一文盘点以太坊跨Layer快速资产桥

0xmiddle
2023-05-01 06:54
发布于 Mirror

本文写于 2021 年 10 日,最早作为《 PAKA Labs跨链研究报告》当中的 5.2小节发布。

作者:MiddleX

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如果说 BTC 是最成功的数字资产,那么以太坊则是最成功的智能合约平台。无论从资产规模,用户规模,还是生态规模上讲,以太坊无疑都是对 Dapp 的部署有最大吸引力的公链。Solidity 语言和 EVM 环境也成为区块链开发人员最习惯的开发工具。然而,以太坊的生态容纳量似乎已经达到瓶颈,交易缓慢、Gas 费高企成为阻碍其继续发展的核心限制因素。

尽管以太坊 2.0 的分片方案已经在计划中,但实际落地尚需时日,于是各种扩容方案先后被提出来,包括侧链、闪电网络、Plasma、Truebit,状态通道、Rollup。其中,侧链虽然可以解决扩容问题,但其安全性是独立负责的,不能继承以太坊的安全性,所以侧链被认为是一个新的 Layer1,其余的扩容方案则被认为是 Layer2。

为了行文简洁,后文将把 Layer1 和 Layer2 分别简写为 L1 和 L2。

L2 的实现形式历经演化,最后 Rollup 成为了主力的扩容技术。Rollup 方案在 L1 级别安全性、数据可用性、可扩展性,用户体验等方面的综合表现最好,以太坊生态的大多数的扩容网络都选择了采用 Rollup 方案构建。后文所称的 L2 ,将特指 Rollup 二层网络。

Rollup 的基本路线是将二层网络的状态转换信息全部提交到 L1 ,但同时通过提供有效性证明或者欺诈证明的方式,让 L1 可以实现 懒惰验证,即仅仅验证欺诈证明或有效性证明即可等效于验证 L2 提交的所有状态转换,从而节约 L1 的计算资源。

根据 Rollup 网络提交给 L1 的证明形式,Rollup 网络被分为两类,一类是通过挑战期生成欺诈证明的 Optimistic Rollup( 后文简称 Op Rollup ) ,一类是采用零知识证明技术生成有效性证明的 Zk Rollup。

为什么需要跨层快速资产桥

由于挑战期的存在,Op Rollup 有一个缺陷,那就是用户从 L2 向 L1 的提款周期较长,需要 7 天左右,ZK Rollup 则由于生成零知识证明的计算复杂度较大,用户提款时,也有大约 1 个小时左右的等待时间。然而,目前应用较广的是 Op Rollup ,因为 Op Rollup 对 EVM 的兼容较好,便于迁移 L1 dApp,ZK Rollup 兼容 EVM 的难度较大,需要做大量的技术研究工作,目前尚未实现。另外,即使 ZK Rollup 未来成功做到兼容EVM,1 个小时左右的提款时间,对于没有耐心的用户也是无法接受的。用户期待的是:几分钟,甚至几秒钟!

除了快速提款之外,还有一个典型需求,那就是在 L2 与其他 L2 之间快速转账。常规的途径,是要先从 L2-1 提款到 L1 ,再从 L1 存入到目标 L2-2 ,但这样既缓慢,又不经济。

鉴于上述需求,不少提供 L2→L1 快速提款和 L2⇋L2 快速转账的跨层快速资产桥被开发出来。

5.2.2 跨层快速资产桥的技术本质

快速资产桥本身并没有加快原有的资产流转通道,而是另起炉灶,构建了一个新的资产流转通道。后文行文中,我们将分别称为 原始通道快速通道

在快速通道中,增加了一个新角色,来为用户提供流动性垫付。用户在源账本向流动性提供者付款,流动性提供者在目标账本上向用户的目标地址付款,然后,流通性提供者再通过原始通道,重新平衡自己的资产,实现流动性回归。

我们发现跨层快速资产桥,除了支持 L2→L1 快速提款和 L2⇋L2 快速转账,往往也可以支持 L2 与其他 EVM 兼容链之间的快速转账,这是因为 EVM 兼容链往往与以太坊建立了桥接关系(包括成为以太坊的侧链),与L2之间,存在一条多跳的原始通道。

根据信任机制,所有的跨层快速资产桥,基本可以落入两个框架内,一个是原子交易模式,一个是见证人模式。我们将分别介绍几个典型项目:

原子交易型跨层快速资产桥

1.  cBridge ( celer.network )

cBridge 是以太坊 L2 层扩容平台 celer.network 搭建的跨层快速资产桥。

cBridge 采用了哈希时间锁方案,并让中继节点(Rely Node)作为公共交易对手方。一笔交易的完成过程如下:

Step1 用户在源账本上发起 TransferOut 交易,向中继节点转账,该交易设置哈希时间锁;

Step2 中继节点在目标账本上发起 TransferIn 交易,向用户转账,设置同样的哈希时间锁;

Step3 用户 Confirm 源账本上的 TransferOut 交易,哈希锁原象被披露;

Step4 中继节点 Confirm 目标账本上的 TransferIn 交易,跨层交易完成。

我们发现,上述过程和典型的基于哈希时间锁略有不同,典型的哈希时间锁交易应该是由中继节点 Confirm 源链上的 TranferOut ,而由用户 Confirm 目标链上的 TransferIn 。

cBridge如此设计的目的是改善用户体验,避免用户在跨层交易过程中需要切换钱包。优化后的交易过程中,用户的所有操作都在源账本完成,将无须切换到目标账本钱包进行任何操作。

这样的调整,带来一个小问题:中继节点如果不进行 Step4 操作,等到 TranferIn 超时失效,便无偿的获得了用户 TransferOut 的资产。事实上,在 Step3 完成后,哈希原象已被披露,任何人都可以去完成 Step4 步骤的操作,cBridge 建议用户及时关注 TransferIn 交易的状态,如果中继节点迟迟没有完成 Step4 ,则需用户自己去目标账本上确认 TransferIn 交易。

cBridge 实际运行下来,中继节点在绝大多数情况下都会忠实的履行 Confirm 操作。TransferIn 的交易金额会略小于 TransferOut ,其中的差价是中继节点收取的手续费。如果中继节点多次出现不确认交易的情况,将可能失去担任中继节点的资格。

在2021年9月的cBridge2.0 更新中,中继节点角色已经被合并到了Celer 的状态守卫者网络(SGN)验证人中,以后将不存在单独的中继节点角色。

cBridge 除了支持以太坊及其二层网络 Arbitrum 之外,目前已支持了兼容以太坊 EVM 的 BSC、Fantom、Avalanche、OKExChain、Polygon 等区块链网络间的资产快速转移。

cBridge介绍文档

https://cbridge-docs.celer.network/#/

2.  NXTP (Connext)

NXTP由 Connext 团队发布,全称 Noncustodial Xchain Transfer Protocol ,中文译为非托管跨链转账协议。该协议使用类似于哈希时间锁的原子交易机制,但没有依赖哈希原象,而是基于智能合约,将一笔交易的触发条件直接设定为提供另一笔交易的签名。

用户通过 NXTP 进行跨层交易时,交易将经历三个阶段:

Step1 : Router 招标

用户向网络广播交易需求,Router 以承诺的交易完成时间和手续费金额秘密投标,用户选定具有优势的 Router(选标),进入下一阶段;

Step2 :准备(Prepare)

用户选标完成后,向源账本上的交易管理合约锁定要转出的资产(该交易中包含选标信息),中标的 Router 监测到该交易之后,向目标账本的交易管理合约锁定用户应得数量的资产(用户应得资产数量与系统中的总流动性分布有关,稍后说明);

Step3 :完成(Fulfill)

用户提供签名,获得 Router 在目标账本上锁定的资产,Router使用用户公开的签名信息,解锁用户在源账本上锁定的资产。为了避免用户切换钱包,其他的非中标Router 会提供中继服务,用户并不需要亲自去目标链提供签名以解锁资产,而是可以将签名信息发送给中继 Router,并由中继 Router 在目标链上代为解锁。中继 Router 也会收取少量手续费。

图片源于 Connext 文档

NXTP 中的 Router 与 cBridge 中的中继节点承担了相同的作用,不同之处在于,前者是自定义其服务价格并向用户竞标的,而后者的服务价格则由协议统一规定并通过治理调整。

值得一提的是, NXTP 的流动性提供存在虚拟 AMM 机制,这意味着用户在源账本上付出 1 个 USDC,在目标账本上获得的,可能不是(1 - r)个USDC ( 设手续费为r ) ,而可能是(0.99-r)或是(1.02-r),具体的数值取决于源账本与目标账本上的总流动性比值。这样设计的目的是增加一个负反馈机制,促进Router根据需求平衡不同账本上的流动性。

截至发文,NXTP还在审计中,NXTP发布后,将首先实现对以太坊、Optimism、Arbitrum One、BSC、xDAI、Polygon、Fantom Opera的支持。

connext 介绍文档:

https://docs.connext.network/

3.  StarkEx Bridge

StarkWare 是一家零知识证明研发机构,也是 ZK Rollup 二层网络 StarkNet 的开发者。StarkEx 则是 StarkWare 为 StarkNet 开发的扩展性工具集,其中就包括 StarkEx Bridge。

StarkEx 目前服务模式是 L2 as a Service,支持其他项目利用 StarkNet 技术,构建自己独立的 L2 网络,目前 StarkEx 的客户包括 Immutable X,DyDx,DeversiFi ,三者都在 StarkNet 的支持下搭建了自己的 L2 网络。因此,StarkEx Bridge 首先要解决的只是 StarkEx 生态内的 L2 网络的跨层交易问题,然后才会逐步扩展为适配所有 L2 的解决方案。

StarkEx Bridge 采用了类似 Connext 的条件交易机制,通过该机制实现无信任的跨层原子交易。StarkEx Bridge 上有专门的 LiquidProvider (LP) 作为公共交易对手,提供流动性。其过程如下:

 StarkEx L2→L1

Step1 Alice在L2向LP发起 1 ETH + 手续费的条件转账 T(X),条件是T(Y):LP在L1向Alice付款 1 ETH,在T(Y)生效前,T(X)状态为 [invalid] ;

Step2 LP签署T(Y),在 L1 上向 Alice 付款,Alice 立即可在 L1 使用该资金,LP拿到T(Y)的生效证明;

Step3 LP使用T(Y)的生效证明,更新T(X)状态,T(X)[invalid] 转化为T(X)[Valid] ;

Step4 LP通知 L2 节点打包 T(X)[Valid] 到零知识证明批次中,该批次抵达L1并被验证时,LP正式拿到Alice的付款。

图片源于 StarkWare 博客

 StarkEx L2→ StarkEx L2

Step1 Alice 在 L2-1 中向 LP 发起 1 ETH + 手续费 的条件转账 T(X) ,触发条件设为 T(Y) : LP 将 1 ETH 转到 Alice 的 L2-2 账户。在T(Y)生效之前,T(X)为 [invalid] 状态 ;

Step2 LP 签署 T(Y),在 L2-2 上向 Alice 付款 1 ETH,该交易立即生效,Alice 立即可在 L2-2 使用该资金;

Step3 T(Y) 被 L2-2 节点打包到零知识证明批次中,提交给 L1 并被 L1 验证,LP 拿到 T(Y) 在 L1 的生效证明 ;

Step4 LP 使用 T(Y) 的生效证明,更新 T(X) 状态,T(X) [invalid] 转化为 T(X)[Valid] ;

Step5 LP 通知 L2-1 节点打包 T(X)[Valid] 到零知识证明批次中,该批次抵达 L1 并被验证时,LP 正式拿到了 Alice 的付款。

图片源于 StarkWare 博客

注意:上述描述对条件交易过程进行了简化,事实上,如果要创建以 T(Y) 作为触发条件的 T(X) ,T(Y) 需要先被创建,只是处于未签署状态,或者可以称为 invalid 状态。可以将创建 T(Y)[Invalid] ,理解为一笔 Lock 操作。另外,StarkEx L2 作为非独立的状态机,一切交易的生效与否都以被 L1 验证为准。

我们发现,与 Connext 不同,**StarkEx Bridge 采用了一种非对称的原子交易设计,用户可以立即拿到资产,但 LP 却需要等待一段时间,等到 LP 对用户的付款信息通过原始通道抵达,才能解锁用户的付款。**这个等待时间不会太长,大约1小时左右。这个等待时间就是LP的资金占压成本。

StarkWare 还提供了 StarkNet L2⇄侧链 的快速交易通道,流程与 StarkNet L2→ StarkNet L2 大体相似。

StarkWare认为,ZK Rollup 相比 Op Rollup,有一个重要的优势:Zk Rollup 的跨层快速通道,对于 LP 而言,具有更优的资金效率,而 Op Rollup 的跨层快速通道,LP 的资金占压达7天之久,资金效率更低,这会转化为昂贵的流动性手续费。

StarkEx Bridge 介绍:

https://medium.com/starkware/the-road-to-l2-interoperability-718ff69ec822

https://medium.com/starkware/a-trustless-sidechain-to-starkex-bridge-secured-by-ethereum-61e00f19f7e0

原子交易型跨层快速资产桥小结

我们发现,原子交易型的跨层快速资产桥,设计的关键点在于如何避免要求用户切换钱包操作,cBridge、NXTP、StarkEx Bridge采用了不同的设计。

cBridge 选择将原子交易的执行顺序进行微调,NXTP 则选择让 中继 Router 代替用户去目标账本解锁资产。

StarkEx Bridge 则进行了更彻底的改变:cBridge、NXTP 的原子交易都是让用户的转账触发流动性提供商的转账,而 StarkEx 则交换了两者,让 LP 的转账触发用户的转账,并让触发过程走原始通道,这样一来用户可以先拿到钱,而且不用手动去操作为 LP 付款的事情。

见证人型跨层快速资产桥

除了原子交易型,还有一些跨层快速资产桥采用了以见证人为中心的设计方案。见证人可能是单一职能的角色,也可能兼任了流动性提供者的角色。见证人可能是非信任式(需要抵押)的,也可能是信任式(无须抵押)的。我们通过项目举例来说明:

4.  Hop Exchange

Hop Exchange,也称 Hop Protocol,由 Authereum 钱包团队打造,其创始人是以太坊编程语言 Solidity 的开发者之一 Chris Whinfrey。Authereum 团队在开发该钱包的时候发现了当时以太坊对于扩容的紧迫性,所以将精力转移至了 L2 相关的设施中。

Hop Exchange 设计了一个媒介通证:hToken,例如hWETH,hDAI,hUSDC,并在各个支持的 L2 上部署了 hToken:Token 的 AMM 兑换池。

Hop Exchange 中见证人角色被称为 Bonder ,中文可译为连接者。Bonder 是实现快速提款和快速交易的流动性垫付者,也是在 Layer 之间传递消息的中间人。Bonder 要在 L1 上抵押原生Token,以获得在 L2 上铸造对应的 hToken 的额度。(此处注意,只是获得额度,并不是 L1 抵押原生 Token ,立即在 L2 生成 hToken )。

下文我们将在

  • 以USDC为例

  • 依照当前系统设置,设AMM流动池手续费0.3%

  • 依照当前系统设置,设Bonder提供的垫付服务手续费为0.2%

  • 假设AMM流动池是绝对平衡的,1 USDC 始终兑换 1 hUSDC

  • 暂且忽略批量交易机制

的情况下,阐述Hop Exchange的系统设计。

 L2→L1

当 Alice 需要从 L2 快速提款 1000 USDC 到 L1 时,需要经历以下过程:

Step1 Alice 通过 L2 上的 AMM 兑换池,将 1000 USDC 兑换为 997 个 hUSDC;

Step2 Alice 通过 L2 的 HopBridgeContract (下文简称HBC),在L2上销毁 997 hUSDC,设该交易为X;

Step3 Bonder监听到交易X,在L1上从自己的抵押金里垫付 995 USDC 给 Alice ,Alice 在L1上拿到 995 USDC,对于Alice而言,交易已完成;

Step4 交易 X 被提交到 L1,通过欺诈证明或零知识证明,被L1验证;

Step5 L1 的 HBC 获取到交易 X 已被完成的信息,向 Bonder 归还  997 USDC。

 L2⇄L2

当 Alice 需要将 L2-1 上的 1000 USDC ,转移到 L2-2 上时,需要经过以下过程:

Step1 Alice 使用 L2-1 上的 AMM 兑换池,将 1000 USDC兑换成 997 hUSDC;

Step2 Alice 调用 L2-1 上的 HBC,销毁 997 hUSDC,设该交易为 X;

Step3 Bonder 监听到交易 X,使用自己的 hUSDC 铸造额度,调用 L2-2 上的 HBC,为Alice铸造995 hUSDC,Alice将995hUSDC,在AMM池中兑换为992 USDC,此时,对Alice而言,交易已完成;

Step4 交易 X 被传回 L1 ,经过欺诈证明或零知识证明,被 L1 验证;

Step5 Bonder 监听到被验证的交易 X,同步给L2-2上的节点;(为了加快速度,Hop Exchange建议 Bonder 自己运行 L2 节点)。

Step6 L2-2节点验证后,L2-2 上的 HBC 为 Bonder 铸造 997 hUSDC。

批量处理机制

如果每一笔兑换的流动性归还步骤,都需要走一遍L1的话,会耗费很多Gas,所以Hop Exchange 实际上是批量处理流动性归还的。系统会收集一段时间内的垫付,再把流动性归还的需求打包为一个 Transfer Root 处理,代价是 Bonder 的回款周期会延长一些。

理解 Bonder 的见证人性质

Bonder在提供垫付服务时,事实上充当了见证人的角色,因为垫付是提前发生的,早于目标账本自身对来自源账本的交易有效性验证。因此为了完成垫付,源账本上的交易会首先由 Bonder 进行监听和验证,并传递给目标账本上的 HBC。倘若恶意的Bonder向目标账本传递虚假交易,则可能造成不正确的垫付。

Bonder 在 L1 上的抵押金不光是其在 L2 铸造 hToken 的额度,也是其忠实履行职责的保证金。Hop Exchange 设定了专门的挑战者(Challenge Watcher),一旦发现 Bonder 的欺诈行为,Bonder 的抵押金将被没收,变成给挑战者的赏金。

AMM与再平衡机制

Hop Exchange 会在所有支持的 L2 上部署 AMM 兑换池,任何人都可以往兑换池里注入hToken:Token 的流动性,以赚取兑换手续费。由于hToken和原生Token的价格属性是基本一致的,Hop Exchange 在 AMM 中选择使用类似于 Curve 的 Stablecoin 价格曲线,减小滑点。尽管如此,hToken 和 原生Token 可能还是会存在微弱的价差,这当中会有套利者的空间。套利者并不是Hop Exchange当中的正式系统角色,任何人都可以充当套利者。套利者的存在将使得hUSDC和USDC的价格基本保持平衡。

与StarkEx Bridge相似,Hop Exchange也设计了一个不对称的系统,让用户可以立即获得资金,但让流动性提供者,也就是Bonder的,等待通过原始通道拿到回款。

Hop Exchange 界面截图

hToken+AMM的设计是相对复杂的, 但Hop Exchange的前端界面上努力做到简洁,让用户几乎可以不用感知 hToken 和 AMM 兑换过程的存在。

hToken + AMM 的引入,事实上降低了整体的资金效率,因为 AMM 中的流动性是需要额外占压资金的。Hop Protocol 之所以采取这样的设计,是出于技术性的考量,这样做可以避免去维护一个 L2 上的资产合约清单,详细的解释,可以参考这篇文章

Hop Exchange 目前已支持以太坊主网与 Arbitrum、Optimism、xDai Chain、Polygon的跨层兑换。

Hop Exchange 白皮书

https://hop.exchange/whitepaper.pdf

5.  Hyphen (Biconomy)

Hyphen 是由 Biconomy 推出的跨层快速资产桥。Hyphen 目前的开发还处于早期阶段,仅支持Ethereum 和 Polygon。

Hyphen将LiquidtiyPoolManager合约(后文简称LPM合约)部署在所有受支持的账本上。LPM合约中存储了所有的流动性。任何人都可以向LPM合约中存款来提供流动性,提供流动性的人我们称之为 LP ,LP 将获得流动性费用。

用户需要跨层转账时,只需在源账本将资产存入 LPM 合约,Hyphen 网络的执行节点(Executor Node)会监听存入事件,并转发给目标链上的 LPM 合约,目标链上的 LPM 合约接收到之后,就会释放资产到用户提供的目标链地址。执行节点并不需要提供流动性,所有流动性都在LPM合约中,并通过 AMM 机制调节兑换价格比。但这个 AMM 机制有点特别,一个交易对的两种资产不在一条链上,AMM 想要计算出价格,还需要执行节点来提供另一种种资产的储备量。

Hyphen 的特色功能是:用户在源账本和目标账本上需要支付的 Gas,都会由 Hyphen 网络统一代付,并折算为用户要兑换的资产类型向用户收取。用户在目标账本收到的金额,将会是 源账本上的金额-源账本 Gas 费-目标账本 Gas 费-给执行节点的手续费-给LP的流动性费用。这样做的好处是,用户可以在没有 ETH 的情况下进行兑换,而且可以清晰的看到兑换的总成本。

我们发现 Hyphen 的设计极其简洁,通过 Hyphen 进行跨账本转账也非常迅速,可以在几秒内完成。但我们细心留意,也可以发现,Hyphen的设计,包含了对执行节点的信任假设,是一种相对中心化的方案。

Hyphen介绍文档:

https://docs.biconomy.io/products/hyphen-instant-cross-chain-transfers

6. Degate Bridge

Degate 的目标是创造一个更强大的 Uniswap,打造一个功能丰富程度可以比肩中心化交易所的去中心化交易所。Degate 将通过各个模块,分别支持 AMM 交易、订单薄交易、杠杆交易、跨层交易等功能。Degate Bridge 是 Degate 用以实现跨层快速交易的模块。

Degate Bridge 界面截图

Degate Home DAO 作为单个主体,承担见证人的角色,并以其锁定的资产作为担保。此外,Degate Bridge 的流动性是放在链下的,由 Degate Home DAO 直接在源账本上接收用户资产,并在目标账本上向用户输出资产。Degate设置了虚拟 AMM 机制,采用类似 Curve 的 Stablecoin 自动做市曲线。

DeGate 在白皮书中表示,当以太坊生态出现服务于 L2→L1 消息传递的成熟预言机服务后,DeGate Bridge 将依托该预言机服务,实现去中心化的跨层兑换服务。

Degate 的开发还在早期阶段,仅支持了 以太坊 和 Arbitrum 之间的跨层交易。

Degate 白皮书

https://common-resource.degate.com/doc/whitepaper_cn.pdf

7.  Optimism DAI Bridge ( MakerDAO )

为了扩大DAI的使用,MakerDAO正在逐步推动在L2部署DAI的合约,目前已经在 Optimism 上部署,与此同步推出的是名为 Optimism DAI Bridge 的桥接器,该桥接器将支持 Optimism 上的 DAI(称为oDAI)到Ethereum DAI 的快速提款。

Optimism DAI Bridge 本质上是依赖于一个中心化的预言机(Oracle)在 L1 和 L2 之间传递消息,来实现快速提款的。

当用户需要把 oDAI ,提现为 L1 上的 DAI 的时候,会经历这样的过程。

Step1 用户在 L2 上通过 DAI Bridge 合约,销毁 oDAI;

Step2 Maker Oracle 将销毁信息从 L2 传递给 L1 的 DAI Bridge 合约,L1 的 DAI Bridge 合约为用户铸造 fDAI;

Step3 用户拿到 fDAI 之后,可以选择在7天(挑战期)后到 MakerDAO 的财政库中兑换 DAI,也可以选择拿 fDAI 作抵押,从Maker财政库借出 DAI (借出数量<抵押数量),当抵押的 fDAI 过了挑战期,债务将被自动结算。

注意:没有 fDAI:DAI 的AMM兑换池,因为考虑到在不同时间的操作中获得的 fDAI 挑战期到期时间不同,fDAI 被设计为了 NFT。

图片源于 MakerDAO 博客

Optimism DAI Bridge 尽管只支持 DAI 这一种资产的跨层兑换,但是以 DAI 为媒介,也可以实现其他资产的跨层兑换,不过,那样做在Gas费上不占优势。

Optimism DAI Bridge 介绍资料

https://forum.makerdao.com/t/announcing-the-optimism-dai-bridge-with-fast-withdrawals/6938

https://github.com/makerdao/optimism-dai-bridge

见证人型跨层快速资产桥小结

以上,我们介绍了四个采用见证人机制的跨层快速资产桥项目。在 Hop Exchange、Hyphen、Degate Bridge、 Optimism DAI Bridge 中,见证人分别是 Bonder、执行节点、Degate Home DAO 和 Maker Oracle。其中,Bonder 的信誉来自于抵押,执行节点、Degate Home DAO 的信誉来自于链下商誉,包含了信任假设,Maker Oracle 则比较特别,如果 Maker Oracle 行为不当,承受损失的是 DAI 财政库,也就是 MKR 的持有者,相当于 MKR 持有者替Maker Oracle 作了担保抵押。

在流动性垫付职能方面,Bonder 和 Degate Home DAO 兼任了流动性提供者的功能,执行节点和 Maker Oracle 则只负责传递跨层信息,Hyphen 的流动性提供者是LP,Optimsm DAI Bridge 的流动性提供者是DAI财政库。

整体上,见证人型快速跨层资产桥和原子交易型相比,做不到无条件信任,但见证人型有更大的开发空间,未来有可能不局限于跨层资产桥,还可以进一步支持任意状态转换的跨层传递,从而支持广义上的跨层互操作。

跨层快速通道进阶演化:聚合、互操作

前文我们介绍了不同类型的跨层资产桥,那在实际操作中,我们如何选择合适的桥梁呢?我们需要一个工具,能够聚合所有的桥梁,并根据我们的实际需求进行匹配和推荐,这就是 FundMovR(现已更名为Bugee) 在做的事情。

此外,上述所有跨层资产桥,都只实现了资产兑换的功能,没有实现对跨层互操作的支持。尽管见证人型跨层资产桥有实现跨层互操作的潜力,但尚且没有项目真正实现,DataMovR(现已更名为Socket) 正在这个方向布局。

FundMovR 和 DataMovR,都出自同一个项目—— MovR Network,二者是 MovR Network 的两个独立模块。聚合和互操作是跨层快速通道进阶演化的两个重要方向,MovR Network 准确的抓住了这两个方向,可以看出对于赛道的理解非常深刻。

8. FundMovR :跨层快速资产桥聚合器

跨层资产桥已经足够多了,FundMovR 选择做一个聚合器,将各资产桥聚合起来,并为用户推荐最优路径。由于各跨层资产桥都只支持同质资产的兑换(例如,USDT只能兑换USDT,不能兑换其他资产),FundMovR 不光聚合了跨层资产桥,还聚合了各账本上的 Dex ,以便用户可以通过 FundMovR 直接完成异质资产的兑换。

假设 Alice 在 Arbitrum 上有 DAI,但她换成 Optimism 上的 ETH。她可以使用多种路径来实现:

  • 路径一:通过 1inch on Arbitrum,把 DAI 换成 ETH ,然后通过Hop Exchange,把 ETH 从 Arbitrum 换到 Optimism ;

  • 路径二:通过 Paraswap on Arbitrum,把 DAI 换成 ETH ,然后通过 Connext 将 ETH  从 Arbitrum 换到 Optimism;

  • 路径三:通过 Hyphen,把 DAI 从 Arbitrum 换到 Optimism,然后通过 Uniswap on Optimism,把 DAI 换成 ETH ;

  • 路径四:通过 cBridge,把 DAI 从 Arbitrum 换到 Optimism ,然后通过 Sushiswap on Optimism, 把 DAI 换成 ETH。

  • 还有更多路径 ……

对于不同的需求,上述路径可能各有千秋。

假设兑换资金量很大,那么含有 AMM 机制的 Hyphen、Hop 会不可取,因为滑点会比较大,cBridge 会比较合适;

假设兑换资金量很小,Gas 将成为主要成本,为了节约 Gas,Hop Exchange 可能是更好的选择;

假设 Alice 对速度的要求是最优先的,那么采用中心化方式的 Hyphen 和 Degate Bridge 会更有优势;

至于 DEX 兑换环节,是在源账本 Arbitrum 上完成,还是在目标账本 Optimism 完成,取决于哪边流动性更大,滑点更低。

如果没有 FundMovR,上述权衡和考量,将由 Alice 自己完成。但通过 FundMovR ,系统会自动找到所有可用的路线,并分别以下面三条标准进行排序:

  • 目标链上的最大输出

  • 最低Gas费用

  • 最短时间

Alice只需轻松的选择她喜欢的选项,剩下的就交给 FundMovR。

在有一定规模用户之后,FundMovR 还将推出点对点结算层,以实现更低成本的跨链交换。

假设 Alice 想将 100 DAI 从 Optimism 转移到 Arbitrum,而 Bob 想将 50 DAI 从 Arbitrum 转移到 Optimism。FundMovR 将相互清算 DAI,并将剩余的 50 个 DAI 从 Optimism 转移到 Arbitrum。

图片源于MovR Network 文档

对于跨层部署的Dapp,桥接功能是其必要组成部分。Dapp 开发人员希望构建内置的桥接器,为用户提供无缝的用户体验。FundMovR 通过 SDK 和 API 使Dapp开发人员可以轻松集成FundMovR,以实现内置的效果,例如,像 Aave、Instadapp 等 Dapp 可以轻松地允许用户从不同 L2 迁移用户抵押资金。

9 DataMovR 跨层互操作通用组件

DataMovR 将允许任意形式的状态转换跨层传递,这意味着 DataMovR 将支持任意形式的跨层互操作。DataMovR 有两个独立的组件,分别是负责消息传递的 MMF(MovR Messaging Framework),和负责先于 L1,快速验证 L2 状态的一个见证人网络,该网络被称为 Finality Gadget(终结器)。

与 FundMovR 相同,DataMovR 也将被开发为一个可内置于 Dapp 的模块。导入该模块的Dapp 将在免于自己开发的前提下实现跨层互操作。例如:

  • Yearn Finance可以在诸多的L1,L2,乃至侧链上,寻找最优的收益率,并在此基础上采取行动;

  • 可以允许用户在 Arbitrum 上的 Aave 销毁 aToken,并在Optimism上的 Aave 上提取质押;

  • Uniswap 可以支持 LP 跨层快速挪动流动性,以实现各层价格的均衡。

DataMovR SDK 将帮助 Dapp 在各 Layer 上部署的合约可以相互通信,以实现以上用例。

更进一步,DataMovR 还有野心实现跨 Dapp 的跨层互操作,例如让用户可将 Aave on Optimism 当中的抵押品挪动到 Uniswap on Arbitrum 中提供流动性,或是让用户将Compound  on Arbitrum 的抵押品挪动到 Aave on  Polygon。这点的实现,有赖于足够多的Dapp 内置了DataMobR SDK。

关于DataMovR的更多技术细节,MovR Network暂时没有披露更多,Paka Labs 将持续关注。

跨层快速通道与泛EVM网络

2021年以来,业界对以太坊扩容的努力方向发生转向,人们放弃了对改进以太坊本身的期待,而是将目光投向了 L2 和 EVM 兼容链,相关项目喷发式出现:

Op Rollup 日趋成熟,主流 DeFi 项目陆续开始向之迁移;拥有巨大用户体量加持的HECO,BSC 被构建为了以太坊的高性能侧链;EAR、Fantom、Avalanche、Substrate 等以底层创新著名的区块链也快速地加入了 EVM 版图;进展最慢的兼容EVM 的 Zk Rollup 也呼之欲出。

一个以 Ethereum 为中心的,众多L2、EVM兼容链组成的泛EVM多链网络已逐渐形成。尽管EVM 的执行效率低于 WASM,但是在巨大的惯性力量和成熟的 DeFi 代码库的加持下,EVM依旧凝聚起来了最大的势能。

在这样一个泛 EVM 多链网络中,跨层快速资产桥是其重要基础设施,也是其不可或缺的一部分。快速通道将承担大多数的资产交易,原始通道只负责流动性的结算,释放以太坊的压力。除此之外,我们更加期待,快速资产桥演变为快速互操作桥,让整个泛EVM生态的DeFi连为一体,产生乐高效应。

当然,我们也得认识到,泛 EVM 网络或许还不是以太坊生态演化的终局,还有很多其他方向的尝试,例如 Celer 开发的 Layer2.Finance 和 StarkWare 开发的 Caspin 正在尝试在不割裂L1流动性的情况下进行原地扩容,Polygon 则正在开发以自身为中枢的 EVM 分片网络,ETH2.0虽然要等待很久,但终究会来,到时候,以太坊生态会是什么样,犹未可知,让我们拭目以待。

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