OSMO:一文了解跨鏈橋：其原理以及當前存在的問題

介紹

允許我們在區塊鏈之間轉移代幣的鏈橋已經成為大多數DeFi用戶不可或缺的實用工具。隨著具有新DeFi協議和收益機會的新區塊鏈不斷涌現，對這些工具的需求在過去幾年中呈爆炸式增長。如果您有興趣追逐資本的最高收益率，您很快就會通過鏈橋將資產發送過去。橋的種類有很多，而且每一種在安全、保管、速度和成本方面都有其優缺點。在這里，我們將嘗試解釋和澄清這些差異。

為什么需要這些橋？

三個常見原因：

追逐高收益。DeFi允許任何人將他們的資產投入使用并產生一些收益。每條鏈上的DeFi協議都想要你的業務，并且經常提供激勵措施來吸引你并鼓勵你留下來。

在擁擠的網絡上逃避高額費用。如果你只有幾百美元的資產，但每筆交易的費用都需要20美元，那么你就很難拿這些錢在這條鏈上干出名堂。如果您可以將這些資產連接到更便宜的鏈上，您可以更便宜地進行交易，從而獲得更好的生存機會。

封裝或解封原生資產。一些交易所可能會向您出售您剛購買的原生代幣的ERC20版本。如果您想擁有實際的本地代幣，您可能首先需要將您的封裝版本代幣橋接到本地網絡。

DeFi協議通過為我們提供比競爭對手更高的收益來爭奪我們的資產。假設以太坊網絡最多能夠為ETH提供區區1%的APY收益率，但在Avalanche網絡上封裝的ETH($wETH)的收益為4%。在這種情況下，每個人都希望將他們的$ETH封裝并放到Avalanche上。由于每個希望成功的DeFi平臺都引入了流動性挖礦激勵措施來吸引用戶和資金，因此對功能性和可靠的橋梁的需求出現了爆炸式增長。

對良好的橋的另一個明顯需求是網絡擁塞。以太坊本身太成功了，并且仍在努力擴大規模。在網絡擁塞最嚴重的時期，在Uniswap上進行一次簡單的交換會收取300至500美元的gas費。已經出現了幾個替代的第1層鏈來滿足這種對負擔得起的區塊空間的需求。如果太多的密碼degens開始阻塞最新的EVM復制鏈，就會有人啟動一個新的。只要存在這些高收益機會，對更容易追逐它們的工具的需求就會繼續增長。廉價的競爭性L1鏈滿足了這個市場的一部分，而更便宜的Layer2鏈正在建造并上線。如果某處存在收益，我們想知道如何到達那里。

2156枚BTC從未知錢包轉移到Coinbase:金色財經報道，據Whale Alert監測，2小時35分前有2,156枚BTC (約54,121,533美元) 從未知錢包轉移到Coinbase。[2023/6/15 21:38:37]

鏈橋的工作原理

常見的結構有以下三種：

1.鎖定并鑄造

鎖定源鏈上的資產并在目標鏈上鑄造合成代幣。這是目前最常見的橋類型。ERC20代幣就是一個很好的例子。ERC20可以代表以太坊上的任何資產。BTC變成wBTC；甚至ETH本身也可以被封裝成wETH。

每個網絡都有一個原生代幣，任何網絡都可以通過“橋接”資產來發行自己版本的另一條鏈的原生代幣。這是通過將本地資產鎖定在源鏈上并在目標鏈上提供資產實際上已鎖定的證據來實現的。這允許目標鏈自信地發布由鎖定在源鏈上的金庫中的本機資產支持的資產的封裝版本。該系統的安全性取決于驗證傳輸的驗證者的網橋和網絡。盡管它是最受歡迎的，但必須解決圍繞中心化、可信托管和共謀的問題，以使該模型更具彈性。還有一個固有的低效率問題仍在解決中。這些橋梁通常需要兩個步驟來使合成資產在目標鏈上可用。將ETH換成橋接代幣，然后燒掉橋接代幣來鑄造合成資產。這為提高效率提供了明顯的機會。

2.原子互換

這可以說是將本地資產轉移到其他鏈的最安全和信任最小化的方法，但這也有一些缺點。兩條鏈必須共享相同的哈希算法，以確保可以在兩條鏈上驗證包含傳輸的區塊。

Coinbase Prime與Talos合作推動機構用戶的訪問:金色財經報道，Coinbase Prime 與 Talos 達成合作協議，Coinbase Prime 將為 Talos 客戶提供現貨流動性和托管服務，Coinbase Prime 客戶能夠訪問 Talos 的交易產品。

此前報道，Talos 于 2022 年 5 月宣布以 12.5 億美元估值完成 1.05 億美元 B 輪融資，General Atlantic 領投，花旗集團、富國銀行、a16z 等參投。[2023/4/26 14:28:29]

3.流動性提供者

兩個鏈上都創建了池，并促進了收費轉移。當這個系統充分去中心化、有效地重新平衡，并且LP有足夠的激勵措施來保持橋梁兩側充足的流動性時，該系統運行良好。這種類型的橋上的跨鏈交換在源鏈和目標鏈上都得到了驗證。資產從通常由LP和驗證者管理的金庫轉移。

這是幕后發生的一個巨大的技術混亂，使我們可以輕松地在所有這些不同的鏈上反彈，并且只要涉及資金，就有可能發生黑客攻擊和漏洞利用。Vitalik警告我們，他認為糟糕的橋架構會帶來一些真正的挑戰，這些挑戰可能會造成系統性風險。在設計這些工具的功能方式時，必須避免串通驗證者、受損的預言機、中心化中繼器和其他危險。在一次討論Celestia的采訪中，該項目聯合創始人MustafaAl-Bassam簡要回應了Vitalik的說法，稱他在很大程度上同意Vitalik的觀點。他過去曾表達過同樣的擔憂。然而，Vitalik的論點是，每條鏈都必須使用相同的結算層來共享安全性，因為你不能安全地做橋接。Mustafa認為，如果使用正確的工具，這仍然是可能的，并且基于委員會的橋梁可以成為一種有效的解決方案。

Shibarium測試網地址數超過6.5萬，交易數超過12.1萬:金色財經報道，自四天前Shibarium測試網Puppynet重新啟動以來，交易數量和總錢包地址出現了大幅上升，目前測試網現已處理超過121,000筆交易，錢包地址數量超過65,000個。[2023/3/29 13:32:11]

以下是LayerZero上的跨鏈交易示例，展示了所涉及的復雜程度：

橋存在的問題

中心化——如果只有三個人控制著價值數十億美元的錢包或合約，那么最有可能的結果就是這三個人合謀搶劫這個橋，然后消失的無影無蹤。

速度——可能需要數小時或數天。如果沒有足夠的流動性，您可能會發現自己等待大約一兩天，以便有人向相反方向過渡資金或補充目的地流動性。

流動性問題——流動性提供者維護的橋可能會在橋的一側耗盡資金。這意味著試圖橋接資產的用戶將不得不等待流動性補充，然后才能看到他們的資產出現在橋的另一端。

智能合約風險——鎖定在源鏈上的資產使相應的資產在目標鏈上可用。如果鎖定在源鏈上金庫中的代幣被盜，則目標鏈上封裝資產的價值將歸零，因為沒有任何東西可以贖回它們。

安全問題

最近對AxieInfinity的Ronin鏈的黑客攻擊證明了為什么橋安全至關重要。他們的橋被黑客竊取了17.3萬枚ETH和2500萬美元的USDC。這怎么可能？包含封裝資產的金庫由5/9多重簽名錢包控制，該錢包由Ronin鏈驗證者管理。其中5個簽名者的密鑰被泄露。獲得控制權的黑客能夠將所有$wETH發送給他們自己。

這個特定事件是由于橋過于中心化，信任假設相當差，監督很少。在網絡高度擁塞期間，簽名者被授予臨時批準權，并且該批準權并沒有在之后立即被撤銷。這是攻擊者在控制了控制橋資金的9個簽名者中的4個之后轉移資金所需的最后一塊。

BlockFi的加密貨幣挖礦資產可能在破產聽證會后推向市場:金色財經報道，BlockFi的加密貨幣挖礦資產可能在破產聽證會后推向市場，根據周一提交給破產法庭的提案，BlockFi的加密貨幣挖礦資產的投標人將在2月20日之前提交投標，并在下周進行拍賣。（coindesk）[2023/1/31 11:37:26]

更常見的橋攻擊通常涉及智能合約中的可利用代碼。您在Ronin上獲得的$wETH被可靠地用作貨幣，因為該資產代表鎖定在某個金庫中的原生$ETH。如果你能找到一種方法來鑄造無限量的$wETH并使用橋將其兌換成真正的$ETH，那么恭喜，你只是搶劫了一座橋。現在剩余的$wETH基本上一文不值，因為所有被鎖定作為其封裝版本的抵押品的$ETH都已被認領。這種規模的黑客也有可能極大地擾亂整個加密市場。如果一個橋劫匪能夠以這樣的高超手法成功攻擊，然后開始向市場拋售價值5億美元的ETH，那么對于長期持有ETH的人來說，這是個壞消息。希望這么大的數量很容易被抓住，我們可以摧毀這些傻瓜并將所有東西放回原處，但這是一個寶貴的教訓，我們需要如何仔細考慮這些跨鏈橋的構造和機制以限制巨大的系統性風險。

也許有更好的方法。有幾個有趣的跨鏈互操作性項目正在引入新的橋方法和策略。我們發現它們很迷人。這里有一些有趣的項目：

現在最有趣的橋項目

ChainlinkCCIP

Chainlink構建了一個可編程的代幣橋。它使用Chainlink的鏈下報告協議、數百個獨立預言機節點的網絡及其跨鏈互操作性協議。CCIP為所有跨鏈通信提供了一個接口，并可以輕松集成到任何智能合約應用程序中。它支持任何通用消息并具有重組保護。他們的可編程代幣橋也支持計算，允許開發人員跨區塊鏈網絡傳輸代幣并在目標鏈上啟動可編程操作。通過使用Chainlink的去中心化預言機網絡和消息傳遞路由器，智能合約可以安全地將消息發送到目標鏈，并由另一個消息傳遞路由器對其進行驗證，然后將消息發送到目標鏈上的智能合約。通過利用他們的預言機和互操作性基礎設施，以及獨立的反欺詐網絡來監控網絡的異常活動，他們引入了一種策略和工具集合，可以顯著減少在區塊鏈之間安全移動資產所需的信任和托管。

DeFi基礎設施2Pi Network疑似遭價格操縱攻擊，損失約5萬美元:1月19日消息，據智能合約安全研究員oracle_0x轉發的推文，2PiNetwork的Optimism金庫疑似遭遇閃電貸攻擊并損失約5萬美元。oracle_0x評論稱，看起來這是一個價格操縱漏洞，_withdraw金額（USDC）取決于balance()中的流動性池的瞬時價格，攻擊者在提現之前兌換了USDC以提高其他資產的價格。[2023/1/19 11:20:56]

Stargate

Stargate是一個完全可組合的跨鏈橋接協議，建立在LayerZero之上，允許用戶跨各種區塊鏈傳輸原生代幣。

LayerZero是一個Omnichain互操作性協議，專為跨鏈傳遞輕量級消息而設計。LayerZero通過可配置的無信任提供真實且有保證的消息傳遞。該協議被實施為一組高效、不可升級的智能合約。

大多數現有的橋無法將原生代幣從一條鏈發送到另一條鏈，而是依靠中間或“封裝”代幣來完成橋接過程。這種方法創造了一種緩慢且效率極低的用戶體驗。Stargate圍繞多個鏈共享的統一流動性池構建，確保始終有足夠的流動性可用和快速確定性。最終目標是通過單筆交易實現跨鏈無縫橋接。

Stargate如何解決橋接三難困境：

即時保證的確定性。Stargate向用戶和dApp保證他們在源鏈上提出的任何傳輸請求都將到達目標鏈。但是，目標鏈上必須有流動性，否則交易將被還原。

使用Stargate的橋接，無需封裝代幣，用戶無需在接收鏈上手動交換代幣。

跨鏈可組合性。Stargate橋可以由來自起點鏈和終點鏈的智能合約組成。這將允許用戶在單個跨鏈交易中完成多次swap。想象一下，將Fantom上的$wBTC換成Avalanche上的$JOE，并在不離開Fantom的情況下通過單筆交易進入LP頭寸。

統一流動性。大多數現有的橋都需要分散流動性才能發揮作用。集成到橋接器中的每條鏈都需要為橋接的每個資產指定一個流動資金池。如果流動性不足，用戶也可能會遇到長時間的延遲或交易失敗。想要添加新區塊鏈的橋梁還必須引導一個新池，以在每個現有鏈上以足夠的流動性容納新鏈。

Stargate提出了一種統一的方法，其中所有連接都從單個流動性池中存取，允許Stargate實現在鎖定和鑄造或銷毀和贖回橋梁上無法實現的可擴展性和效率。Stargate還具有有效的再平衡和自我限制機制來管理提款活動的峰值。協議上的每條鏈都可以維護一個單一的流動性池，該池被“軟劃分”為不同的切片，其中每個切片對應于網絡中的特定鏈。

GravityBridge

GravityBridge是基于EVM和CosmosSDK的區塊鏈之間的橋梁。它是由Althea的優秀人員建造的。他們創建了一個不可升級的Solidity合約，允許用戶將資產鎖定在以太坊上，并在任何Cosmos鏈上鑄造等價的代幣。它們可以被送回或在其他Cosmos鏈之間發送。不同的Cosmos鏈可以使用這個橋訪問ERC20資產，如$wETH、$DAI、$USDC和$wBTC。來自以太坊的資產可以流入Cosmos生態系統，并與AkashNetwork、Sentinel、Regen和Osmosis等各種應用程序進行交互。Cosmos生態系統上的資產可以流向以太坊并與以太坊DeFi進行交互。

GravityBridge的好處

非托管。您在轉移資產時只需要信任以太坊和Cosmos的安全性。

可信的中立。該橋并不專注于為特定區塊鏈或DEX捕獲用戶。它旨在實現跨橋的流量。這座橋的中立性降低了獲取以太坊生態系統流動性的障礙，同時允許CosmosHub上的新的和小型區塊鏈參與。

可互操作。長期以來，幣安的BNB是Cosmos和以太坊生態系統之間唯一的共同資產。諷刺的是，從一個去中心化生態系統連接到另一個去中心化生態系統的唯一方法是通過一種中心化交易所代幣。Cosmos生態上的DEX基本上都被困在自己的島嶼上，無法與外界進行交易。借助GravityBridge，所有市場參與者都可以訪問Osmosis、Umee或GravityDEX。

安全的。基于CosmosSDK的鏈上有一個活躍的驗證者集。驗證者必須質押大量代幣，并且驗證者的任何不當行為都會通過削減驗證者的份額來懲罰。它也是無需許可和抗審查的。當至少?的驗證者集證明一筆存款時，才將鑄造代表性代幣。當橋批量處理多個“SendToEth”消息時，就會發生取款。

Interlay.io

Interlay推出了Kintsugi，這是Polkadot金絲雀網絡Kusama上的第一個無需信任的比特幣網橋。Polkadot很快就會有自己的。Interlay的封裝比特幣($kBTC)與Maker的$DAI非常相似。它在算法上與$BTC掛鉤，并由去中心化的金庫網絡、多抵押系統和跨鏈密碼學保護。這個熟悉的抵押金庫利用了Polkadot的共享安全模型和比特幣的經典安全模型。

Nomad

Nomad是一種非常便宜的跨鏈通信的新設計，它跳過了對區塊頭驗證的需要。Nomad從Optimism團隊中汲取了大量靈感。Nomad本身實際上是他們的Optics協議的實現和擴展。但是Nomad只有30分鐘的延遲。它就像公證服務一樣工作。源鏈生成并發送一些“文件”，“公證人”簽訂合同以簽署文件，并且僅受激勵批準有效消息或冒受到經濟懲罰并失去“公證人許可證”的風險。他們文檔中寫到：

“Nomad在任何主鏈上創建一個經過身份驗證的數據結構，并在任意數量的副本上中繼對該數據結構的更新。因此，主鏈和所有副本將就數據結構的狀態達成一致。通過在這個數據結構中嵌入數據，我們可以高度自信地在鏈之間傳播它。”

該團隊與Optimism團隊和Connext團隊的密切合作充分說明了他們的聲譽和資格，他們正在從非常新鮮的角度處理跨鏈問題。

我們都厭倦了“狂野西部”和“新邊疆”的陳詞濫調，但它們之所以成為陳詞濫調，是因為它們是如此恰當的類比。許多人爭辯說現在開始入局加密是否為時已晚，但毫無疑問，我們都非常早于所有這些跨鏈通信和橋接的東西。今年取得的進展令人震驚，我們預計這一步伐將繼續下去。以下是我們在深入研究該主題時探索和試驗的一些橋的列表：

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