本文为The Anti-Ape在substack发表的文章“What's wrong with bridges？Perils, Present and Future of Cross-Chain Communication: the road after Layer Zero”，文章比较了中心化买卖所、财物桥（Asset bridges）、全链（Omnichain）DEX等干流桥规划以及以及跨链通讯协议IBC和Layer Zero的本钱、安全性和功率。
要害：
本文比较了一切干流桥规划的本钱、安全性和功率：
讽刺的是，中心化买卖所 (CEX)依然是最佳挑选。
财物桥（Asset bridges）具有非原生包装的丧命缺点。
全链（Omnichain）DEX触及中心链流动性确定，这意味着更多的进犯和更高的费用来补偿节点和 LP。
（从财物搬运转向广义通讯）
IBC是一个没有外部信赖假定的通用协议。IBC安全高效。唯一的缺点是布置本钱高。
Layer Zero是IBC的一种变体，它在Chainlink的协助下将布置本钱转变为按运用付费的可变本钱。L0针对不常见的用例进行了优化，但在高频通讯中的可扩展性较差。
考虑到痛苦的权衡，咱们信任规划迭代必将持续。在第四节中，咱们将提出三个主意：
CLOBs: 让跨链流动性池更具本钱功率
zk-SNARKs：下降链上验证本钱
链级SDK集成：消除对中心化外部“中继器”的依赖
文中说到的项目：以太坊2.0、Cosmos、IBC、Layer Zero、Solana、Serum、Optimistic Roll-ups、StarkNet、Terra、THORChain、Osmosis、Anyswap、Wormhole、Ronin Bridge、Terra Bridge、Avalanche Bridge、Ren Bridge、Axie Infinity
第一节：跨链通讯现状
规划空间
在中短期内，咱们将具有更多的公链，而不是更少：
技能正在迭代：可扩展性的终究技能处理计划没有老练。可扩展性规划挑选迭代必将持续。
本钱正在攻城掠地：在顶级生态体系背后投入的大量资金意味着攻城掠地不会很快结束。
协议想要发行L1代币：实际上，发行Layer 1代币的诱人经济性意味着成功的运用层协议有动力推出用例链（例如：Axie Infinity和Ronin）。
跨链互操作性是结构上重要的规划空间：
钱银互操作性：关于用户来说，钱银就是钱银。未衔接的钱银仅仅商铺积分。创建互操作性会增加财物价值。
数据互操作性：Facebook和谷歌现已成为世界上最有价值的企业，它们能够从其他未衔接的数据中获取价值。相似的数据现在被糟蹋在孤立的区块链数据库中。
用例：凭据、信誉评分、元世界身份、奖励用户在另一条链上行为的协议
关于那些对L1之战感兴趣的人来说，跨链通讯也与区块链可扩展性有着深沉的联系：
竞争性：假如跨链通讯变得满足顺利，它或许会将L1抽象掉。毕竟，只需Facebook的服务器能让咱们无国界地与朋友交谈，谁会关心它呢？在边际上，更顺利的跨链体会或许有利于较小的新贵链，而不是已树立的生态体系。
共生性：就像联合国和SWIFT不能没有主权国家相同，跨链协议规划和规范很大程度上取决于L1的规划挑选。鉴于L1规划范式（高TPS、分片、Rollup、侧链、运用链……）的分歧，跨链空间的最要害参数仍未确定。现在站队还为时过早。
出资案例
一个有价值的跨链协议应该是一个非提取的、无状态的、几乎没有防御能力的瘦协议，就像万维网的IP层相同。在咱们看来，构建协议护城河的一些常见方法对跨链实用程序来说是次优的或价值破坏性的：
确定流动性→碎片化、摩擦和本钱
统一的流动资金池→巨大的进犯面和本钱功率低下
包装的用户财物→体系性金融危险
信赖链下中继器→防范跑路、垄断和查看制度
直接影响：跨链基础设施的首要出资驱动力或许是生态体系基金和既得利益的危险出资。公链能够供给跨链作为基本实用程序。在这种情况下，可信的中立成为一种稀有的美德——一个独自的感兴趣的话题，咱们不会在这里打开。
因而，咱们对跨链结构重要性的评论并不一定意味着它们成份额的代币出资价值。
第二节：财物跨链——可信中介
代币是最突出的Web 3原语之一。它们构成了大多数跨链用例。
历史类比：人们发现银行有助于促进两个原本孤立的主权国家之间的价值搬运。
中心化买卖所（CEX）
它就像在许多国家中存在的具有钱银储备的商业银行。一种简略、直观的方法，能够很好地服务于顶级用例——假如能够拜访它的话。
优点
简略的用户界面/用户体会
最低本钱——大多数买卖所只对简略转账收取Gas费——没有杂乱的链上核算。
约束
KYC和税收——许多人无法取得服务。
答应上币——大多数时分，一个人只能搬运CEX上架的代币。
买卖对手危险：咱们信赖的不是智能合约，而是币安的IT和诚信——虽然仅仅暂时的。比如，币安暂停狗狗币提款。
没有智能合约的可组合性。
财物桥
它就像一张旅行支票（假如有人大到知道那是什么的话），一种在Web 3中称为wrapping的信誉东西。
示例项目：Wormhole,Ronin Bridge，Terra Bridge,Avalanche Bridge,Ren Bridge
怎么运作
联盟桥在两条链上布置智能合约以确定原生财物并赊账发行定制包装的财物。
例如，在以太坊上确定100 ETH --> 在Solana上铸造100个wormhole-wETH
理论上，被包装的财物由另一条链上的确定财物以1:1的份额支持。
此类桥已将链下验证者列入白名单。验证者调查链A上的原生财物确定，然后在链B上发布打包财物。在Wormhole的情况下，“守护者网络”中有19个验证者，大多数守护者是顶级 Solana验证者。
优点
比CEX更无需答应——没有KYC
智能合约可组合性
没有因包装而导致外部流动性确定
因为大多数核算是在链下完结，因而几乎没有额定的Gas
约束
对联合验证者的信赖假定。常常遭到进犯或跑路。
2022年2月，ETH-SOL Wormhole桥被黑3.25亿美元
2022年3月，ETH-RON桥被黑超过6亿美元
1、与链下联合验证者的交互引进了额定的网络层和智能合约缝隙。
2、包装流动性的碎片化（wETH/ETH/xyzETH是不同的代币），尤其是在多个桥竞争的情况下。Wrapping在去中心化（许多桥）和流动性功率之间产生了不受欢迎的权衡。
3、以协议的信誉发行的包装财物（如SOL上的 wETH）永久面临黑客进犯和脱钩，约束了包装财物的决心和用例，并增加了体系性金融危险。
4、财物列表依然遭到桥接协议的答应。
全链DEX
咱们能够去中心化商业银行吗？
是的。这是DEX链的完成。
示例项目：THORChain、Osmosis、Anyswap
怎么运作
Omnichain DEX为多条链上的原生流动性引进了流动性供给者。
Omnichain DEX引进专有代币（RUNE、OSMO、...）来桥接流动性：协议交流一切东西两次（ETH-RUNE-SOL）以促进长尾财物的交流。
一般，虽然不一定，Omnichain DEX会启动一个用于DEX核算的专用链。
优点
比CEX更无需答应——没有KYC。
智能合约可组合性。
统一流动性：一切链都运用同一个XXX-RUNE流动性池。即，BNB/ETH/LUNA - SOL都来自同一个RUNE-SOL池。
原生财物：一旦交流完结，不再信赖DEX的完整性假定。从本质上讲，DEX将脱钩危险搬运给了LP，而不是用户。
敞开财物列表：任何人都能够向DEX增加流动性以允许新的财物对。
约束
没有立即确定性：因为多个链或许一起调用同一个RUNE-XXX流动资金池，因而在提交时不能确保买卖能够以特定价格进行。这会在康复/退款方面引进额定的摩擦。Stargate声称现已处理了这个问题。
中心链是单点故障。
多层费用和滑点：THOR和OSMO发行原生代币作为买卖的一方面（也就是说，一切买卖对都是THOR/XXX）。原生代币一般是保持运营专用链的经济鼓励所必需的。
XXX-THORChain桥接器和中继器依然是中心化的。
总结：中介对比
关于那些可取得服务（KYC、税收和希望搬运财物）的人来说，中心化买卖所依然是最简略、最便宜的挑选，只要短暂的买卖对手危险。
在CEX之外，必须运用Omnichain DEX。它们具有原生财物和统一的流动性。用户将不得不支付多层协议本钱：流动性本钱、中心链验证本钱或中继器-预言机本钱、交流滑点等等。
第三节：广义跨链——信赖但验证
下一层跨链通讯触及广义通讯。不难看出为什么广义的通讯在结构上是有价值的：
跟着Web 3原语的老练，有比同质化代币搬运更多的用例能够运用跨链通讯：NFT、游戏、治理、凭据、原生多链dApp。
作为基础设施/API层，供更多终究用户运用程序构建和迭代全链DEX规划挑选。
退一步：体系间通讯的高级规划
跨链通讯之谜分为三块：
一些更多细节和评论，假如不懂技能，能够略过：
Monitor & Alert：体系必须接收到一些信号才干开端处理通讯恳求。
在Web 2中，一个典型的完成是“监听器代码（Listener Code）”，这意味着服务器不断地（每毫秒循环一次）监听它的网络恳求。这种范式关于Web 3来说是不或许的，因为具有区块链循环高频核算的本钱过高。
在Web 3中，需求告诉自动运转的智能合约有什么事情发生了。当时的处理计划依赖于需求验证两条链的节点——“中继器” 。咱们将在下一节评论它们的效果。
数据：关于买卖的详细数据（称为“有效负载”）必须在体系之间进行通讯。
在Web 2中，这个问题是微乎其微的。谷歌能够经过物理互联网基础设施向Facebook发送任何内容。
在Web 3中，需求重视的是咱们需求在核算方面保持经济。走运的是，因为以太坊的一些智能规划，咱们不必发送整个区块：要描述买卖并证明它发生在以太坊区块上，只需发送小于以太坊区块0.1%的数据（参见：Patricia-tree）。在IBC和Layer Zero中，中继器负责传输数据。
验证：接收方需求坚信数据是由正确的发送方授权传输的
在Web 2中，这个问题同样简略明了。Facebook运用已树立的协议（如HTTPS）来验证 Google的服务器签名并解密已签名的消息。
在Web 3中，仅知道一笔买卖及其区块XYZ（数据）是不行的，但接收智能合约需求知道区块XYZ包含在源链上。确认是困难的，因为即使在一个区块现已被验证和签名之后也或许发生重组。怎么做到这一点是IBC和Layer Zero之间的首要差异。
IBC：中继器 + 轻客户端
IBC将中继者和链上轻客户端之间的三个元素分隔。
作业流程
监控和激活 + 买卖数据——中继器：如前所述，中继器是一组节点，能够在同一台物理机器上验证两条链。中继器运用廉价的云核算能力来扫描链A的网络恳求。假如发现A-->B网络恳求，他们将买卖提交给链B。
验证——轻客户端：IBC还需求布置一个链上轻客户端。链B上的智能合约能够在链上独立验证买卖是否已在源链上被规范化，这是IBC认可买卖之前的最终一步。
链上轻客户端：链上轻客户端是布置在链A上的程序，用于调查和记录链B的最新区块头（即最长链）。
要害规划挑选评论
IBC的运营依赖于在链A和链B上运转轻客户端的链下中继器。IBC中继器软件是开源且无需答应的，因而任何人都能够加入。他们不需求被信赖以确保安全，因为链上智能合约将验证一切买卖。中继冗余仅用于服务可用性。
因为ETH上的IBC合约需求不断地从其他链中保存新的区块头以保持实时验证，因而链上验证在ETH等高gas链上的本钱或许很高。“...... 以太坊上每条成对链[轻客户端本钱] 每天数千万美元，”据Layer Zero。
Cosmos经过自定义链规划处理了IBC Gas问题：使IBC成为链级模块。Cosmos要求验证者在链级别而非智能合约级别维护Cosmos Hub轻客户端。——核算本钱隐含地由验证者承当，而不是由特定的智能合约账户承当。
Layer Zero：中继器 + 预言机
LayerZero与IBC有两个首要差异：
布置方式：Layer Zero是IBC的智能合约完成（因而它能够在EVM和Solana等链上原生运转）——到2022年3月，IBC仅在Cosmos 链上运转。
替换本钱昂扬的轻客户端：它不再要求每条链上的智能合约同步一切其他衔接链的区块头，而是将规范化查看外包给Chainlink。
作业流程
监控和激活 + 买卖数据——中继器：与IBC相同。
验证——预言机：LayerZero运用Chainlink的去中心化预言机网络来查看区块提交。例如，Layer Zero智能合约会询问Chainlink：
一起，“数据”部分说，
将两部分放在一起，咱们将一起具有“数据”和“验证”来证明买卖发生在另一条链上。
规划挑选评论
与彻底链上的轻客户端相比，Chainlink的运用牺牲了一些安全性和运转时推迟。
引进额定的协议依赖和智能合约危险
调用Chainlink合约而不是查看链上数据会引进额定的推迟和gas本钱
这是固定本钱与可变本钱的权衡
轻客户端在一些高gas链上具有很高的固定本钱（无论运用情况怎么都需求更新以保持活力），但每次运用的可变本钱几乎没有。
跟着Chainlink网络变得拥挤，Oracle网络的每次运用本钱略有增加。
鉴于差异化优化，咱们估计IBC将和Layer Zero共存。
IBC适用于以下用例：
原生环境和优化的经济学：Cosmos生态体系中的链
低Gas链：BSC、Solana、……
高频率的通讯（以充分稀释固定本钱）：或许是Polygon—Ethereum通道，或成对的链以使其向前发展。
相反，Layer Zero非常合适将高Gas链 (ETH) 与低频链衔接起来。
第四节：展望未来
未来更杂乱
这里咱们只评论了简略的主权1层公链之间的链间通讯。关于更杂乱的区块链规划的互操作性处理计划，规划空间大部分依然是敞开的。这里有一些比如。
2层Rollup：因为2层的承诺/结算在以太坊上，因而以太坊1层或许需求参加证明终究确定性。
Optimistic Rollups：ORs的丧命缺点，欺诈检测的7天确定期，一起会加重与ORs互操作的难度。
分片链：到2022年3月，以太坊基金会没有决定ETH2的规划挑选。咱们正在调查两件事：
当以太坊基金会发布分片规划挑选时：数据分片 v. 履行分片 v. ZK-SNARK v. ...，以及它们对其他L1链怎么与ETH2通讯的影响。
ETH2分片之间的内部通讯协议，假如规划为彼此通讯的话。
咱们心中的一些猜测
中心限价订单簿 (CLOB)
与AMM DEX怎么为CLOB CEX供给更敞开但更贵重的代替计划相似，现在全链DEX最重要的痛点是本钱功率低。
或许全链DEX能够从Serum借鉴学习然后供给中心限价订单簿，以在费用、终究确定性和推迟方面供给不同的规划挑选。或者，假如Serum移动得满足快，它本身能够尝试一下。
ZK-SNARK
零知识Rollup的规划问题和咱们的很相似：
虽然没有时刻在这里深入研究zk 数学，但咱们很高兴看到zk和跨链通讯之间的结合带来了以下部分或全部特性：
O(log n) 简练核算，用于在方针链上进行验证
IBC轻客户端本钱和链上数据本钱进一步优化
链级SDK优化，完成彻底去中心化
当时一切的跨链处理计划都触及中继器。正如咱们所评论的，跨链实用程序的糟糕经济性意味着中继器几乎总是生态体系的重量级人物。他们有共同的利益，假如有必要，还有勾结——在极点情况下中心化的危险很大。
那么，一个彻底去中心化的跨链桥在技能上是否可行？咱们信任是的：
去中心化的最终一步：监控和警报（Monitor and Alert）。
天真的处理计划：一个天真的处理计划需求链B扫描链A的整个区块，以发现是否有任何买卖恳求跨链通讯。假如想象以太坊扫描Solana，那么天真的处理计划是不或许的。
SDK集成：考虑一个提议：链A在其区块中要求一个专用空间，甚至每隔几个区块就有一个空间。链A的数据规矩规则，一切触及验证者的事物都必须将一切网络恳求放在该区块空间中。让咱们称之为网络字节（networking bytes）。然后链B只需求扫描网络字节以查找新衔接。该规划能够削减链B的扫描作业量，相似于轻客户端比全节点轻2500倍。
规划空间年轻而雄心壮志。让咱们持续重视并共同建造。咱们对彻底去中心化、无鲸鱼的跨链通讯协议的远景感到振奋。
