一文读懂多链互操作性协议LayerZero如何解决跨链桥「三难困境」

本文来自 notion,星球日报译者 | Moni

今年九月,全链互操作性协议 LayerZero 完成 600 万美元 A 轮融资,联合领投方为 Multicoin 和 Binance Labs,参投方包括 Sino Global Capital、Defiance、Delphi Digital、Robot Ventures,Spartan、Hypersphere Ventures、Protocol Ventures、Gen Block Capital 等,该项目此前还通过种子轮融资成功筹集到 200 万美元资金。

## 未来属于全链

- 在过去的 12 个月中,我们看到了 Layer 1 领域呈现出爆炸式增长,其中比较典型的有 SolanaAvalanche 等。 

    - 毫无疑问,随着加密生态系统越来越有活力,也让现在多链市场变得更加强大。

- 现阶段,许多应用程序都基于孤立的单个区块链......可能在不久的将来,我们会看到有一个可以跨链通信的 DEX 出现。

    - 最终,用户可以卸载这些应用程序的一部分,举个例子,链游 Axie Infinity 只需要在一条区块链上运行,然后可以在其他区块链上进行各种计算处理。

##  什么是 LayerZero?

- LayerZero 是一个多链互操作性协议——旨在提供最纯粹的互操作性,LayerZero 的互操作性取决于链之间的信息传递;当前的解决方案通过中间链(中心辐射模型)实现这一点,如波卡(Polkadot)或在链上轻节点(如 Cosmos IBC)上成对运行。前一种解决方案将安全性集中在单个集线器周围,允许以单点故障为代价进行廉价交易。后者通过链上验证实现了高安全性,但同时也是资本和资源密集型的。

LayerZero 通过一种新颖的链上“Ultra Light Node”(超轻节点)将两种解决方案的优势结合在一起,实现了轻节点的安全性和中链的成本效益,其使命是:既能连接一条区块链链上的每一份合约,又能连接其他任何一条区块链上的每一份合约。

### 当前市场上在区块链之间实现互操作性的方法主要有以下几种:

1. 将您自己的源链置于两个原子链和分离链之间以允许通信 (95%+)

    - 从源链写交易 --> 中间链对有效性形成共识 --> 写出交易

    - 目标链必须隐含信任中间链作为完整的签名机构✍

    - ⚠️ 如果中间链损坏(比如类似于此前Poly Network 遭到攻击),可以立即对所有配对链流动性造成影响

    - 保护所有区块链非常困难(因为涉及到区块重组和安全激励)

2. 在每条链上运行一个完整的轻节点——类似于 Cosmos IBC 风格

    - 从一条区块链中获取整个区块历史 --> 获取区块头 --> 按顺序写入另一条链 --> 提交交易并验证证明 ✅

- 这种方式成本非常更高,因为如果与以太坊配对,相当于要处理每天数千万笔交易,更不要说去配对所有其他链了。

总之,上述两种跨链互操作解决方案似乎都不是最佳选择。

### 创建一个超轻节点

这其实是一个孤立区块并按需流式传输的过程,如果你需要直接在链上验证区块,需要:

        1. 区块头,由预言机转发

        2. 交易证明,由中继器额转发(开放免许可系统)

在第一种方法里,巨大风险池会被有效地孤立和分片,但是这种方法在安全性方面的表现并不尽如人意,因为你的预言机和中继链都是完全相同的实体,这意味着你必须要选择一个安全性最高的预言机。不过,这个方法的优势在于,即使预言机与中继器 A 勾结进行攻击,也只有从这些特定实体接受消息的应用受到影响,而那些使用中继器 B 和其他中继器,或是使用任何其他预言机的人都不会受到影响。此外,协议也可以尽可能地按照模块化构建,以便所有编程语言都可以通过多个层或跨多个链来完成

### 用户应用控制

- 中继器网络完全开放,任何人都可以运行中继器

- 所有用户应用都可以指定他们想要的预言机和中继器,以及来自源链的确认数量

    -用户应该是承担风险和流动性的人

- 即使预言机在转发交易证明时是恶意的,它也无法在目的链上被解析,这意味着流动性完全没有风险

## 跨链通用消息传递

- 现在大家都在关注跨链资产转移

- 但在很多情况下,应用可能需要共享状态,此时通用消息传递功能就变得很有意义,比如收益聚合器需要获取共享数据,链上发生变化需要再平衡等。

- 借贷的潜在用例:

    - 在 A 链上抵押 --> 向 B 链发送消息(确认抵押) --> 直接在 B 链上借用原生资产

    - 所有通常的桥接、兑换和费用都被抽象掉了

- LayerZero Labs 非常看好未来使用此功能的钱包集成

## Stargate 概述

### 构建跨链 DEX 的方法

1.在以太坊上有一个ETH池,Solana上有一个的SOL池 --> 如何成为 ETH-SOL 跨链池流动性提供者呢?

    - 发送交易,然后执行 X*Y=K

    - 出现问题和混乱,是因为:

        1. 大多数协议没有单边流动性提供者,也不鼓励成为单边流动性提供者

        2. X*Y=K 需要在流动性池上依次处理(在一条链上单向执行)

        3. 您还需要其他交易对,比如 ETH-AVAX、ETH-MATIC 等,因此需要一个较大的流动性池

2. 保留现有流动性池,但用流动性池桥接资产,例如 USDC

    - 不必重新创建新的流动性池,但仍需要单边流动性池 + 所有匹对的路径

    - 如果 Uniswap 实现这一点,所有其他 DEX 也需要实现完全相同的流动性转移层

    - 要把这些都抽象掉

### Stargate,一个非常重要的可组合 DeFi 乐高积木

- Stargate 是个完美的折中解决方案,允许以 100% 原生资产进行资产转移

    - 现在,任何 DEX 都可以在源链的单个交易中使用 Stargate 执行兑换、桥接交易

    - DEX 不会对现有协议做任何更改,流动性风险为零

    - 直接集成到用户界面

## 弥合三难困境

三难困境就是,你往往只能拥有三个中的一个,或是三个中的两个。

1. 统一流动性

    - 现在一切流动性都是匹对的,举个例子——你需要一个链 A 上的流动性池和一个链 B 上的流动性池,还有另一组用于 A-C、A-D、A-E 的流动性池,等等

    - 您拥有的链越多,每个池中的流动性就越稀薄,获得的流动性收益也就越少

    - 统一流动性的意思是,将链 A 上的一个流动性池,同时绑定到所有其他链上

    - 当从链 A 向链 B 发送交易时,如果其他链发送请求并耗尽流动性池,那么你就没有足够的流动性来满足交易请求。那么,用户是否需要付费才能恢复目标链上的交易?用户是否会在退费时需要支付 2 倍的 gas 费用才能获得退款?(这似乎是一个简单的攻击向量问题)

2. 实时受保证的最终性⚡

    - 意思是,所以在源链上知道的概念,当交易在源链上被解析之前,都将在目标链上被解析

    - 现在跨链没有统一的流动性,究其原因就是因为没有实时受保证的最终性

3. 原生资产

    - 大多数跨链桥在锁定链 B 上资产的时候都需要桥接到你在目标链上铸造的合成资产,然后将其销毁后,才能解锁原生资产

    - 这种情况的问题是,封装资产显得没有用处,所以必须部署兑换功能和流动性来进行原生资产兑换

    - 原生资产具有限制性

## Stargate 的用户体验

- 通过允许桥接原生资产,Stargate 消除了用户必须在目标链上兑换合成资产并支付额外 gas 费用的复杂步骤

- Stargate 认为,目前 95% 以上的桥接交易额都应该由应用来完成和驱动,而不是用户

    - 当前市场上的桥接器仅专注于独立的个体桥接器 ,但不适用于应用层

    - 应用必须集成一个自定义流程(15 次点击即可完成),另外还需要调整多个钱包和不同 gas 资产

- 一旦 Uniswap 或 Sushi 等应用完成了 Stargate集成,用户只需单击一次,(原生)资产就会放入目标链上的钱包中

## ⛓️ Stargate 将支持的链

- Stargate 基本上是一个处理验证和消息传递的链上智能合约

    - 它的端点可以存在于每条链上

    - 应用只需处理两个功能 - 发送和接收

    注:“实际上,用户只是在发送字节有效载荷,即:一个通用的字节,以及带有一个包含目标链小标头的有效载荷。”

- 以 EVM 为先(支持以太坊、Avalanche、BSC、PolygonFantomArbitrumOptimism

    - 需要注意的是,预言机需要支持在每个路径之间传递区块头(Chainlink & Band 这两个预言机目前都支持)

    - 集成第一个 EVM 链之后,其他的就很容易了

- 非 EVM 集成更像是一种技术提升 --> 需要“翻译”证明

## LayerZero 和 Stargate 代币?

**免责声明:以下内容均是假设性的**

- 对于Layer Zero,代币将有助于通过一些杠杆来调整整个系统的激励措施:

    1. 预言机:将拥有自己的安全模型和结构,可以让提供喂价信息的人获得报酬

    2. 中继器:中继消息可以获得小额费用,或是按照每条消息支付小额费用

        - 大量消息可以转到中继器,小部分则可以转到网络

        - 可能想要某种绑定系统 - 每个中继器上可能会有保险基金,可以将部分费用收入放入保险基金

        - 如果用户也可以绑定并帮助保护网络并获得奖励,那就更好了

    3. 合约跨链交易:激励交易原生代币(可以提供优惠措施,比如交易原生代币能获得折扣)

- Stargate 会有更传统的结构

    - 提供流动性释放

    - 用户(协议和流动性的)将产生费用

## Layer Zero即将到来的最大挑战 

- 从技术角度来看,Layer Zero 比大多数项目更顺畅

    - LayerZero Labs 联合创始人兼首席执行官 Bryan Pellegrino 将此归功于 Layer Zero 核心技术人员 Danny Ryan 是世界最顶级的 Solidity 开发人员之一

- 现在大家都意识到,低调 BUIDL 是一种奢侈

- Layer Zero 目前主要挑战是扩大公司规模——该项目成员每个人每周工作 7 天,每天工作 18 小时以上

    - 需要扩容并提升到可以处理当前交易的规模

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