跨链桥使数据和资金能够在区块链之间自在活动,从而在多链世界中发挥不可或缺的作用。但是,在一系列破坏性的黑客进犯之后,这些跨链桥在曩昔几个月中饱受争议。

8 月 2 日,黑客从以太坊和 Moonbeam 之间的跨链桥 Nomad上窃取了超过 1.9 亿美元。加上这起最新的黑客事件, Defi跨链桥用户现已在不到 12 个月的时刻里损失了近 20 亿美元。

本文并不是引荐用哪些桥,而是想陈说事实,以便帮助用户作出明智的挑选。在这篇文章中,咱们将具体介绍每种跨链桥的优缺陷以及他们实践的作业原理。

一文解读各个跨链桥工作原理以及其安全考量

跨链桥怎么分类:以传输类型分

1.确定&铸造(Lock & Mint)Examples: Polygon official bridge, StarkNet official bridge, Shuttle.

2.通证发行商焚烧&铸造 (Token Issuer Burn & Mint)MakerDao, Arbitrum Teleport.

3.特定的焚烧&铸造 (Specialised Burn & Mint)Hop, Debridge.

4. 原子兑换(Atomic Swap)Stargate.

5.第三方网络/链 (Third Party Networks/Chains)Thorchain.

跨链桥以两种类型进行区别:传输类型以及信赖假定型。咱们先从传输类型去分。跨链聚合协议Lifi依据传输类型确定了三种首要类型的跨链桥。由于分界线有点模糊,它其实能够分为五种类型。

确定&铸造

最简单和常见的跨链桥触及了确定并铸造通证并进行销毁。下面是作业流程图:

一文解读各个跨链桥工作原理以及其安全考量

当财物跨链时,来自源链的通证被确定到跨链桥的智能合约中,然后在方针链上生成新版本,它能够是映射通证&规范通证。

映射通证(wrapped token):它会和原生通证坚持1:1锚定。

规范通证 (canonical token):指的是各个链上流通的原生通证。

这两种通证都以其根底财物彻底典当而铸造完结。当财物跨链回去时,新通证在方针链上被烧毁,原生通证随后在源链上解锁/开释。这个公式非常常见:大多数“官方”的 layer1><layer 1 和 layer 1><layer 2 桥都是这样构建的,包括 Polygon、Arbitrum 和 StarkNet 官方桥。

长处:

100% 的典当品以支撑方针链通证,使规模化成为或许。

缺陷:

1.源链上的智能合约易成为黑客的方针,如果源链资金被盗,方针链通证或许一文不值。黑客进犯针对的是持有很多通证的跨链桥智能合约,例如 2022 年 3 月黑客运用 Ronin Bridge 缝隙盗取6亿美元。

2.方针链上的项目和应用程序都依托于这一个跨链桥,并且在安全性、运转时刻、本钱等各方面受到跨链桥运营商的牵制。这也被称为“lock in problem”。

3.跨链速度慢——当触及从 Polygon 到 Ethereum 或从 StarkNet/Ex 到 Ethereum 的跨链时,用户或许还愿意等候几个小时,但关于 Arbitrum 和 Optimism 等OP rollup上的跨链,用户可不愿意等几天。

由通证发行商焚烧&铸造

这种办法略有不同,它经过鼓励通证发行商来为跨链供给活动性。换句话说,在尝试OP rollup应战期比较长的时候,通证发行商能够介入,而不是依托第三方来“供给”活动性。

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举例说明,MakerDao Arbitrum Teleporter。MakerDAO使Wormhole在从 Arbitrum 跨链回来Layer1时,用户能够快速获得跨链财物DAI。在这种情况下,MakerDAO 协议经过预言机网络在后台跟踪终究的资金结算。

长处:

这种办法消除了最用户的冲突本钱,同时在预言机网络离线时也经过防诈骗冗余以确保发行商的安全(例如 MakerDao 协议)。

缺陷:

如果MakerDao Arbitrum Teleporter被运用,Dao内部(例如MakerDao)发生了坏账,通证发行商需求承担负债的危险。

特定的焚烧&铸造

一些跨链桥协议将“烧毁和铸造”模型与AMM活动性池相结合。该活动性池能够包含两个或更多的财物,其中包括特别铸造的跨链财物。重要的是,就像Lock和mint桥相同,这种模型有助于在Layer2与其他链之进行快速财物跨链以及返回源链。 deBridge Finance 和 HOP 属于这一类。当用户将 ETH 确定在一层以太坊上时,deBridge 会在 Arbitrum 和其他链上铸造特定的跨链桥通证(例如 deETH)。

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就deETH 自身而言,它在 Arbitrum 上的用例不多,由于在该生态上存在更广泛运用的其他 ETH 形状。活动供应商能够将 ETH 和 deETH 的组合存入 DeBridge 活动性池,也能够(在Curve Factory)从跨链桥用户那里获取交易费用和套利机会。然后经过在每条链上铸造特定的跨链桥通证,然后经过 AMM 活动性池来设置/初始化跨链。

当用户想要将 USDC 从一个Layer2跨链到另一个Layer2上时(例如,在 Arbitrum 和 Optimism 之间),用户的 Arbitrum USDC 首要运用 Arbitrum 上的 AMM 池换成 deUSDC,然后 deUSDC 在 Arbitrum 上烧毁并在OP上进行铸造。最后一步是运用 Optimism 上的 AMM 池将 deUSDC 换成 USDC。确定在 Layer1 跨链桥合约中的 USDC 数量在整个进程中坚持不变,这意味着 Arbitrum 和 Optimism 上的 deUSDC 仍然是 100% 典当并能够彻底赎回以太坊确定的 USDC。

当 AMM 池发生滑点时(当 deUSDC 或 USDC 从池中移除或添加时),外部 LP 经过存入或者提取资金来从头平衡活动性池。相较之下,普通的Lock&mint在赎回典当品时需求较长的等候期。Hop 桥的作业方法大致相同,并且 Hop 和 DeBridge 都对节点验证者有奖惩制度以确保跨链桥在必定的服务水平协议内运转。

长处:

经过运用AMM池中特定的跨链桥财物作为跨链的中心步骤,能够有效地添加生态内的活动性,同时也能够让LP赚取由于存在滑点而发生的套利收益。

缺陷:

这种办法对用户来说本钱更高,由于 AMM 活动池没有供给 1:1 的汇率,从而导致有滑点存在。关于将资金存入专门的跨链桥活动性池或持有跨链桥财物(IOU方法)的 LP 也存在危险。

原子兑换

原子兑换桥运用现已跨链到方针链的预先存在的规范/映射通证(例如 USDC),并将这些通证聚集在源链和方针链上的单个财物池中。

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当用户运用 Stargate 将 USDC 从 Ethereum 跨链到 Polygon时,将 USDC 存入源链由 Stargate 智能合约控制的 USDC 池,以及从方针链上的 USDC 池中提取。这种办法能够被认为是“左手倒右手”。

在原子兑换桥的根底上,一些桥还在结尾添加了主动做市商交易功用,构建了额外的服务。

长处:

用户将不再依托该跨链桥的安全性来确保方针链上的通证保值。你能够依托于另一个跨链桥(在非原生通证的情况下),也能够就在方针链上持有原生通证。财物转移也能够非常快速和便宜。

缺陷:

由于方针链池需求很多通证以扩展,而经过活动性挖矿来鼓励通证存入或许本钱昂扬。当存在很多单向流量时,池也很容易耗尽。

第三方网络/链

能够说,这种传输类型根本不算是跨链桥,而是彻底独立的链或网络在充任中心链。当智能合约和消息传递不兼容时(如比特币网络),或者跨链协议需求达成通用化方针时(如跨链通讯),以去中心化的方法进行财物跨链需求第三方网络/链充任记账和中心层。这样的网络依托于源链和方针链上的阈值签名系统(节点网络),需求鼓励各个节点以确保诚笃。

长处:

第三方网络和链使更多的区块链能够以去中心化的方法进行跨链。

缺陷:

这些跨链桥需求布置很多资本,一鼓励每条链上的节点以坚持诚笃,二树立活动性池需求不断注入资金。这些系统在架构上也愈加杂乱,最著名的比如是遭遇三次黑客进犯的 ThorChain。另一个案例是第三方网络 Synapse 在发现其 AMM 池中的反常活动后,在 2021 年末预防了800 万美元的黑客进犯。

以信赖假定区别跨链桥

除了不同的传输方法,咱们还需求考虑不同的信赖假定。

不同等级的可信度可分为以下几类:

1.中心化桥:币安到Arbitrum

2.验证/多签桥:Wormhole,Axelar,Connext。

3.状况证明桥梁:StarkEx 到 Ethereum,ZKSync 到 Ethereum、Nomad、Hop、Axelar 和 Mina。

4.协议级网桥:Cosmos IBC。

中心化桥

中心化桥通常依托单独签名来处理和控制资金的活动。例如,当您从 Arbitrum 提前到Binance时,您依托 Binance 将存在智能合约的资金记入您的账户中。

Binance 和 Binance 的 Arbitrum 智能合约都需求典当品以促进转账。如果操作员离线,也无法主动完成故障保护。

中心化桥处理了快速转账的短期需求。但是,它们是不透明的,不可扩展或不抗审查的,因而仅限于简单的跨链。

验证/多签桥

这些类型的桥比中心化桥更安全,其信赖假定较弱。

它鼓励了几种不同类型的代理商充任预言机监测桥两端的活动并报告正在进行的存款/取款。但是,这种机制关于中心化的验证器需求必定的信赖,在大多数情况下,它只不过是一个根底的多重签名。

由于桥两边仍需求典当品,特别是关于不常用的跨链途径,这会添加本钱。因而这种处理方案要么需得到大型实体公司的支撑,要么活动性挖矿计划本钱昂扬。

这是 Connext 桥的示例。

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状况证明桥

与验证器比较,状况证明桥需求的信赖假定更弱。它们能证明链之间的状况,这意味着验证器不需求充任预言机(这些能够是 ZK 证明或乐观证明)。此外,虽然或许仍需求中继器,状况证明桥不需求对任何第三方信赖。桥的两边不需求典当品,由于这些状况证明桥可用于安全地确定源链上的财物,然后在方针链上“铸造”财物。

状况证明桥或许很慢,尤其是像 Nomad 和 Hop 这样的OP证明桥。因而,这些项目通常与等候跨链桥结算时供给临时活动性的处理方案协作。例如,Nomad 与 Connext 协作。Hop 在OP 验证的等候期会鼓励 LP 短期供给活动性。

这是Hop Bridge的机制。

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协议级跨链桥

协议级跨链桥关于信赖假定是最友好的。其中最值得注意的比如或许是 Cosmos 生态系统中的互通区块链协议(IBC)。这确实是一个状况证明桥,但它也是协议等级在不同链上都能进行操作的。

经过在协议等级完成,能够:

1.彻底消除桥两边的典当品需求。

2.确保所有链都有相同的财物来铸造和焚烧。

3.规范化每条链上的接口。

4.降低基于智能合约的跨链桥被黑客侵略的危险。

这是 IBC 的可视化界面:

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总的来说,所有干流的公链和生态会采用协议等级跨链来最大限度确保链上财物的活动性和安全性。直到现在,跨链桥也未能给出一个财物安全上的允诺。

这并不意味着你不能信赖桥:虽然一有风吹草动媒体就大举报导,黑客进犯仍然是小概率事件,而跨链桥帮用户处理了链之间财物流通问题,虽然这个进程较为艰难(虽然 rhino.fi 正试图用它的多链功用处理这个问题)。

当然用户也需求做一些调查。在运用桥之前,您应该检查它的类型(运用咱们上面的攻略),并了解它曩昔是否遭受过任何黑客进犯。随着技术的不断发展,桥安全性可用性快捷性更高,这部分作业也省去了。

(本文来源于portfolio公司Rhino.fi,Fenbushi Capital翻译,有匪撰稿。原文链接为:https://rhino.fi/blog/rhinolearn-how-do-blockchain-bridges-really-work-and-can-you-trust-them/)

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