需要和可以被跨鏈的不僅僅是 Token，還有各個協定的功能與服務。

作者： Tiga，W3. Hitchhker

修訂： Evelyn

LayerZero 技術簡析

LayerZero 是一個跨鏈通訊協定，可以將一條鏈上的 “ 資訊” 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）實現去中心化資訊跨鏈服務。 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 保證資訊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 發送來的資訊進行驗證與匹配，提高 LayerZero 的安全冗餘性。

具体的，LayerZero 将 Endpoint 分成了三个部分，分别是 Communicator，Validator，Network：

  • Communicator：面向 Dapp 的接口，
  • Validator：在接收方是负责对信息进行核验的环节，
  • Network：是面向其他链的 Network 接受或发送信息的接口。

其具体步骤如下：

  • Step 1：A 链上的 Dapp 与 A 链上的 Endpoint 交互产生一个交易 TTT，会产生 4 个参数，这些参数会通过 LayerZero 发送给 Communicator。四个参数分别是：
    • t：交易 T 的唯一交易证明（transaction proof）
    • dst：目标链 Endpoint 的标识符
    • payload：A 链的 Dapp 要发送到 B 链的数据
    • relayer_args：A 希望使用的 Relayer 参数
  • Step 2： Communicator 将这些参数打包成 Packet(dst,payload)，并与 t 和 relayer_args 一起发送到 Validator。
  • Step 3：Validator 把 t 与 dst 传递到 Network。
  • Step 4：Validator 将 Packet(dst,payload)，t 和 relayer_args 一起发送到 Relayer。第四步与第三步是同时发生的
  • Step 5：Network 发送 dstdstdst 与包含当前交易区块的 ID（cur_blk_id）发送给 Oracle。
  • Step 6：Oracle 从 A 链上获取 block header
  • Step 7：Relayer 从 A 链上获取交易 T 的交易证明 t，并存储在链下。
  • Step 8：Oracle 确定交易 T 已经在 A 链上被提交后，将 block header 发送给 B 链的 Network。
  • Step 9：B 链的 Network 将接收到 block hash（记为 blk_hdr_hash）发送给 B 链的 Validator
  • Step 10：Validator 将 blk_hdr_hash 发送给 Relayer
  • Step 11：Relayer 接收到 B 链发送的 blk_hdr_hash 后，将与 blk_hdr_hash 匹配的数据返回给 B 链的 Validator。
  • Step 12：B 链的 Validator 将从 Oracle 获取到的 blk_hdr 与从 Relayer 获取到的交易证明 t 进行匹配，如果匹配通过，则会将 Packet(dst,payload) 发送给 Communicator。匹配失败则直接忽略本次交易。
  • Step 13：Communicator 将 Packet(dst,payload) 数据发送给 B 链的 Dapp，完成信息跨链

简单说就是 A 链的 Dapp 告诉 LayerZero 部署在 A 链的 Endpoint：” 我要给 B 链发个 XXX 消息 “，发送消息这个过程也可以看做是一次交易。当这个交易在 A 链上链后，Oracle 会直接到 A 链上检查是否真的上链了，Relayer 也会去 A 链上获取这个交易的证明，Oracle 和 Relayer 将它们获取到的内容都发送给 B 链的 Endpoint，如果两者内容匹配，则 A 链的消息发送到了 B 链上。反之，如果 Oracle 和 Relayer 获取到的内容不匹配，则直接忽略该交易。

在安全层面，LayerZero 将安全性防御分散到 4 个点上，分别是 Endpoint，Oracle，Relayer，还有链本身。它们之间是相互耦合的，这种分散结构可以使 LayerZero 更安全。当其中某一部分遭受恶意攻击时，其他部分会阻断 LayerZero 的流程，对恶意供给的部分进行隔离操作。这四个部分中，最薄弱的环节是 Oracle 与 Relayer，因为主流链的 51% 攻击难度与成本非常高，且 51% 攻击不是 LayerZero 考虑与防御的事情。Endpoint 本质是智能合约，可以通过安全审计的方式尽量减小安全风险点。如果 Oracle 与 Relayer 没有同时被攻击，LayerZero 都可以保证其安全性。

在最坏的情况下，即 Oracle 和 Relayer 同时被劫持且相互串通时，Oracle 提供了恶意的 block header，Relayer 提供了恶意的交易证明，且两者提供的内容是匹配的。这种情况首先从概率上讲非常小，因为 Oracle 与 Relayer 是相互独立的组件，且 LayerZero 使用的预言机服务是由 Chainlink 提供的，安全性还是很有保障的。其次，在不知道特定的 block header 的情况下，不可能针对一个 block header 进行验证交易证明。反之，根据一个交易证明也不能反推出 block header。这是保证 Oracle 与 Relayer 安全性的根本，也是保证 LayerZero 安全性的保障。

Layerzero 生态一览

Stargate

Stargate 是基于 Layerzero 搭建的第一个项目，致力于构建完全可组合的原生资产跨链桥协议。目前 Stargate 支持 Ethereum，BSC，AVAX，Matic，Arbitrum，Optimism 与 Fantom 链，仅支持 USDC，USDT，ETH 与 STG 这四个 token。

Stargate 的跨链方式与其他跨链桥不同，采用类似 OTC 的方式进行跨链。在各个链分别建立流动性池，用户在 A 链流动性池中” 质押” 资产，在 B 链流动性池中” 赎回” 资产，无需中间资产的参与，A，B 链之间的消息互通是通过 LayerZero 实现。

作为 LayerZero 的” 亲儿子”，Stargate 作用远不止一个跨链桥，从 Stargate 的文档中也可以看出 Stargate 的目标是作为资产跨链的技术提供商，让更多的项目可以轻松使用 Stargate，实现跨链的功能。所以 Stargate 的业务需要分为 2B 和 2C 两部分， 2B 的业务模式也远比 2C 的模式有想象空间，基于 Stargate 可以向上搭建更为复杂的 Dapp。

Hashflow

Hashflow 是一个主打零滑点，MEV 保护的跨链 DEX，通过使用 LayerZero 实现跨链消息传递。Hashflow 目前支持 Ethereum，BSC，AVAX，Polygon，Arbitrum 与 Optimism 链。

作为一个 DEX，Hashflow 并没有使用 AMM 模型，Hashflow 使用询价（request-for-quote ，RFQ）方式的进行代币交换，与订单薄的方式非常相似。其具体机制为：交易者报价将 A 链的 1 个 ETH 兑换成 B 链的 1000USDC，做市商将交易者在 A 链的 1 个 ETH 发送到 A 链上的流动性池，然后触发 B 链的合约将 1000USDC 汇入交易者的 B 链钱包中。

RadiantCapital

Radiant 是一个部署在 Arbitrum 上基于 LayerZero/Stargate 的多链借贷项目，目前仅支持 USDC，USDT，DAI，BTC 和 ETH 这五种 Token。用户可以选择在 Arbitrum 上抵押上述五种资产，从而借出其他资产。目前 Radiant 仅支持 USDT 和 USDC 的跨链借贷，即用户可以在一条链上抵押资产，在另外一条链上借出 USDT 或 USDC。

SushiSwap

SushiXSwap 是 SushiSwap 推出的跨链 DEX，世界上第一个跨链 AMM。基于 LayerZero 的 Stargate 协议打造，目前仅支持 ETH 主网，Arbitrum，AVAX，Polygon，Fantom，BSC 与 Optimism 网络。SushiX 交易过程如下图所示，通过 Stargate 的跨链功能将与 Sushiswap 的多链流动性实现跨链 DEX。

其他 LayerZero 生态项目（部分还未上线）

  • @OmniBTC： 构建在 Sui 和 Aptos 的 DEX+Lend+Bridge 的三合一 dex
  • @rage_trade：Arbitrum 上的去中心化合约
  • @MugenFinance：基于 Layerzero 的 RealYield
  • @InterSwap：基于 LayerZero 的 Swap
  • @CashmereLabs：全链 DEX
  • @holographxyz：全链 NFT 的 Mint，Bridge 协议
  • @OmniX_NFT：全链原生 NFT 平台和交易市场
  • Moonbean：已集成 LayerZero
  • Clearpool：將與 LayerZero 集成
  • Angle Protoco：與 LayerZero 集成

這裡列出的專案不全，其餘為列出的專案請讀者自行探索。

LayerZero 展望

需要和可以被跨鏈的不僅僅是 Token，還有各個協定的功能與服務。 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專案/協議，它們機制成熟，運行穩定，完全可以作為一個底層 “ 零件” 去被其他協定所使用。 這些協定本身也是可程式設計，可組合，可交互的，並且 web3 遠比 web2 開放，包容。 智慧合約天然地暴漏出 API，如果能夠打破鏈與鏈之間的隔閡，讓流動性與使用者可以自由，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，即便捷使用者又方便開發者。 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：“簡單性和模組化是軟體工程的基石; 分散式和容錯性是互聯網的生命」。 將各個鏈上的成熟協議模組化的串並聯使用，未來一定會迸發出 web3 的 killer App。 天才需要舞臺，也需要鎚子和釘子，LayerZero 可以作為 web3 天才們的鎚子和釘子。

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 的使用者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：
    • 將支援非 EVM 鏈
    • 推出 LayerZero Scan
    • 降低 20% gas fee
    • 安全補丁

參考：

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