随着 L1 区块链和 L2扩展解决方案的普及，以及越来越多的跨链去中心化应用程序，跨链通信和资产转移的需求已成为网络基础设施的重要组成部分。存在不同类型的bridges来帮助实现这一目标。
为什么需要Bridges
区块链网络之间需要bridges，它们实现了区块链之间的连接和互操作性。
区块链彼此相互孤立，这意味着区块链无法自然地与其他区块链进行交易和通信。因此，虽然一个生态系统内可能有重大的活动和创新，但由于缺乏与其他生态系统的连通性和互操作性而受到限制。Bridges 为孤立的区块链环境提供了一种相互连接的方式。它们在区块链之间建立了一条运输路线，代币、消息、任意数据甚至智能合约调用都可以从一条链转移到另一条链。
Bridges的好处
简而言之，bridges通过允许区块链网络在它们之间交换数据和移动资产来解锁大量使用场景。
区块链具有独特的优势、劣势和构建应用程序的方法（例如速度、吞吐量、成本等）。Bridges通过使区块链能够利用彼此的创新来帮助整个加密生态系统的发展。
对于开发人员，bridges 可以实现以下功能：
- 跨链传输任何数据、信息和资产。
- 解锁协议的新功能和用例，因为bridge扩展了协议可以提供的设计空间。例如，最初部署在以太坊主网上的流动性挖矿可以在所有与 EVM 兼容的链上提供流动性池（ a protocol for yield farming originally deployed on Ethereum Mainnet can offer liquidity pools across all EVM-compatible chains.）。
- 有机会利用不同区块链的优势。例如，开发人员可以通过跨“汇总”（rollups）部署他们的 dapps，而侧链和用户可以跨过它们，从而从不同的 L2 解决方案提供的较低费用中受益。
- 来自各种区块链生态系统的开发人员之间的协作以构建新产品。
- 吸引来自不同生态系统的用户和社区使用他们的 dapp。
Bridges是如何工作的？
虽然bridge设计的类型很多，但有三种主要的促进资产跨链转移的方式：
Lock and mint （锁定和铸币）——锁定源链上的资产，并在目标链上铸造资产。
Burn and mint（烧毁和铸币)——在源链上烧毁资产，在目的链上铸造资产。
Atomic swaps（原子交换）——将源链上的资产与另一方的目标链上的资产进行交换。
Bridges类型
Bridges通常可以分为以下类别：
- Native bridges（原生桥）——这些桥通常用于引导特定区块链上的流动性，使用户更容易将资金转移到生态系统。例如，Arbitrum Bridge的构建是为了方便用户从以太坊主网桥接到 Arbitrum。其他此类bridges包括 Polygon PoS Bridge、Optimism Gateway等。
- Validator or oracle based bridges（基于验证器或预言机的桥）——这些桥依赖于外部验证器集或预言机来验证跨链转移。示例：多链和跨链。
- Generalized message passing bridges（广义消息传递桥）——这些桥可以跨链传输资产、消息和任意数据。示例：Nomad 和 LayerZero。
- Liquidity networks（流动性网络）——这些桥主要专注于通过原子交换将资产从一条链转移到另一条链。通常，它们不支持跨链消息传递。示例：Connext 和 Hop。
权衡考虑
开发人员和用户可以根据以下因素评估桥：
安全性——谁来验证系统？由外部验证器保护的桥通常不如由区块链验证器在本地或原生保护的桥安全。
便利性——完成一笔交易需要多长时间，用户需要签署多少笔交易？对于开发人员来说，集成一个桥需要多长时间，过程有多复杂？
连通性——一个桥可以连接哪些不同的目标链（即汇总、侧链、其他Layer1区块链等），集成新区块链有多难？
传递更复杂数据的能力——桥能否实现跨链的消息和更复杂的任意数据的传输，还是仅支持跨链资产传输？
成本效益——通过桥梁跨链转移资产需要多少成本？通常，桥根据gas成本和特定路线的流动性收取固定或可变费用。根据确保桥安全所需的资金来评估桥的成本效益也很重要。
在高层次上，bridges可以分为可信任和去信任的。
受信任——受信任的桥是外部验证的。他们使用一组外部验证器（具有多重签名的联盟、多方计算系统、预言机网络）跨链发送数据。因此，它们可以提供出色的连接性并实现跨链的完全通用的消息传递。它们还往往在速度和成本效益方面表现良好。这是以安全为代价的，因为用户必须依赖桥的安全性。
去信任——这些桥依赖于它们连接的区块链及其验证器来传输消息和代币。它们是“不信任的”，因为它们不添加新的信任假设（除了区块链）。因此，去信任的桥被认为比受信网桥更安全。
为了根据其他因素评估去信任的桥，我们必须将它们分解为广义的消息传递桥和流动性网络。
Generalized message passing bridges广义消息传递桥——这些桥在安全性和跨链传输更复杂数据的能力方面表现出色。通常，它们的成本效益也很好。然而，这些优势通常是以轻客户端桥（例如：IBC）的连接性和使用欺诈证明的optimistic桥（例如：Nomad）的速度缺陷为代价的。
流动性网络——这些桥使用原子交换来转移资产，并且是本地验证系统（即，它们使用底层区块链的验证器来验证交易）。因此，它们在安全性和速度方面表现出色。此外，它们被认为具有相对成本效益并提供良好的连接性。然而，主要的权衡是它们无法传递更复杂的数据——因为它们不支持跨链消息传递。
Bridges的风险
Bridges是 DeFi 中最大的三大黑客攻击，仍处于早期开发阶段。使用任何桥都会带来以下风险：
智能合约风险——虽然许多桥已成功通过审计，但只要智能合约中的一个缺陷，资产就会受到黑客攻击（例如：Solana 的虫洞桥）。
系统性金融风险——许多桥使用包装资产在新链上铸造原始资产的规范版本。这使生态系统面临系统性风险，正如我们已经看到被利用的代币包装版本。
交易对手风险——一些桥使用可信设计，要求用户依赖验证者不会串通盗取用户资金的假设。用户需要信任这些第三方参与者，这使他们面临诸如rug pulls、审查和其他恶意活动等风险。
未解决的问题——鉴于桥处于发展的初期阶段，有许多未解决的问题与桥在不同市场条件下的表现有关，例如网络拥塞时以及在网络级攻击或状态回滚等不可预见的事件期间。这种不确定性带来了一定的风险，其程度仍然未知。
DAPPS 如何使用桥？
开发人员可以考虑的一些关于桥和 dapp 跨链的实际应用：
建造自己的桥——建造一个安全可靠的桥并不容易，尤其是在采用信任度最低的路线时。此外，它需要多年与可扩展性和互操作性研究相关的经验和技术专长。此外，这将需要一个动手团队来维护一个桥并吸引足够的流动性以使其可行。
向用户显示多个桥选项——许多dapps要求用户有自己的原生令牌来与他们交互。为了让用户能够访问他们的代币，他们在网站上提供了不同的桥选项。然而，这种方法可以快速解决这个问题，因为它将用户从dapp界面转移出去，仍然需要他们与其他dapp和桥进行交互。这是一种繁琐的新手体验，会增加犯错的范围。
集成桥——这个解决方案不需要dapp将用户发送到外部桥和DEX接口。它允许dapps改善用户的上手体验。然而，这种方法也有其局限性:
- 桥的评估和维护既困难又耗时。
- 选择一个桥会产生单点故障和依赖。
- dapp受限于桥的性能。
- 光有桥梁可能还不够。dapps可能需要DEXs来提供更多的功能，比如跨链交换。
集成多个桥——这个解决方案解决了集成单个桥的许多问题。然而，它也有局限性，因为集成多个桥会消耗资源，并为开发人员带来技术和通信开销——这是加密货币中最稀缺的资源。
集成桥聚合器——dapps的另一个选项是集成桥聚合解决方案，使它们能够访问多个桥。桥聚合器继承所有桥的优点，因此不受任何单个桥的能力的限制。值得注意的是，桥聚合器通常维护桥集成，这为dapp省去了掌握桥集成的技术和操作方面的麻烦。
话虽如此，桥聚合器也有其局限性。例如，虽然他们可以提供更多的桥选项，但市场上通常有更多的桥，而不是聚合器平台上提供的桥。而且，就像桥一样，桥聚合器也面临着智能合约和技术风险(越多的智能合约=越多的风险)。
如果dapp采用集成桥或聚合器的方式，则根据集成的深度有不同的选择。例如，如果它只是一个前端集成来改善用户登陆体验，那么dapp将集成小部件。然而，如果集成是为了探索更深层次的跨链策略，如质押、流动性挖矿等，dapp集成了SDK或API。
本期我们详细介绍了什么是跨链桥，包括它的分类、工作机制、风险以及开发者和Dapps如何应用等。跨链桥实现了区块链之间的互通性，并且随着 L1 区块链和 L2扩展解决方案的普及，以及越来越多的跨链去中心化应用程序，跨链通信和资产转移的需求已成为网络基础设施的重要组成部分。
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