随着链上应用的爆发,区块链行业迎来了迅猛发展,不断扩张的用户需求,促进了各类公链的诞生,以太坊吞吐量瓶颈带来的流量外溢,给其
他公链带来了契机,逐渐发展到超过100个公链活跃的市场结构。
在依托交易所用户资源的币安智能链BSC、火币生态链HECO等崛起后,专注提速、降费的Matic、Solona、Avalanche、Fantom、Luna等公链斥巨资扶持生态,迎来了百花齐放、多链并存的局面,DeFi应用也因此进入了数量上的爆炸期,锁仓量在近期突破了2000亿美金。
多个生态系统的发展,展现出各自独特的优势:安全性更强、吞吐量更大、交易费更便宜、隐私性更好、特定的资源供应 (如存储、计算、带宽)、具有地区开发者和用户社区等,这样便满足了用户需求的多样化,并突破了区块链扩展性的限制。不同链上DeFi协议的收益各异,也给用户带来了大量套利机会。
但原本统一的以太坊生态就变得支离破碎,绝大多数链与链之间无法连接互通,不同链上的资产无法自由交换,割裂成一个个孤岛。以太坊支持的多个L2解决方案近期开始落地,进一步加剧了流动性和用户的割裂。
另外,稳定币为了安全的考量,Tether、Circle 这样强有力的中心化机构发行的法币抵押的原生稳定币,DAI 这种以价格波动相对较小的 ETH 等加密货币为抵押品,通过超额抵押发行的去中心化稳定币,大多只发行在经过多年稳定运行的以太坊上,很多新兴公链缺少了这种基础设施。
因此,将日渐碎片化的网络聚集起来,使不同网络之间的互操作性成为可能,实现不同链上的资产流通、存储、转让,资产跨链的技术解决方案成为了必要。
资产跨链发展史
作为区块链技术的第一个应用,无论加密资产如何发展,比特币霸主地位屹立不倒,拥有着最好的流动性,并长期稳定的占据加密资产近一半的市值。但基于比特币的应用开发难度大、限制比较多,没法搭载智能能合约成为底层资产,只能通过跨链在其他的公链上释放流动性。
最早的资产跨链诞生在2013年比特股白皮书里,有提及“能够通过比特股链之间进行交易,增加网络的可扩展性,在无需中介代理或者信任的情况下交易BitBTC和真实的比特币,整个过程都能被软件自动执行。”
2016 年 9 月,Vitalik Buterin 在为 R3 所做的报告《Chain Interoperability》也对跨链的技术路径和应用价值做了阐述,“公认的跨链技术分成公证人机制、侧链 / 中继和哈希锁定三类。应用价值体现在:资产跨链、原子交换、跨链预言机、广义跨链合约。
在波卡和Cosmos的带动下,跨链正在如火如荼的往前推进,由于技术的迭代速度,目前也只进行到通过智能合约进行资产跨链。尤其是2020年以后DEFI等市场应用规模呈指数级的上升,各大公链生态的崛起,资产跨链成为了市场的焦点。
实现资产跨链的方法
在V神的阐述下,有如下:
1、轻节点侧链
需要一份实现主链网络数据获取的合约,其中包括侧链数据和主链数据切换机制的方法,如果需要生成侧链上的1BTC,需要锁定主链上的1BTC,反之,如果需要跨出1BTC,那么合约会先将侧链上的BTC销毁。BTC Relay、Rootstock和BlockStream推出的元素链,比原链的Vapor都是比较著名的侧链。如果将主链上的比特币、以太坊跨入比原链侧链,主链上的资产会被锁定、销毁。
2、公证人机制
公证人机制是一种简单的跨链机制,在数字货币交易所中使用广泛,本质上它是一种中介的方式。假设区块链A和B本身是不能直接进行互操作的,那么他们可以引入一个共同信任的第三方作为中介,由这个共同信任的中介进行跨链消息的验证和转发。
公证人机制主要包括三种类型:单签公证人、多重签名公证人、分布式签名公证人。
单签公证人方式也叫中心化公证人机制,通常由单一指定的独立节点或者机构充当,它同时承担了数据收集、交易确认、验证的任务。我们平时通过交易所进行数字货币的交易往往就是中心化公证人机制。
多重签名公证人方式,由多位公证人在各自账本上共同签名达成共识后才能完成跨链交易。多重签名公证人的每一个节点都拥有自己的一个密钥,只有当达到一定的公证人签名数量或比例时,跨链交易才能被确认。比如比原链的跨链采用的就是联邦节点签名方式。
分布式签名公证人方式,是指公证人是一群人/机构组成的联盟,跨链资金的转移是这个联盟所控制的。这种方式相较于单签名模式的安全性更高,少数几个公证人被攻击或者是作恶都不会影响系统的正常运行。比如即将上线的去中心化的跨链协议——DeCus就是采用一种“重复分组”Keeper的方法,保证跨链验证的整个过程的去中心化。通过这种方式创建一种比特币锚定币——eBTC,可以参与以太坊网络或者其他网络的DEFI生态挖矿。
3、中继链
波卡和Cosmos都是依靠中继协议完成通信互连。通过Polkadot、Cosmos与其他公链连接,给不同的链设置不同的功能,实现更好的扩展性和效率。
4、哈希锁定
最有代表性的是闪电网络:在一定时间段内通过押金锁定的方式创建一个微支付通道,但是仅支持小微金额的交易。
主流的资产跨链类型
目前最常用的跨链方式就是中心化交易所支持多链提币,去中心化的跨链解决方案是跨链桥和多链聚合器。
跨链桥是在两条不同公链之间提供一个桥梁通道,将原生资产托管在这座桥上,同时一条链可以通过预言机功能获取另一条上的资产交易情况,按照 1:1 比例映射到另一条链上。跨链桥形成的效果是让两条链能流通同一种资产,跨过去的资产是由原生资产映射而来,比如,BETH 就是 ETH 通过币安桥跨链至 BSC 的映射资产。
另一种跨链方式——多链聚合器是将不同链上资产的流动性集中起来,构建跨链交易池,用户可以在池中完成A链上X资产兑换成B链上X资产的过程。
多链代币
要在一条链上使用另一条链上的资产,则必须要在两条链上都有同一种资产,形成多链代币。当在目标链上生成新的资产时,旧链上的资产可以直接销毁,也可以质押在特定的合约中。每一种多链代币的实现方式均可建立在上述任意一种托管与共识机制之上。
yearn.finance 创始人 Andre Cronje 将多链代币分为以下四种类型。下面以将以太坊上的资产跨链到 OKExChain 为例进行说明。
余额浮动
假如要将代币从以太坊桥接到 OKExChain 网络中,首先以太坊上的代币会被锁定,然后通知网桥,在 OKExChain 上将对应的代币转移给接收者。网桥中包含有最大供应量的代币,用户的使用过程不涉及代币的铸造与销毁。
铸造 / 销毁
若采用该种方式,当在以太坊上销毁代币时,在 OKExChain 上铸造对应的代币。同样,在 OKExChain 上销毁时,也会在以太坊上铸造新的代币。
流动性互换
按字面意思理解,需要有流动性和中间代币。如在 anyswap 中将 USDC (Ethereum)转换为 USDC (OKExChain),需要在 OKExChain 上有 USDC (OKExChain)和 anyUSDC 的流动性。USDC (Ethereum)先转换成 anyUSDC (OKExChain),再转换成 USDC (OKExChain)。整个过程无需托管用户资产,只需要提供流动性。
打包+铸造 / 销毁
这是第二种与第三种跨链方式的结合。还是同样的例子,首先质押 USDC 后会获得 anyUSDC,销毁 anyUSDC (Ethereum)并铸造 anyUSDC (OKExChain),再将 anyUSDC (OKExChain)通过流动池换为 USDC (OKExChain)。
常见的跨链桥
在Berenzon的统计下,目前已有40多个桥接项目。
AnySwap
Web3 的终极路由 AnySwap,是一个完全去中心化的跨链协议。通过该协议,全球任一生态体系内的数字资产可直接快速兑换其他生态体系内的任何数字资产,无需其他中介和媒介。AnySwap 团队早在 2018 就突破了基于 ECDSA、EDDSA 和 SM2 密码算法的 SMPC 安全多方计算+TSS 门限签名技术,并完成了其工程化快速实现,使得 AnySwap 成为目前速度最快,使用量最大,手续费最便宜的跨链协议。
AnySwap 覆盖了几乎全部种类数字资产,截至 2021 年 10月 22 日,AnySwap 锁定资产总量超 40.93亿美元,拥有 33 个节点,实现了21 个公链生态的资产跨链转移,支持了 776 种数字资产。
Aribitrum Bridge
Aribitrum Bridge 是以太坊 Layer2 层扩容协议 Aribitrum 官方推出的跨链桥,主要用来解决以太坊 Layer1 和 Aribitrum 之间资产的转移。
目前,Aribitrum Bridge 支持 ETH 和 ERC-20 资产在 Layer1 和 Layer2 之间的转移,手续费以 ETH 结算。
需要注意的是,当你想通过 AribitrumBridges 从 Aribitrum 网络将存入资产取回 Layer1 时,取款申请后至少有 7 天的提款期。也就是说,你需要至少等待 7 天直到 Layer1 层主网收到取款后,才能证明你提款成功。
O3swap
O3 Swap 是首个实现异构链之间原生资产自由交易的跨链聚合协议,通过在不同公链及 Layer2 网络上部署“聚合器+资产跨链池”的模式,为用户提供“一键式”跨链资产互换的体验。
O3 Swap 主要功能模块由两部分组成:O3 Aggregator(交易聚合器) 和 O3 Hub(跨链交易池)。O3 Aggregators 是部署在各个主流网络当中的聚合器,帮助用户寻找最优质的价格和最有效的交易路径;O3 Hub 是跨链交易的枢纽,通过打造跨链资产交易池,类似于“跨链 Curve”方式帮助用户实现不同链上资产一键跨链交易。
cBridge
cBridge 是以太坊 Layer2 层扩容平台 celer.network 搭建的多链跨链工具。cBridge 的优势在于它可以实现异构和点对点的跨链。其跨链桥可以在用户间自行展开,用户可以通过 cBridge 在任何 Layer1(如以太坊、Cosmos、Polkadot)、以及不同 Layer2(如 Optimistic Rollup、ZK Rollup、和侧链)之内或之间进行价值转移。
cBridge 本身是 Layer2 大生态的工具之一,因此,它也天然地支持用户资产与以太坊扩容网络 Optimism 和 Aribitrum 进行跨链。更重要的是,在 cBridge 上, Layer1 和 Layer2 层之间资产可实现即时转移,没有延迟。
这意味着当你通过 cBridge 从 Optimism 和 Aribitrum 上提取存入资产至 Layer1 层时,一旦提款指令发出,资产就可以即时到账,没有 7 天的取款期限制。正是这个跨链即时到账的功能让 cBridge 在众多跨链桥中脱颖而出,受到了链上用户的欢迎。
跨链桥的安全性问题
2020 年,DeFi 协议遭到攻击涉及金额约 1.29 亿美元,今年 7 月、8 月两个月内,就发生了 3 起跨链应用被黑客攻击的安全事故,累计被盗金额远超2020年。
7 月 11 日,跨链应用 ChainSwap 因智能合约漏洞遭遇黑客攻击,损失约 800 万美元;7 月 12 日,去中心化跨链交易应用 Anyswap v3 跨链资金池被攻击,损失近 800 万美元;8 月,跨链协议 O3 Swap 因其基础设施 PolyNetwork 网络安全问题而被盗,损失的资产高达 6.1 亿美元,被盗规模创下了 DeFi 应用新高。
智能合约的漏洞无不在侵袭着大家的财产,项目方需要把安全放在一位,而不是一味的推规模。用户也尽可能选择技术实力强,有财力支撑的跨链桥,逐渐诞生的各公链原生跨链桥,有公链背后的技术团队做支撑,和发生事件后的链上处理,相对来说可能是更好的选择。