什么是LayerZero 协议

区块链彼此独立,每条链都有自己的架构讯息,不与其他链互通。比如,以太坊链上的ETH无法被Solana辨识,因为ETH并不是 Solana 架构下的产物。若要转移它,只能使用跨链协议(IBC)。

这一局面将被LayerZero改变。LayerZero由加拿大团队LayerZero Labs开发,是一个全能互操作协议,能够串联不同的区块链上的资产、讯息、数据和合约,形成一条全能链(Omnichain)。LayerZero最早的协议支持Ethereum、Arbitrum、Avalanche, BSC, Fantom, Optimism, Polygon七个链,兼容EVM。开发团队也计划把Cosmos Hub、Terra和Cronos等非EVM链纳入路线图。

LayerZero运行机制

LayerZero在每个支持网络(以太坊、Solana、Polygon等)上部署了一套智能合约,用户必须通过LayerZero合约与各链的合约互动。LayerZero信息传递合约与用户部署的合约通信来传输相应的行动。用户的原始合约基于其选择的网络,比如Polygon,用户可以从任何地方与它互动。这一概念为web3创造了新机会——新的跨链互操作解决方案。

LayerZero优势

  1. 优于现有跨链桥

目前的跨链桥和信息通信方式包涵两类:(1)由间中链验证并转发链上信息;(2)在链上运行轻节点。与LayerZero的超轻节点相比,这两种模式都存在不足。

间中链——安全性低

间中链的作用是接收、验证信息,并在链与链之间传送信息。间中链对信息有完全签署权,这也是其失败所在。如果发生共识性腐败,所有链的流动性就会立即被盗取。目前间中链绑定了几亿美元,保护着数百亿美元的安全。间中链正日益去中心化,越来越有可能被不法分子利用。

3.1.2 轻节点——费用昂贵

链上轻节点能够接收并验证对立链上每一组区块链的区块头。交易证明相关信息在区块链上被传输和验证,方向自区块头始。用轻节点传输信息最安全,但也最昂贵。在以太坊运行一个链上轻节点,每一对链每天要花费数千万美元。

3.1.3超轻节点

超轻节点(ULN)兼具轻节点的安全性和间中链的实惠,通过执行与线上轻节点相同的验证方式来实现。ULN的区块头并不是按顺序全部保存,而是由去中心化预言机按需分配。

Layer Zero能运行可配置用户应用(UA)的线上端点。Layer Zero依靠预言机和中继器在链上端点间传递信息。当UA把信息从A链传输到B链时,信息先通过A链的端点,端点会通知专属于该UA的预言机和中继器,还有其目标链。预言机把区块头转发到B链端点,中继器提交交易证明到目标链进行验证。上述步骤完成后,信息才会被转发到目标地址。

优于现有IBC传输层

IBC传输层负责管理轻客户端对数据的存储和验证(ICS-2, ICS-23)、执行连接交握(ICS-3)、建立信息通道(ICS-4)。尽管它是完全的轻客户端,但需要明确的链上全头同步,才能实现交握。所有信息都由专属ICS-18的中继器传输。但是,运行一个完整的轻客户端的成本高昂,限制了它的应用。

LayerZero从预言机按需传输区块头,减轻了链上全头同步的压力。LayerZero提交的区块头与中继器提交的交易证明进行交叉验证,并且,LayerZero合约把不同链上的交易证明抽象为库。比如说,Ethereum和Tendermint就使用了不同的序列格式(分别是RLP和go-wire)、签名模式(secp256ka和ed25519)以及数据结构(Patricia Trie和IAVL+ trees)。

在分解预言机和中继器的责任时,LayerZero利用了已有预言机(如Chainlink和Band)的安全特性,通过开放的中继器系统添加了安全层。如果预言机与中继器发生串通,系统就会停止,因为按照统计,在区块头未知的情况下,能够验证的交易证明不可能被发送,反之亦然。

IBC传输层另一个缺陷是其仅允许具有确定性最终性的区块链直接通信。IBC更高抽象层的安全性以及对应用程序的保护都取决于最终性。为了让IBC与工作证明系统(该系统只有概率最终性)一起工作,就需要一个能施加最终性阈值的适配器区域(比如在sifchain中配置“peg zone”)辅助。

LayerZero能解决这个问题,它与确定性交易和概率性交易都可以无缝对接。在处理具概率最终性的交易时,由预言机确定所需的最终性阈值。这使LayerZero能与具不同网络拓扑结构和共识算法的多种账本一起工作。

其他优势

可扩展性是基于区块链的解决方案的棘手障碍,但LayerZero克服了它。LayerZero可以应用于数据验证、设置个人奖励结构、数字货币包装等方面。LayerZero是根基层,能够与Layer 1协议(比如BTC、ADA和ETH)跨链互操作。运营者能借助LayerZero在多个节点(如Bitcoin和Ethereum)部署中继网络。LayerZero为区块链生态的扩展性问题提供了独特的解决方案,无需修补现有区块链网络的底层协议。

另外,LayerZero协议允许用户建立基于区块链的业务和dapp、验证数据数据模式和数据资源、铸造加密货币、编写特定业务逻辑和度量。

LayerZero用例

  1. 跨链去中心化交易

LayerZero相当于跨链去中心化交易所(DEX),专门交易本地资产。现有的DEX主要用于发行打包代币或运行中介侧链,与此相反,使用LayerZero的DEX允许用户把本地资产存入一个流动性池,并从另外的池子中提取。LayerZero的信息传输基元功能强大,能实现直接桥接(定价1:1)、自动做市(定价ab = k)及其他类型(比如Curve DAO定价)。LayerZero能保证传输的有效性,促进了去中心化交易应用的推广。

多链收益聚合器

当前收益聚合器的运作范围仅限于单链生态系统,例如利用单链策略实现收益聚合的Yearn Finance项目。单链收益聚合系统的缺陷之一,是无法利用超出其生态外的收益机会,从而错失潜在收益。LayerZero的多链收益聚合器能抓住所有生态系统的良机,增加获得高收益的概率,使用户从市场低效率中获利。多链效率聚合器显然优于单链聚合器,如果最坏的情况发生了,随时可以退回到单链,只要情况乐观,多链聚合器就能提供成倍选择。

多链借贷

目前,用户没有机会利用其不持有资产的链。如果一个全部资产在以太坊上的用户想从Polygon上获利,他只有两个选择:(1)将全部资产转移到Polygon,并将其转换为所需货币。(2)在以太坊借出资产,借入想要的资产,将其桥接到Polygon。LayerZero的借贷协议允许用户持有在以太坊的资产,将其借出,并在Polygon直接用MATIC借贷。这就免去了桥接费和交换费等中间成本。

统一流动性桥

流动性桥为了吸引流动性供应商(LP)彼此竞争,分割了桥与桥、配对池与配对池之间的流动性。目前,LP必须选择连接到单链上的单一流动性池,无法为资产提供多少流动性。LayerZero能够在所有链上提供统一的流动性,保护了源链的最终性。也就是说,用户把资产从A链转移到B链时,其在B链的资产是有保证的,LP能够从所有进入B链的交易中收到费用,不受源链限制。

兑换(Swaps)

LayerZero使自动做市商能够被打包,从而执行资产的跨链兑换,无需修改代码。用户可以在源链的单次交易中将ETH换为SOL。开发者可以使用LayerZero构建复杂的跨链应用,不必牺牲无需信任性,也不用引入复杂的中介链或智能合约。图2展示了LayerZero建立交易所的功能。最左侧是中心化交易所,用户把代币存入中心化信托机构,机构在链外跟踪存款,当用户需要时,机构在其他链上授予代币。使用中心化信托机构违背了区块链的初衷。因此,分布式交易所应运而生。

一文读懂什么是 LayerZero

中间部分展示了去中心化交易所的工作机制。DEX使用由智能合约管理的共识协议,来促进B链上的自动铸币,DEX摆脱了对中心化的、需信托的链外媒介的依赖。但DEX存在不足,它牵扯到一个中间代币和一条中间链,只能在B链上铸造一个中间代币或打包代币,而非用户实际想要的代币。用户必须在另外的交易中把中间代币(如RUNE)或包装代币(ANY)换成想要的代币。

中间代币、打包代币、二次交易和中间链都是非必要开销,理想情况下,都应被单一的无缝交易代替。图2最右侧是建立在LayerZero上的交易所,A链发起单一跨链交易,实现A链资本的本地交易,并通知B链的应用程序授予用户代币。在此过程中,LayerZero完成了一次最小单次兑换,不依赖中间代币。实际的交换协议是由跨链交易中任一链的智能合约处理,LayerZero负责在两链之间传输信息。这创造了很大的灵活性,并符合端到端原则。