以 Rollup 類擴容方案爲首的 Layer 2 生態中,已經有至少 6 個團隊在嘗試解決跨網絡轉賬性能問題。

撰文:潘致雄

Layer 2 擴容技術可以幫助以太坊實現性能的躍進,長期來看至少兩個數量級的吞吐量提升沒有問題。但是除了安全性這個不確定性因素之外,退出期的用戶體驗,以及不同二層網絡之間的流動性割裂可能會成爲目前最值得關注的話題。

當然用戶可以利用以太坊 Layer 1 進行跨 Layer 2 交易,比如用戶可以將 Optimism 的資產提現到 Layer 1,然後再充值到 zkSync 上。不過這樣對大多數用戶很不友好 (Gas 很高) ,結算速度可能也會受到影響。

以太坊 L2 站隊很焦慮?讓我們細數跨網絡高速通道解決方案

其中最痛苦的是 Layer 2 的資產退出到 Layer 1 的時間窗口問題,特別是對於早期的 Optimism 網絡,退出期設計了 7 天,以確保網絡的安全。這也就意味着用戶的二層資產如果需要退出到一層,需要等待 7 天時間,在這期間這筆資金是凍結狀態無法使用的。

幸好,有一些團隊早就意識到了這個問題,提供一套可以解決退出期緩慢,或者可以幫助資產在不同二層網絡之間快速轉移的方案,這樣會極大提升用戶體驗和 Layer 2 的普及度。

Rollup 類擴容方案爲首的 Layer 2 生態中,已經有至少 6 個團隊在嘗試解決這個問題了。後續他們可能也會涉足 Plasma 或者側鏈等擴容方案,提供更全面的綜合性資產轉移工具。其中主要是:

  • ConnextCeler 的 cBridge 利用狀態通道技術,在不同的網絡中打開高速支付通道,原理類似比特幣閃電網絡;

  • Maker 將爲協議發行的美元穩定幣 DAI 打開一個特殊的資產橋,當 Maker 的預言機可以讀取 Layer 2 上的數據時,就可以安全且快速地提供 L2 到 L1 的即時轉賬通道;

  • Hop Protocol 在不同 L2 網絡中設立不同資產的橋接器,引入了特殊驗證節點和 AMM 組件,最終實現資產在多網絡間的資產轉移;

  • StarkWare 主要的方向是通過「條件轉賬」 (Conditional Txs) 技術,實現在不同網絡間的資產可互操作性;

  • DeGate 初期將通過中心化的資產託管方式提供跨網絡之間的交易,之後會轉向去中心化的解決方案。

MakerDAO (專用資產橋)

作爲以太坊生態最老牌的 DeFi 應用之一,美元穩定幣 DAI 的發行方 Maker 初期將爲 Optimism 網絡設計專用的 DAI 資產快速轉賬通道,用戶可以通過 Maker 的方案將 Layer 1 上的 DAI 快速轉移至 Optimism 網絡中,也可以將 Optimism 二層網絡中的 DAI 快速提現至 Layer 1 網絡。

該方案能實現的主要是因爲 Optimism 的方案會把所有的交易數據發佈到 Layer 1 上,在 Optimism 網絡設計中存在一個叫做「公認交易鏈」Canonical Transaction Chain (CTC) 的單調遞增交易列表,發佈在該列表中的交易就可以被認爲是確定無法改變的了 (除非 Layer 1 區塊也重組了) 。

所以 Maker 的方案中最核心的是設計了一套新的「預言機」和中繼組件,讀取 CTC 中的數據,以此作爲依據,提前爲 Layer 2 的用戶釋放 Layer 1 的流動性。

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用戶先提交 Layer 2 至 Layer 1 的提款需求,預言機讀取 CTC 的交易後,就可以爲用戶提前 7 天,在 Layer 1 上鑄造名爲 fDAI 的流動性憑證。然後用戶可以通過「fDAI 金庫」,將 fDAI 抵押然後換出 DAI。

另外,雖然提款週期爲 7 天,但是任何一筆提款交易都是 7 天,所以 7 天前的一筆提款也是剛剛纔回到 Layer 1,這個持續的 DAI 提款資金流就可以作爲金庫中 DAI 的資金來源。

但對於這個「預言機」組件而言,是否可能會帶來一些中心化的風險,方案還沒很詳細的闡釋。他們針對該方案的「無需信任」 (Trustless) 優勢,是這麼解釋的:「除 Oracle 之外,該系統中不需要引入信任假設。」

目前 Maker 尚未提及其他 Layer 2 網絡的計劃,所以目前僅關注 Optimism,專注於盡快爲該網絡推出官方的二層 DAI 解決方案。

詳細的方案介紹:

Announcing the Optimism Dai Bridge with Fast Withdrawals

Celer cBridge (狀態通道)

二層擴容項目 Celer 推出跨鏈支付網絡 Celer cBridge,用戶可以通過該網絡在任何以太坊 Layer 2 網絡、以太坊主鏈、以及其他 Layer 1 或 Layer 2 之內或之間進行價值轉移。

cBridge 是通過擴展 Celer 狀態通道來實現的,增強現有協議使其可以在多條鏈上同時運行。Celer 狀態通道網絡中已經加入了關於狀態通道跨鏈支付的功能,若要測試該功能,需要先在每個 EVM 測試鏈上部署 CelerPay 合約,或在非 EVM 兼容的鏈上部署相應合約或插件 (如 Polkadot 上的 Celer Substrate 模塊) 。

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簡單來說,狀態通道是一類特殊的二層網絡擴容解決方案,比特幣閃電網絡技術也可以歸納爲狀態通道技術,通常可以用來解決小額的支付場景,將高頻的交易搬到鏈下進行處理,降低鏈上壓力。

詳細介紹:

Celer cBridge: 面向 Layer-1 和 Layer-2 互聯未來的高速低成本價值轉移網絡

Connext (狀態通道)

Connect 的 Vector 也是採用的狀態通道技術,目前已經在主網上線了非常早期的版本。

最近他們發佈了新版本,爲 Polygon (Matic) 和側鏈 xDai 之間實現互操作性,並推出 xDai-Polygon Bridge 測試版,允許用戶使用狀態通道將 xDai 轉至 Polygon 上的 Dai,以及將 Polygon 上的 Dai 轉至 xDai。

Connext 團隊其實很早就在以太坊主網上線了狀態通道技術,並在 2019 年 9 月上線了 2.0 版本,但是至於採用率有多少,其實鮮有報道。根據之前官方整理的生態圖鑑來看,主要還是以錢包爲主,而支持的應用並未能進入絕大多數人的視野。

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後來 Connext 在 2020 年開始涉足全新的產品方向,雖然還是使用他們最熟悉的狀態通道技術,但是切入口已經發生了變化。去年 8 月,Connext 參與了 Reddit 發起的擴容挑戰,推出了 Spacefold 方案,試圖解決社交網絡場景的高頻需求,而這也爲後續的 Vector 奠定了基礎。

目前 Vector 於今年 1 月上線了以太坊主網,但版本號爲 0.1.0,所以也可以認爲還處於早期階段,後續將在第一季度和第二季度分階段推出更完善的版本。

參考:

避開 Rollup 戰場,Connext 選擇用狀態通道打通 Layer 2「孤島」

StarkWare (條件轉賬)

零知識證明研發機構 StarkWare 於今年 1 月正式推出基於 ZK Rollup 概念的擴容網絡 StarkNet,不過這不是本文的主題,而是他們爲 Layer 2 的可互操作性提供的完整解決方案,基於「條件轉賬」 (Conditional Transactions) 或「條件支付」 (Conditional Payment) 實現。

條件轉賬是一種基於密碼學的組件,可以用來在區塊鏈中實現無需許可的互操作性。簡單來說,條件轉賬是以某些「事件」 (比如支付、狀態變化) 的發生作爲條件的交易,在某一網絡中定義一個條件交易後,一旦它的條件在另一個網絡中得到滿足,該條件交易就會生效。

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該系列功能將會分階段實現,

  • 第一階段:基於 StarkEx 的 Layer 2 交易所可以實現快速提款至 Layer 1

  • 第二階段:兩個基於 StarkEx 的 Layer 2 網絡可以互相進行快速轉賬

  • 第三階段:任意兩個 Layer 2 網絡實現快速轉賬

針對該方案是否是「無需信任」的,團隊表示普通用戶是完全無需信任的,但是對於流動性提供者(LP) 來說,可能需要信任節點將他們的條件交易打包發佈 (因爲他們可以選擇不打包) ,但是也可以通過一些方式去除這層信任,比如通過鏈上的智能合約繞開這些節點。

參考:

The Road to L2 Interoperability

Hop (通用資產橋)

Hop Protocol 是一個與 Maker 有點類似的方案,他們方案中設計了通用的資產橋,以及通過引入「自動做市商」 (AMM) 組件和「連接器」 (Bonder) 角色,最終實現 Layer 2 網絡之間的資產快速遷移。

使用 Hop 的方案時,資產需要通過 Hop 流轉到 Layer 2 網絡中,比如通過 Hop 的資產橋進入二層的 ETH 被稱爲 Hop ETH(或 hETH) 。hETH 和 ETH 是完全等價的,至少可以通過 Hop 完成兌換。

但是 Layer 2 網絡中同時還有「官方」版本的 ETH,也就是更多人普遍使用的 ETH 版本,官方版 ETH 和 hETH 理論上應該也是完全等價的,但是由於流動性的原因,可能會存在一些價差。

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所以 Hop Protocol 引入了 AMM 的組件以及「連接器」,AMM 是爲了解決官方版 ETH 和 hETH 之間的短時間波動的價差而設計的,而「連接器」 (Bonder) 角色則是可以爲需要提前釋放流動性的用戶提供流動性,同時也可以獲得部分的收益 (因爲他爲用戶節省了 7 天的提款週期) 。

Bonder 可以通過觀察不同 Layer 2 之間的交易數據,爲網絡提前墊付官方版 ETH,而不同 Layer 2 網絡之間的套利者也會不斷再平衡 (以獲得收益) ,將 AMM 的價格維持在一個比較合理的範圍內。

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該方案還有很多細節,以及尚待完善的部分,比如多 Bonder 的去中心化機制等等,其他的可以參考項目 白皮書

DeGate (託管)

由幣乎和 MYKEY 團隊發起的二層交易協議 DeGate 就採用更務實的方式了,也就是他們作爲中間商,提供資產快速跨鏈服務,但是這其中引入了中心化風險,使用這個的用戶還是需要信任 DeGate 以及背後團隊的,之後等設施完善了纔會轉爲去中心化方案。

DeGate 早期直接通過中心化託管資產的方式實現跨層資產轉移的快速通道,首期將實現 L1 與 L2 之間的快速兌換通道,之後視情形考慮開通不同 L2 之間的快速兌換通道,應該也是依賴於不同 L2 的上線時間,畢竟這套方案可以更靈活的接入不同網絡。

DeGate 在白皮書中表示,被託管的資產的安全性由 Home DAO 自身持有的淨資產作爲擔保,當以太坊上 L2 出現成熟的預言機服務後,DeGate Bridge 將轉向以去中心化的方式實現資產的橋接。

更多細節可以參考 DeGate 的 白皮書