區塊鏈互操作性和橋接的現狀_區塊鏈

作者：Jacob Ko；編譯：火火/白話區塊鏈

隨著第 1 層、第 2 層和應用鏈數量的不斷增加，區塊鏈擁有安全、低成本和高效的相互通信方式比以往任何時候都更加重要。

在本文中，我們將介紹為什么互操作性很重要、它面臨的挑戰以及當前的方法是什么。

第一個公共區塊鏈比特幣于 2009 年推出。根據 DeFiLlama 的數據，自此之后的 14 年里，公共區塊鏈出現了寒武紀大爆發，目前數量已達 201 個。雖然以太坊在鏈上活動中占據主導地位，2021 年約占總鎖定價值 (TVL) 的 96%；過去 2 年，隨著 BN Smart Chain (BSC) 和 Solana 等替代性第 1 層區塊鏈的推出，以及 Optimism、Arbitrum、zkSync Era、Starknet 和 Polygon zkEVM 等第 2 層區塊鏈的出現，這一數字下降至 59%。

據 DeFiLlama 稱，截至撰寫本文時，有超過 115 個基于 EVM 的鏈和 12 個以太坊 rollup / L2，并且由于各種原因，多個鏈上的活動趨勢將持續下去：

動態 | 北京全局網安系統開展區塊鏈等服務的安全檢查:北京昨天通報，自“凈網2019”專項行動以來，全市網安系統加大網上偵查，強化對涉網違法犯罪線索的搜集獲取和分析研判，偵獲并轉遞相關涉網案件線索3300余條。同時為了營造清朗的網絡空間，全局網安系統開展了區塊鏈服務安全檢查、移動互聯網應用分發平臺超范圍采集信息、網絡游戲平臺摸排等一系列專項監督檢查，共清理違法信息190萬余條，關停違規賬號78萬余個，對互聯網企業開展監督檢查1.2萬余次，行政查處及督促整改互聯網企業6050家次。（北京日報）[2019/8/4]

1）像 Polygon、Optimism 和 Arbitrum 這樣的主要 L2 很早就將自己定位為以太坊的擴展解決方案，籌集了大量資金，并將自己打造成廉價部署應用程序的簡單場所（去年，我們看到開發團隊構建的應用程序增長了 2,779％） Arbitrum 上 +1,499%，Optimism 上 +1,499%，Polygon 上 +116% — 盡管基數較小，約為 200–400 名開發人員）

2）不斷推出替代 L1 以針對特定需求進行優化。一些鏈針對更高的吞吐量、速度和結算時間進行了優化（例如 Solana、BSC），而另一些鏈則針對游戲 (ImmutableX)、DeFi (Sei) 和傳統金融（例如門控 Avalanche 子網）等特定用例進行了優化

動態 | 易聯眾與螞蟻金服達成合作 利用區塊鏈技術完成疫苗溯源:易聯眾今日晚間公告稱，公司、控股股東和實控人不存在應披露未披露的重大事項。公司與螞蟻金服在各領域積極推進合作，其中在區塊鏈方面，目前主要在疫苗溯源、處方外流等方面開展合作。針對疫苗溯源方面，公司與螞蟻金服共同研討，目前尚處于技術方案的規劃設計階段，未來能否落地、落地后市場的推廣情況等均存在較大的不確定性。[2018/7/24]

3）具有足夠規模和用戶的應用程序正在啟動自己的匯總或應用程序鏈，以獲取更多價值并管理網絡費用（dydx）；和

4）一些框架、SDK、工具包和“Rollup 即服務”提供商已進入市場，使任何項目都可以輕松地以最小的技術提升啟動自己的 Rollup（例如 Caldera、Eclipse、Dymension、Sovereign、Stackr） 、AltLayer、Rollkit）

我們生活在一個多鏈、多層的世界。

L1、L2 和應用鏈的激增凸顯了互操作性的重要性，即區塊鏈相互通信的能力和方式；在它們之間轉移資產、流動性、消息和數據。

正如Connext所建議的，區塊鏈互操作性可以分為三個部分：

1）傳輸：消息數據從一個鏈傳遞到另一個鏈的地方

調查發現區塊鏈牌照并非批準相關機構開展業務的正式文件:北京商報調查發現，按照正規的營業執照要求，營業執照必須是國家工商總局或者地方工商局才能頒發的，正規營業執照必須有名稱、類型、住所、法定代表人、注冊資本、成立日期、營業期限和經營范圍。而目前市場上所謂的“區塊鏈牌照”，執照蓋章僅是當地的工商局，并未標明注冊資金額度，有登記日期但沒有截止日期，也沒有具體的法人信息。近年來監管層針對互聯網金融發行的“第三方支付”、“網絡小貸”等牌照及P2P網貸備案等要求，使得創業者誤認為區塊鏈也有相關牌照。就目前來看，我國針對區塊鏈業務尚未有明確的準入要求。[2018/5/9]

2）驗證：證明數據的正確性（通常涉及證明源鏈的共識/狀態）；和

3）執行：目標鏈對數據執行某些操作

 來源：消息橋接堆棧改編自Connext

能夠在鏈之間轉移資產和流動性的好處很簡單——它允許用戶在新的區塊鏈和生態系統中探索和交易。他們將能夠利用新區塊鏈的優勢（例如，在費用較低的第 2 層上進行交易或交易）并發現新的利潤豐厚的機會（例如，訪問其他鏈上收益率更高的 DeFi 協議）。

福布斯：紐約、舊金山、波士頓成為美國三大區塊鏈就業城市:福布斯近日發布了美國排名前15位區塊鏈相關工作的主要城市。其中，紐約排名第一，空缺超過1,316個區塊鏈崗位；舊金山擁有第二大的區塊鏈職位空缺，651人。隨后是波士頓，芝加哥和帕洛阿爾托，每座城市大約有100到200個空缺職位。[2018/2/27]

傳輸消息的好處在于解鎖一整套跨鏈用例，而無需移動其原始資產。從鏈 A（源）發送的消息觸發鏈 B（目標）上的代碼執行。例如，鏈 A 上的 dapp 可以將有關用戶資產或交易歷史的消息傳遞給鏈 B，然后允許他們參與鏈 B 上的活動，而無需移動任何資產，例如

1）在B鏈上借款并使用A鏈上的資產作為抵押

2）以低成本匯總方式參與社區福利（例如鑄造新的 NFT 系列、領取活動門票和商品），而無需將其 NFT 轉移到鏈 A 上

3）利用他們在一條鏈上建立的去中心化 ID 和鏈上歷史記錄來參與 DeFi 并在另一條鏈上獲得更好的利率

盡管互操作性帶來了許多好處，但它面臨著許多技術挑戰：

1）首先，區塊鏈之間通常不能很好地通信：它們使用不同的共識機制、密碼學方案和架構。如果您的Token位于鏈 A 上，那么使用它們購買鏈 B 上的Token并不是一個簡單的過程。

新華社：資本涌入區塊鏈概念受追捧，風險不斷積聚監管面臨挑戰:在專家看來，虛擬貨幣的快速發展給金融體系帶來巨大危害：一方面，價格大幅漲跌帶來的泡沫存在投資風險；另一方面，虛擬貨幣存在被用來進行非法交易的風險。中國國際期貨有限公司副董事長王永利建議，盡快建立國際統一的監管規則，避免監管漏洞和跨境套利。[2018/1/23]

2）其次，在驗證層，互操作性協議的可靠性僅與選擇用于驗證所傳遞的消息確實合法且有效的驗證機制一樣好。

3）第三，為開發人員提供多個構建位置會導致應用程序失去可組合性，而可組合性是 web3 中的關鍵構建塊。這意味著開發者無法輕松組合另一個鏈上的組件來設計新的應用程序并為用戶釋放更大的可能性。

4）最后，大量的鏈意味著流動性變得分散，從而降低參與者的資本效率。例如，如果您向鏈 A 上的池提供流動性以獲取收益，則很難從該交易中獲取 LP Token并將其用作另一個協議中的抵押品以產生更多收益。流動性是 DeFi 和協議活動的命脈——鏈越多，它們就越難蓬勃發展。

目前存在一些互操作性解決方案來解決其中一些問題，那么目前的情況如何？

如今，跨鏈橋是跨鏈交易的主要促進者。目前有超過110 多個橋，它們具有不同級別的功能，并在安全性、速度和可支持的區塊鏈數量方面進行權衡。

正如 LI.FI 在其綜合Bridging 101 文章中所述，有幾種不同的橋接類型：

1）包裝和鑄造橋- 在多重簽名中保護鏈 A 上的Token，并在鏈 B 上鑄造相應的Token。理論上，包裝的Token應該與原始Token具有相同的價值，但它們的價值只有在橋安全的情況下才有效— 即，如果橋被黑客攻擊，那么當用戶嘗試從鏈 B 橋接到鏈 A 時，就無法將包裝的Token交換回其中（門戶、多鏈）

2）流動性網絡——各方在鏈的任一側提供Token流動性以促進跨鏈交換（例如Hop、Connext Amarok、Across）

3）任意消息傳遞橋— 可以傳輸任何數據（Token、合約調用、鏈的狀態），例如 LayerZero、Axelar、Wormhole

4）特定用例橋（例如穩定幣和 NFT 橋）在將穩定幣/NFT 釋放到鏈 B 之前在鏈 A 上進行銷毀

這些橋梁使用由不同受信任方和激勵措施支撐的不同信任機制來確保安全，：

1）Team Human依靠一組實體來證明交易的有效性；

2）Team Economics依靠一組帶有質押抵押品的驗證者來抑制不良行為，這些驗證者面臨著大幅處罰的風險。僅當不當行為的經濟利益低于削減懲罰時，這才有效

3）團隊博弈論將跨鏈過程中的各種任務（例如檢查交易有效性；中繼）分配給不同的各方

4）Team Math執行鏈上輕客戶端驗證，利用零知識技術和簡潔的證明來驗證一條鏈上的狀態，然后再在另一條鏈上釋放資產。這最大限度地減少了人際互動，并且設置起來技術上很復雜

最終，信任機制的范圍從人類到具有經濟激勵的人類到基于數學的驗證。這些方法并不是相互排斥的——在某些情況下，我們看到一些方法被組合起來以增強安全性——例如，LayerZero 的基于博弈論的橋將 Polyhedra（依靠 zk 證明進行驗證）作為其網絡的預言機。

迄今為止，橋梁的表現如何？

到目前為止，橋梁已經促進了大量資本的轉移——2022 年 1 月，橋梁的 TVL 達到了 600 億美元的峰值。由于面臨如此多的資本，橋梁已成為漏洞利用和黑客攻擊的主要目標。僅 2022 年，多重簽名密鑰泄露和智能合約漏洞就造成了 2.5b 美元的損失。每年 4% 的資本損失率對于金融體系的繁榮和吸引更多用戶來說是站不住腳的。

攻擊在 2023 年持續進行，多鏈地址被盜走 1.26 億美元（代表 Fantom 橋的 50% 和 Moonriver 橋資產的 80%），同時他們的首席執行官一直控制著他們的“多重簽名”的所有密鑰。 '。在這次黑客攻擊發生后的幾周內，Fantom 上的 TVL（跨多鏈橋接了大量資產）下降了 67%。

歸根結底，一些最大的橋接漏洞和后續后果都歸結為多重簽名漏洞（Ronin 6.24 億美元、Multichain 1.263 億美元、Harmony 1 億美元），凸顯了所采用橋接信任機制的重要性。

擁有少量（如Harmony）、分組（如Ronin）或單一（如Multichain）的驗證者集合是導致其中一些漏洞的關鍵原因 —— 但攻擊可以從多個途徑進行。在2022年4月，美國聯邦調查局（FBI）、網絡安全與基礎設施安全署（CISA）和美國財政部聯合發布了一份網絡安全咨詢通知，突出了朝鮮國家贊助的Lazarus Group使用的一些戰術。

顯然，最終依賴于人類的驗證機制很容易成為目標，但仍然需要安全、高效的互操作性。那么我們下一步該去哪里呢？

我們現在看到信任最小化驗證方法的出現——這就是我們感到激動的地方。

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