2023年SCF公链白皮书-确立下一代跨链金融交互标准

确立下一代跨链金融交互标准的高性能公链 目录 背景、简介二、双链构架2.1结构2.2MAIN-CHAIN特性2.3FIN-CHAIN特性三、性能及需求评估四、共识机制4.1MAIN-CHAIN共识4.2APOS共识运行机制134.3FIN-CHAIN共识五、零知识证明5.1交互式零知识证明「色盲游戏』185.2递归零知识证明22六、兼容以太坊EVM「MAIN-CHAIN更多特性23-七、原子交换资产跨链「MAIN-CHAIN更多特性23-7.1原子交换的工作原理24-7.2哈希时间锁定合约（HTLC）25-八、模块化平行链「FIN-CHAIN更多特性』25九、通用编程合约开发「FIN-CHAIN更多特性」 SCFCHAIN 十、SCF治理和激励28-10.1SCF发行与铸造28-10.2线性释放2810.3SCF消耗与通缩29-十一、SCF金融基础设施29-11.1FINSWAP跨链资产交易29-11.2去中心信用证明3111.3金融灵魂通证（FINSBT）34-11.4原生稳定币（FINUSD）35-十二、SCF生态应用36-12.1FINPAY支付应用3712.2FINBILL跨链金融票据交易市场3912.3FINEX衍生品交易所4112.4FINBOXWEB3.0社交平台4212.5FINSOUL下一代GAMEFI43十三、竞争力及盈利44-13.1技术竞争力分析13.2财务预测45-十四、发展路线图46-十五、技术构架灵感部分参考文献附录48 SCF CHAIN 背景 在过去一个世纪里，金融行业使社会快速获取原始资本，极大的推动了人类社会的发展和进步。但随着资本的扩张，主流金融机构与监管机构占据了绝对优势，开始逐步主导金融体系的发展并达到了不可动摇的地位。且由于其系过于集中的权利和业务漏洞病百出，这些金融机构和所谓的监管者们曾多次被质疑以自身利益为前提操纵市场，导致投资者的资产更多地暴露在风险之下。传统的金融模式和监管方式无法从根源上打消投资者对资金安全的顾虑，致使投资环境每况日下，金融市场迫切需要一场变革来改变这一现状。 DeFi 终于，自2019年起，由区块链技术支撑的DeFi去中心化金融让人们探索出全新的市场范式，代码即规则，金融服务完全可建立在无需信任的区块链上执行。 通过分布式账本技术，使得金融交易和资产存管更为透明安全； SCFCHAIN 通过智能合约和不可篡改性，杜绝了存在风险的人工操作环节和中间商作恶隐患，进一步提升了金融数据的安全性和摄合效率； 基于共识底层特性，诞生了一批诸如闪电货、算法稳定币等传统金融无法想象的创新模式。毫无疑问区块链金融正让世界变得更有趣和美好，然而我们也清醒的认识到，在创新过程中存在诸多驱待解决的难题。 现有公链的吞吐量难以满足大规模金融服务的集中并发响应，多链竞争导致的数据信息孤岛愈发严重，跨链金融交互迟迟未能妥善解决，而且加密领域较高的开发门槛也将众多致力投身DeFi领域的优秀团队和传统机构拒之门外。Web3.0世界需要一条能打通传统金融、加密金融与多链交互三者技术隔阅的超高性能公链，成为DeFi稳健发展与普及的基石。 一、简介 基于追求更加完善的DeFi 基础设施，毕业于斯坦福大学的BobLambert与William共同创造出双链结构的SCF金融公链。归根结底，所有的公链都在根据自身目标优化区块链的不可能三角问题，即性能（也即可拓展性）、安全与去中心化。 去中心化是利用大量网络节点用以打包区块来进行验证数据。通常节点越多且越分散，去中心化程度越高（更接近理想的区块链理念）。安全性是获得网络控制权所要花费的成本，通常在共识机制的设计中锚定现实世界的资产，例如工作量证明机制锚定的是算力。性能可简化理解为每秒处理交易的笔数，造成区块链效率低下的主要原因是每笔交易都要在更多节点上达成数据一致从而需要大量时间。 SCFCHAIN 传统单链结构无法调和三者的平衡，这是由逻辑法则决定的。 相比以太坊，SCF具备碾压级的并发性能表现，相对Solana等不够去中心化的偏科链，SCF具备其难以项背的节点数量用以计算和验证，在可靠性和抗攻击的基础上拓展性能，完善生态。 SCF ChainSecurity+Decentralization +Scalability Main-ChainSecurity+DecentralizationFin-ChainScalability 我们认为，金融创新是伴随社会发展所要面对的终极命题，在未来的Web3.0网络中，创新更将层出不穷，一条具备足够前瞻性和包容性的全能型公链才能成为去中心化金融的基建母体。 在设计SCF的过程中，我们通过双链结构搭建网络层，通过原子交换和通用编程接口搭建跨链生态，并结合下一步的跨链DEX展示应用层的创新实践，为业界提供成体系的方法论最终确立下一代跨链金融交互的标准模型。 双链构架 2.1结构 SCF（全称StandardCrossFinance）开创性的创立双链结构，分别服务区块链行业和传统金融机构。每条链各司其职且高效交互，面向金融领域能更好的解决性能、安全性、去中心化、跨链交易、生态拓展五项难题。SCFChain的网络层由Main-Chain主链和Fin-Chain拓展链构成。 2.2Main-Chain特性 Main-Chain是SCFChain的创世基石，面向区块链开发者和用户，处理原生治理代币 SCFCHAIN 和以太坊EVM项目的合约交互，Main-Chain的职能和特性为 ·执行智能合约 执行高效的智能合约，进行代币的创建和原生交易，支持Solidity语言开发智能合约。 ·兼容以太坊EVM 帮助开发者将以太坊DApp快速移植到SCF生态中。 ·生成区块的APoS共识 处理公链主体区块APoS共识，用于交易验证和确认。 原子交换链外资产跨链 帮助用户将各链资产快速转移到SCFChain。 2.3Fin-Chain特性 Fin-Chain源于Finance，代表金融，面向海量的传统金融机构迅速将其应用移植上链，Fin-Chain的职能和特性为： ·闪电网络平行跨链 与Main-Chain的原子交换链外资产跨链不同，Fin-Chain通过LightningDog底层合约，可实现双链及Fin-Chain不同共识的平行链间数据和资产的高效交互，在保证节点稳定情况下增加更多链间关联，形成闪电网络，跨链效率为惊人的秒级响应，公链间各项目将联接形成更强和内循环共生体。（隐私链数据只有构成隐私通道的节点及批准地址才可访问） ·零知识证明隐私交易 SCF双链均支持「零知识证明」技术，实现链下扩容、交易隐私保护、抗共谋、链上压缩等多项前沿且关键的应用，后文将对此技术展开论述。 ·模块化部署一键发链 第三方开发者可自行搭建平行链（PBFT，PoW，PoS，APoS）且可选择不同共识机制， SCF CHAIN 配套设施包区块浏览器、钱包等，大幅降低企业构建复杂DApp服务及自身公链开发成本。 通用语言复杂智能合约开发 支持用Java、GO等主流语言开发智能合约，对金融、互联网等非区块链开发者最为友好的接入方式。 SCFCHAIN的APoS（AssetProofofStake）是资产权益证明。APoS共识机制是对现有PoS的继承与发展，它延续了PoW共识的去中心化道路且更加环保节能，同时融合了PoS和DPoS的经济模型也避免了其过于集权化的端。 SCF的双链构架在面向金融领域做到了不可能三角的最优化求解，简易合约和复杂合约的分链处理，有效降低全链计算负荷，且利于资源隔离。Fin-Chain上的生态项目更能依据自身的硬件集群无上限提高自身的TPS，从而实现性能暴涨。 三、性能及需求评估 我们通常依据TPS（每秒事务处理量）衡量公链的性能，Main-Chain现实平均TPS超7500+，Fin-ChainTPS依据硬件性能可超80000+，相比其他公链更能够满足超大规模金融应用的极限并发需求。 SCF CHAIN 当前市面上的各大公链为和ETH形成差异化竞争，各公链官方给出的TPS的数值（成千上万）都为理想状态下的理论峰值，一旦大规模部署节点，因多节点网络差异、代码优化、跨国防火墙和复杂应用等原因，现实平均TPS会有数十上百倍的衰减。 公链性能的评估，目前最科学的方式是以Swap合约交互消耗Gas来计算，其公式为： Solana比较特殊，没有GasLimit的概念，超过此TPS极限会带来区块阻塞、同步延迟以及交易失败等问题，但我们能通过浏览器上的历史数据来观察它可能达到的上限。 这是公众认可的一种相对公平的计算方式，因为各个链交易成分不同，仅计算普通交易差别会非常大。 PublicChain-TPS ESCFCHAIN 上图我可看到各公链主链TPS上限最高的是SCF，达到7521，其次为Avalanche的4543和SOL2973，EVM兼容链中最高的是币安BSC为194，ETH为18，SCF主链TPS是以太坊的417倍。 针对性能，各个链都发生过问题，SCF双链会从根本改善以下问题 Ethereum：从创立之初至今，每年都会经历几轮持续的大规模区块拥堵事件，2021年4月以太坊在Uniswap单笔交易费高达100美元，同步延迟增长数十倍，无法承载要求严苛的金融服务。 Solana：高峰期对请求做过限流，并且经历过数次岩机灾难，导致整个Sol区块链瘫痪。后续虽引入数据流控制技术且改进Gas模式，但专家评估效果有限。 Avalanche：曾因DEXPangolin负载过高而触发跨链功能错误，在社区内曾引起一定短期恐慌。 BSC/Polygon：2021二季度由于链上活动爆发，相继出现拥堵不堪，Gas费升。 从使用量的角度衡量：假设X是每天的交易数量，所需的TPS是T。 我们根据Pareto二八原则）：80%的×交易需要在20%的时间内完成，而T1需要满足峰值要求。得出： 若网络和用户需求增长稳定，我们可以进一步考虑平均用户分布，得出TPS平均需求值T2=X/（24h*3600）=X/86400 公链日均交易量所需现实TPS：见下表 SCF CHAIN 由上表可见，TPS7000左右可满足每日1.5亿笔交易量的处理。 主链Main-Chain日均可稳定处理1.5亿笔交易，用于原生治理代币及其合约交互的应用。 拓展链Fin-Chain生态项目依据自身硬件部署情况更可处理超过VISA信用卡级别的数据量，日均处理15-20亿笔交易。 SCF将成为市面上唯一能够满足传统金融巨头并入生态的超级金融公链。 四、共识机制 4.1Main-Chain共识 在全球碳中和的背景下，PoW高耗能问题日益突出，一定程度上制约了区块链网络在全球的广泛采用。在评估了安全、性能、节能性、用户友好等多方面的考量后，Main-Chain决定采用APoS共识。 让我们快速了解PoS共识。PoS与需要消耗极大的功率来解决一个数学难题的PoW不同，PoS是基于质押的算法，关键词是质押。为了模拟基于权益的验证人（在PoS中，我们倾向于称呼Validator而非矿工）选择过程中，在许多基于PoS的区块链网络（如Cardano， SCFCHAIN Dash等）采用了跟随中本聪（FTS）的算法。 在N个参与者的网络中选择节点i作为验证者的概率Pi为 Si是参与者i的股份（Token持有占比），这意味着节点持有的份额越多，被选择作为验证者的机会就越大，验证器会获得代币作为奖励。 现在我们来了解改进的APoS，资产质押证明（AssetProofofStake）。APoS共识机制是对现有PoS的继承与发展，它延续了PoW共识的去中心化道路但更加环保节能，同时融合了PoS和DPoS的经济模型也避免了其过于集权化的弊端。 面都更出色，您可以在Main-Chain中用多种加密货市交易结算，Main-Chain将跨链中