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讀懂ZetaChain：多鍊與跨鏈通訊新競爭格局

2024-03-19

作者：Ac-Core， YBB Capital研究員；翻譯：0xjs@金色財經

前言

ZetaChain (ZETA) 是一個1 層區塊鏈，旨在彌合各種區塊鏈網路之間的差距。利用Cosmos SDK 和Tendermint 共識機制，它使開發人員能夠自訂建置可擴展的可互通應用程式。該平台允許去中心化應用程式（DApp）利用多個區塊鏈的能力來解決當前的跨鏈協議問題並實現全鏈跨鏈功能。全鏈智能合約和ZetaEVM 引擎的使用促進了互通性，使ZetaChain 成為中央整合中心。

ZetaChain 運作原理

圖片來源：ZetaChain官網

ZetaChain利用Cosmos SDK，以Tendermint共識引擎和權益證明（PoS）模型為基礎，展現了獨特的全鏈互通能力。它使用自己的代幣作為Gas費用，具有擴展全鏈EVM智能合約的優勢。正如Jed Barker 所解釋的，ZetaChain 的運作方式如下：

  • 全鏈智能合約：ZetaChain 的核心是可以與多個區塊鏈互動的智慧合約。這些智能合約由ZetaEVM 引擎支持，該引擎兼容以太坊虛擬機，允許跨區塊鏈數據交互；

  • 無縫資產轉移：簡化區塊鏈之間的資產轉移，無需複雜的橋接。這包括支援沒有原生智慧合約功能的區塊鏈，例如比特幣；

  • 跨鏈訊息傳遞：對於更簡單的資料交換（例如NFT傳輸），ZetaChain提供跨鏈訊息傳遞能力，促進不同網路之間的輕量級資料傳輸；

  • 管理外部資產：ZetaChain 將其功能擴展到管理其他區塊鏈上的資產，將智慧合約邏輯應用於通常缺乏此功能的鏈。

ZetaChain架構

與其他架構一樣，Zeta 可以提供眾多的跨鏈訊息傳遞功能，但其獨特的優勢在於支援全鏈EVM 合約，被稱為「帶智能合約的THORChain」或「帶EVM 的Axelar」。它是使用Cosmos SDK 和CometBFT 共識來創建PoS 區塊鏈，類似於THORChain。 Zeta 利用ZETA 代幣作為跨鏈訊息傳遞的路由代幣。

解釋如下：ZetaCore 是產生區塊並運行Layer1 的客戶端，與其他PoS 區塊鏈類似。 ZetaClient負責跨鏈操作，其他節點同時運行ZetaCore和ZetaClient。 Zeta 節點執行三個關鍵功能：驗證、觀察和簽名，每個功能由每個節點內的不同角色操作。此架構支援兩個關鍵功能：全鏈智慧合約和跨鏈訊息傳遞。

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圖片來源：Delphi Creative

· 驗證者：標準CometBFT 驗證者，與其他PoS 鏈上的驗證者一樣，質押ZETA 並對區塊進行投票；

· 觀察者：觀察者需要運行外部鏈的全節點，分為排序者和驗證者。排序者監督外部鏈上的事件並將其發送給驗證者，驗證者對事件進行投票以達成共識。排序者的作用只是確保有效性；任何節點都可以對交易進行排序。這使得運行Zeta 節點比運行標準鏈的成本更高，類似於THORChain，這也是THORChain 沒有添加Solana 支援的原因之一；

· 簽署者：節點共享ECDSA/EdDSA 金鑰，只有絕大多數（2/3）節點能夠在外部鏈上簽署交易。簽署者是Zeta 在外部鏈上託管資產和簽署資訊的方法。在以太坊等智慧合約平台上，它們可用於與智慧合約和託管資產交互，以及比特幣和狗狗幣等非智慧合約鏈上的託管資產。白皮書中的下圖顯示了簽名圖表。

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圖片來源：Delphi Creative

跨鏈訊息傳遞

CCMP 透過使用ZetaChain 作為中介來實現其他鏈之間的資訊路由。其他協議，例如LayerZero、Axelar、IBC、Chainlink CCIP，以及某種程度上的THORChain，也在這個方向競爭。然而，對於ZetaChain 來說，他們的跨鏈訊息傳遞協議是使用其原生代幣ZETA 實現的，這從根本上將其與競爭對手區分開來。除THORChain 外，其他競爭對手並不依賴其原生代幣進行價值轉移。白皮書中的一個跨鏈DEX 範例直觀地展示了ZETA 在訊息傳遞中的作用。在此範例中，如果使用者想要在Polygon 上將1.2 ETH 兌換成以太坊上的USDC，則路徑為：

1.在Polygon AMM 上將ETH 兌換為ZETA；

2、將ZETA寄至ZetaChain；

3.將ZETA 從ZetaChain 路由到以太坊；

4.在以太坊上將ZETA 兌換為USDC；

5.用戶收到以太坊USDC。

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雖然邏輯上可行，但該解決方案需要大量資金，這在一定程度上削弱了其與Squid 和UniswapX 等意圖協議以及Circle 的CCTP 的競爭力，後者作為結算賽道佔據了相當大的市場份額。除了資本效率之外，跨鏈訊息傳遞也是一個競爭激烈的競技場。

跨鏈智能合約

在Zeta 上部署跨鏈智能合約為開發人員提供了許多好處，而不僅僅是使用Zeta 和zEVM 來促進交易。首先，它可以與原本不支援智能合約的資產進行交互，例如BTC、DOGE、LTC。其次，透過將應用程式狀態定位在Zeta上，最大限度地減少漏洞攻擊面，並且不依賴ZETA代幣的流動性進行價值轉移。在其競爭對手中，除了Axelar 採用CosmWasm 而不是EVM 之外，目前沒有其他協議提供此類產品，迄今為止也沒有看到任何採用。

ZetaChain的跨鏈智能合約由TSS協議支持，驗證者在外部鏈上運行全節點並共享簽名，因此他們可以代表ZetaChain及其用戶託管資產。然後zEVM 就能夠根據需要操縱這些資產。需要注意的是，例如，在這個過程中，BTC 並不是直接從比特幣轉移到Zeta，而是轉移到由Zeta 驗證者託管的地址，然後在ZetaChain 上表示，類似於THORChain 如何為協議託管的BTC新增智能合約功能。

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圖片來源：Delphi Creative

在此框架下，Zeta有能力開發許多獨特的協議，例如：

  • 由BTC 支援的跨鏈CDP 穩定幣；

  • BTC、DOGE、LTC 和其他非智慧合約資產的貨幣市場；

  • 跨鏈Perp DEX；

  • 跨鏈收益聚合器；

  • BTC AMM。

從根本上說，ZetaChain的zEVM和ZetaClient的結合的獨特之處在於它對不直接支援智能合約的鏈上資產的託管和控制。雖然大多數跨鏈平台都用作後端基礎設施，但ZetaChain 有助於在ZetaChain 上創建自己的加密貨幣經濟。

ZETA 代幣的實用性

ZETA 作為ZetaChain 生態系統的基石，在可編程性和治理方面發揮著至關重要的作用。 ZetaChain 以其互通性和對跨鏈dApp 的支援而著稱，關鍵網路活動依賴ZETA。

ZETA 代幣的主要功能包括：

  • 網路激勵：ZETA 代幣透過區塊獎勵來激勵驗證者，從固定池過渡到可變通膨。該系統使驗證者的利益與網路的長期安全保持一致；

  • 交易費用：ZetaChain 內的交易需要ZETA 來支付Gas 費用，這些費用將分配給驗證者和網路參與者，有助於防止垃圾郵件和DDoS 攻擊；

  • 跨鏈訊息傳遞和價值轉移：對於跨鏈交易，ZETA 在源鏈上燃燒並在目標鏈上鑄造，無需創建新的包裝資產；

  • 核心流動性池：ZetaChain的流動性池由ZETA和其他資產組成，促進用戶交易並向流動性提供者支付費用和獎勵；

  • 治理角色：ZETA 持有者參與網路治理，影響關鍵決策和政策變化，以確保網路與社群一起發展。

總體而言，ZETA 的多面向實用性支持ZetaChain 的安全性、效率和去中心化治理，使其成為網路功能的重要組成部分。

ZETA 代幣經濟與發行

ZETA 代幣的初始總供應量設定為21 億枚，計畫四年後每年通膨率約為2.5%。代幣分配（參見參考連結1）策略性地分配到生態系統的各個部分：

  • 用戶成長池（10%）：旨在透過空投和社群獎勵擴大用戶群；

  • 生態系統成長基金（12%）：支持生態系統發展，幫助合作夥伴和dApp 開發者；

  • 驗證者獎勵（10%）：對於區塊獎勵，在初始階段後過渡到基於通貨膨脹的網路安全獎勵；

  • 流動性激勵（5.5%）：鼓勵核心ZRC-20池的流動性，這對於有效的價值轉移至關重要；

  • 協議金庫（24%）：資金運作、開發和生態系統強化；

  • 核心貢獻者、顧問和購買者（22.5%和16%）：獎勵對ZetaChain的發展和成長的貢獻。

跨鏈DEX

與目前的跨鏈部署不同，ZetaChain 作為協定的基礎層，可實現所有不同部署之間的流動性互通性。例如，ZetaChain 上的用戶可以將保證金存入中央合約並持有GMX 部位。這構成了Zeta跨鏈應用的核心前提（倉位管理層位於Zeta上），這意味著想要利用GMX的全部流動性的用戶需要使用ZetaChain。

除了確保執行品質之外，還有兩個關鍵優勢：

  • 與MUX 聚合器類似（請參閱參考連結2），它允許跨各種流動性來源拆分資產訂單；

  • 無需手動連接所有相關鏈即可存取更多交易對。

ZetaChain 上的智慧合約可以直接將所需的保證金金額存入相關鏈，以及如何使用這些資產的說明。雖然這個過程在技術上不需要ZetaChain，但它可以透過以下方式增強用戶體驗：

  • 促進鏈間互動；

  • 允許綜合管理而不是孤立管理。

DEX 領域的市場領導者UniSwap 可能會將其營運中心從以太坊轉移到任何其他鏈。然而，理論上，透過部署在ZetaChain 上並使用ZRC-20 標準，使用者可以（跨任何鏈）換入和換出任何資產，並在他們選擇的任何鏈上託管所述資產。

ZetaChain的競爭對手

LayerZero

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圖片來源：LayerZero官網

在跨鏈轉帳市場上，LayerZero是ZetaChain最大的競爭對手。雖然LayerZero不參與全鏈智慧合約領域的競爭，但LayerZero在跨鏈轉帳方面的市場地位非常穩固。 LayerZero的主要優勢來自於Stargate，其次是LayerZero對OFT標準的推廣（為跨鏈代幣轉移提供了新的解決方案，使得不同鏈之間的代幣轉移更加簡單、高效）。

LayerZero架構

簡單介紹一下，LayerZero 是一個允許「用戶應用程式」跨區塊鏈發送訊息的協議。該架構由4 個主要部分組成：

  • 使用者應用程式：與LayerZero Endpoint互動並發送/接收訊息的合約（例如Stargate）；

  • LayerZero Endpoints：一系列不同鏈上的智能合約（目前支援超過40 個，請參閱參考連結3）。 Endpoint允許使用者協定透過LayerZero 後端發送訊息，由4 個模組組成：Communicator、Verifier、Network 和Libraries。前三個模組在所有鏈上都是標準化的，而Libraries是根據不同的鏈邏輯定制的，使LayerZero能夠快速添加更多的鏈；

  • 預言機：負責從一條鏈讀取區塊頭並將其發送到另一條鏈。目前，此角色預設由Chainlink 承擔，但自2023 年9 月起，與Google Cloud 的新合作關係已取代Chainlink 成為預設角色；

  • 中繼器：與中繼器類似，但它們獲取證明而不是區塊頭。儘管應用程式本身可以充當中繼器，但它實際上是由LayerZero 處理的。

這種設計本質上可以歸結為2/2 多重簽名，其中主要的信任假設是Google Cloud 和LayerZero 不會串通。依賴這些鏈下組件（如預言機和中繼器）可以受益於輕量級、廉價且可擴展的架構，但也有依賴兩個中心化實體的缺點，可能使其面臨審查風險。

Axelar

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圖片來源：Axelar官網

與LayerZero相比，Axelar的結構與Zeta更相似，但也有顯著差異。與ZetaChain 一樣，Axelar 也是使用Cosmos SDK 開發的。但它並不直接託管EVM，因此不支援與Zeta相同類型的全鏈智能合約。因此，Axelar的目標市場是跨鏈訊息傳遞，類似LayerZero。

Axelar架構

Axelar 是一條PoS 鏈，具有驗證者集和質押代幣AXL，由以下元件組成並處理資訊：

  • 跨鏈GMP 請求：允許應用程式跨鏈發送任意資料的API。這些訊息請求被發送到Axelar 網關（​​使用區塊鏈技術將數位貨幣從一個位址轉移到另一個位址的線上平台或數位系統）；

  • 網關：用戶/應用程式發起的跨鏈訊息從來源鏈路由到目標鏈的第一站。對於EVM 鏈來說，這些是智能合約，而對於Cosmos 來說，這些是應用程式邏輯。網關由使用MPC 的Axelar 驗證者保護，其份額由AXL 代幣委託加權；

  • 訊息處理和中繼器：中繼器監聽事件（網關資訊）並將其提交到Axelar 網路進行處理。雖然任何人都可以運行中繼器，但沒有激勵機制，中繼器由Axelar 運作；

  • 資訊驗證：驗證者對從中繼器收到的資訊進行投票。每個Axelar驗證者為每個源鏈運行一個完整節點，以便能夠驗證訊息的有效性。與典型的Cosmos PoS 區塊鏈相比，驗證者依賴輕客戶端和IBC 進行訊息傳遞，而Axelar 驗證者需要更多資源。從某種意義上說，該模型的可擴展性不如LayerZero 廣泛，但它提供了更高程度的去中心化。 Axelar 透過額外的監聽獎勵來激勵其驗證者；他們支持的鏈越多，獲得的獎勵就越多。從長遠來看，支援的鏈需要從跨鏈活動中產生足夠的費用，因為支援運行超過50 個全節點的驗證者的代幣獎勵將會耗盡。支援每條鏈可能並不可行；相反，它們可能會集中在主要的流動性鏈上；

  • 向目標鏈提交資訊：中繼器監聽來自Axelar 驗證者的授權資訊並將其推送到目標鏈的網關。一旦目標鏈收到已批准的訊息，其有效負載就會被Axelar 驗證者標記為批准。現在，任何人都可以執行該有效負載；

  • Gas 和執行器服務：最後一步，Axelar 在EVM 鏈上部署一個名為「Gas Receiver」的合約，用於在目標鏈上支付Gas 費用並執行跨鏈負載（將其發送到所需的應用程式） 。用戶可以使用源鏈的Gas 代幣進行支付，而Axelar 則從目標鏈的Gas 中抽取分成。

總體而言，除了在自己的鏈上支援EVM之外，其結構與ZetaChain類似，只是在自己的鏈上支援EVM。在安全性方面，Delphi Research認為它比LayerZero的2/2模型更安全，儘管它仍然存在一些缺點。由於應用程式可以運行自己的中繼器，因此Google 和LayerZero 之間串通的可能性非常低。

Chainlink CCIP

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圖片來源：Chainlink 官方

跨鏈互通協定（CCIP）與其他跨鏈訊息平台沒有太大區別，使用者在一條鏈上發送訊息，訊息被轉發到CCIP，然後CCIP將訊息轉發到目標鏈。 CCIP 的與眾不同之處在於它如何利用Oracle Networks，以及增加另一個實體：風險管理網路（Risk Management Network，RMN）。

CCIP分為鏈上和鏈下兩部分。

鏈上組件：

  • 路由器：發起跨鏈交易。將交易路由到特定於目的地的OnRamp 合約，從目標鏈的OffRamp 接收訊息，並將其路由到最終用戶/合約；

  • 提交儲存：提交DON 將來源鏈的Merkle 根儲存在目標鏈上。 Merkle 根必須經過風險管理網路的「驗證」；

  • OnRamp：每個鏈一份合約（區塊鏈到區塊鏈）。驗證資訊並追蹤代幣傳輸/資訊、管理計費等。由Committing DON 監控；

  • OffRamp：與OnRamp 類似，每支鏈一份合約。使用提交並「驗證」的Merkle Root 驗證執行DON，確保訊息的真實性，並將訊息傳遞給路由器；

  • 代幣池：代幣可以是“鎖定並鑄造”或“燃燒並鑄造”，具體取決於代幣。例如，由於CCIP 沒有鑄造權，因此必須鎖定和鑄造原生Gas 代幣。如果與CCTP 集成，USDC 可以「銷毀並鑄造」；

  • 風險管理網路合約：包含可以「驗證」（核准）或「無效」（不核准）交易的風險管理網路節點清單。

鏈下組件：

  • Committing DON：如前所述，Committing DON 監控OnRamp 合約事件，等待來源鏈結果，並創建Merkle Root（由法定Committing DON 預言機節點簽署），最終寫入目標鏈的Commit Store 合約中；

  • 風險管理網絡：一個節點網絡，本質上是對DON 提交的Merkle 根進行雙重檢查。他們監控OnRamp 合約以及Committing DON 在提交儲存中發布的內容。如果RMN 不「驗證」（即驗證/確認）Merkle Root，CCIP 將凍結；

  • 執行DON：與提交類似，但監督風險管理網路等資訊。一旦RMN 發出“驗證”，執行DON 就會呼叫OffRamp 合約來完成目的地的CCIP 交易。

總結

事實上，要打破鏈間的隔離效應，解決「多鏈通訊」和「跨鏈通訊」問題至關重要。與其他解決方案相比，ZetaChain專案的核心優勢在於其跨鏈互通能力，使不同區塊鏈之間的互通性成為可能，解決當前區塊鏈碎片化和缺乏互通性的問題。它的目標是使全鏈dApp 能夠直接與不同的區塊鏈進行本地交互，而無需包裝或橋接任何資產。然而，與ZetaChain連接的外部鏈存在安全風險，可能導致雙重支出、審查、重組、硬分叉、鏈分裂等。

目前，LayerZero和Axelar在跨鏈資訊應用方面處於領先地位。然而，現在宣布誰是最終領導者還為時過早。在期待ZetaChain新解決方案的同時，也期待LayerZero、Axelar、Chainlink CCIP等的不斷迭代與創新。

參考資料:

1. The Future Opportunity for Full-Chain Applications https://members.delphidigital.io/reports/zetachain-part-2-the-opportunity-ahead-for-omnichain-applications#consumer-aggregation-apps–improving-the -on-chain-derivatives-experience-56d5

2. What is ZetaChain? https://www.datawallet.com/crypto/what-is-zetachain

3. The Competitive Landscape of Blockchain Bridging https://members.delphidigital.io/reports/zetachain-part-1-a-competitive-landscape-of-blockchain-bridges#architecture-ed17

Additional Links:

1. Zeta Token Distribution https://www.zetachain.com/docs/about/token-utility/distribution/

2. MUX Aggregator Whitepaper https://docs.mux.network/protocol/overview/leveraged-trading-aggregator

3. Supported Contracts by LayerZero https://layerzero.gitbook.io/docs/technical-reference/mainnet/supported-chain-ids

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