跨鏈三難困境和模塊化解決思路

隨著Amarok 升級完成後，這將為建設者打開大門，允許他們在Connext 之上構建他們能想到的任何類型的跨鏈應用。

作者：Arjun Bhuptani，ConnextNetwork

編譯：元宇宙之道

在這篇文章中，Arjun Bhuptani 總結了目前Connext 跨鏈協議存在的問題（例如費用高、速度慢等），然後他還解釋了Connext 如何通過稱為Amarok 的升級解決這些難題，而其原理就是結合Connext 和Nomad 的跨鏈機制。

在作者看來，與區塊鏈本身類似，沒有一種整體架構可以為我們提供跨鏈所需的所有理想屬性，但我們可以通過模塊化的協議棧來接近實現最佳的跨鏈方式。

升級動機

這次升級的動力是解決網絡中不同類型的參與者遇到的關鍵問題。

終端用戶面臨的問題

1. Gas 成本：當前的跨鏈流程依賴於兩個階段的準備/履行過程來完成跨鏈交互，這不容易批量化處理；

2. 簽名Claim：完成交易需要用戶簽名消息以Claim 資金。這可以讓Connext 實現信任最小化，但這個過程也很痛苦，因為它要求用戶在簽名之前保持在線。

3. 資金鎖定風險：用戶交易與router 的關係為1:1。如果router 離線或在流程中途失去與鏈的連接，則用戶的資金可能會被卡住，最多可能有72 小時。

4. 速度：因為用戶必須為他們的tx 綁定到一個給定的router，所以特定router 經歷的任何延遲都會傳遞給用戶。

5. 流動性碎片化：router 提供的流動性依賴於路徑，這意味著它在給定的一對鏈之間是可用的。而隨著跨鏈數量的增長，用戶進行大額交易會變得更加困難。

開發者面臨的問題

1. 鏈外依賴：該領域的大多數集成僅為合約，但Connext 目前需要運行客戶端SDK 來為給定交易找到router。

2. 簽名Claim：claim 的需要要求開發人員跟踪正在進行的tx，並提示用戶在正確的時間簽名。與簡單的鏈上tx 相比，這增加了很多開銷以及復雜性。

3. 沒有通用消息傳遞：Connext 目前已支持了跨鏈調用合約，但這只能在某些情況下安全地完成。要求開發人員在什麼時候可以使用這個功能，以及什麼時候不能使用這個功能，這是一個很大的障礙。

Router 面臨的問題

1. 再平衡：Router 在目標鏈上發送資金，在來源鏈上接收資金。這意味著他們的流動性在鍊或rollup 二層網絡之間移動並且可能會被卡住，從而降低資本效率。

2. ROI 不明確：眾所周知，Router 的投資回報率難以準確跟踪，因為兩階段的流程，意味著跟踪回報所需的數據分散在各個鏈中。

3. 活性問題：如上所述，如果Router 在交易過程中不可用，用戶資金最多可被鎖定72 小時。這種活性問題增加了Router 的難度。

4. Gas 惡意攻擊：用戶或Router 可以協同取消交易。然而，當這種情況發生時，沒有明確的機制來補償預付gas 成本。

最初的解決方案是什麼？

Connext 最初計劃通過以下組合來修復以上這些問題：

1. 激勵措施——例如，使用vAMM 定價‌來激勵再平衡以及使用罰沒機制來增強系統活性；

2. 錢包集成——通過將Connext SDK 代碼移植到錢包中，可以從開發者和用戶那裡抽像出“簽名claim”的流程；

Connext 的重點一直是確保交易盡可能減少信任，而上述障礙是為了實現這種安全性而做出的權衡。

而在過去的幾個月裡，Connext 研究出了一種更好的體系結構，它可以在不引入信任的情況下避免上述問題。

模塊化跨鏈方案

這種思維突破來自於Connext 與Nomad 的緊密合作。 Nomad 是一種optimistic 跨鏈橋協議，它可以提供在任何鏈上充分錶達且信任最小化的通信，但權衡的代價是30 分鐘的延遲。

與區塊鏈本身類似，沒有一種整體架構可以為我們提供跨鏈所需的所有理想屬性，但我們可以通過模塊化的協議棧來接近實現最佳的跨鏈方式。

模塊化跨鏈堆棧

新的流程

新的設計流程大量使用了Nomad 協議，該方法不需要簽名，而是簡單地允許任何router 為用戶交易提供資金並執行調用，並對通過Nomad 的資金進行claim。

由於沒有預先明確指定router，因此存在router 可以在mempool 中相互競爭以完成給定交易的風險。這是一個次優的結果，因為輸掉這場比賽仍然會讓router 消耗gas。為了解決這個問題，開發者引入了一個定序器（在概念上類似於rollup 定序器），它負責從router 那裡收集出價（嘗試的交易），並將它們批量發佈到鏈上。

請注意，Connext 中的定序器角色不會以任何方式影響系統的資金安全。相反，它只是一種機制，旨在公平地在router 之間分配費用收入/工作，如果給定（a）用戶tx 的所有router 出價的數據可用性，以及給定（b）選擇中標的一個確定過程，則可以無需信任地完成。 Connext 目前正在研究解決這個問題的方法，包括讓定序器將數據發佈到自己的rollup 中，或者讓router 和定序器達成Tendermint 共識。

相關的變化

Amarok 升級將實現更好的跨鏈流程和功能集，它可以解決我們之前提到的一些問題：

1. 簡化流程：不再是帶有簽名的兩階段流程，所有的交易現在都發生在發送鏈的單筆交易中，這簡化了用戶體驗和開發者體驗。 Connext 也不再需要取消，從而消除了router 的gas 惡意攻擊成本。

2. 1-of-N 路由：任何router 都可以完成用戶的交易，這消除了用戶資金鎖定的可能性，並顯著降低了對router 的活性要求。這也完全消除了開發人員對鏈下代碼的需求。

3. 更簡單的流動性：Router 在交易的目標鏈上接收流動性，即他們提供流動性的地方。流動性也不再依賴於路徑，這消除了再平衡難題和碎片化問題，大大提高了資本效率和可用性。

4. 更便宜和更快的交易：新流程將鏈上調用的數量從4 減少到了2，這使得交易不僅變得更便宜，也變得更快了。

5. 任意消息傳遞：Amarok 升級帶來的最令人興奮的改進，在於開發人員現在能夠構建各種跨鏈dapp，這解鎖了JS 風格的異步開發等強大功能（包括對Solidity 回調的支持）。

下一步是什麼？

Connext 目前在運行一個帶有Amarok 升級的專用測試網，而在未來的幾週，一個功能齊全的公共測試網將可供任何人使用。

而在5 月份，Connext 計劃完成升級審計，並於6 月份進行主網升級。

隨著Amarok 升級完成後，這將為建設者打開大門，允許他們在Connext 之上構建他們能想到的任何類型的跨鏈應用，以下是開發者們已經討論過的一些早期用例：

1. 在單筆交易中跨鏈連接DEX 流動性；

2. 跨鏈金庫策略管理；

3. 關鍵協議操作，例如跨鏈複製/同步全局常量（如PCV）；

4. 在不引入預言機的情況下將UniV3 TWAP 引入每條鏈；

5. 與鏈無關的veToken 治理；

6. 元宇宙與元宇宙之間的跨鏈互操作；

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