跨鏈橋在以太坊 PoS 時代，還有哪些機會？_以太坊

作者：AaaahWeb3

2022年9月中旬，以太坊執行層與權益證明共識層于區塊高度15537393觸發合并機制，并產出首個PoS區塊，自此以太坊正式放棄了PoW共識模式轉為PoS。

5月8日，據以太坊官方網站數據顯示，信標鏈?ETH?質押?APR已達到?7.69%?高位，當前?ETH?質押總量約為17,915,432?枚，驗證節點數量為?561,951?個。歷史數據顯示，以太坊?ETH?質押?APR?一般維持在?4%?左右，此前曾于三月底突破?5%，四月下旬觸及?6.44%?高點。

按照以太坊共識機制的設計，參與質押并正常執行簽名任務的Validator會獲得收益，以此激勵用戶質押以太坊，共同參與網絡共識，使網絡更加去中心化，提升網絡安全程度。Merge對以太坊生態甚至是整個區塊鏈的格局都會帶來影響，但目前行業內普遍認為不會改變未來多鏈繁榮的走向。

作為以太坊與其他多鏈生態鏈接的基礎設施，跨鏈橋亦是DeFi潮流中必不可少的一環，備受市場關注。各種跨鏈項目相繼而出，十分火熱。?與此同時，針對跨鏈橋的黑客攻擊也層出不窮，其主要原因是隨著跨鏈用戶的增多，流動性不斷增長，跨鏈橋合約中鎖入大量資金，同時由于資產跨鏈邏輯的復雜性，大多跨鏈橋的安全性有待進一步加強。不斷增加的總鎖定價值(TotalValueLocked，簡稱TVL)既讓跨鏈橋項目因為用戶量的增加而感到高興，同時也對如何處置鎖入的大量資金展開思考。

Nervos跨鏈橋Force Bridge已經支持與BSC的跨鏈資產互跨:據官方消息，Nervos上的跨鏈橋Force Bridge已經支持BSC與Nervos兩條鏈之間的資產互跨。1月13日上午9點，Nervos首個去中心化交易平臺YokaiSwap將啟動BNB的ILO。另外，YokaiSwap將于1月15日上線YOK/BNB、CKB/BNB流動性挖礦。[2022/1/12 8:44:29]

以太坊2.0質押的到來也許會給跨鏈橋的破局發展帶來一種全新的思路。

詳解以太坊質押獎勵機制

按照以太坊2.0的設計,?用戶要在執行層質押至少32個ETH，才能被納入Validator列表。由信標鏈通過randao機制隨機選擇出來的validator，在每個周期內會被賦予多種角色，完成角色所擔當的簽名任務即獲得收益。

質押分配的主要共識角色和收益包含：

Proposer打包區塊數據，區塊中每包含一個合法的Attestation和SyncCommittee的簽名都會獲得一部分收益，按照目前的質押數據，每出一個區塊所獲的獎勵約0.028ETH,?每個validator平均每61天被分配一個slot的出塊角色。另外Proposer還將獲得執行層對應區塊的扣除燃燒部分后的交易手續費。

dFuture正式上線BSC/Heco跨鏈橋:據官方消息，dFuture于2021年10月27日15點正式上線BSC/Heco跨鏈橋。本次跨鏈橋上線，同步支持火幣生態鏈Heco和幣安智能鏈BSC之間的DFT資產跨鏈，還可支持不同錢包地址之間的資產互轉，整個過程僅耗時3-5分鐘。

本次跨鏈的實現，標志著DFT多鏈生態逐漸被打通，為dFuture未來產品內的跨鏈生態發展帶來更好的基礎支持。[2021/10/27 21:01:37]

Attester需要對分配的slot進行Attestation。在周期結束后根據Attester的Attestation數據進行收益計算。按照目前質押數據，每個活躍的Validator按協議完成Attestation任務后，一個周期的收益約為14506Gwei,一天的收益約為0.00326ETH。

SyncCommittee對分配的同步周期內的slot進行簽名，被打包至區塊后會獲得收益。根據協議，每256個Epoch會隨機選取512個validator作為SyncCommittee成員，對同步周期內的slot進行簽名。按照44w的validator估算，每個validator平均每977天會被選為一次SyncCommittee成員。每個同步周期完成簽名任務獲得的收益約為0.119ETH。

NEW ERA跨鏈橋已正式上線，可橋接以太坊和幣安智能鏈生態:10月21日消息，以太坊二層項目NEW ERA跨鏈橋已正式上線，可將以太坊生態和幣安智能鏈生態橋接起來，提升雙方的互操作性和Token的流動性。目前其第二階段也已開始，屆時用戶可以通過該資產橋實現跨層資產轉移，且無需等待原生橋的挑戰期。在Beta版本階段，NEC將以優惠手續費的方式向社區提供資產跨層服務。[2021/10/21 20:46:27]

除此之外，如果部分Validator沒完成對應角色的任務，獲得的收益將減少，甚至被扣除部分余額作為處罰。若部分Validator發生多簽作惡行為，則會被懲罰掉大量余額并不再能重新獲取收益。另外，Validator可選擇自愿退出。

跨鏈橋面臨的挑戰

在以太坊和其他新興區塊鏈發展得如火如荼之際，作為多鏈生態基礎設施的跨鏈橋卻在發展上遇到了一些瓶頸，以太坊創始人Vitalik更是直指跨鏈橋存在基礎安全限制。根據目前業界主流的跨鏈協議設計，跨鏈過程中，用戶在原鏈上將所需跨鏈的資產鎖入跨鏈橋智能合約，跨鏈橋在目標鏈上從流動性池中解鎖對應跨鏈資產給用戶，或者mint出對應額度的映射資產發給用戶，同時收取部分手續費以支付網絡交易費用。

QuarkChain提出可即時存入提取的Optimistic跨鏈橋方案:10月8日消息，QuarkChain今日在推特介紹其設計的一種新的Optimistic橋方案，可以用于任意兩個基于EVM的Layer1協議之間進行跨鏈存入提取，操作可立即完成且不要求兩個協議間使用相同的共識。

QuarkChain提出的方案是基于兩條EVM鏈間（即橋）ERC20 Token的Optimistic跨鏈傳輸，能夠實現即時存入提取，而非大多數橋需用戶較長時間等待的兩步（請求/挑戰）機制。其基本設計思想在于，滿足一定前提條件（有質押且可信）時，允許所有人無限鑄造標的Token。[2021/10/8 20:13:53]

根據該設計，隨著用戶跨鏈活動的增多，跨鏈流動性也不斷增加，跨鏈資產會被鎖入跨鏈橋合約，計入跨鏈橋TVL。比如，用戶將ETH從以太坊跨到BNBChain進行DeFi活動，用戶在以太坊上的以太資產會被鎖入跨鏈橋在以太坊的智能合約，同時增加跨鏈流動性，只有當用戶從其他鏈再跨回以太坊時，對應鎖定的資產才能進行解鎖。

而一般的DeFi活動都需要進行質押或有一定的鎖定周期，由此，以太坊上鎖入合約的資產會產生堆積，隨著用戶資產跨出的增加，TVL不斷升高。從而吸引了越來越多的黑客攻擊行為。22年初Wormhole跨鏈橋被攻擊，黑客提取$300M。幾個月后，跨鏈橋Nomad被發現合約中初始化參數不當引入驗證漏洞，攻擊導致$200M被提取。Chainalysis數據顯示，截止2022年前三季度，?69%的黑客攻擊損失來自于跨鏈橋項目。

YouSwap于4月10日上線ETH/HECO跨鏈橋:據YouSwap最新消息，平臺將于4月10日12:00上線ETH/HECO跨鏈橋兌換功能，并將在下午18:00開啟HECO頭礦，具體時間以官網為準。

去中心化交易所YouSwap于3月26日，正式上線并開啟流動性挖礦，第一條公鏈搭建在以太坊網絡上，第二條公鏈HECO將于4月10日上線。并同時開啟“From ETH to HECO”的跨鏈橋兌換功能，用戶可以通過跨鏈橋功能實現資產從ETH主網到火幣主鏈HECO的跨鏈轉換。目前YouSwap支持YOU/USDT、BTC/USDT、ETH/USDT、YOU/UNI、YOU/LINK、YOU/ETH6個交易對的流動性挖礦及YOU的單幣挖礦。截至4月6日15時，平臺挖礦產出市值總計275758.24（USDT），累積交易總額達1481810.11（USDT），YOU 價格報$0.56，漲幅達1120%。[2021/4/6 19:50:16]

圖?黑客攻擊分布圖，來源于?Chainalysis?

同時隨著DeFi生態的完善和不斷進化，各種跨鏈項目涌出，競爭逐漸激烈，跨鏈橋除了不斷接入新的項目，提供更加便宜的跨鏈服務之外，缺少新的吸引力來留住用戶。

而針對以上跨鏈橋面對的挑戰，CrossChainToEarn也許正是解決問題的新思路。

以太坊2.0?帶來的CrossChainToEarn機遇

如果跨鏈橋合理利用鎖入資產，一方面能為跨鏈用戶提供額外收益，為項目吸引更多用戶，另一方面也能使資金分散，避免大量資金聚集引來層出不窮的黑客攻擊。結合以太坊2.0PoS質押活動來說，跨鏈橋合理利用用戶在以太坊上鎖入的跨鏈資產，在保證正常跨鏈流動性的情況下，將鎖入的部分以太資產進行以太坊PoS質押，并將質押收益分配給跨鏈用戶，用戶除了能獲得原來既定的目標鏈DeFi活動收益外，還能獲得額外跨鏈橋分配的PoS質押收益，如果PoS質押活動同時接入MEV，收益將更高。

這種DeFi思路，使跨鏈橋既能參與以太坊2.0共識活動，幫助提升以太坊網絡共識安全，還能利用質押收益吸引DeFi用戶進行跨鏈活動，同時將部分TVL鎖入以太坊質押合約，一定程度上能規避成為黑客攻擊目標的風險，即使發生黑客攻擊，也能避免全部TVL被惡意提取。

圖?以太坊跨鏈橋AssetRanking，來源于dune.com

根據dune.com上統計數據顯示,以太坊上鎖入跨鏈橋的以太資產(ETH或WETH)價值達到近$10億，不算MEV額外收益，進行PoS質押每年可獲得$76.9M收益。

如果實現這種方案，跨鏈橋需要對接多種網絡質押活動，除了自身跨鏈協議外，還需要增加流動性管理，質押活動和利益分配邏輯。這會使跨鏈橋的整體方案更加復雜，同時對跨鏈橋的協議安全和產品設計提出更高要求。

方案中涉及的主要挑戰點包含：

合理的流動性管理，避免因為質押活動，流動性降低而影響跨鏈用戶的大額跨鏈需求

質押活動穩定性，需要保證質押活動正常進行，避免因為Performance問題導致質押處罰帶來的資金損失。

協議安全，整體方案更加復雜，需要保證協議的安全，避免引入新的安全漏洞。

合理的收益分配，由于跨鏈用戶比較自由，需要根據用戶具體的跨鏈資金周期合理分配其應得的質押收益。

在此方案的基礎上，跨鏈橋還可以提供直接的質押池服務，用戶將資產鎖入跨鏈橋合約，即可參與跨鏈橋提供的PoS網絡質押活動來獲得收益。

區塊鏈行業勢如破竹，跨鏈橋作為鏈接多鏈生態的基礎設施，不斷面臨新的挑戰，在為用戶提供穩定便捷的跨鏈服務的同時，也在不斷尋找新的機遇和突破。如果跨鏈橋加入網絡質押活動，將和區塊鏈網絡本身及DeFi用戶結合的更加緊密，創造出更多的可能性和互操作性。

Reference：

https://ethereum.org/en/upgrades/merge/

https://beaconscan.com/https://ethereum.org/en/staking/

https://beaconcha.in/charts/pools_distribution

https://blog.chainalysis.com/reports/cross-chain-bridge-hacks-2022/

https://dune.com/eliasimos/Bridge-Away-(from-Ethereum)

https://www.mevboost.org/

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