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LayerZero 的多鏈野心：技術分析與生態項目一覽

2022-09-21

需要和可以被跨鏈的不僅僅是Token，還有各個協議的功能與服務。

原文標題：《LayerZero 的多鏈野心》

撰文：Tiga

LayerZero 技術簡析

LayerZero 是一個跨鏈通訊協議，可以將一條鏈上的「信息」傳遞到另一條鏈。 Layerzero 於21 年4 月完成了(2M 的種子輪融資，隨後分別於21 年9 月和22 年3 月分別完成了) 6.3M 和$135M 的融資。參投機構包括Binance Labs，Multicoin， Delphi，A16Z，Uniswap，Polygon，Coinbase 等一眾機構，投資陣容可以說是頂級了。

LayerZero 通過在鏈上部署一系列的智能合約（Endpoint）實現去中心化信息跨鏈服務。 Endpoint 上運行著超輕節點，「超輕」兩個字體現在該節點只提供指定區塊的Block header。傳輸過程中，通過Oracle 與Relayer 保證信息發送的有效性與安全性。

Endpoint 是一個部署在鏈上的合約，負責提供消息的發送與接收。 Relayer 和Oracle 功能職責是一致的，都是發揮預言機的功能，不過傳輸的內容有所不同，兩者相互獨立運行，再由接收鏈的Endpoint 對Relayer 和Oracle 發送來的信息進行驗證與匹配，提高LayerZero 的安全冗餘性。

具體的，LayerZero 將Endpoint 分成了三個部分，分別是Communicator，Validator，Network：

  • Communicator：面向Dapp 的接口，

  • Validator：在接收方是負責對信息進行核驗的環節，

  • Network：是面向其他鏈的Network 接受或發送信息的接口。

其具體步驟如下：

  • Step 1：A 鏈上的Dapp 與A 鏈上的Endpoint 交互產生一個交易TTT，會產生4 個參數，這些參數會通過LayerZero 發送給Communicator。四個參數分別是：

  • t：交易T 的唯一交易證明（transaction proof）

  • dst：目標鏈Endpoint 的標識符

  • payload：A 鏈的Dapp 要發送到B 鏈的數據

  • relayer_args：A 希望使用的Relayer 參數

  • Step 2： Communicator 將這些參數打包成Packet(dst,payload)，並與t 和relayer_args 一起發送到Validator。

  • Step 3：Validator 把t 與dst 傳遞到Network。

  • Step 4：Validator 將Packet(dst,payload)，t 和relayer_args 一起發送到Relayer。第四步與第三步是同時發生的

  • Step 5：Network 發送dstdstdst 與包含當前交易區塊的ID（cur_blk_id）發送給Oracle。

  • Step 6：Oracle 從A 鏈上獲取block header

  • Step 7：Relayer 從A 鏈上獲取交易T 的交易證明t，並存儲在鏈下。

  • Step 8：Oracle 確定交易T 已經在A 鏈上被提交後，將block header 發送給B 鏈的Network。

  • Step 9：B 鏈的Network 將接收到block hash（記為blk_hdr_hash）發送給B 鏈的Validator

  • Step 10：Validator 將blk_hdr_hash 發送給Relayer

  • Step 11：Relayer 接收到B 鏈發送的blk_hdr_hash 後，將與blk_hdr_hash 匹配的數據返回給B 鏈的Validator。

  • Step 12：B 鏈的Validator 將從Oracle 獲取到的blk_hdr 與從Relayer 獲取到的交易證明t 進行匹配，如果匹配通過，則會將Packet(dst,payload) 發送給Communicator。匹配失敗則直接忽略本次交易。

  • Step 13：Communicator 將Packet(dst,payload) 數據發送給B 鏈的Dapp，完成信息跨鏈

簡單說就是A 鏈的Dapp 告訴LayerZero 部署在A 鏈的Endpoint：「我要給B 鏈發個XXX 消息」，發送消息這個過程也可以看做是一次交易。當這個交易在A 鏈上鍊後，Oracle 會直接到A 鏈上檢查是否真的上鍊了，Relayer 也會去A 鏈上獲取這個交易的證明，Oracle 和Relayer 將它們獲取到的內容都發送給B 鏈的Endpoint，如果兩者內容匹配，則A 鏈的消息發送到了B 鏈上。反之，如果Oracle 和Relayer 獲取到的內容不匹配，則直接忽略該交易。

在安全層面，LayerZero 將安全性防禦分散到4 個點上，分別是Endpoint，Oracle，Relayer，還有鏈本身。它們之間是相互耦合的，這種分散結構可以使LayerZero 更安全。當其中某一部分遭受惡意攻擊時，其他部分會阻斷LayerZero 的流程，對惡意供給的部分進行隔離操作。這四個部分中，最薄弱的環節是Oracle 與Relayer，因為主流鏈的51% 攻擊難度與成本非常高，且51% 攻擊不是LayerZero 考慮與防禦的事情。 Endpoint 本質是智能合約，可以通過安全審計的方式盡量減小安全風險點。如果Oracle 與Relayer 沒有同時被攻擊，LayerZero 都可以保證其安全性。

在最壞的情況下，即Oracle 和Relayer 同時被劫持且相互串通時，Oracle 提供了惡意的block header，Relayer 提供了惡意的交易證明，且兩者提供的內容是匹配的。這種情況首先從概率上講非常小，因為Oracle 與Relayer 是相互獨立的組件，且LayerZero 使用的預言機服務是由Chainlink 提供的，安全性還是很有保障的。其次，在不知道特定的block header 的情況下，不可能針對一個block header 進行驗證交易證明。反之，根據一個交易證明也不能反推出block header。這是保證Oracle 與Relayer 安全性的根本，也是保證LayerZero 安全性的保障。

Layerzero 生態一覽

Stargate

Stargate 是基於Layerzero 搭建的第一個項目，致力於構建完全可組合的原生資產跨鏈橋協議。目前Stargate 支持Ethereum，BSC，AVAX，Matic，Arbitrum，Optimism 與Fantom 鏈，僅支持USDC，USDT，ETH 與STG 這四個token。

Stargate 的跨鏈方式與其他跨鏈橋不同，採用類似OTC 的方式進行跨鏈。在各個鏈分別建立流動性池，用戶在A 鏈流動性池中「質押」資產，在B 鏈流動性池中「贖回」資產，無需中間資產的參與，A，B 鏈之間的消息互通是通過LayerZero 實現。

作為LayerZero 的「親兒子」，Stargate 作用遠不止一個跨鏈橋，從Stargate 的文檔中也可以看出Stargate 的目標是作為資產跨鏈的技術提供商，讓更多的項目可以輕鬆使用Stargate，實現跨鏈的功能。所以Stargate 的業務需要分為2B 和2C 兩部分， 2B 的業務模式也遠比2C 的模式有想像空間，基於Stargate 可以向上搭建更為複雜的Dapp。

Hashflow

Hashflow 是一個主打零滑點，MEV 保護的跨鏈DEX，通過使用LayerZero 實現跨鏈消息傳遞。 Hashflow 目前支持Ethereum，BSC，AVAX，Polygon，Arbitrum 與Optimism 鏈。

作為一個DEX，Hashflow 並沒有使用AMM 模型，Hashflow 使用詢價（request-for-quote ，RFQ）方式的進行代幣交換，與訂單薄的方式非常相似。其具體機制為：交易者報價將A 鏈的1 個ETH 兌換成B 鏈的1000USDC，做市商將交易者在A 鏈的1 個ETH 發送到A 鏈上的流動性池，然後觸發B 鏈的合約將1000USDC 匯入交易者的B 鏈錢包中。

RadiantCapital

Radiant 是一個部署在Arbitrum 上基於LayerZero/Stargate 的多鏈借貸項目，目前僅支持USDC，USDT，DAI，BTC 和ETH 這五種Token。用戶可以選擇在Arbitrum 上抵押上述五種資產，從而藉出其他資產。目前Radiant 僅支持USDT 和USDC 的跨鏈借貸，即用戶可以在一條鏈上抵押資產，在另外一條鏈上借出USDT 或USDC。

SushiSwap

SushiXSwap 是SushiSwap 推出的跨鏈DEX，世界上第一個跨鏈AMM。基於LayerZero 的Stargate 協議打造，目前僅支持ETH 主網，Arbitrum，AVAX，Polygon，Fantom，BSC 與Optimism 網絡。 SushiX 交易過程如下圖所示，通過Stargate 的跨鏈功能將與Sushiswap 的多鏈流動性實現跨鏈DEX。

其他LayerZero 生態項目（部分還未上線）

  • @OmniBTC： 構建在Sui 和Aptos 的DEX+Lend+Bridge 的三合一dex

  • @rage_trade：Arbitrum 上的去中心化合約

  • @MugenFinance：基於Layerzero 的RealYield

  • @InterSwap：基於LayerZero 的Swap

  • @CashmereLabs：全鏈DEX

  • @holographxyz：全鏈NFT 的Mint，Bridge 協議

  • @OmniX_NFT：全鏈原生NFT 平台和交易市場

  • Moonbean：已集成LayerZero

  • Clearpool：將與LayerZero 集成

  • Angle Protoco：與LayerZero 集成

這裡列出的項目不全，其餘為列出的項目請讀者自行探索。

LayerZero 展望

需要和可以被跨鏈的不僅僅是Token，還有各個協議的功能與服務。隨著crypto 發展，當下的區塊鏈世界已經有了一堆值得稱讚的真正創新項目/ 協議，它們機製成熟，運行穩定，完全可以作為一個底層「零件」去被其他協議所使用。這些協議本身也是可編程，可組合，可交互的，並且web3 遠比web2 開放，包容。智能合約天然地暴漏出API，如果能夠打破鏈與鏈之間的隔閡，讓流動性與用戶可以自由，便捷的穿梭於各個協議之間，各條鏈之間，開發者可以創造出更多更具想像力的「東西」，DeFi 也可以再進化，不斷拓寬crypto/web3 的邊界。

未來的區塊鏈世界會是怎麼樣的？ LayerZero 會給區塊鏈有哪些改變，產生什麼樣的影響？不知道，不過可以確定的是，未來區塊鏈的發展一定是朝向互聯互通的方向進行，即便捷用戶又方便開發者。萬維網的發明人蒂姆·伯納斯·李（Tim Berners-Lee）談到設計原理時說過：「簡單性和模塊化是軟件工程的基石；分佈式和容錯性是互聯網的生命。」將各個鏈上的成熟協議模塊化的串並聯使用，未來一定會迸發出web3 的killer App。天才需要舞台，也需要錘子和釘子，LayerZero 可以作為web3 天才們的錘子和釘子。

合理且保守預計，未來區塊鏈的gas 費會降低好幾個數量級，DeFi 的用戶也會增長幾個數量級，龐大的市場需求催生出鏈與鏈之間的「遠洋貨輪」，跨鏈的費用由於邊際效應而無限趨近於0。費用的降低是擴大規模的必要條件，正如動力電池價格十年下降了10 倍，電動汽車走向千家萬戶。

  • 202209：LayerZero 更新V2 版本：

  • 將支持非EVM 鏈

  • 推出LayerZero Scan

  • 降低20% gas fee

  • 安全補丁

Reference：SushiXSwap – A Crosschain DEX to rule All the PoolsLayerZero：Trustless Omnichain Interoperability ProtocolLI.FI: The Cross-Chain Money Lego

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