Berachain作為備受市場關(guān)注的一條區(qū)塊鏈，具備多項創(chuàng)新與特性，吸引了大量的社區(qū)和開發(fā)者的關(guān)注。Berachain通過PoL機制和三代幣模型，為鏈上流動性問題提供了獨特的解決方案。隨著Berachain即將上線主網(wǎng)，Berachain推出了激勵計劃和TGE，以吸引并支持Berachain的早期生態(tài)用戶和項目。

Beosin作為Ronin Network、Merlin Chain、Manta Netowork、Self Chain等多條區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的官方審計伙伴，在本篇文章中將通過講解Berachain的架構(gòu)、三大原生應(yīng)用的設(shè)計及相關(guān)的合約執(zhí)行流程，幫助讀者深入了解Berachain。

1. 架構(gòu)

Berachain是一個Layer1 EVM 等效鏈，該鏈的特點是引入了三重代幣模型和流動性共識機制(Proof-of-Liquidity)，將流動性、共識和治理機制集成在一起，為鏈生態(tài)中的流動性提供者帶來了更多激勵。

Berachain架構(gòu)主要分為兩個層級：

（1）BeaconKit共識層。該層主要負責區(qū)塊鏈的共識機制，采用 CometBFT 作為基礎(chǔ)共識算法，并在此基礎(chǔ)上引入Proof-of-Liquidity。CometBFT 是基于 Tendermint 的一種共識協(xié)議，能夠提供快速的交易確認和拜占庭容錯功能（BFT）。在 Berachain 中，BeaconKit 對 CometBFT 進行了進一步封裝，使其能夠與任何兼容以太坊虛擬機（EVM）的執(zhí)行環(huán)境進行交互。

（2）EVM 執(zhí)行層。Berachain 的執(zhí)行層采用與以太坊相同的虛擬機——EVM（Ethereum Virtual Machine），確保 Berachain 支持現(xiàn)有的以太坊工具鏈、智能合約和生態(tài)系統(tǒng)，使開發(fā)者能夠直接移植以太坊上的智能合約和去中心化應(yīng)用程序（dApps）到Berachain。

Berachain中節(jié)點類型分為兩類，驗證節(jié)點和RPC節(jié)點。每個節(jié)點可以配置為全節(jié)點或歸檔節(jié)點，每種類型的節(jié)點都是執(zhí)行客戶端和共識客戶端的組合，這意味著從執(zhí)行層面上，它支持任何EVM執(zhí)行客戶端，并與Berachain構(gòu)建的BeaconKit共識客戶端和框架配對。

● 執(zhí)行客戶端：負責執(zhí)行智能合約代碼、管理狀態(tài)變化和執(zhí)行交易邏輯。通過使用Ethereum Engine API，Berachain支持6種主流的EVM執(zhí)行客戶端：Geth、Erigon、Nethermind、Besu、Reth和Ethereumjs。

● 共識客戶端：負責在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間達成共識，確保交易和區(qū)塊的驗證和排序。Berachain使用BeaconKit作為共識客戶端。

2. Proof-of-Liquidity（PoL）

Berachain 的 Proof-of-Liquidity (PoL) 代幣經(jīng)濟模型主要涉及三個核心代幣：

$BERA：BERA 是 Berachain 的原生 gas 代幣，用于支付交易費用和作為驗證者的質(zhì)押代幣

$BGT：Berachain 的治理代幣，用于參與鏈上治理、獎勵分配和驗證者的委托。該代幣相較于普通治理代幣而言，其獨特之處在于BGT是一種 soulbound 代幣，這意味著它是不可轉(zhuǎn)移的，即用戶不能在不同地址之間進行BGT的轉(zhuǎn)賬，但是該代幣可以按 1:1 的比例兌換為 BERA。需要注意的是這是一個單向操作，BERA 不能兌換回BGT。BGT作為不可轉(zhuǎn)移的 soulbound 代幣，代表只有通過實際參與 Berachain 生態(tài)系統(tǒng)（如提供流動性、借貸等）的用戶才能參與治理，而不是通過購買或交易獲得。

$HONEY：Berachain 的原生穩(wěn)定幣，用于在 Berachain 生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)外提供穩(wěn)定和可靠的交換手段，官方介紹其價值與 1 美元的掛鉤。HONEY是一種完全抵押的穩(wěn)定幣，可以通過將白名單中的抵押品存入金庫來鑄造。不同的抵押品有不同的鑄造率，由 BGT 治理決定。

Berachain 采用的Proof of Liquidity (PoL) 機制不同于傳統(tǒng)的共識機制（如 PoW 或 PoS），PoL考慮到所有鏈生態(tài)系統(tǒng)的流動性提供者所做的貢獻。通過流動性挖礦和質(zhì)押，Berachain 利用 PoL 來激勵更多的用戶參與到Berachain的整個生態(tài)系統(tǒng)之中，下面以Berachain原生的去中心化交易所BEX為例，介紹Berachain生態(tài)中PoL的主要流程：

• 初始質(zhì)押：用戶首先質(zhì)押BERA，成為擁有出塊資格的驗證者。

• 區(qū)塊提議: 隨機選擇一個活躍的驗證者來提議一個新的區(qū)塊。

獎勵分配: 提議區(qū)塊的驗證者會獲得治理代幣（BGT），并將其分配給鏈生態(tài)系統(tǒng)中的不同獎勵金庫，該參數(shù)由各個驗證者設(shè)置。

• 流動性提供者: 針對BEX，流動性提供者可以通過在 BEX 池中存入代幣（例如HONEY和BERA）來提供流動性，并獲得流動性憑證代幣（例如 $HONEY-WBERA），將其質(zhì)押到獎勵金庫中，從而根據(jù)其貢獻獲得 BGT 獎勵。

• 委托治理代幣: BGT持有者可以將其委托給活躍的驗證者，增加該驗證者在提議區(qū)塊時分配獎勵的權(quán)重，從而影響 BGT 的分配，但該權(quán)重不會影響驗證者出塊概率。

由于目前治理代幣BGT主要來源于Berachain上的三個官方原生DApp，一個是Berachain原生的去中心化交易所BEX，一個是Berachain原生非托管借貸協(xié)議Bend，還有一個是原生去中心化的杠桿交易平臺Berps，本文將主要介紹這三個項目的業(yè)務(wù)邏輯。

3. PoL與BEX

BEX (Berachain Exchange) 是 Berachain 的原生去中心化交易所 (DEX) 協(xié)議，允許用戶在無需中介的情況下交易任意一對加密資產(chǎn)。BEX 是 Berachain 生態(tài)系統(tǒng)中的一個重要組成部分，作為原生去中心化交易所，它通過以下方式與 PoL 共識機制緊密結(jié)合：

流動性池: BEX 上的流動性池可以通過治理升級為 PoL 獎勵金庫，從而有資格獲得 BGT 獎勵。

流動性提供者: 用戶可以在 BEX 上提供流動性并獲得 LP 代幣，然后將這些代幣質(zhì)押到 PoL 獎勵金庫中以賺取 BGT 獎勵。

治理: BEX 的治理機制允許通過提案將新的流動性池列入 PoL 獎勵金庫的白名單，從而使這些池能夠獲得 BGT 獎勵。

通過研究測試鏈上的合約，目前BEX的主要代碼架構(gòu)分為三部分，第一部分是BeraCrocMultiSwap合約 (https://bartio.beratrail.io/address/0x21e2C0AFd058A89FCf7caf3aEA3cB84Ae977B73D)，該合約主要負責代幣的多路徑兌換，當用戶的代幣兌換涉及到中間代幣時需要調(diào)用該合約；

第二部分是CrocSwapDex合約 (https://bartio.beratrail.io/address/0xAB827b1Cc3535A9e549EE387A6E9C3F02F481B49)，該合約負責用戶與池子的所有操作，包括添加和移除流動性、兌換代幣等等；

第三部分是Path合約，鏈上BEX總共擁有8類Path類合約，不同的Path合約對應(yīng)不同的功能，根據(jù)用戶傳入CrocSwapDex合約不同操作對應(yīng)的User Cmd參數(shù)，CrocSwapDex會通過代理調(diào)用對應(yīng)的Path完成指定邏輯。

項目主要邏輯按照不同Path功能分為以下幾類：

• BootPath：合約升級相關(guān)功能

• ColdPath：交易無關(guān)的管理邏輯，包括池子的初始化和超額抵押功能

• HotPath：負責交易最常見的邏輯，代幣的單步兌換

• KnockoutPath：當交易跨越一個預(yù)定的流動性邊界點或價格點（稱為bump point）時，這種事件會被觸發(fā)，用于重新評估或調(diào)整流動性。與普通交易路徑不同，跨越流動性邊界的代碼復(fù)雜，無法完全包含在處理普通交換的HotPath中，因此分離處理

• LongPath：負責處理長鏈復(fù)合訂單交易（Long-chain Compound Orders），通常指的是在去中心化交易平臺或流動性池中，由多個單一操作組合而成的復(fù)雜交易

• MicroPaths：包含與單個原子操作相關(guān)的中級組件，這些組件在執(zhí)行復(fù)雜的復(fù)合操作時，能夠在已預(yù)加載的流動性曲線的上下文中被調(diào)用

• SafeModePath：主要目的是在DEX合約進入緊急狀態(tài)時，限制所有其他操作，僅允許特定的管理操作

• WarmPath：包含流動性提供者的核心操作邏輯，鑄造環(huán)境流動性（Mint ambient liquidity）、鑄造集中范圍流動性（Mint concentrated range liquidity）、銷毀環(huán)境流動性（Burn ambient liquidity）、銷毀集中范圍流動性（Burn concentrated range liquidity）

3.1 添加流動性

本文主要介紹添加流動性和代幣兌換兩種常見邏輯。當用戶添加流動性時，首先通過前端或者合約調(diào)用CrocSwapDex合約的userCmd函數(shù)，其中callpath是一個16位索引，用于標識通過 DELEGATECALL 將命令調(diào)用轉(zhuǎn)發(fā)到的對應(yīng)的Path合約；

接著合約調(diào)用ProxyCaller合約的callUserCmd函數(shù)，根據(jù)傳入的proxyIdx代理調(diào)用對應(yīng)的Path合約，此時為WarmPath合約；WarmPath合約的commitLP函數(shù)會根據(jù)傳入的參數(shù)進入對應(yīng)的添加流動性分支邏輯，合約包括MINT_AMBIENT_LIQ_LP、MINT_AMBIENT_BASE_LP、MINT_AMBIENT_QUOTE_LP三種添加流動性邏輯，分別代表直接添加指定數(shù)量的流動性，以及按照pool中的base代幣或者quote代幣計價的方式計算出添加流動性的數(shù)量。

最后，WarmPath合約的mintAmbientLiq函數(shù)主要負責鑄造流動性，該合約會調(diào)用SettleLayer合約的settleFlows函數(shù)，給用戶鑄造對應(yīng)的流動性憑證代幣。

移除流動性邏輯與添加流動性類似，本文就不做具體介紹。

3.2 代幣兌換

當用戶使用BEX進行代幣兌換的時候，首先調(diào)用BeraCrocMultiSwap合約的multiSwap函數(shù)，該函數(shù)會按照兌換路徑分步在CrocSwapDex合約中進行兌換；接著調(diào)用CrocSwapDex合約的caluserCmd函數(shù)進入指定的HotPath或KnockoutPath中執(zhí)行具體的兌換邏輯，此處使用最常見的HotPath合約；HotPath會調(diào)用MarketSequencer的swapOverPool函數(shù)，計算出兌換的代幣數(shù)量；最后HotPath合約再調(diào)用SettleLayer合約的settleFlows函數(shù)，給用戶轉(zhuǎn)賬兌換后得到的目標代幣。

綜上，BEX相對于傳統(tǒng)的uniswap V2等DEX，具有以下特性：

• 曲線狀態(tài)（CurveState）管理

曲線快照（Snapshotting CurveState）：為了優(yōu)化gas消耗，BEX會將當前曲線狀態(tài)（CurveState）從鏈上存儲（EVM Storage）復(fù)制到內(nèi)存中，并在交易完成后將修改的狀態(tài)重新寫回鏈上。

快照保存的信息包括價格根（priceRoot）、流動性種子（ambientSeeds）和集中流動性（concLiq_）。有關(guān)流動性種子等概念，可參考Ambient Finance (Crocswap)的白皮書：https://crocswap-whitepaper.netlify.app/

• 交易執(zhí)行（Swap Execution）

分步執(zhí)行交易：BEX的代碼架構(gòu)允許逐步執(zhí)行交易，特別是在大規(guī)模交易時，會跨越多個流動性邊界（如Uniswap V3中的tick）。當跨過一個流動性邊界時，需要重新調(diào)整流動性和價格。迭代計算：通過遍歷每一個流動性區(qū)間（或tick），系統(tǒng)會逐步消耗或累積交易的流動性，直到完成交易或達到用戶的價格限制。

位圖結(jié)構(gòu)：類似Uniswap V3，Ambient DEX使用位圖來標記每個價格范圍內(nèi)的流動性是否存在，并通過位圖快速查找下一個可用流動性區(qū)間。但是由于目前BEX鏈上的池子流動性都采取的是環(huán)境流動性，即流動性提供者是在全局提供流動性，而并非采用指定價格的方式添加集中流動性，因此目前在代幣兌換操作中，與uniswap V2相差不大。

4. PoL與Bend

Bend是Bera鏈上的非托管借貸協(xié)議，核心是為berachain生態(tài)提供基礎(chǔ)的借貸服務(wù)，該項目是Berachain 生態(tài)系統(tǒng)中的一個重要組成部分，作為一個官方的借貸市場，它通過以下方式與 PoL 共識機制緊密結(jié)合。

借款人可以通過抵押加密貨幣的方式（類似于wBTC等）借入HONEY 代幣，在借貸的同時也能獲得一定數(shù)量的治理代幣，這幫助了PoL共識機制完善了BGT的分配。而HONEY提供者則可以提供HONEY的流動性，從而獲取借貸產(chǎn)生的利息分成。

Bend的主要參與者有三種：

1.提供$HONEY代幣的流動性提供者（Suppliers）。

2.抵押加密貨幣從而借入HONEY代幣的借款人（Borrowers）。

3.確保協(xié)議具備償付能力的清算人（Liquidators）。

下圖為該項目的主要架構(gòu)：

通過研究測試鏈上的合約，目前流動性提供者會通過supply接口存入HONEY代幣以1:1的比例獲取相應(yīng)數(shù)量的 AHONEY代幣作為回報。隨著時間的推移，這些用戶獲取的 AHONEY代幣的余額會隨著利息的增加而增加，他有助于維持借貸池的生態(tài)，保證借款人始終有資金可以進行借貸，在后續(xù)流動性提供者也可以通過withdraw接口，1:1的使用AHONEY代幣取出對應(yīng)數(shù)量的HONEY代幣，從而實現(xiàn)盈利。

而借款人可以通過borrow接口進行抵押品抵押，從而根據(jù)抵押品的價值借出低于抵押品價值的HONEY代幣，并且獲得對應(yīng)數(shù)量的vdHONEY，即債務(wù)代幣。vdHONEY代幣和HONEY代幣類似，也會隨著時間的推移增加數(shù)量，從而需要借款人償還更多的HONEY代幣。但是在Bera鏈中，借款人在借取HONEY代幣的同時，也會獲得一定數(shù)量的治理代幣（BGT），這會激發(fā)借款人的借款積極性，維持借貸池的生態(tài)，也同時為PoL共識做出了貢獻。

在Bend中，任何人都可以成為清算人。當借貸人的健康系數(shù)小于1時，則證明借貸人的抵押品價值不足以覆蓋債務(wù)價值，清算人就可以啟動清算，并且獲得抵押品中的5%價值作為清算獎勵，從而激勵清算人進行清算。

4.1 添加流動性

當流動性提供者在進行流動性存入時，supply函數(shù)首先會更新當前儲備緩存以及利率，這有助于維護儲備緩存以及利率的健康以及隨時獲取最新的儲備緩存數(shù)據(jù)，接著會驗證當前的ATOKEN代幣是否達到鑄造上限，避免鑄造過多的ATOKEN代幣。

如果這些檢查和更新都通過了，則會直接1:1鑄造給流動性提供者相應(yīng)數(shù)量的 ATOKEN代幣。在流動性提供者進行流動性提取時，withdraw函數(shù)首先也會更新當前儲備緩存以及利率，接著會根據(jù)目前的最新的利息數(shù)量計算目前用戶擁有的最新的 ATOKEN代幣余額，從而1:1的取出對應(yīng)的抵押品代幣。

值得注意的是，如果這里流動性提供者進行了借貸，則需要在借貸因子健康的情況下，才能取出對應(yīng)數(shù)量的流動性。并且在目前的Berachain中，僅有HONEY代幣可以作為借貸資產(chǎn)進行借出，其他的抵押品并不能依靠借貸獲取利息。

4.2 借貸

當借款人使用Bend進行借貸時，首先需要有足夠數(shù)量的抵押品通過supply函數(shù)抵押給池子，接著調(diào)用borrow函數(shù)進行借貸。borrow函數(shù)首先會更新儲備緩存，保證最新的儲備信息，接著調(diào)用validateBorrow函數(shù)驗證本次借貸的合法性，驗證包括借貸上限，抵押品價值，用戶信用等信息。如果這些驗證通過，則會根據(jù)抵押品價值鑄造對應(yīng)數(shù)量的債務(wù)代幣，即vdHONEY代幣，才能獲得對應(yīng)數(shù)量的HONEY代幣。

當借款人需要償還貸款時，repay函數(shù)同樣也會先更新儲備緩存以及利率，并且根據(jù)儲備緩存以及借貸利率獲取借款人本次償還的HONEY代幣數(shù)量，在成功償還后銷毀對應(yīng)數(shù)量的vdHONEY代幣。借款人僅有在成功償還足夠數(shù)量的vdHONEY代幣，使得當前債務(wù)在取出抵押品仍舊為健康狀態(tài)時，才能使用withdraw函數(shù)取出對應(yīng)數(shù)量的抵押品。

4.3 清算

當借款人的抵押品價值不足時，任何人都可以調(diào)用liquidationCall函數(shù)作為清算人進行清算。liquidationCall函數(shù)首先會更新債務(wù)緩存數(shù)據(jù)，然后調(diào)用validateLiquidationCall函數(shù)檢查借款人的健康因子以及抵押品可用性，如果借款人的當前債務(wù)價值超過了清算界限，則會導(dǎo)致健康因子過低。如果健康因子小于1，則清算人可以成功執(zhí)行清算，銷毀借款人的債務(wù)代幣，同時將抵押品發(fā)送儲備金庫地址。清算人可以從這筆清算中獲取抵押品中的5%價值作為清算獎勵，從而激勵清算人進行清算。

5.  PoL與Berps

Berachain Berps是一個去中心化的杠桿交易平臺，允許進行永續(xù)期貨合約交易。而Berachain的原生穩(wěn)定幣$HONEY，是所有交易的抵押品、支出和存款的基礎(chǔ)代幣。用戶可以通過在$bHONEY金庫中提供交易流動性來獲得收益。金庫存款人將賺取 Berps 產(chǎn)生的交易費，并作為交易者頭寸的交易對手。此外，Berps的金庫也可以獲得PoL的激勵，即在金庫存入資金的用戶將獲得$BGT。

目前，Berps已上線測試網(wǎng)并支持BTC、ETH、ATOM與TIA四種代幣的U本位永續(xù)合約交易。

Berps的架構(gòu)與當前市場已有的去中心化永續(xù)交易平臺非常相似，主要有以下重要的合約：

● Entrypoint：用戶進行交易 (包括清算) 的入口。Entrypoint合約會檢查用戶發(fā)起的交易是否合法，如果通過校驗，合約會為用戶創(chuàng)建對應(yīng)的交易。

● FeesAccrued：計算和管理借貸費用

● FeesMarkets：計算和管理所有交易對相關(guān)的費用

● Markets：管理所有交易對的參數(shù)和限制

● Orders：管理用戶提交的交易訂單和存儲用戶的資金

● Settlement：更新交易的狀態(tài)變化

● Vault：作為交易者的對手方，提供交易的流動性。用戶可存入資金到Vault獲取平臺手續(xù)費收益和PoL的代幣激勵。

6. 總結(jié)

綜上，Berachain 是一個基于 Cosmos SDK 構(gòu)建的 EVM 等效 L1 區(qū)塊鏈，采用獨特的流動性證明 (Proof-of-Liquidity, PoL) 共識機制，為Berachain提供流動性的用戶會獲得PoL機制的獎勵。利用PoL，Berachain增強了鏈的資金流動性與安全性。相比于其它區(qū)塊鏈，Berachain有原生的BEX、Bend與Berps應(yīng)用，為用戶提供代幣兌換、流動性挖礦、借貸、永續(xù)交易等一系列的DeFi服務(wù)，結(jié)合PoL，這將使得Berachain在DeFi的交易深度和用戶體驗方面表現(xiàn)出色。

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