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跨链桥:多链和多L2时代的重要参与者

跨链正在成为加密用户日益重要的需求

人们经常听到的公链大约二三十个左右,但实际上迄今为止,已经有109个公链在运行,其中大多数人们了解不多。虽然以太坊目前位居合约公链之首,但也无法一统所有链,目前多链时代已经成为现实。且公链也有细分化的一种方向,比如加密游戏公链、社交网络公链(如之前带到的《》)等。

*非以太坊公链或L2的TVL上升

由于一些公链上的资产已经达到相当规模,不同链之间进行资产等跨链的需求越来越强,尤其是不同链上DeFi项目、NFT项目、加密游戏在某个时期收益的波动,会让这些跨链需求愈加明显。开发者们也看到了这个趋势, 帮助用户在不同链和L2间实现资产流动的跨链桥开始越来越多,目前看已经有数十个桥。这些“桥”正在连接不同的公链和以太坊L2,最终形成一个更为庞大的加密网络。

跨链桥:多链和多L2时代的重要参与者(不同链和L2上TVL的排名,DeFiLIama)

从上图可以看到,截止到截稿时,以太坊当前的TVL达到1200多亿美元,BSC链达到156亿美元,Solana链达到89亿美元,Terra达到80亿美元,Polygon达到40亿美元,Avalanche达到35亿美元,L2的Arbitrum也已经达到9.3亿美元。此外,L2的Starkware和Optimism也增长较快。这些散落在不同链和L2的资产都有互通的需求。

*用户对不同公链和以太坊L2有自己的需求

今年BSC、Sonala、Pollkadot、Avalanche、Fantom等合约链的崛起,让人们看到了不同公链也有其需求。此外,随着以太坊L2(Arbitrum、Optimism、Starkware等)的推出,公链和L2也形成了一定的竞争关系。不同的公链和L2在安全、速度、费用等方面有不同的权衡。有些用户更关注安全,有些用户更关注效率(费用低和速度快),不同的用户都可以找到满足自己需求的链或L2。

不同的链和L2因此也形成了不同的用户群和支持者。不过,随着不同链和L2之间的增多,用户在不同链和L2之间流通的需求在加大,而跨链桥则可以将这些用户和资产实现互通。例如DOT在以太坊的DeFi上实现抵押借贷,像NBA Topshot的NFT(基于Flow公链)在以太坊上流通和交易等。

*跨链桥是满足新跨链需求的重要途径

在不同链之间进行资产跨链,之前用户采用最原始的方法,就是通过CEX。如今,随着跨链桥的逐步推出,人们开始逐步利用跨链桥进行资产的流动。

跨链桥是如何跨的

简单来说,两个以上不同的链,这些链有不同的共识机制,有自己交易账本等。在不同链之间进行消息互通,需要一个“桥”。而要构建区块链的桥,需要传递消息的参与者或中继者。他们需要监视来源链上的状态,然后将状态信息从来源链传输到目标链。为了确保传输信息的正确,一般来说,监视来源链的参与者之间需要达成共识(或可验证)之后将消息发送到目标链。参与者需要对发送到目标链的信息进行加密签名等操作。

当然,跨链桥也有不同的实现方式,以适应不同的场景需求。

目前最常见的就是将一种资产通过“包装”的方式,将其在另外一条链上进行代币化发行,然后实现在其在目标链上的流通。其中wBTC就是典型的例子。用户将其BTC存入托管方,然后锁定,并在以太坊上发行相应的ERC20代币wBTC,这些wBTC有托管资产作为完全抵押进行支撑。

将上述的方法再进一步,可以在两条链之间架构桥梁,可以通过在源链上锁定或解锁代币,并在目标链上对应生成或销毁包装资产,也可以实现两条链之间的资产转移。比如将资产从以太坊转入Polygon的侧链,它通过Polygon桥对两条链资产进行锁定或解锁等操作实现代币的转移。这里的托管方变成了多个主体,在一定程度上,提升了安全性。

而通用的跨链桥最为复杂,需要跨多个链之间进行信息的传输。不过,由于不同链之间的安全性和去中心化程度都有不同,且异构链之间的连接也更难,局面会更加复杂。

跨链桥的核心是桥的参与者,他们是谁?他们如何互动或博弈?如何保证信息互通的正确性?跨链桥的模式并不完全相同,每种模式都有其权衡。如从验证角度,大概可以分为三类。当然,这里可能不算太严谨,也没有囊括所有模式,也欢迎大家一起来探索。

*第三方验证模式

第三方验证模式,其参与者会有一个或一组验证者。验证者需要监控源链的特定地址。用户向源链特定地址发送资产,然后锁定。第三方验证者会对这些信息进行验证,需要达成共识。一旦达成共识,则会在目标链上生成相应的资产。这类模式的跨链桥,有Synapse、Thorchain、Anyswap、PolyNetwork、WBTC、WormHole、Qredo、Ronin等等。

那么,如何相信验证者?一种是完全中心化的模式,有一个托管的主体。由托管者保管转入的资产,这个需要对托管主体有完全信任。这种模式完全取决于“桥”运营者本身的信誉,本质上他们可以取走用户的原生资产,让其跨链资产失去价值。例如,wBTC的托管方,如果将支撑wBTC价值的BTC全部取走,那么,wBTC会一文不值(当然,这种概率很小,只是理论上是可能的)。

还有一种是一组验证者。为了成为验证者,他们需要绑定资产,以防止他们做恶。而绑定的资产,还可以分为两类。一类绑定的资产对应于跨链的资产。比如,为实现BTC或ETH的跨链,验证者绑定BTC或ETH。还有一类是绑定自身协议的代币资产。比如Thorchain绑定RUNE,Synapse也计划未来绑定其自身的代币SYN来确保其链的安全。这种模式下,桥的参与者有机会盗取用户的资金,但由于存在博弈机制,他们不会这么做,因为他们质押了资金,盗取资金遭受惩罚的损失更大。

当然,如果采用同一资产或优质资产质押(如BTC、ETH),那么其安全性更高些。如果采用协议代币本身,一旦桥出问题,可能会导致连锁反应,让其协议代币也下跌。那么,是否有足够时间来清算?这也是协议代币高超额抵押的原因。这类跨链桥的安全性取决于其验证系统本身的安全性,无法达到源链或目标链同等的安全性。不过,它也有优点,在费用、速度和多链连接的扩展上表现较好,且可以传输通用数据。

*原生验证

这种模式最大的好处是无须信任。它通过在目标链的VM内运行源链的轻客户端完成验证。例如IBC、BTC Relay、Near 彩虹桥、波卡SnowBridge、LayerZero、Movr、Optics、Gravity Bridge等。

跨链桥的参与者对源链上的消息进行监控,然后将包括加密证明的监控记录和区块头转发到目标链上的合约。在对记录的事件进行验证之后,在目标链上执行操作。

由于是无须信任的模式,安全性表现较好,也可以实现通用化的信息转移。不过,它需要开发者在每条新的目标链上构建新的智能合约,以对源链的信息进行验证,同时这种验证本身也会比较昂贵。因此,其不足主要在于费用高、速度慢、不容易拓展到更多链,在早期也会有一定的限制。

*本地验证

本地验证是局部验证模式,它也是点对点的流动性网络。每个节点本身都是“路由器”,路由器提供的是目标链的原生资产,不是衍生资产。此外,通过锁定和争议解决机制,路由器无法将用户资金取走。

这种模式有Hop、Connext、Celer、Liquality等。可以看出,这种点对点的模式在安全性上表现不错。同时,其费用、速度和多链的连接扩展也还可以。不过,其主要缺点在于传递信息方面有局限,无法做到通用化。

不同跨链桥的权衡

根据上面的描述,总结来说,三种模式的跨链桥各有优缺点,存在不同的权衡。

用第三方验证者模式构建跨链桥,好处是速度较快、费用较便宜、可以传递通用数据、可以更容易连接到更多链,用户体验较好。不过,这种模式的潜在不足在于其安全性方面的权衡。由于引入外部参与者的角色,用户的安全不仅取决于源链或目标链的安全性,也受制于桥的安全性。在跨链转移资产过程中,如果桥不安全,资产会存在风险。

具体来说,中心化的托管,则受制于中心化机构的安全性;如果是验证者抵押模式,如果将协议代币作为抵押,则会涉及到该协议代币价值变化是否足以支撑用户的资产。这里还会涉及到预言机的安全性问题(为质押资产和用户资产提供喂价)。因此这种模式的跨链桥也会受制于预言机本身的安全性。这种模式需要对协议代币进行高超额抵押,它对其本身协议资产的要求较高,随着交易规模上升,其协议代币价值也上升,才能确保安全,这也需要权衡其资本效率。

原生验证的模式,是无须信任的跨链桥,它不会有第三方验证者潜在的安全性权衡,可以传递各种通用的数据。跨链桥的安全跟其连接的区块链本身安全性相关。用户的资金安全不受桥本身的影响。如果有安全问题,也是链本身的问题。同时,也无须质押资产(资本效率较高)。不过,这种模式需要足够的活性,在多链连接性上也有不足,任何两条链之间,开发者都需要在源链和目标链上开发部署新的轻客户端智能合约。此外,它存在速度较慢和费用较高的短板。例如,遇到类似于依赖于欺诈证明的Optimistic模型(如Optimism),它会遭遇提取时间超级漫长的情况。

本地验证模式,是流动性网络的模式,它采用局部验证,无须全局验证,因此其速度更快,费用更低。相对于来说,其资本效率高于外部验证模式,低于原生验证模式,同时,点对点的流动性网络的吞吐量也较大。当然,它也有不足,它在信息传递方面存在局限,无法做到通用化的信息传递。

跨链桥的阶段性趋势

跨链桥不同模式权衡不同。因此,在不同的阶段,根据用户对速度、费用、通用、安全性等方面的需求重点不同,不同模式的跨链桥可能会在不同阶段取得不同的成绩。比如,在早期,第三方验证者模式和点对点的流动性网络可能会因为在费用和速度等方面的体验优势,获得更快的发展速度。而随着人们对安全的重视,原生验证模式在后期也可能会逐步发展起来。

随着时间的流逝,一些跨链桥会逐渐取得上风,并成为跨链桥市场的主要玩家。随着多链和多L2持续深入发展,跨链桥会成为未来多链和多L2时代的重要一环,不可或缺。

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