同類型的資源不相互抵消時,意圖被視為不平衡。要通過平衡檢查,對於所有涉及的資源類型,創建的資源總和必須等於消耗的資源總和。

從技術上講,這種餘額檢查是區分 Anoma 意圖和 Anoma tx 的唯一因素(不要與以太坊 tx 混淆)。簡而言之,在 Anoma 世界中,平衡的意圖被稱為,你猜對了……交易。按照同樣的邏輯,Anoma 意圖只是部分 Anoma 交易。

意圖由 p2p 意圖八卦網絡中的求解器組合。當兩個 Anoma 意圖組合時,它們會產生一個複合意圖,這是另一個意圖,其資源是其組成意圖的資源的聚合。只要求解器願意,意圖就可以相互組合。最終,求解器形成一個通過「餘額檢查」的交易,此時他們可以選擇在鏈上結算。

下面,我們看到一些獨特的方式可以匹配意圖以形成完全平衡的交易。

  • 解決者帶來自己的流動性:解決者通過充當接受者成為交易的對手方。
  • 部分填充:出售的 Token 由許多獨立方集體購買。
  • 直接鏡像:兩個意圖是彼此直接相反的。
  • 環形交易:即使沒有直接的牛存在,也可以解決意圖。例如,3 個意圖會產生平衡的交易,即使沒有一對意圖滿足彼此的偏好。

5、求解器激勵、審查和 DoS 抵抗

實現「既能抵禦 DoS 又能抗審查」的網絡非常具有挑戰性。為此,Anoma 的意圖八卦層被設計為默認進行路徑驗證;所有八卦消息均由發送者節點簽名,形成一條簽名鏈,這樣可一直追溯到其發起者。路徑身份驗證在 DoS 和抗審查方面發揮著至關重要的作用。首先,我們擴展了審查制度的抵抗力。

在大多數情況下,解決者很可能是尋求利潤的代理人。他們執行並結算意圖以換取費用,而費用以結算為條件;意圖包含費用,只有當它們在鏈上結算時,解決者才能收取這些費用。這創造了一個競爭環境,解決者相互競爭,成為第一個解決意圖的人。求解器競爭是有益的並且是可取的,因為它提高了用戶的執行質量(速度、價格等)。

另一方面,如果激勵措施處理不當,競爭可能會失控,從而刺激網絡中的貪婪腐敗行為。首先,節點可以開始「囤積」意圖,以在解決意圖方面獲得競爭優勢,這會阻礙用戶的審查制度。路徑認證可以通過為鼓勵意圖廣泛傳播的激勵機制奠定基礎來優雅地解決這個問題。

可以參考下面的例子:

求解器觀察到 2 個意圖,[+2 ETH, -4 NFT]和[-1 ETH, +2 NFT],雖然兼容,但並不能形成完全平衡的交易。為了形成完整的解決方案,求解器需要找到其他兼容的意圖。為了提出完整的解決方案,求解器可以花時間觀察新的傳入意圖。然而,這是有風險的,因為可能有其他求解器處理相同的意圖。如果解決方案由另一個解決者解決,他們可能會失去收取任何費用的機會。

路徑身份驗證提供了一種替代方案,允許節點向網絡證明其努力。相反,節點可以提出部分費用索賠,並將其部分解決方案[+1 ETH,-2 NFT]傳遞給其他節點,以便他們繼續解決過程。最終解決後,他們每個人都可以因其在八卦和解決問題上的貢獻而獲得公平的份額。通過這種方式,意圖八卦層可以被想像為激勵數據可用性層。人們可以想像,即使存在具有深度流動性和閉源算法的巨型求解器,較小的求解器也可以盡自己的一份力量並賺取費用,繼續為網絡的審查制度做出貢獻。

路徑身份驗證對於抵禦 DoS 也至關重要。在結算有條件費用的情況下,求解者花費計算資源而沒有任何獲得報酬的保證。回顧以太坊中賬戶抽象(AA)的歷史,我們知道這為廉價的 DoS 向量打開了大門。路徑身份驗證在保護節點免受惡意行為者侵害方面可以發揮重要作用。也就是說,節點可以跟蹤其對等方(以及用戶)的行為。隨著時間的推移,他們可以建立自己的本地信任圖來決定網絡中信任誰以及信任程度。

6、信息流控制

加密領域的信息控制仍然是一個未解決的問題。一般來說,用戶缺乏控制向誰披露哪些信息的能力。在大多數情況下,所有用戶活動信息都會暴露給所有鏈上觀察者。這從根本上限制了去中心化應用程序可以向企業和零售用戶承諾的用例。

對於那些有興趣全面了解隱私狀況的人,我們推薦我們的《人人都需要隱私》報告。

Anoma 架構通過其稱為 Taiga 的統一執行環境 (EE) 為新穎的隱私保護應用程序鋪平了道路。要理解 Taiga,我們首先必須了解信息流控制的含義。

在沒有觀察者的情況下,隱私是一個毫無意義的概念。當我們談論隱私時,我們首先要定義觀察者是誰。在我們的背景下,觀察家分為兩個陣營。我們可能正在與鏈上活動的觀察者(幾乎可以是世界上的任何人)或鏈下代理(例如求解器和八卦節點)打交道。此外,我們關心的信息可能是關於「誰」,即意圖簽名者的身份,或「什麼」,即意圖中表達的功能和 / 或數據。

基於此框架,Taiga 定義了三種類型的意圖:透明、屏蔽和私有。屏蔽意圖向所有人隱藏「誰」,但向鏈外 ZK 證明者暴露「什麼」。私人意圖更進一步,利用各種隱私保護解決方法(TEE、MPC、閾值 FHE 等)來向解決者隱藏有關「內容」的某些信息。

Taiga 是一個提供可組合隱私的統一執行環境。可組合隱私意味著開發人員可以發布應用程序,並讓用戶通過透明、屏蔽或私有意圖在同一應用程序中相互互動。這使得隱私成為用戶的選擇,與當前隱私始終是應用程序 / 基礎設施選擇的現狀形成鮮明對比(DEX 要麼是私有的,要麼是透明的)。

從直覺上看,交易對手發現和隱私之間存在根本性的權衡。隱藏有關「內容」信息的意圖可以得到更公平的處理,但可能更難找到兼容的交易對手。因此,市場可以根據執行質量對透明、屏蔽或私人意圖解決進行不同的定價。

還值得知道的是存在一些研究挑戰。特別是,雖然求解器可以將屏蔽意圖與透明意圖相匹配,反之亦然,但將它們與私有意圖組合的可行性仍然是一個開放的研究問題。

如今,大多數(如果不是全部)隱私項目只關注結算層的信息控制。這是可以理解的,因為這是迫切需要的。我們首先希望用戶能夠向觀察鏈上活動的觀察者隱藏某些信息。然而,這樣做時,項目往往會犧牲交易對手發現層的信息控制。相反,Taiga 既注重結算層的信息控制,又注重交易對手發現層。

結算層的隱私通常通過 ZKP 屏蔽鏈上數據來實現。然而,ZKP 在隱私方面有很大的限制。它們通常僅在特殊情況下有用,即用戶證明他們獨家擁有的某些狀態的屬性。這適用於支付或身份相關的應用程序,但不適用於多個用戶相互互動的應用程序。

通常,多用戶應用程序通過引入共享的 ZK 證明器來解決此限制,該證明器收集所有私人用戶數據,對其執行一些計算,並代表用戶在鏈上發布計算的 ZK 證明。這充其量只能提供 Web2 式的隱私。雖然用戶活動對鏈上觀察者是隱藏的,但它完全暴露給單個、共享、集中式求解器;即 ZK 證明者。它還可能給未經許可和審查制度帶來新的挑戰。

Taiga 在這方面提供了一些獨特的東西。由於意圖不假定立即解決,因此它們可以由獨立求解器通過許多部分步驟執行。求解器可以將一些屏蔽意圖與其他一些屏蔽 / 透明意圖進行匹配,並將此匹配的 ZK 證明傳遞給其他求解器,以便它們繼續求解過程。獨立各方在網絡邊緣生成的證明可以相互組合。

我們最終得到的架構中,沒有任何一個觀察者能夠全面了解導致交易結算的部分執行情況。如下圖所示,其中三個解算器各自對某些意圖具有局部可見性,但沒有一個解算器具有完全可見性。

最後但並非最不重要的一點是,Anoma 還專注於結算層的信息控制。事實上,Anoma 生態系統中推出的第一個應用程序將是 Namada:隱私保護結算層。Namada 的獨特產品是一種獨一無二的多資產屏蔽池 (MASP),其中所有可替代和不可替代資產都可以共享一個匿名集。反過來,這允許這些資產的所有者形成一個大的匿名集,以保護彼此的隱私。Namada 很快將作為兼容 Cosmos 和 IBC 的應用鏈推出,旨在成為多鏈隱私層,最初重點關注以太坊和 Cosmos 生態系統。

7、意向結算

Anoma tx 生命週期如下所示:

用戶簽署意圖 → 意圖在 p2p 層中傳播 → 求解器匹配兼容的意圖並形成 tx(交易對手發現和解決)→ tx 在鏈上結算。在本節中,我們將仔細研究結算。

為了進行交易結算,需要在鏈上進行驗證。驗證是通過稱為謂詞的鏈上函數完成的。Anoma 中的每個賬戶(用戶和 Token)都有一個關聯的謂詞,它限制了該賬戶授權的可能的未來狀態集。概念化謂詞的最簡單方法是將它們視為可能對其銀行賬戶或智能合約錢包施加的限制。

  • 白名單 / 黑名單:僅向 X、Y、Z 賬戶發送資金,僅進行 ETH 轉賬等。
  • 速率限制:每天不得超過 X 量。
  • 訪問控制:X、Y、Z 賬戶中的 2 個必須簽署轉賬。

意圖和謂詞在功能上相似;他們都承諾對狀態空間有一些偏好。主要區別在於,意圖作為偏好的短暫表達存在於鏈外,而謂詞作為偏好的持久表達存在於鏈上(儘管它們可以隨時更新)。它們共同構成了一個兩層授權方案。交易必須滿足兩者才能成功在鏈上結算。

謂詞的主要作用是確保原子(全有或全無)結算。為了使交易能夠解決並推進鏈上狀態,交易必須滿足其涉及的所有賬戶的謂詞。

例如,當且僅當 Alice、Bob、ETH 和 USDC 的謂詞全部滿足時,Alice 和 Bob 之間的 ETH\<>USDC 互換才能成功結算。如果狀態轉換不能滿足這些涉及賬戶的 VP 中的任何一個,則狀態轉換將會失敗,並且其中任何一個賬戶的鏈上狀態都不會改變。簡而言之,如果所有相關方都豎起大拇指,狀態轉換就會成功,否則就會失敗。

8、預期 VS.智能合約

預期和智能合約在某些方面相似,而在其他方面則不同。雖然兩者都是鏈上的,但代碼預期只關心驗證而不關心執行。它們不執行逐步的命令式執行。給定一個交易,他們只需檢查是否滿意並返回一個布爾值;要麼授權,要麼不授權。

在這方面,意圖和預期可能為用戶與應用程序交互提供了一種更安全的方式。用戶不再需要無限制地訪問智能合約並推理其執行路徑中的操作碼。

兩者之間的另一個顯著區別是預期詞運行的函數不擁有任何狀態。由於它們是純函數,因此驗證始終可以完全並行。

9、開放研究領域

聲明式執行有許多值得進一步探索的開放研究領域。當我們完成系列的第一部分時,我們在此向您留下一些我們即將離開的想法。

  • 資源定價:正如我們所看到的,結算有條件費用可能使節點難以正確核算其消耗的資源。除了 Token 門控和費用之外,我們還可以看到未來會出現新的信任網絡型女巫抵抗技術。用戶的鏈上歷史、身份和聲譽將在這裡發揮重要作用。
  • 用戶界面安全:隨著執行轉移到鏈外,前端和錢包將承擔更多責任,確保用戶按照預期準確簽署其意圖。因此,用戶界面將在安全方面發揮更加重要的作用。他們將如何適應還有待觀察。盲簽名硬件錢包能成為過去嗎?
  • 求解器 DAO:求解器可能希望在求解過程中相互協調是有原因的。他們可以在聚合自己的流動性方面找到價值,為解決問題提供更好的保證,並減少解決交易的浪費性失敗嘗試。在某些情況下,求解器可能希望通過形成共識協議和 / 或在彼此之間運行 MPC 來相互協調。求解器網絡的拓撲將相應形成。

10、結論

至此,我們的 Anoma 系列的第 1 部分就結束了。我們在第 2 部分中的重點將放在應用程序層上。我們將重點介紹著名 dApp 轉向基於意圖的架構的日益增長的趨勢。我們還將分析 Anoma 架構對於這些現有 dApp 和即將推出的新 dApp 的獨特增值。

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