EXT:跨链三难困境和模块化解决思路

作者:ArjunBhuptani,ConnextNetwork

编译:元宇宙之道

在这篇文章中,ArjunBhuptani总结了目前Connext跨链协议存在的问题,然后他还解释了Connext如何通过称为Amarok的升级解决这些难题,而其原理就是结合Connext和Nomad的跨链机制。

在作者看来,与区块链本身类似,没有一种整体架构可以为我们提供跨链所需的所有理想属性,但我们可以通过模块化的协议栈来接近实现最佳的跨链方式。

升级动机

这次升级的动力是解决网络中不同类型的参与者遇到的关键问题。

终端用户面临的问题

Gas成本:当前的跨链流程依赖于两个阶段的准备/履行过程来完成跨链交互,这不容易批量化处理;

签名Claim:完成交易需要用户签名消息以Claim资金。这可以让Connext实现信任最小化,但这个过程也很痛苦,因为它要求用户在签名之前保持在线。

Shibarium将推出跨链桥功能“Shibarium Bridge”:4月30日消息,Shiba Inu Layer 2协议Shibarium核心开发者Lucie Sasnikova发推表示,Shibarium团队正在开发一项全新跨链桥功能“Shibarium Bridge”,旨在提升SHIB Layer 2实用性,现阶段该跨链桥仍在测试和准备中,仅实现了部分功能。此前消息称,Shibarium将兼容以太坊区块链,而根据Lucie Sasnikova披露的截图显示,“Shibarium Bridge”可实现ETH和SHIB跨链SWAP功能。(U.today)[2023/4/30 14:35:35]

资金锁定风险:用户交易与router的关系为1:1。如果router离线或在流程中途失去与链的连接,则用户的资金可能会被卡住,最多可能有72小时。

速度:因为用户必须为他们的tx绑定到一个给定的router,所以特定router经历的任何延迟都会传递给用户。

DeFi Saver宣布已上线Arbitrum和Optimism并集成跨链聚合器LI.FI:5月31日消息,一站式资产管理解决方案DeFi Saver宣布已上线Arbitrum和Optimism,并表示将进一步支持去中心化借贷协议Aave v3的使用。此外,DeFi Saver已集成跨链聚合器LI.FI,旨在为用户进行资产跨链时提供最优报价。据悉,DeFi Saver表示将在未来几周内集成另一个借贷协议。[2022/5/31 3:52:15]

流动性碎片化:router提供的流动性依赖于路径,这意味着它在给定的一对链之间是可用的。而随着跨链数量的增长,用户进行大额交易会变得更加困难。

开发者面临的问题

链外依赖:该领域的大多数集成仅为合约,但Connext目前需要运行客户端SDK来为给定交易找到router。

签名Claim:claim的需要要求开发人员跟踪正在进行的tx,并提示用户在正确的时间签名。与简单的链上tx相比,这增加了很多开销以及复杂性。

跨链聚合协议O3 Swap将支持Fantom网络:金色财经报道,据官方消息,跨链聚合协议O3 Swap将于UTC时间11月22日4点(北京时间12点)开始支持Fantom网络。[2021/11/13 6:49:25]

没有通用消息传递:Connext目前已支持了跨链调用合约,但这只能在某些情况下安全地完成。要求开发人员在什么时候可以使用这个功能,以及什么时候不能使用这个功能,这是一个很大的障碍。

Router面临的问题

再平衡:Router在目标链上发送资金,在来源链上接收资金。这意味着他们的流动性在链或rollup二层网络之间移动并且可能会被卡住,从而降低资本效率。

ROI不明确:众所周知,Router的投资回报率难以准确跟踪,因为两阶段的流程,意味着跟踪回报所需的数据分散在各个链中。

活性问题:如上所述,如果Router在交易过程中不可用,用户资金最多可被锁定72小时。这种活性问题增加了Router的难度。

跨链货币市场HARD已开放BTC、BNB、BUSD借贷:据官方消息,跨链DeFi协议Kava旗下的货币市场HARD已完成借贷功能升级,目前已开放BTC、BNB、BUSD的借款功能。后续HARD将在保障用户资金安全的前提下陆续开放更多资产的借贷功能。

HARD Protocol是基于Kava区块链建立的跨链货币市场,支持BTC、XRP、BNB、BUSD、KAVA和USDX等资产供应、借贷和挖矿服务。Kava是一个支持跨链DeFi应用和服务的去中心化hub,目前提供Kava跨链借贷平台和跨链货币市场HARD Protocol,提供主流数字货币的抵押借贷。[2021/5/26 22:45:01]

Gas恶意攻击:用户或Router可以协同取消交易。然而,当这种情况发生时,没有明确的机制来补偿预付gas成本。

最初的解决方案是什么?

Connext最初计划通过以下组合来修复以上这些问题:

火币将于21时起对6000万USDT进行跨链调仓:据火币官方披露,为持续满足平台不同链USDT的流动性需求,火币将于21时起对6000万USDT进行跨链调仓,此次调仓将会把6000万TRC20 USDT转换为ERC20 USDT。[2020/11/9 12:06:49]

激励措施——例如,使用vAMM定价?来激励再平衡以及使用罚没机制来增强系统活性;

钱包集成——通过将ConnextSDK代码移植到钱包中,可以从开发者和用户那里抽象出“签名claim”的流程;

Connext的重点一直是确保交易尽可能减少信任,而上述障碍是为了实现这种安全性而做出的权衡。

而在过去的几个月里,Connext研究出了一种更好的体系结构,它可以在不引入信任的情况下避免上述问题。

模块化跨链方案

这种思维突破来自于Connext与Nomad的紧密合作。Nomad是一种optimistic跨链桥协议,它可以提供在任何链上充分表达且信任最小化的通信,但权衡的代价是30分钟的延迟。

与区块链本身类似,没有一种整体架构可以为我们提供跨链所需的所有理想属性,但我们可以通过模块化的协议栈来接近实现最佳的跨链方式。

模块化跨链堆栈

新的流程

新的设计流程大量使用了Nomad协议,该方法不需要签名,而是简单地允许任何router为用户交易提供资金并执行调用,并对通过Nomad的资金进行claim。

由于没有预先明确指定router,因此存在router可以在mempool中相互竞争以完成给定交易的风险。这是一个次优的结果,因为输掉这场比赛仍然会让router消耗gas。为了解决这个问题,开发者引入了一个定序器,它负责从router那里收集出价,并将它们批量发布到链上。

请注意,Connext中的定序器角色不会以任何方式影响系统的资金安全。相反,它只是一种机制,旨在公平地在router之间分配费用收入/工作,如果给定用户tx的所有router出价的数据可用性,以及给定选择中标的一个确定过程,则可以无需信任地完成。Connext目前正在研究解决这个问题的方法,包括让定序器将数据发布到自己的rollup中,或者让router和定序器达成Tendermint共识。

相关的变化

Amarok升级将实现更好的跨链流程和功能集,它可以解决我们之前提到的一些问题:

简化流程:不再是带有签名的两阶段流程,所有的交易现在都发生在发送链的单笔交易中,这简化了用户体验和开发者体验。Connext也不再需要取消,从而消除了router的gas恶意攻击成本。

1-of-N路由:任何router都可以完成用户的交易,这消除了用户资金锁定的可能性,并显著降低了对router的活性要求。这也完全消除了开发人员对链下代码的需求。

更简单的流动性:Router在交易的目标链上接收流动性,即他们提供流动性的地方。流动性也不再依赖于路径,这消除了再平衡难题和碎片化问题,大大提高了资本效率和可用性。

更便宜和更快的交易:新流程将链上调用的数量从4减少到了2,这使得交易不仅变得更便宜,也变得更快了。

任意消息传递:Amarok升级带来的最令人兴奋的改进,在于开发人员现在能够构建各种跨链dapp,这解锁了JS风格的异步开发等强大功能。

下一步是什么?

Connext目前在运行一个带有Amarok升级的专用测试网,而在未来的几周,一个功能齐全的公共测试网将可供任何人使用。

而在5月份,Connext计划完成升级审计,并于6月份进行主网升级。

随着Amarok升级完成后,这将为建设者打开大门,允许他们在Connext之上构建他们能想到的任何类型的跨链应用,以下是开发者们已经讨论过的一些早期用例:

在单笔交易中跨链连接DEX流动性;

跨链金库策略管理;

关键协议操作,例如跨链复制/同步全局常量;

在不引入预言机的情况下将UniV3TWAP引入每条链;

与链无关的veToken治理;

元宇宙与元宇宙之间的跨链互操作;

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