拆解 LayerZero 的多鏈野心

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。

作者： Tiga，W3.Hitchhker

修訂： Evelyn

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

星門

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。

哈希流

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。

輻射資本

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。

壽司交換

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

參考：

• SushiXSwap - 統治所有礦池的跨鏈 DEX
• LayerZero：無信任的全鏈互操作協議
• LI.FI：跨鏈貨幣樂高

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