grapheneaffiliate/Transformer-VM-Bank
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PSL 是一个用纯 Rust 构建的确定性金融结算层,通过三进制整数虚拟机实现跨机器逐字节精确复现,使代理间交易的争议解决成为协议内置功能而无需人工或预言机介入。
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# Percepta Settlement Layer (PSL)
**一个确定性的金融账本,配备了首创的代理对代理 (agent-to-agent)
交易层,通过重新执行而非仲裁来解决所有争议。**
PSL 在一个代码库中提供了两样东西:
1. 一个用于代币化资产(USD、CBDC、
黄金、国债)的确定性结算层——从 v0.1.0 版本开始支持按位精确地重新执行、混合后量子
密码学(ed25519 + ML-DSA-65 签名,X25519 +
ML-KEM-768 KEM,根据 ADR-0006/0007/0008/0011 执行 BLAKE3 哈希),
移动端轻客户端。
2. **建立在其之上的代理执行层。** 两个代理在链下协商
一笔交易(5 条签名消息),并在链上执行它,
如果任何一方提出争议,区块链将通过重新执行合约来解决争议——
确定性地、逐字节地,无需人工仲裁员,也无需预言机。
其新颖之处在于第二部分。PSL 中的每个合约都是一个纯
三进制整数程序(权重 ∈ {-1, 0, +1},整数偏置,ReLU
激活,**在验证器路径上绝对没有浮点数**)。纯
整数 + 稀疏编码使得合约执行**在不同机器之间能够按位精确地
复现**。正是这一特性使得争议解决成为协议的一个功能,而
不是一个链下过程。
## 状态
| 关口 | 覆盖范围 | 状态 |
| --- | --- | --- |
| 1 | 原语按位精确(各 10k 个向量) | ✅ |
| 2 | 密码学 + SMT 确定性 | ✅ |
| 3 | Lean `lake build`(包含目标日期的 3 个 sorry) | ✅ |
| 4 | 排序器 + 3 个跟随者,100 个混合区块 | ✅ |
| 5 | 合规性强制执行 (9/9) | ✅ |
| 6 | 轻客户端交叉验证 1000 个余额 + 6 种高级场景 | ✅ |
| 7 | 端到端试点(注册 → 铸造 → 转移 → 销毁) | ✅ |
| 8 | 纯 Rust 运行器(规范引擎;根据 ADR-0001 淘汰了旧的 fp64) | ✅ |
| 9 | 财团互换(BFT 共识引擎) | ⏸ 延迟 (ADR-0002);引擎选择推迟到触发条件达成 |
| 10 | 三进制执行引擎 — 第二阶段 Layer 1 | ✅ |
| 11 | 合约 DSL 标准库(8 个合约) | ✅ |
| 12 | 身份与钱包(SLIP-0010 + 支出策略) | ✅ |
| 13 | 协商协议(5 条消息,已签名,幂等)| ✅ |
| 14 | 通过重新执行解决争议 | ✅ |
| 15 | 参考代理(交易者 + 服务) | ✅ |
| 16 | SDK 0.1.0 | ✅ |
| 17 | 外部安全审计交接 | 🟢 等待聘书 |
| 18 | 生产就绪(运行手册 + DR 演练计划) | 🟢 等待首次预发布 DR 演练 |
| 19 | 后量子密码学敏捷性(完整的 ADR-0011 五步提交计划 + 跨平台 CI) | 🟢 等待外部密码学家审查 (ADR-0006 / ADR-0011 验收标准) |
按关口划分的命令、输出和 commit 哈希:`docs/STATUS.md`。**文档索引:** `docs/INDEX.md`。
## 性能
在排序器集成基准测试中测得的吞吐量
(`sequencer/tests/integration.rs` 中的 `bench_sequencer_tps_10k_blocks`,
跨越 10,000 个区块的 15,106 笔混合签名交易——真实的 ed25519
签名,真实的 MPT 写入,真实的状态根计算):
| 配置 | TPS | 平均值 | p50 | p95 | p99 | p99.9 |
| --- | ---: | ---: | ---: | ---: | ---: | ---: |
| **排序器 + 3 个跟随者**(进程内,每个区块达成根一致) | **~925 tx/s** | 1.08 ms | 950 µs | 1.95 ms | **2.72 ms** | **4.20 ms** |
| 单副本排序器 | ~3,990 tx/s | 251 µs | 201 µs | 464 µs | 737 µs | 1.42 ms |
| 包含真实三进制 trace_hash 的组合估算(粗略估算) | 单副本 ~1,750 tx/s | — | — | — | — | — |
**固定的参考硬件:** Intel Core i7-7700 @ 3.60 GHz,4 核
/ 8 线程,x86_64,WSL2 Ubuntu (Linux 5.15),release 版本。各次
运行之间的 TPS 方差约为 5-15%,这是由 WSL2 上的操作系统调度器噪声引起的;
在主流硅芯片上,生产环境的云 CPU 部署应该会更稳定且可能更快。
注意事项:基准测试使用了 `NativeTraceExecutor`(确定性存根,真实的
三进制 VM 跟踪为每次转账增加了约 9.5 µs × 约 34 个 trace-hash),
内存中的 `State`(没有 `sled` 持久化提交;根据 ADR-0012,该迁移被推迟),
进程内传输(生产环境 = mutual-TLS HTTPS)。
轻松超过 100 TPS 的第 9 关主权试点触发阈值。4 副本运行中出现的 922 毫秒单一最大异常值是操作系统调度器噪声(非负载承载);p99.9 才是有意义的尾部数据。
性能 CI 自动回归关口和真实跟踪测量已根据 ADR-0013 推迟到
v0.2。
复现(基准测试会打印捕获的 `uname -a` + `lscpu`,因此任何
重新运行都会记录其自身的硬件信息):
```
cargo test -p psl-sequencer --test integration --release \
bench_sequencer_tps_10k_blocks -- --ignored --nocapture
# 单副本变体:
PSL_BENCH_REPLICAS=1 cargo test -p psl-sequencer --test integration \
--release bench_sequencer_tps_10k_blocks -- --ignored --nocapture
```
## 能耗状况
PSL 的确定性重新执行架构在设计上避免了工作量证明共识的能源
成本。主权模式的 v0.1.0
排序器作为单个 Linux 进程运行;其能耗足迹即为
该进程及其进程内跟随者的能耗足迹。
这里没有挖矿,没有验证器竞争,也没有密码学
解题工作。我们尚未发布定量的焦耳/交易
比较数据;定量分析已与
[ADR-0013](docs/decisions/0013-defer-tps-bench-maturation-to-v0.2.md) 下跟踪的运营基准测试一起排队等待 v0.2 版本发布。
## 60 秒了解代理层
```
Alice (trader) Bob (service)
│ │
├── Propose ──────────────────────────────▶ │ (signed offer; content-addressed via proposal_hash)
│ │
│ ◀──────────────────────── Accept ───────┤ (Bob counter-signs)
│ │
├── Execute ───────────────────────────▶ │ (Alice runs the contract;
│ │ publishes input + claimed output + signature)
│ │
│ (no dispute → tx settles) │
│ │
│ ──── Dispute (claimed output mismatch) ──▶│
│ │
│ judge agent re-executes the │
│ ternary contract from input │
│ and compares to Alice's claim. │
│ Bytes match → DismissDispute. │
│ Bytes differ → SlashExecutor. │
```
这里没有人工仲裁员,也没有链下预言机。争议结果是
`(合约代码, 输入)` 的确定性函数,任何参与者都可以
独立验证。演示:
```
cargo run -p psl-agent-sdk --release --example trader_agent # happy path
cargo run -p psl-agent-sdk --release --example service_agent # adversarial dispute
```
`service_agent` 展示了争议路径:Bob(执行者)签署了一个
`Execute`,声称转账输出全为零;Alice 发起
争议;裁判代理重新执行 `TransferContract`
确定性地;结果为 `SlashExecutor(bob_pubkey)`。全程无人工
干预,也没有预言机。
## 为什么使用三进制整数(无浮点数)
浮点矩阵乘法会根据 CPU 向量宽度和
BLAS 实现重新排列归约操作。两个诚实的验证器在不同的
机器上运行相同的代码,可能会在最后几位数据上产生分歧。这对于
ML 推理来说没问题。但对于一个必须在争议解决器和执行器上
产生相同输出的验证器来说,这是**致命的**。
PSL 的合约 VM 是纯整数的(通过 thermometer
编码实现权重 ∈ {-1, 0, +1},整数偏置,ReLU 激活)。稀疏编码保持
工作集较小。内核使用检查算术;在
非锁中毒(一种编程缺陷类事件)或
结构上不可能的溢出(经过审计并在行内说明理由;参见
`docs/UNWRAP_AUDIT.md`)的生产路径上,有**零个 `unwrap()` / `expect()`**。
正是这一点使得“争议 = 重新执行”成为切实可行的协议,而
不仅仅是一个研究想法。
## 组件
```
agent_sdk/ — high-level runtime (handle_propose / handle_accept / handle_execute / resolve_dispute_for)
agent_protocol/ — 5 wire messages + ProposalLog state machine + dispute resolver
agent_wallet/ — SLIP-0010 ed25519 derivation + spending policies + revocation
agent_contracts/ — 8 standard contracts (transfer, swap, escrow_*, time_locked, multisig_2of3, conditional_payment)
ternary_vm/ — pure-integer execution kernel (the trust-critical inner loop)
sequencer/ — sovereign-mode block producer
consensus/ — Consensus trait (sovereign, ABCI follow-up per ADR-0002)
light_client/ — MPT inclusion proofs; UniFFI-ready for iOS/Android
crypto/ — ed25519 + BLAKE3 + Merkle-Patricia Trie (state root)
crypto_agility/ — scheme-prefixed signatures/KEM/hashes (hybrid ed25519+ML-DSA-65 sigs, hybrid X25519+ML-KEM-768 KEM with forward-secret witness encryption per ADR-0007/0011)
legacy/rust_runner/ — frozen per ADR-0001; do not extend
lean/ — Lean 4 + mathlib formalization (3 sorrys with target dates)
pilot/issuer_demo/ — end-to-end pilot binary
sdk-examples/ — Python (UniFFI) + TypeScript (napi-rs) bindings of the SDK
infra/ — reference Terraform deployment (network + sequencer + 3× follower + light-client gateway + observability)
ops/ — observability stack (Prometheus + Grafana + Alertmanager + Loki + Promtail + Tempo) with alerts + dashboards
```
## 构建 / 复现
`REPRODUCE.md` 是规范指南;`docs/REPRODUCIBILITY_REPORT.md`
记录了固定的工具链、按关口划分的命令,以及在
参考 Ubuntu 24.04 云 VM 上的挂钟时间。总结如下:
```
# Toolchain (pinned): rustc 1.95.0
cargo build --workspace --release # ~60 s
cargo test --workspace --release # ~45 s
cargo run -p psl-agent-sdk --release --example trader_agent
cargo run -p psl-agent-sdk --release --example service_agent
```
在一个全新克隆的代码库、全新虚拟机、无缓存的情况下,总时间:约 30 分钟(包括
工具链安装),在工具链安装完成后约 5 分钟。
## 致审计人员
请从 `docs/AUDIT_BRIEF.md` 开始——这是第一天的入门文档。
它指向了安全审查(`docs/SECURITY_REVIEW.md`)、
可复现性报告(`docs/REPRODUCIBILITY_REPORT.md`)、unwrap 审计
(`docs/UNWRAP_AUDIT.md`)、模糊测试工具清单(`docs/FUZZING.md`)、
包含对手清单的威胁模型,以及包含文件路径的范围内 crate 列表。
## 致机构 / 合作伙伴尽职调查
`docs/OPERATIONAL_READINESS.md` 涵盖了生产姿态(SLO、
指标、警报、运行手册)。`docs/DR_DRILL_PLAN.md` 是
预先承诺的灾难恢复演练协议。`infra/` 是
参考 Terraform——“完全重新部署”只需 `terraform apply`。
## 运营原则
这些在本代码库中是不可协商的:
1. **在承载核心负载的 Lean 定理中不得有新的 sorry**;现有的 3 个有
目标完成日期。
2. **在生产路径上不得有 `unwrap()` / `expect()`**,除了
经过审计的锁中毒和经过审计的结构上不可能的溢出
(参见 `docs/UNWRAP_AUDIT.md`)。
3. **在验证器路径上不得有浮点数。** 绝无例外。
4. **不得有静默失败。** 所有输入驱动的错误都应返回 `Result`。
5. **可复现性是代码库的一个属性,而不是某个
开发人员笔记本电脑的属性。** `REPRODUCE.md` 中的任何内容都必须在
全新虚拟机上的全新克隆中正常运行。
6. **测试即规范。** 我们希望为真的任何内容都断言在
测试中,包括对抗性场景。
## 许可证
MIT(见 [`LICENSE`](LICENSE))。关于许可 + 出口管制 + 专利姿态的决策及其
理由,请参见 [ADR-0005](docs/decisions/0005-licensing-export-patent-posture.md)
(包括对源自这项工作的任何专利的防御性不主张声明)。
## 信任边界
签名、哈希和 Merkle-Patricia Trie 由
**原生 Rust 代码**(`crypto/`)验证,而不是由合约 VM 验证。合约
VM 仅涵盖应用层的状态转换算术(借记、
贷记、nonce、冻结标志、互换数学、托管条件)。这
两层都可以由任何跟随者或轻客户端独立验证。
## 计划与历史
- **文档索引(从这里开始):** [`docs/INDEX.md`](docs/INDEX.md)
- 架构与 trace-hash 合约:[`docs/ARCHITECTURE.md`](docs/ARCHITECTURE.md)
- 按关口划分的命令 + 输出 + 提交历史:[`docs/STATUS.md`](docs/STATUS.md)
- 架构决策:[`docs/decisions/`](docs/decisions/) (ADRs 0001-0008)
- 各版本发布历史:[`CHANGELOG.md`](CHANGELOG.md)
- 经验发现与案例研究:[`docs/FINDINGS.md`](docs/FINDINGS.md) (第 1 关时代;三进制内核现在已是规范)
- 白皮书草稿(根据 ADR-0003 计划发布至 arXiv):[`docs/whitepaper/PSL.md`](docs/whitepaper/PSL.md)
- 发布博客文章草稿:[`docs/blog/agent-layer-launch.md`](docs/blog/agent-layer-launch.md)
- 治理 + 维护者 + 贡献:[`GOVERNANCE.md`](GOVERNANCE.md)、[`MAINTAINERS.md`](MAINTAINERS.md)、[`CONTRIBUTING.md`](CONTRIBUTING.md)
- 安全披露渠道:[`SECURITY.md`](SECURITY.md)
标签:BLAKE3, CBDC, DeFi, Ed25519, Layer1, Lean, ML-DSA-65, ML-KEM-768, Rust, X25519, 三元整数虚拟机, 争议解决, 代币化资产, 代理执行, 分布式账本, 区块链, 去中心化金融, 可视化界面, 合规, 后量子密码学, 国债, 央行数字货币, 形式化验证, 无预言机, 智能合约, 混合加密, 点对点交易, 生成式AI安全, 确定性执行, 移动端, 稳定币, 结算层, 网络流量审计, 自定义请求头, 蓝队防御, 虚拟机, 资产代币化, 轻客户端, 通知系统, 重执行