跨鏈橋：多鏈和多L2時代的重要參與者_以太坊

跨鏈正在成為加密用戶日益重要的需求

人們經常聽到的公鏈大約二三十個左右，但實際上迄今為止，已經有109個公鏈在運行，其中大多數人們了解不多。雖然以太坊目前位居合約公鏈之首，但也無法一統所有鏈，目前多鏈時代已經成為現實。且公鏈也有細分化的一種方向，比如加密游戲公鏈、社交網絡公鏈等。

非以太坊公鏈或L2的TVL上升

由于一些公鏈上的資產已經達到相當規模，不同鏈之間進行資產等跨鏈的需求越來越強，尤其是不同鏈上DeFi項目、NFT項目、加密游戲在某個時期收益的波動，會讓這些跨鏈需求愈加明顯。開發者們也看到了這個趨勢， 幫助用戶在不同鏈和L2間實現資產流動的跨鏈橋開始越來越多，目前看已經有數十個橋。這些“橋”正在連接不同的公鏈和以太坊L2，最終形成一個更為龐大的加密網絡。

（不同鏈和L2上TVL的排名，DeFiLIama）

從上圖可以看到，截止到截稿時，以太坊當前的TVL達到1200多億美元，BSC鏈達到156億美元，Solana鏈達到89億美元，Terra達到80億美元，Polygon達到40億美元，Avalanche達到35億美元，L2的Arbitrum也已經達到9.3億美元。此外，L2的Starkware和Optimism也增長較快。這些散落在不同鏈和L2的資產都有互通的需求。

Ziliqa：已暫停用于Poly Network跨鏈橋的合約:7月2日消息，公有鏈平臺Ziliqa發推稱，已暫停用于Poly Network跨鏈橋的合約，用戶資金安全，將與Poly Network團隊聯系后進行進展更新。[2023/7/3 22:13:56]

用戶對不同公鏈和以太坊L2有自己的需求

今年BSC、Sonala、Pollkadot、Avalanche、Fantom等合約鏈的崛起，讓人們看到了不同公鏈也有其需求。此外，隨著以太坊L2（Arbitrum、Optimism、Starkware等）的推出，公鏈和L2也形成了一定的競爭關系。不同的公鏈和L2在安全、速度、費用等方面有不同的權衡。有些用戶更關注安全，有些用戶更關注效率（費用低和速度快），不同的用戶都可以找到滿足自己需求的鏈或L2。

不同的鏈和L2因此也形成了不同的用戶群和支持者。不過，隨著不同鏈和L2之間的增多，用戶在不同鏈和L2之間流通的需求在加大，而跨鏈橋則可以將這些用戶和資產實現互通。例如DOT在以太坊的DeFi上實現抵押借貸，像NBA Topshot的NFT（基于Flow公鏈）在以太坊上流通和交易等。

跨鏈橋是滿足新跨鏈需求的重要途徑

在不同鏈之間進行資產跨鏈，之前用戶采用最原始的方法，就是通過CEX。如今，隨著跨鏈橋的逐步推出，人們開始逐步利用跨鏈橋進行資產的流動。

數據：Harmony跨鏈橋黑客轉移4.1萬枚ETH，并存入三個交易所:1月16日消息，鏈上數據分析師Zach XBT發推稱，疑似朝鮮黑客組織Lazarus Group通過DeFi隱私協議Railgun從Harmony跨鏈橋黑客那里轉移了約4.1萬枚ETH（6350萬美元），然后整合資金并存入三個不同的交易所。

據悉，去年6月24日Harmony跨鏈橋Horizon遭到攻擊，損失金額約1億美元；隨后區塊鏈研究公司Elliptic分析稱Lazarus Group被認為是在Harmony跨鏈橋Horizon盜取1億美元的幕后黑手。[2023/1/16 11:13:52]

跨鏈橋是如何跨的

簡單來說，兩個以上不同的鏈，這些鏈有不同的共識機制，有自己交易賬本等。在不同鏈之間進行消息互通，需要一個“橋”。而要構建區塊鏈的橋，需要傳遞消息的參與者或中繼者。他們需要監視來源鏈上的狀態，然后將狀態信息從來源鏈傳輸到目標鏈。為了確保傳輸信息的正確，一般來說，監視來源鏈的參與者之間需要達成共識（或可驗證）之后將消息發送到目標鏈。參與者需要對發送到目標鏈的信息進行加密簽名等操作。

當然，跨鏈橋也有不同的實現方式，以適應不同的場景需求。

目前最常見的就是將一種資產通過“包裝”的方式，將其在另外一條鏈上進行代幣化發行，然后實現在其在目標鏈上的流通。其中wBTC就是典型的例子。用戶將其BTC存入托管方，然后鎖定，并在以太坊上發行相應的ERC20代幣wBTC，這些wBTC有托管資產作為完全抵押進行支撐。

Celer Network 推出的跨鏈橋 cBridge 跨鏈資金突破 50 億美元:金色財經消息，據官方消息，跨鏈基礎設施 Celer Network 推出的跨鏈橋 cBridge 跨鏈資金突破 50 億美元。[2022/3/27 14:20:56]

將上述的方法再進一步，可以在兩條鏈之間架構橋梁，可以通過在源鏈上鎖定或解鎖代幣，并在目標鏈上對應生成或銷毀包裝資產，也可以實現兩條鏈之間的資產轉移。比如將資產從以太坊轉入Polygon的側鏈，它通過Polygon橋對兩條鏈資產進行鎖定或解鎖等操作實現代幣的轉移。這里的托管方變成了多個主體，在一定程度上，提升了安全性。

而通用的跨鏈橋最為復雜，需要跨多個鏈之間進行信息的傳輸。不過，由于不同鏈之間的安全性和去中心化程度都有不同，且異構鏈之間的連接也更難，局面會更加復雜。

跨鏈橋的核心是橋的參與者，他們是誰？他們如何互動或博弈？如何保證信息互通的正確性？跨鏈橋的模式并不完全相同，每種模式都有其權衡。如從驗證角度，大概可以分為三類。當然，這里可能不算太嚴謹，也沒有囊括所有模式，也歡迎大家一起來探索。

第三方驗證模式

第三方驗證模式，其參與者會有一個或一組驗證者。驗證者需要監控源鏈的特定地址。用戶向源鏈特定地址發送資產，然后鎖定。第三方驗證者會對這些信息進行驗證，需要達成共識。一旦達成共識，則會在目標鏈上生成相應的資產。這類模式的跨鏈橋，有Synapse、Thorchain、Anyswap、PolyNetwork、WBTC、WormHole、Qredo、Ronin等等。

Algorand基金會宣布資助Applied Blockchain以開發跨鏈橋:2月16日消息，Algorand 基金會宣布資助軟件開發公司 Applied Blockchain 以開發其跨鏈橋項目London Bridge。據悉，London Bridge 將允許 Algorand 與其他區塊鏈網絡（尤其是以太坊）安全集成，以實現無縫跨鏈和雙向流動性流動。[2022/2/17 9:56:33]

那么，如何相信驗證者？一種是完全中心化的模式，有一個托管的主體。由托管者保管轉入的資產，這個需要對托管主體有完全信任。這種模式完全取決于“橋”運營者本身的信譽，本質上他們可以取走用戶的原生資產，讓其跨鏈資產失去價值。例如，wBTC的托管方，如果將支撐wBTC價值的BTC全部取走，那么，wBTC會一文不值（當然，這種概率很小，只是理論上是可能的）。

還有一種是一組驗證者。為了成為驗證者，他們需要綁定資產，以防止他們做惡。而綁定的資產，還可以分為兩類。一類綁定的資產對應于跨鏈的資產。比如，為實現BTC或ETH的跨鏈，驗證者綁定BTC或ETH。還有一類是綁定自身協議的代幣資產。比如Thorchain綁定RUNE，Synapse也計劃未來綁定其自身的代幣SYN來確保其鏈的安全。這種模式下，橋的參與者有機會盜取用戶的資金，但由于存在博弈機制，他們不會這么做，因為他們質押了資金，盜取資金遭受懲罰的損失更大。

StaFi以太坊跨鏈橋rBridge測試版正式上線:11月13日，StaFi宣布以太坊跨鏈橋rBridge測試版正式上線。在過去的1個月里，經過StaFi核心開發團隊及社區貢獻者的努力，以太坊跨鏈橋rBridge產品完成了主要的開發工作，即StaFi主網資產與以太坊鏈的通道即將打開。用戶可以通過rBrdge產品，將StaFi的主網Token FIS，1:1鍛造成ERC 20的FIS，進而參與以太坊DeFi生態的交易、借貸等應用。[2020/11/13 20:45:22]

當然，如果采用同一資產或優質資產質押（如BTC、ETH），那么其安全性更高些。如果采用協議代幣本身，一旦橋出問題，可能會導致連鎖反應，讓其協議代幣也下跌。那么，是否有足夠時間來清算？這也是協議代幣高超額抵押的原因。這類跨鏈橋的安全性取決于其驗證系統本身的安全性，無法達到源鏈或目標鏈同等的安全性。不過，它也有優點，在費用、速度和多鏈連接的擴展上表現較好，且可以傳輸通用數據。

原生驗證

這種模式最大的好處是無須信任。它通過在目標鏈的VM內運行源鏈的輕客戶端完成驗證。例如IBC、BTC Relay、Near 彩虹橋、波卡SnowBridge、LayerZero、Movr、Optics、Gravity Bridge等。

跨鏈橋的參與者對源鏈上的消息進行監控，然后將包括加密證明的監控記錄和區塊頭轉發到目標鏈上的合約。在對記錄的事件進行驗證之后，在目標鏈上執行操作。

由于是無須信任的模式，安全性表現較好，也可以實現通用化的信息轉移。不過，它需要開發者在每條新的目標鏈上構建新的智能合約，以對源鏈的信息進行驗證，同時這種驗證本身也會比較昂貴。因此，其不足主要在于費用高、速度慢、不容易拓展到更多鏈，在早期也會有一定的限制。

本地驗證

本地驗證是局部驗證模式，它也是點對點的流動性網絡。每個節點本身都是“路由器”，路由器提供的是目標鏈的原生資產，不是衍生資產。此外，通過鎖定和爭議解決機制，路由器無法將用戶資金取走。

這種模式有Hop、Connext、Celer、Liquality等。可以看出，這種點對點的模式在安全性上表現不錯。同時，其費用、速度和多鏈的連接擴展也還可以。不過，其主要缺點在于傳遞信息方面有局限，無法做到通用化。

不同跨鏈橋的權衡

根據上面的描述，總結來說，三種模式的跨鏈橋各有優缺點，存在不同的權衡。

用第三方驗證者模式構建跨鏈橋，好處是速度較快、費用較便宜、可以傳遞通用數據、可以更容易連接到更多鏈，用戶體驗較好。不過，這種模式的潛在不足在于其安全性方面的權衡。由于引入外部參與者的角色，用戶的安全不僅取決于源鏈或目標鏈的安全性，也受制于橋的安全性。在跨鏈轉移資產過程中，如果橋不安全，資產會存在風險。

具體來說，中心化的托管，則受制于中心化機構的安全性；如果是驗證者抵押模式，如果將協議代幣作為抵押，則會涉及到該協議代幣價值變化是否足以支撐用戶的資產。這里還會涉及到預言機的安全性問題（為質押資產和用戶資產提供喂價）。因此這種模式的跨鏈橋也會受制于預言機本身的安全性。這種模式需要對協議代幣進行高超額抵押，它對其本身協議資產的要求較高，隨著交易規模上升，其協議代幣價值也上升，才能確保安全，這也需要權衡其資本效率。

原生驗證的模式，是無須信任的跨鏈橋，它不會有第三方驗證者潛在的安全性權衡，可以傳遞各種通用的數據。跨鏈橋的安全跟其連接的區塊鏈本身安全性相關。用戶的資金安全不受橋本身的影響。如果有安全問題，也是鏈本身的問題。同時，也無須質押資產（資本效率較高）。不過，這種模式需要足夠的活性，在多鏈連接性上也有不足，任何兩條鏈之間，開發者都需要在源鏈和目標鏈上開發部署新的輕客戶端智能合約。此外，它存在速度較慢和費用較高的短板。例如，遇到類似于依賴于欺詐證明的Optimistic模型（如Optimism），它會遭遇提取時間超級漫長的情況。

本地驗證模式，是流動性網絡的模式，它采用局部驗證，無須全局驗證，因此其速度更快，費用更低。相對于來說，其資本效率高于外部驗證模式，低于原生驗證模式，同時，點對點的流動性網絡的吞吐量也較大。當然，它也有不足，它在信息傳遞方面存在局限，無法做到通用化的信息傳遞。

跨鏈橋的階段性趨勢

跨鏈橋不同模式權衡不同。因此，在不同的階段，根據用戶對速度、費用、通用、安全性等方面的需求重點不同，不同模式的跨鏈橋可能會在不同階段取得不同的成績。比如，在早期，第三方驗證者模式和點對點的流動性網絡可能會因為在費用和速度等方面的體驗優勢，獲得更快的發展速度。而隨著人們對安全的重視，原生驗證模式在后期也可能會逐步發展起來。

隨著時間的流逝，一些跨鏈橋會逐漸取得上風，并成為跨鏈橋市場的主要玩家。隨著多鏈和多L2持續深入發展，跨鏈橋會成為未來多鏈和多L2時代的重要一環，不可或缺。

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