zkOmnichain 目前還處於早期的開發階段，尚未得到大規模的應用和商業驗證。
作者： veDAO
封面： Web3Caff
原用標題：全鏈 Layer0 才是未來？“Web3 新聖杯”zkOmnichain 值得關注｜veDAO 研究院
2022 年，互操作性協議 LayerZero 的出現，使得 Omnichain 的概念變得火熱。從單獨的公鏈到跨鏈橋的出現，之後又從多鏈再到全鏈的誕生，區塊鏈在加密領域和 Web3 的應用必然是沿著不斷擴大、相互聯通的方式前進。在確保安全的前提下，更低的通訊成本、更快的通訊速度，是現階段區塊鏈領域的需求，也是持續的需求。本篇，veDAO 研究院將從分析 zkOmnichain 開始，對 Omnichain 展開更深入的了解。
隨著 L1、L2 各層鏈的生態發展，相比於以前的以太坊一家獨大，大眾開始接受多鏈並存的狀態；但是每條區塊鏈，本質都是一個獨立的自定義賬本，不同鏈之間數據難以互通，成為了一個個數據孤島。要想充分使用一個應用程序，開發者和用戶必須在不同鏈之間分配資源和時間，相比於 Web2 反而倒退了，因此跨鏈互聯越來越成為 Web3 的一個重要命題。
目前常見的實現全鏈覆蓋跨鏈通信主要有 3 種方法：1. 經由一條居間共識協議的中間鏈與起始鏈、目標鏈進行互操作，在不同鏈之間驗證和轉發消息；2. 通過 Optimistic 機制來完成與其餘各鏈的互操作；3. 通過基於零知識證明的全鏈互操作協議 zkOmnichain 與其餘各鏈進行互操作。
Omnichain 的創新之處就在於使用了超輕節點（ultra light node），本身不去傳送信息，只負責對接，而驗證和傳遞信息的工作則交給外部的預言機和中繼器去完成，因此每個鏈上只需要部署一個包含較少信息的超輕節點，就可以和其他同樣有節點的任何鏈互通信息，這裡的鏈包括 L1、L2 以及非 EVM 和 EVM，這些節點共同形成了處於鏈之上的 Layer0 網絡。
LayerZero 作為消息傳輸層，旨在讓智能合約輕鬆地在許多區塊鏈之間進行通信，或者更確切地說是任何區塊鏈。同時，Omnichain 是因為它有可能使 NFT 和相關項目走向全鏈並以更廣泛的方式存在，這種技術可能確實被證明是將 NFT 活動帶入其他鏈的關鍵催化劑。
什麼是 zkOmnichain
zkOmnichain 的技術原理是基於 LayerZero 的技術棧開發的，它採用了一系列技術手段來實現高效的隱私保護和可擴展性。具體來說，zkOmnichain 使用了 zk-SNARK 證明技術來實現隱私保護，使用了 MPC 技術來實現多方計算，使用了優化的智能合約來實現高效的計算。zk-SNARK 是一種零知識證明技術，它可以在不洩露任何信息的情況下證明某些事實的正確性，同時具有高效、可驗證性等特點，因此被廣泛應用於隱私保護和數據驗證領域。這些技術手段的綜合應用，使得 zkOmnichain 可以在不損失隱私安全和可擴展性的前提下，提供高性能的解決方案，為不同的區塊鍊和應用提供了強大的支持。
通過結合第三方驗證網絡的低成本和輕節點的高安全性，Layerzero 所提出的超輕節點用較低成本提供了較高的安全性。這種高性價比的方案將能節省大量開發者的學習和運營成本，而這些將大幅降低用戶的使用費用，使建立在 Layerzero 上的跨鏈應用較強的成本優勢。
上圖展示的是在中心化交易所、去中心化交易所和使用 LayerZero 作為其底層通信原語構建的跨鏈橋之間的架構差異。如圖中左邊和中間的模式，傳統的跨鏈橋是通過鏈下監控兩條鏈的方式來實現了偽通信，而並不是真正的兩條鏈產生了信息傳遞；LayerZero 則是直接在兩條鏈裡面部署了自己的節點，這些節點完成了多鏈之間的通信。
資產跨鏈橋無法同時滿足 “確保即刻結算”、“資產原生性” 和 “統一流動性” 這 3 個條件。但基於 Layerzero 的資產跨鏈橋 Stargate 用 Delta Algorithm 和軟分區機制打破了不可能三角。流動性提供者享受到了更好的資本效率和可擴展性，從而同樣的資金能夠被更高效地調用，帶來更高的收益；而用戶能夠支付較少的成本就能享受較安全且零滑點的資產跨鏈。
zkOmnichain 是如何實現全鏈的？
Layerzero 的架構
Layerzero 包含三個核心組件：Endpoint、Oracle、Relayer。其中：
Endpoint：呈現在用戶端為 User Application，負責和用戶或應用直接交互。Endpoint 可以理解為由一系列智能合約組成，在每條鏈上部署一個。Endpoint 具體又包含 3 個模塊——Communicator（通訊器）、Validator（驗證器）、Network（網絡）；
Oracle：屬於第三方預言機服務，相當於外部組件。其獨立於 Layerzero 協議，Layerzero 目前使用的是 Chainlink。預言機的作用是將區塊頭信息發送到目標鏈，然後再結合 Relayer 的 Proof 信息驗證交易的有效性；
Relayer：作為中繼器負責獲取並傳送指定交易的 Proof 信息。目前是由 Layerzero 來做 Relayer 的服務，在未來可由具體的業務方來擔任 Relayer 這個角色；Relayer 可以賺取大部分的跨鏈手續費。
簡單來說，Layerzero 是通過 Oracle 和 Relayer 在不同鏈上的 Layerzero Endpoint 之間傳輸信息，通過 Oracle 傳遞區塊頭（區塊頭中包含了交易信息、消息 m 等），Relayer 傳遞交易證明（Proof 信息），彼此驗證來確保安全。
zkOmnichain 和 zkRollup 的區別
在以太坊即將迎來上海昇級時，我們可以看到市場對以太坊的熱度，以及以太坊保持更新的活力帶來的 Web3 市場可觀的佔有率。但多鏈並存、齊頭髮展的趨勢仍是不可忽視的事實。veDAO 研究院就從 zkOmnichain 和 zkRollup 的區別談起，了解為何 zkOmnichain 代表的全鏈具有重要性和市場前景。
zkOmnichain 和 zkRollup 都是基於零知識證明技術的隱私保護解決方案，它們的共同點是都可以實現高效、可擴展、隱私安全的區塊鏈應用。但是，它們在一些關鍵技術和應用場景上存在差異，主要表現在以下幾個方面：
**數據結構不同：**zkRollup 屬於 Layer2，將交易數據打包成區塊，然後提交到區塊鏈的主網上進行驗證和記錄。而 zkOmnichain 則使用了多層結構，可以實現更加複雜的應用場景。
**應用場景不同：**zkRollup 適用於簡單的交易場景，比如 Token 轉移、去中心化交易所等。而 zkOmnichain 可以應用於更加複雜的場景，比如跨鏈交易、金融衍生品等。
**驗證方式不同：**zkRollup 採用了批量驗證的方式，將多個交易打包在一起進行驗證，從而提高了交易的處理速度。而 zkOmnichain 則採用了多方計算技術，可以實現更加複雜的驗證和計算。
**兼容性不同：**zkRollup 基於以太坊的 EVM 實現，因此可以兼容以太坊上的智能合約。而 zkOmnichain 則是獨立的區塊鏈解決方案，需要自己構建智能合約。
簡單來說，zkOmnichain 的可拓展性更強，從底層邏輯上為了多鏈間交互提供了核心支持，讓 Web3 從各個鏈的孤島連接成為一片網絡。
zkOmnichain 的優勢與不足
總體來看，zkOmnichain 的優缺點如下：
優勢：
（1）隱私安全性高：zkOmnichain 採用了零知識證明技術，可以實現交易的隱私保護，防止信息洩露和數據篡改。
（2）可擴展性好：zkOmnichain 採用了多層結構，可以實現更加複雜的應用場景，同時採用了優化的智能合約和多方計算技術，提高了交易處理速度。
（3）可應用範圍廣：zkOmnichain 適用於不同的區塊鍊和應用場景，可以為企業供應鏈管理、跨鏈交易、金融衍生品等提供可靠的解決方案。
不足：
（1）技術門檻較高：zkOmnichain 採用了零知識證明技術和多方計算技術，對技術人員的要求較高，而且需要構建獨立的智能合約。
（2）網絡效應較弱：zkOmnichain 作為一個獨立的區塊鏈解決方案，目前尚處於早期階段，雖然在積極地佈局生態，但需要吸引足夠的用戶和應用，才能形成良好的網絡效應。
LayerZero 的生態發展
生態發展方面，測試網時期就已經有 700 多個智能合約部署在 LayerZero，Layerzero 當前生態中比較有代表性的項目有：代表跨鏈橋的 Stargate 和 Liquidswap，全鏈借貸協議 Radiant Capital，全鏈收益聚合器 Avault，全鏈 DEX Hashflow 以及 SushiSwap，還有 Gh0stly Gh0sts 這個全鏈 NFT 項目。其中最具熱度的是全鏈跨鏈橋 Stargate 和全鏈 NFT Gh0stly Gh0sts。
星際之門
Stargate 是基於 LayerZero 的全鏈跨鏈橋，主要專注於 USDC、USDT 和 ETH 的資產跨鏈，具有統一的流動性和快速的交易最終性。是 LayerZero 創始團隊基於 LayerZero 全鏈互操作性協議做的一個示範性生態項目。
Stargate 的功能是實現多條鏈之間的資產轉移，採用的是基於 Pool 的跨鏈方式來進行資產劃轉。這種跨鏈方式相比於資產映射會更加安全：你收到的就是 USDC，而不是 sETH 或者 cETH 之類的資產映射。但這種跨鏈交易方式會非常依賴於池子的流動性，如果存在大家都想往一條鏈上轉移資產就會導致交易池子脫錨。為了解決這個問題，Stargate 通過首次發行來募集資金提供交易流動性，並且用高 APR 來吸引資金流入；此外，為了避免高滑點，Stargate 還會對那些大型交易增收手續費來彌補池子流動性，對散戶相對友好。
Gh0stly Gh0sts
Gh0stly Gh0sts 於 2022 年 4 月 4 日推出，是第一個基於 LayerZero 的全鏈 NFT 集，並以其 Free mint 和 Omnichain 的特點迅速吸引了廣泛的市場關注。Gh0stly Gh0sts 可以在 7 條鏈上的任何一條鏈上 mint 和轉移，所在的原始鏈（即 mint 鏈）和當前鏈這兩個因素會分別影響 NFT 的背景顏色和邊框顏色，所以可以很容易分辨出這個 NFT 的前世今生。
與許多其他 NFT 一樣，Gh0stly Gh0sts 的部分價值源於它們可以集成到未來的遊戲/應用程序中。然而，Gh0stly Gh0sts 的獨特優勢在於，未來集成的潛力不再受特定區塊鏈領域的限制。整體來看，Gh0stly Gh0sts 無疑是 NFT 跨鏈條方面的有趣嘗試，其本身也為 NFT 的玩法打開了新的窗戶。另一方面，Gh0stly Gh0sts 的多鏈發行是解決 “gas 戰爭” 的新嘗試：當以太坊主網 gas 太高時用戶可以選擇其他鏈，等到 gas 降低後還可以選擇轉移回以太坊。
自 Gh0stly Gh0sts 基於 LayerZero 推出 Omnichain NFT 大獲成功後，又有 Holograph、Tiny donos、Yakuza Pandas 等基於 LayerZero 推出 Omnichain NFT。
寫在最後
zkOmnichain 目前還處於早期的開發階段，尚未得到大規模的應用和商業驗證。但是，隨著 Web3 技術的發展和應用場景的不斷拓展，zkOmnichain 的技術和方案都有著廣闊的發展空間。在可預見的未來，全鏈將逐步取代現有多鏈應用部署的前景，有希望成為主流的應用部署模式；同時，基於全鏈的 NFT、DeFi 等其他應用，都有望成為 2023 年新的熱點項目，值得期待。
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