VAL:跨鏈橋在以太坊 PoS 時代，還有哪些機會？

作者：AaaahWeb3

2022年9月中旬，以太坊執行層與權益證明共識層于區塊高度15537393觸發合并機制，并產出首個PoS區塊，自此以太坊正式放棄了PoW共識模式轉為PoS。

5月8日，據以太坊官方網站數據顯示，信標鏈?ETH?質押?APR已達到?7.69%?高位，當前?ETH?質押總量約為17,915,432?枚，驗證節點數量為?561,951?個。歷史數據顯示，以太坊?ETH?質押?APR?一般維持在?4%?左右，此前曾于三月底突破?5%，四月下旬觸及?6.44%?高點。

按照以太坊共識機制的設計，參與質押并正常執行簽名任務的Validator會獲得收益，以此激勵用戶質押以太坊，共同參與網絡共識，使網絡更加去中心化，提升網絡安全程度。Merge對以太坊生態甚至是整個區塊鏈的格局都會帶來影響，但目前行業內普遍認為不會改變未來多鏈繁榮的走向。

作為以太坊與其他多鏈生態鏈接的基礎設施，跨鏈橋亦是DeFi潮流中必不可少的一環，備受市場關注。各種跨鏈項目相繼而出，十分火熱。?與此同時，針對跨鏈橋的黑客攻擊也層出不窮，其主要原因是隨著跨鏈用戶的增多，流動性不斷增長，跨鏈橋合約中鎖入大量資金，同時由于資產跨鏈邏輯的復雜性，大多跨鏈橋的安全性有待進一步加強。不斷增加的總鎖定價值(TotalValueLocked，簡稱TVL)既讓跨鏈橋項目因為用戶量的增加而感到高興，同時也對如何處置鎖入的大量資金展開思考。

跨鏈橋黑客在過去兩年里造成大約25億美元損失:金色財經報道，根據Token Terminal的報告，跨鏈橋是50% DeFi漏洞的受害者。在過去的兩年里，黑客利用漏洞竊取了大約25億美元。同一時期DeFi貸款黑客攻擊造成7.18億美元損失，DEX黑客攻擊造成3.62億美元損失。

與2021年同期相比，2022年上半年，利用跨鏈橋的盜竊行為增加了58%。[2022/12/30 22:16:43]

以太坊2.0質押的到來也許會給跨鏈橋的破局發展帶來一種全新的思路。

詳解以太坊質押獎勵機制

按照以太坊2.0的設計,?用戶要在執行層質押至少32個ETH，才能被納入Validator列表。由信標鏈通過randao機制隨機選擇出來的validator，在每個周期內會被賦予多種角色，完成角色所擔當的簽名任務即獲得收益。

質押分配的主要共識角色和收益包含：

Proposer打包區塊數據，區塊中每包含一個合法的Attestation和SyncCommittee的簽名都會獲得一部分收益，按照目前的質押數據，每出一個區塊所獲的獎勵約0.028ETH,?每個validator平均每61天被分配一個slot的出塊角色。另外Proposer還將獲得執行層對應區塊的扣除燃燒部分后的交易手續費。

AirDAO推出Layer 1網絡Ambrosius和以太坊之間的跨鏈橋:金色財經報道，管理 Layer 1網絡Ambrosius的去中心化自治組織AirDAO為其區塊鏈生態系統推出了與以太坊之間的跨鏈橋，ETH 橋擴展了 AirDAO 的多鏈工具包，使用戶能夠將加密貨幣從以太坊區塊鏈跨鏈轉移至AirDAO的Ambrosus網絡。[2022/11/3 12:14:14]

Attester需要對分配的slot進行Attestation。在周期結束后根據Attester的Attestation數據進行收益計算。按照目前質押數據，每個活躍的Validator按協議完成Attestation任務后，一個周期的收益約為14506Gwei,一天的收益約為0.00326ETH。

SyncCommittee對分配的同步周期內的slot進行簽名，被打包至區塊后會獲得收益。根據協議，每256個Epoch會隨機選取512個validator作為SyncCommittee成員，對同步周期內的slot進行簽名。按照44w的validator估算，每個validator平均每977天會被選為一次SyncCommittee成員。每個同步周期完成簽名任務獲得的收益約為0.119ETH。

跨鏈橋Horizon攻擊者從此前轉移以太坊的新地址中再度轉出6012枚以太坊，并已開始轉入TornadoCash:6月27日消息，PeckShield在Twitter上表示，跨鏈橋Horizon攻擊者此前轉移了超1.8萬枚以太坊的新地址（0x1ec6開頭）向0x4507開頭的新地址轉出6012枚以太坊，并已開始轉入TornadoCash。[2022/6/28 1:34:46]

除此之外，如果部分Validator沒完成對應角色的任務，獲得的收益將減少，甚至被扣除部分余額作為處罰。若部分Validator發生多簽作惡行為，則會被懲罰掉大量余額并不再能重新獲取收益。另外，Validator可選擇自愿退出。

跨鏈橋面臨的挑戰

在以太坊和其他新興區塊鏈發展得如火如荼之際，作為多鏈生態基礎設施的跨鏈橋卻在發展上遇到了一些瓶頸，以太坊創始人Vitalik更是直指跨鏈橋存在基礎安全限制。根據目前業界主流的跨鏈協議設計，跨鏈過程中，用戶在原鏈上將所需跨鏈的資產鎖入跨鏈橋智能合約，跨鏈橋在目標鏈上從流動性池中解鎖對應跨鏈資產給用戶，或者mint出對應額度的映射資產發給用戶，同時收取部分手續費以支付網絡交易費用。

CBTC CMO Romain：跨鏈橋是一個公鏈生態從少數人的喜好，逐漸發展為大多數人共識的關鍵一步:CBTC CMO Romain在出席3月14日的Cardano生態云峰會時表示：一個公鏈生態從少數人的喜好逐漸發展為大多數人的共識，而跨鏈橋就是其中的關鍵一環。CBTC Bridge是Cardano生態系統中的第一個跨鏈橋。它的使命不僅是讓Cardano生態與外界更好的連接，更重要的是讓更多的粉絲能夠輕易的接入Cardano生態。CBTC Bridge選擇了Huobi Trust作為合作伙伴，這是第一批支持BTC、ETH、USDT和USDC跨鏈的資產。選擇與托管人合作是CBTC的一個重要行動。這幾乎完美地保證了參與者的跨鏈資產的安全性和發行資金的順利運作。[2022/3/15 13:57:50]

根據該設計，隨著用戶跨鏈活動的增多，跨鏈流動性也不斷增加，跨鏈資產會被鎖入跨鏈橋合約，計入跨鏈橋TVL。比如，用戶將ETH從以太坊跨到BNBChain進行DeFi活動，用戶在以太坊上的以太資產會被鎖入跨鏈橋在以太坊的智能合約，同時增加跨鏈流動性，只有當用戶從其他鏈再跨回以太坊時，對應鎖定的資產才能進行解鎖。

Rollup跨鏈橋HopProtocol宣布支持Matic跨鏈:8月11日，Rollup跨鏈橋HopProtocol宣布支持從Polygon到ETH的即時Matic跨鏈服務。項目方稱，以往的Matic跨鏈需要至少1小時的時間，而新的解決方案可實現5分鐘內跨鏈。同時，Polygon官方將在明年為HMatic/Matic池流動性提供者空投400,000美元的Matic獎勵。此前消息，HopProtocol上線于7月13日，支持ETH、Polygon、xDai間的USDC即時轉賬、兌換。[2021/8/11 1:48:22]

而一般的DeFi活動都需要進行質押或有一定的鎖定周期，由此，以太坊上鎖入合約的資產會產生堆積，隨著用戶資產跨出的增加，TVL不斷升高。從而吸引了越來越多的黑客攻擊行為。22年初Wormhole跨鏈橋被攻擊，黑客提取$300M。幾個月后，跨鏈橋Nomad被發現合約中初始化參數不當引入驗證漏洞，攻擊導致$200M被提取。Chainalysis數據顯示，截止2022年前三季度，?69%的黑客攻擊損失來自于跨鏈橋項目。

圖?黑客攻擊分布圖，來源于?Chainalysis?

同時隨著DeFi生態的完善和不斷進化，各種跨鏈項目涌出，競爭逐漸激烈，跨鏈橋除了不斷接入新的項目，提供更加便宜的跨鏈服務之外，缺少新的吸引力來留住用戶。

而針對以上跨鏈橋面對的挑戰，CrossChainToEarn也許正是解決問題的新思路。

以太坊2.0?帶來的CrossChainToEarn機遇

如果跨鏈橋合理利用鎖入資產，一方面能為跨鏈用戶提供額外收益，為項目吸引更多用戶，另一方面也能使資金分散，避免大量資金聚集引來層出不窮的黑客攻擊。結合以太坊2.0PoS質押活動來說，跨鏈橋合理利用用戶在以太坊上鎖入的跨鏈資產，在保證正常跨鏈流動性的情況下，將鎖入的部分以太資產進行以太坊PoS質押，并將質押收益分配給跨鏈用戶，用戶除了能獲得原來既定的目標鏈DeFi活動收益外，還能獲得額外跨鏈橋分配的PoS質押收益，如果PoS質押活動同時接入MEV，收益將更高。

這種DeFi思路，使跨鏈橋既能參與以太坊2.0共識活動，幫助提升以太坊網絡共識安全，還能利用質押收益吸引DeFi用戶進行跨鏈活動，同時將部分TVL鎖入以太坊質押合約，一定程度上能規避成為黑客攻擊目標的風險，即使發生黑客攻擊，也能避免全部TVL被惡意提取。

圖?以太坊跨鏈橋AssetRanking，來源于dune.com

根據dune.com上統計數據顯示,以太坊上鎖入跨鏈橋的以太資產(ETH或WETH)價值達到近$10億，不算MEV額外收益，進行PoS質押每年可獲得$76.9M收益。

如果實現這種方案，跨鏈橋需要對接多種網絡質押活動，除了自身跨鏈協議外，還需要增加流動性管理，質押活動和利益分配邏輯。這會使跨鏈橋的整體方案更加復雜，同時對跨鏈橋的協議安全和產品設計提出更高要求。

方案中涉及的主要挑戰點包含：

合理的流動性管理，避免因為質押活動，流動性降低而影響跨鏈用戶的大額跨鏈需求

質押活動穩定性，需要保證質押活動正常進行，避免因為Performance問題導致質押處罰帶來的資金損失。

協議安全，整體方案更加復雜，需要保證協議的安全，避免引入新的安全漏洞。

合理的收益分配，由于跨鏈用戶比較自由，需要根據用戶具體的跨鏈資金周期合理分配其應得的質押收益。

在此方案的基礎上，跨鏈橋還可以提供直接的質押池服務，用戶將資產鎖入跨鏈橋合約，即可參與跨鏈橋提供的PoS網絡質押活動來獲得收益。

區塊鏈行業勢如破竹，跨鏈橋作為鏈接多鏈生態的基礎設施，不斷面臨新的挑戰，在為用戶提供穩定便捷的跨鏈服務的同時，也在不斷尋找新的機遇和突破。如果跨鏈橋加入網絡質押活動，將和區塊鏈網絡本身及DeFi用戶結合的更加緊密，創造出更多的可能性和互操作性。

Reference：

https://ethereum.org/en/upgrades/merge/

https://beaconscan.com/https://ethereum.org/en/staking/

https://beaconcha.in/charts/pools_distribution

https://blog.chainalysis.com/reports/cross-chain-bridge-hacks-2022/

https://dune.com/eliasimos/Bridge-Away-(from-Ethereum)

https://www.mevboost.org/

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