探索Berachain:原生协议与技术要点分析

Berachain最近在市场上热度很高，这并不奇怪。它不仅在架构上做了不少创新，更关键的是，它通过一套精心设计的流动性共识机制（Proof-of-Liquidity, PoL），确实为区块链长期存在的流动性问题提供了一个很有想象力的解法。随着主网上线临近，Berachain也顺势推出了激励计划和TGE，想要吸引和扶持早期的生态用户和项目方。

作为Ronin Network、Merlin Chain、Manta Network、Self Chain等多条公链的官方安全审计合作伙伴，Beosin在这篇文章中，会从

，希望能帮助大家更透彻地理解这个项目的全貌。

1. 架构

Berachain是一条Layer1上的EVM等效链。它最大的特色，就是引入了三重代币模型和流动性共识机制（Proof-of-Liquidity）。简单说，就是把流动性、共识和治理这三件事巧妙地绑在了一起，让生态里的流动性提供者能得到更多实实在在的激励。

说到架构，Berachain的设计思路很清晰，主要分两层：

• BeaconKit共识层
  ：这一层负责打包区块和达成共识。它的基础是CometBFT，一个基于Tendermint的共识协议，能快速确认交易，还能抵抗拜占庭故障（BFT）。BeaconKit在CometBFT之上做了一层封装，让它能跟任何兼容以太坊虚拟机（EVM）的执行环境交互。

• EVM执行层
  ：这一层直接用的是以太坊的EVM。好处不言而喻，开发者可以把以太坊上的智能合约和DApp直接搬过来，现有的工具链也基本都能用。

节点方面，Berachain分

两类。每个节点既可以跑全节点，也可以跑归档节点。而且每个节点都是执行客户端和共识客户端的组合，也就是说，从执行层面看，它支持任何EVM执行客户端，只是需要跟Berachain官方构建的BeaconKit共识客户端配对使用。

• 执行客户端
  ：负责执行智能合约代码、管理状态变化、处理交易逻辑。通过Ethereum Engine API，Berachain支持Geth、Erigon、Nethermind、Besu、Reth、Ethereumjs这6种主流EVM执行客户端。

• 共识客户端
  ：负责让网络节点之间达成共识，确保交易和区块的验证与排序。Berachain用的是BeaconKit。

2. Proof-of-Liquidity（PoL）

Berachain的PoL代币经济模型，核心围绕三个代币展开：

• $BERA
  ：链上原生Gas代币，用来付手续费，也是验证者的质押品。

• $BGT
  ：治理代币，用于链上治理、奖励分配和验证者委托。它的特别之处在于，BGT是一种soulbound代币，不能转账，但可以按1:1的比例兑换成BERA。

  注意，这是单向操作
  ，BERA不能换回BGT。这个设计意味着，只有真正参与生态（比如提供流动性、借贷）的用户才能参与治理，而不是靠砸钱买票。

• $HONEY
  ：原生稳定币，跟1美元挂钩，用于生态内外的交易。HONEY是完全抵押的，可以通过把白名单里的抵押品存入金库来铸造。不同的抵押品有不同的铸造率，这些参数由BGT治理决定。

PoL跟传统的PoW或PoS不同，它把链上所有流动性提供者的贡献都考虑进去了。通过流动性挖矿和质押，PoL激励用户更深度地参与生态。下面以原生的去中心化交易所BEX为例，梳理一下PoL的核心流程：

• 用户先质押BERA，成为有出块资格的验证者。
• 系统随机选一个活跃的验证者来提议新区块。
• 提议区块的验证者会获得BGT奖励，然后由该验证者决定把这些奖励分配给链上不同的金库。
• 对于BEX，流动性提供者通过在BEX池子里存入代币（比如HONEY和BERA）来提供流动性，拿到流动性凭证代币（比如$HONEY-WBERA）。然后，他们把这些凭证质押到奖励金库里，按贡献分BGT。
• BGT持有者可以把代币委托给自己信任的验证者，增加该验证者在分配奖励时的权重。这个权重不影响验证者的出块概率，但能影响BGT的流向。

目前，BGT的主要来源是Berachain上的三个官方原生DApp：原生的去中心化交易所BEX、原生的非托管借贷协议Bend，以及原生的去中心化杠杆交易平台Berps。接下来，我们重点看看这三个项目的业务逻辑。

3. PoL与BEX

BEX（Berachain Exchange）是链上的原生DEX，用户可以在上面自由交易任意一对加密资产。作为原生交易所，它和PoL共识机制结合得很紧：

• 流动性池
  ：BEX上的流动性池可以通过治理升级为PoL奖励金库，从而获得BGT奖励。

• 流动性提供者
  ：用户提供流动性，拿到LP代币，再把这些代币质押到PoL奖励金库里赚BGT。

• 治理
  ：BEX治理机制允许通过提案把新的流动性池列入PoL奖励金库的白名单。

研究测试网合约后发现，BEX的代码架构主要分三部分：

负责代币的多路径兑换，当用户的兑换需要经过中间代币时，就会调用它；负责用户跟池子的所有操作，包括添加/移除流动性、兑换代币；则是一系列功能合约。链上总共有8类Path合约，根据用户在CrocSwapDex里传入的不同User Cmd参数，系统会通过袋里调用对应的Path来完成具体逻辑。

这些Path合约的功能分别如下：

• BootPath
  ：合约升级相关。

• ColdPath
  ：跟交易无关的管理逻辑，比如池子初始化、超额抵押。

• HotPath
  ：最常用的交易逻辑，比如单步代币兑换。

• KnockoutPath
  ：当交易跨越预设的流动性边界点（bump point）时触发，用于重新评估或调整流动性。因为处理边界情况的逻辑比较复杂，所以单拎出来了。

• LongPath
  ：处理复杂的、由多个单一操作组合而成的长链订单交易。

• MicroPaths
  ：包含单个原子操作的中级组件，在执行复杂复合操作时，可以被调用。

• SafeModePath
  ：DEX进入紧急状态时，限制所有操作，只允许特定管理操作。

• WarmPath
  ：包含流动性提供者的核心操作逻辑，比如铸造/销毁环境流动性、铸造/销毁集中范围流动性。

3.1 添加流动性

我们重点看看

这两种常见操作。当用户要添加流动性时，首先通过前端或合约调用CrocSwapDex合约的userCmd函数，其中callpath是一个16位索引，用来标识该把命令转发到哪个Path合约。

接着，合约调用ProxyCaller合约的callUserCmd函数，根据proxyIdx袋里调用对应的Path合约，这里就是WarmPath。WarmPath的commitLP函数根据传入的参数，会进入不同的添加流动性分支，包括直接添加指定数量的流动性，以及按pool中的base或quote代币计价来算出应添加的数量。

最后，WarmPath的mintAmbientLiq函数负责铸造流动性，它会调用SettleLayer合约的settleFlows函数，给用户铸造对应的流动性凭证代币。

移除流动性的逻辑跟添加类似，这里就不再赘述。

3.2 代币兑换

用户用BEX兑换代币时，先调用BeraCrocMultiSwap合约的multiSwap函数，这个函数会按兑换路径，在CrocSwapDex合约里分步完成兑换。接着，再调用CrocSwapDex的caluserCmd函数，进入指定的HotPath或KnockoutPath执行具体逻辑（最常见的是HotPath）。HotPath会调用MarketSequencer的swapOverPool函数，计算出兑换的数量，最后再通过SettleLayer的settleFlows函数，给用户转出目标代币。

总的来说，BEX相比传统的Uniswap V2，有几个显著特性：

• 曲线状态（CurveState）管理
  ：为了省Gas，BEX会把当前曲线状态从链上存储复制到内存里，等交易完成后再写回链上。快照保存的信息包括价格根（priceRoot）、流动性种子（ambientSeeds）和集中流动性。关于流动性种子等概念，可以参考Ambient Finance (Crocswap)的白皮书。

• 交易执行（Swap Execution）
  ：BEX的代码允许逐步执行交易，尤其是在大额交易跨越多个流动性边界时，系统会遍历每个区间，逐步消耗流动性，直到完成交易或触及用户设定的价格上限。它还使用了位图结构，类似Uniswap V3，来快速定位下一个可用流动性区间。不过，目前BEX链上的池子大多采用环境流动性（即在全局范围内提供流动性），而非指定价格的集中流动性，所以日常兑换操作跟Uniswap V2差别不大。

4. PoL与Bend

Bend是Bera链上的非托管借贷协议，提供基础的借贷服务。它跟PoL的联系也同样紧密：

这相当于在PoL机制里完成了BGT的分配。而HONEY提供者则可以通过出借HONEY来赚取利息分成。

Bend的参与者主要分三种：提供HONEY的流动性提供者、抵押借款的借款人、以及确保协议健康的清算人。

：

通过分析测试网合约，流动性提供者通过supply接口存入HONEY，会以1:1的比例获得AHONEY代币。随着时间的推移，AHONEY的余额会随着利息的累积而增长。流动性提供者随时可以用AHONEY通过withdraw接口1:1地取出HONEY，实现盈利。

借款人则通过borrow接口抵押资产，借出低于抵押品价值的HONEY，同时获得债务代币vdHONEY。vdHONEY和HONEY一样，会随时间增加，意味着借款人需要偿还更多HONEY。但关键是，借款人在借HONEY的同时，也能获得BGT奖励，这极大激发了借款意愿，维持了借贷池生态，也为PoL共识做了贡献。

当借款人的健康系数低于1，说明抵押品价值快覆盖不了债务了，清算人就可以介入清算，并获得抵押品价值的5%作为奖励。

4.1 添加流动性

流动性存入时，supply函数会先更新当前储备缓存和利率，确保数据是最新的，然后检查ATOKEN是否达到铸造上限。如果一切正常，就1:1铸造ATOKEN给提供者。提取时，withdraw函数也会更新缓存和利率，根据最新利息计算用户当前的ATOKEN余额，然后1:1取出对应资产。但要注意，如果流动性提供者本身也有借款，那得在健康系数符合要求的情况下才能取出。目前，在Berachain上只有HONEY可以作为借贷资产，其他抵押品不能靠借贷产生利息。

4.2 借贷

借款人要先通过supply函数抵押足够资产，再调用borrow函数。borrow函数会更新储备缓存，然后调用validateBorrow函数验证借贷合法性，包括检查借贷上限、抵押品价值、用户信用等。验证通过后，根据抵押品价值铸造对应数量的vdHONEY，然后用户拿到HONEY。

还款时，repay函数同样先更新缓存和利率，根据最新数据算出需偿还的HONEY数量。成功还款后，销毁对应数量的vdHONEY。借款人只有在偿还足够多的vdHONEY，使得提取抵押品后仍处于健康状态时，才能用withdraw函数取回抵押品。

4.3 清算

当借款人抵押品价值不足时，任何人都可以调用liquidationCall函数进行清算。这个函数会先更新债务缓存，然后检查借款人的健康因子和抵押品可用性。如果健康因子小于1，清算成功执行，销毁债务代币，抵押品发送到储备金库地址。清算人获得抵押品价值的5%作为奖励。

5. PoL与Berps

用户可以通过向$bHONEY金库提供交易流动性来获取收益。金库存款人能赚取Berps产生的交易费，并充当交易者的对手方。同样，Berps的金库也能获得PoL激励，存钱进去的用户可以获得BGT。

目前，Berps测试网已支持BTC、ETH、ATOM和TIA这四种代币的U本位永续合约交易。

Berps的架构跟市面上已有的去中心化永续交易平台比较类似，主要有以下几个核心合约：

• Entrypoint
  ：用户交易（包括清算）的入口。合约会检查交易是否合法，通过后为用户创建对应交易。

• FeesAccrued
  ：计算和管理借贷费用。

• FeesMarkets
  ：计算和管理所有交易对相关的费用。

• Markets
  ：管理所有交易对的参数和限制。

• Orders
  ：管理用户提交的订单，存储用户资金。

• Settlement
  ：更新交易的状态变化。

• Vault
  ：作为交易者的对手方，提供交易流动性。用户可以存钱到Vault赚取平台手续费和PoL代币激励。

6. 总结

通过PoL，为系统提供流动性的用户能获得直接奖励，这有效地增强了链的资金流动性和安全性。

跟其他链不同的是，Berachain拿出的不只是白皮书和代币，而是直接配套了BEX、Bend和Berps这三驾马车，让用户一上链就能玩转代币兑换、流动性挖矿、借贷、永续交易等全套DeFi服务。再配合PoL的经济激励，