撰文:Alex Hook、Emmanuel Awosika
編譯:Glendon,Techub News
本報告分為兩部分,第1 部分概述了跨鏈領域面臨的挑戰,例如跨鏈代幣的不可互換性問題,並分析當前的主要解決方案;第2 部分將探討主權跨鏈代幣標準ERC-7281,並分析實施ERC-7281 對以太坊生態系統中的使用者、開發者、基礎設施提供者和其他參與者的好處和潛在弊端。
目前,由於區塊鏈互通性方法(如跨鏈橋)固有的局限性,跨鏈操作仍面臨許多挑戰。例如,跨鏈橋可能有安全隱憂(駭客跨鏈攻擊造成的損失已超過25 億美元),或是面臨速度慢且費用高昂,以及功能受限的問題。更有甚者,上述問題可能會同時存在於同一跨鏈橋中。
除此之外,跨鏈領域還存在著一個核心難題:透過不同的跨鏈協議將可互換代幣(如ERC-20 標準代幣)跨鏈到不同鏈上時,這些代幣會變成不可互換代幣,從而喪失其作為可轉讓資產的功能。在本文中,我們將探討一種解決方案,該方案旨在做到無論代幣的原始合約存在於何處,都能確保代幣在跨鏈中的可互換性:主權跨鏈代幣標準ERC-7281。
ERC-7281(也稱為xERC-20)是對ERC-20 的擴展,後者是以太坊上創建可互換代幣的一種標準。 ERC-7281 允許由代幣發行者批准的多個橋在遠端鏈上鑄造和銷毀ERC-20 代幣的標準代幣版本,以確保用戶在橋接ERC-20 代幣時,在目的地接收到的是該代幣的可互換版本(即兩個代幣可以1:1 交換),即使這些代幣透過不同的路徑/橋跨鏈發送。
重要的是,採用ERC-7281 的協議可以保持對跨鏈代幣的控制(與當前橋控制跨鏈代幣的狀態不同),並且可以限制鑄造操作的速率,從而降低跨鏈橋發生故障時的風險。
以USDC 為例,可以發現不同鏈上理論上相同的ERC-20 代幣之間存在不可互換性。在以太坊L2 網路(例如Arbitrum、Base、Optimism)中,通常使用標準橋(Canonical Bridge)將流行的ERC-20 代幣從以太坊L1 轉移到這些鏈上。這些源自L1 的L2 代幣通常被稱為「跨鏈的[插入代幣名稱]」。
對於USDC,常見代幣符號為USDC.e、USDC.b 等。儘管這兩種代幣由同一實體鑄造並具有相同的價格,但它們在技術上是不同的、不可互換的代幣,因此不是「可互通的」——雖然原生USDC 可以通過Circle 的跨鏈傳輸協定(CCTP)進行跨鏈,但跨鏈USDC 只能透過標準橋跨鏈回L1。
ERC-7281 透過引入ERC-20 擴充解決了這個問題,其中代幣的部署者可以為其分配和參數化不同的跨鏈來源。在上述例子中,Circle 可以在所有L2 上部署通用USDC 代幣,其中標準跨鏈橋(例如Circle Mint、Circle CCTP 和其他已批准的跨鏈橋)都被指定為能夠根據其邏輯鑄造代幣。為了最大限度地降低鑄造者被駭客攻擊的風險,部署者可以限制每個鑄造者在特定時間段內可以鑄造和銷毀的代幣數量——對於更可靠的跨鏈橋(如標準的L2 跨鏈橋),可以設定更高的限制,而對於具有中心化共識的橋,則可以設定更低的限制。
雖然ERC-7281 並非首次嘗試創建可互換跨鏈代幣的解決方案,但它或許可以解決跨鏈中存在的問題,例如提供商鎖定、代幣發行者的主權喪失、跨鏈代幣引導流動性的高成本、基礎設施開銷增加以及跨鏈故障的風險增加等。
跨鏈橋機制概覽
在深入探討不可互換的跨鏈代幣問題之前,我們有必要先了解下跨鏈代幣存在的原因,因此,我們也需要理解跨鏈橋的動機及其運作機制——因為跨鏈橋提供商是負責創建跨鏈代幣版本的一方。
跨鏈機制是區塊鏈之間傳輸資訊的手段。除了純粹的貨幣訊息外,跨鏈橋還可以傳遞任何其他有用的信息,例如其他鏈上的代幣匯率和智能合約狀態。然而,對於目前與用戶互動的橋而言,從一條鏈向另一條鏈轉移資產(代幣)無疑是最常見的用例。
促進跨鏈資產轉移的方法各不相同,但代幣跨鏈的工作流程通常遵循以下三種高級模式之一:
鎖定與鑄幣橋
用戶希望將其原生鍊或「來源鏈」(最初發行鏈)上的代幣跨鏈到另一條鏈上。由於每條鏈都實施了不同的架構和協議設計,這兩條區塊鏈並不相容,這導致用戶無法直接將代幣從鏈A 的錢包位址轉移到鏈B 的錢包位址。
跨鏈橋提供者將用戶存放在原生鏈上的代幣託管在智慧合約中,並透過部署在目標鏈上的代幣合約來創建原生代幣的「包裝」代幣版本。
當使用者希望反向跨鏈(目標鏈→原生鏈)時,他們將包裝代幣返回到目標鏈上的跨鏈橋,目標鏈會根據跨鏈橋中的邏輯(如零知識證明或外部仲裁)對此進行驗證,並從原生鏈上的託管帳戶中釋放原生代幣。
銷毀與鑄幣橋
這種方法不是將代幣鎖定在託管中,而是銷毀源鏈上的代幣;
該跨鏈橋將在目標鏈上鑄造等量的代幣;
對於反向傳輸,跨鏈代幣在目標鏈上被銷毀,然後在源鏈上鑄造新的代幣;
這可以在實現跨鏈傳輸的同時維持代幣總供應。
原子交換(Atomic Swaps)
原子交換透過相互鎖定具有相同私密值的資金來解鎖它們,這意味著如果任何一方的秘密被洩露,另一方的秘密也會被洩露。這賦予了交換原子性(Atomicity)的屬性。
原子性意味著交換要么完全完成(在雙方),要么根本不完成,從而防止欺詐或部分/失敗的轉移。
在上述方法中,第一種(鎖定與鑄幣)目前最為常見。原生代幣和由橋鑄造的相應包裝代幣之間的價值等價性,使得用戶能夠「跨鏈轉移」資產並在與最初發行鏈不同的鏈上使用代幣。
然而,新的設計(例如基於意圖的跨鏈橋)已經變得非常流行。 「意圖」(Intents)允許用戶表達交易的期望結果(將100 USDC 兌換為100 DAI),而不是概述實現結果的具體步驟。 「意圖」已經成為一種強大的用戶體驗解鎖工具,因為它們極大地簡化了人們的鏈上體驗,並使加密貨幣更容易使用,尤其是其與鏈抽象解決方案結合使用時。
跨鏈意圖允許用戶在鏈之間轉移代幣,而無需擔心跨鏈橋的底層複雜性。在基於意圖的跨鏈橋中,使用者在來源鏈上存入資金,並指定他們在目標鏈上期望的結果(即他們的「意圖」)。稱為「填充器」(Filler)或「求解器」(Solver)的專業運營商可以透過提前將請求的代幣發送給目標鏈上的用戶來實現此意圖。隨後,營運商證明轉移已發生,以索取源鏈上鎖定的資金作為補償。
一些意圖型跨鏈橋在內部利用了鎖定與鑄造機制。在這種情況下,跨鏈橋鑄造好包裝代幣,這些代幣要么發送給滿足用戶意圖的填充者,要么直接發送給用戶(如果沒有填充者介入)。不過,意圖型跨鏈橋透過其求解器網絡增加了額外的效率層,但它們從本質上仍然依賴與傳統鎖定與鑄造橋相同的原理。
我們可以將每個包裝代幣(無論是透過傳統跨鏈橋還是意圖型跨鏈橋創建的)視為跨鏈橋提供商出具的一張“欠條”,承諾從託管合約中釋放一定數量的原生代幣。這些包裝資產的價值,與跨鏈橋提供者(感知到的)處理原生鏈上託管代幣的持有者提現請求的能力直接相關。
授權在源鏈上鎖定原生代幣並在目標鏈上鑄造其包裝代幣的跨鏈橋,可確保代幣的總供應量保持不變。對於一個單位的原生代幣,正好鑄造一個單位的對應包裝代幣,反之亦然。如果某個應用程式接受包裝代幣作為交換媒介或使用包裝資產作為貨幣,則該應用程式的開發人員和使用者會充分信任跨鏈橋提供商,以支援包裝代幣的「真實」資產的安全。
為什麼需要跨鏈橋?
透過創建跨鏈代幣,跨鏈橋可以與遠端鏈上的資產合成版本進行交易,這是一項強大的功能,它使開發人員和用戶都能利用跨鏈互通性的優勢。這些優勢包括獲得更多流動性、吸引新用戶,以及為用戶提供靈活性(用戶可以毫無阻礙地與來自不同鏈的應用程式互動)。
為了更好地理解這在實踐中是如何運作的,以及為什麼它對開發者和用戶都至關重要,讓我們以一個名為“BobDEX”的虛構去中心化交易所為例來進行說明。此範例將展示包裝代幣如何實現跨鏈擴展,同時強調可能出現的好處和潛在的複雜性:
BobDEX 是Bob 在以太坊上創建的自動做市商(AMM)交易所,旨在實現不同資產之間的無信任交換。 BobDEX 有一個原生代幣BOB,它既是治理代幣,也是流動性提供者(LP)獎勵代幣。在後一種情況下,BobDEX 向LP 發行BOB 代幣,使向池子提供流動性的用戶,有權獲得DEX 用戶交換池中存放的資產所支付的費用的一部分(以百分比計算)。
但是隨著BobDEX 的市佔率大幅成長,以太坊L1 的限制阻礙了其進一步成長。例如,由於高昂的Gas 費用和交易延遲,一些用戶不想在以太坊上使用BobDEX;同樣,其他用戶希望接觸BOB 代幣,但又不想以太坊上持有原生BOB 代幣。
為了解決這個問題,Bob 在Arbitrum 上部署了一個BobDEX 版本(一種低費用、高吞吐量的第2 層Rollup),並透過Arbitrum-Ethereum 橋在L2 上部署了BOB 代幣的包裝代幣版本( wBOB)。 Arbitrum 上的BobDEX 與以太坊上的BobDEX 相同,但它使用wBOB(而不是原生BOB 代幣)作為LP 獎勵和治理代幣。
對於與Arbitrum 上的BobDEX 互動的使用者(例如流動性提供者)而言,應用代幣的差異(包裝的BOB 與原生BOB)並不重要。這是由於wBOB 代幣由Arbitrum-Ethereum 橋中持有的實際BOB 代幣支持,因此wBOB 代幣持有者可以透過與橋合約交互,輕鬆地在以太坊上兌換原生BOB ERC-20 代幣。
我們可以發現,這種情況對Bob 和用戶來說是雙贏的:
1.Bob 可以吸引更多用戶,尤其是那些希望在BobDEX 上交易時獲得較低Gas 費和快速交易確認的用戶;
2.LP 可以透過向BobDEX 提供流動性來獲得回報,而無需處理以太坊的高昂Gas 成本和較長的確認時間;
3.投資者可以在市場上購買wBOB 代幣,從而在BOB 代幣價格變化中獲利,而無需與以太坊上的BOB ERC-20 合約進行交互。
除此之外,跨鏈橋的好處還在於增強可組合創新,並解鎖利用橋接代幣流動性的新用例。例如,Alice 可以在Arbitrum 上創建一個名為「AliceLend」的借貸協議,該協議接受借款人的wBOB 作為抵押品,以擴大wBOB 的效用並創建一個新的借貸市場。
向AliceLend 提供流動性的貸款者確信能夠獲得存款:如果用戶違約,AliceLend 會自動拍賣作為抵押品存入的wBOB 代幣,以償還貸款者。在這種情況下,清算wBOB 抵押品的買家將承擔BobDEX 上LP 的角色,並有同樣的保證,即wBOB 代幣可以按1:1 的比例兌換為原始BOB 代幣。
目前,跨鏈橋為確保(以前孤立的)以太坊L2 之間的互通性以及促進新應用(例如跨鏈借貸和跨鏈DEX)提供了可行的解決方案。但是,跨鏈橋生態系統正面臨阻礙其進一步成長的限制,例如跨鏈代幣的不可互換性問題。
為什麼跨鏈代幣會變得不可互換?
上文提到的鎖定和鑄幣橋的跨鏈工作流程看似很簡單,但實際上,這需要大量的工程和機制設計工作才能正常運作。
第一個挑戰是確保跨鏈代幣的包裝代幣版本始終由鎖定在來源鏈上的原生代幣支援。如果攻擊者在遠端鏈上鑄造跨鏈代幣,卻沒有在源鏈上存入原生代幣,那麼攻擊者可以透過用(欺詐鑄造的)包裝代幣與主鏈上的原生代幣進行交換,使跨鏈橋協議破產,並阻止合法用戶(在鑄造包裝代幣之前在跨鏈橋合約中存款)提取存款。
第二個挑戰更為微妙,源自於跨鏈代幣的性質:跨鏈橋提供者在同一遠程鏈上鑄造的同一代幣的兩種代幣版本,不能以1:1 的比例相互交換。對此,我們可以用兩個用戶試圖透過不同路徑跨鏈交換代幣的例子,來說明與跨鏈移動代幣相關的問題:
Alice 透過標準的Arbitrum 橋將USDC 從以太坊橋接到Arbitrum,並在Arbitrum 上收到200 USDC.e,而Bob 透過Axelar 將USDC 跨鏈到Arbitrum,並在Arbitrum 上收到200 axlUSDC。 Alice 和Bob 達成協議,Alice 將200 USDC 發送給Bob(以換取200 USDT),以便Bob 可以將400 USDC 提取到以太坊。
Bob 嘗試透過axlUSDC 提取400 USDC,但只收到200 USDC,同時收到一則訊息,說明跨鏈橋協定只能向Bob 提供200 USDC。 Bob 對此感到困惑,因為包裝的ERC-20 代幣應該是「可互換的」,不應該出現阻礙任何人在任何應用程式上按1:1 的比例交換ERC-20 代幣的差異。
Bob 從跨鏈橋中學到了一個深刻的教訓:「可互換的ERC-20 代幣」並不總是意味著「你可以在不同的應用程式中以1:1 的比例與其他ERC-20 代幣進行交換」。於是,Bob 與Alice 進行有風險交易(因為Alice 可能不會歸還代幣)的嘗試徹底失敗了。
為什麼Bob 無法提取400 USDC?因為他和Alice 在目標鏈上收到了同一基礎資產的不同包裝版本,上文提到過這一點,在不同鏈上發行的代幣是不相容的,所以在非原生鏈上發行的原生代幣的代幣版本,實際上是跨鏈橋協議的一張欠條,承諾在用戶希望橋接回代幣的原生鏈時支付相應數量的原生代幣(取決於剩餘數量)。
因此,每個跨鏈代幣的價值都與負責在主鏈上持有存款並在目標鏈上鑄造包裝代幣的跨鏈橋提供者掛鉤;Bob 的跨鏈橋提供者只能向Bob 支付200 USDC,因為這是其從存款中可以支付的金額;Alice 的200 USDC 無法透過Bob 的跨鏈橋提供者提取,因為它從未收到存款或向Alice 發出「欠條」。 Alice 必須從以太坊上的Arbitrum 中提取她鎖定的USDC,並透過Bob 的跨鏈橋提供者進行橋接,然後Bob 才能存取剩餘的代幣。
Bob 和Alice 的困境指出了跨鏈橋接的一個問題,即多個競爭性的跨鏈橋提供者為同一基礎資產鑄造出多個不可互換的代幣版本。另外,同一資產的不同ERC-20 代幣還有一個問題,便是它們無法在單一流動性池中進行交易。
還是用上述的例子,如果我們在鏈上有axlUSDC 和USDC.e,並且想將它們兌換成ETH,那麼我們必須部署兩個流動性池——ETH/axlUSDC 和ETH/USDC.e,這就導致了所謂的「流動性碎片化」問題——也就是原本可以在同一流動性池的交易對被分割開到不同的池中。
對於這個問題,解決方案是在目標鏈上流通一個代幣的「標準」版本,這樣Bob 和Alice 就可以交換代幣,而無需每個人都從源鏈的橋中提款。每條鏈上都有一個標準代幣也有利於開發者,因為用戶可以在生態系統之間快速移動,而無需處理與代幣流動性相關的問題。
那麼,我們如何在預期使用或轉移的每條鏈上實現代幣的標準版本呢?
跨多條鏈實現標準代幣
為每條鏈創建一個標準代幣並非易事,有許多選擇,且各有優缺點。在為每條鏈創建標準代幣時,我們通常需要思考應該信任誰來確認特定代幣價值背後的IOU(本票)的存在。假設你是代幣的創建者,並且希望該代幣可以在不同的鏈上使用和轉移,而不會遇到可互換性問題,你將有4 種選擇:
1.透過標準Rollup/側鏈橋(Sidechain Bridge)鑄造標準代幣
2.透過第三方跨鏈橋提供者鑄造標準代幣
3.透過代幣發行者橋鑄造標準代幣
4.使用原子交換進行直接多鏈發行
前三種選擇依賴各種跨鏈橋機制來促進代幣的跨鏈移動。但是,作為代幣創建者,你也可以選擇完全繞過跨鏈橋,在每個受支援的鏈上原生發行代幣。在這種方法下,你無需依賴包裝代幣或跨鏈橋基礎設施,而是在各個鏈上維護獨立但協調的代幣部署——即原子交換可實現鏈之間的無信任交換。
不過,這種方法需要複雜的基礎設施來維持跨鏈流動性並促進原子交換。從以往的經驗來看,管理多個原生部署的複雜性限制了這種方法的應用範圍,其主要適用於擁有大量技術資源的大型協定。
透過標準Rollup/側鏈橋鑄造標準代幣
如果某條鏈擁有標準橋(公認),則該鏈可以為那些希望從原生鏈進行跨鏈的用戶,授予鑄造其協議跨鏈代幣的權利。透過鏈的標準橋進行的交易(存款和提款)通常由鏈的驗證者集進行驗證,這提供了更強有力的保證,即主鏈上的存款可靠地支援所有鑄造的代幣版本。
儘管標準橋正在鑄造代幣的標準代幣版本,但其他代幣版本仍將存在,這是因為標準橋通常有局限性,無法為用戶提供最佳體驗。例如,透過Rollup 的標準橋從Arbitrum/Optimism 橋接到以太坊會有七天的延遲,因為交易必須由驗證者進行驗證(如果無效,則可能透過詐欺證明提出異議),之後Rollup 的結算層(以太坊)才會結算一批交易。
追求效率的Rollup 使用者必須使用其他跨鏈橋提供者,這些提供者可以承擔待處理的Rollup 退出的所有權,並在使用者期望的目標鏈上提供即時流動性。當此類橋使用傳統的鎖定與鑄幣模型時,我們最終會得到由不同協議發行的代幣的多個包裝代幣,並面臨前文描述過的相同問題。
擁有獨立驗證器集的側鏈具有較低的延遲,因為一旦側鏈的共識協議確認包含提款交易的區塊,就會執行提款。 Polygon PoS 橋接器是將側鏈連接到不同域(包括以太坊Rollup 和以太坊主網)的標準橋的一個範例。
注意:我們指的是原始的Polygon PoS 鏈,而不是計劃使用以太坊進行結算的Validium 鏈。一旦從由外部驗證器保護的側鏈切換到由以太坊共識保護的Validium 鏈,Polygon 將成為L2。
可惜的是,側鏈橋也與Rollup 標準橋存在著一個共同的弱點:使用者只能在一對相連的鏈之間進行跨鏈。他們無法使用標準橋跨鏈到其他區塊鏈。簡單來說,目前,你無法使用Arbitrum 跨鏈橋將Arbitrum 橋接到Optimism,也無法透過Polygon PoS 跨鏈橋將Polygon 橋接到Avalanche。
使用流動性橋鑄造標準代幣
依靠Rollup 的原生橋來轉移標準代幣會帶來一些問題,例如流動性差和資產轉移延遲。為解決這些問題,一些協議透過與流動性橋合作,以促進快速提款和低延遲跨鏈。
在此安排下,經授權的流動性橋在源鏈上鑄造協議代幣的包裝代幣,隨後透過協議擁有的流動性池,在目標鏈上將包裝代幣兌換為該原生代幣的標準代幣。
目標鏈上的標準代幣通常是由標準側鏈/Rollup 橋鑄造的版本,儘管也存在例外(稍後會提到)。例如,Optimism 上USDT 的標準代幣是Optimism Bridge 鑄造的opUSDT。
每個流動性橋的功能都類似於一個擁有自動做市商(AMM)的DEX,用於執行存放在不同流動性池中的資產對之間的交換。為了激勵流動性供應,AMM 池會將部分交換費用分配給在池合約中鎖定標準代幣的持有者。
這與Uniswap 的模式類似;唯一明顯的區別是,資產對通常是流動性橋對跨鏈代幣與標準代幣之間的兌換。例如,使用者透過Hop 將USDT 跨鏈到Optimism 後,將必須在Optimism 上透過huSDT:opUSDT 池兌換hUSDT。
透過流動性橋進行跨鏈的工作流程如下:
1.在源鏈上鎖定原生代幣
2.在目標鏈上鑄造原生代幣的跨鏈代幣
3.透過AMM 池在目標鏈上將跨鏈代幣兌換為標準代幣
4.向用戶發送標準代幣
所有流動性橋(Across、Celer、Hop、Stargate 等)的流程都類似,但對於終端用戶而言,儘管涉及許多活動部件,這個過程就像是一次簡單的交易。
當跨鏈回源鏈時,用戶會銷毀標準代幣或透過AMM 將標準代幣與跨鏈代幣交換,然後銷毀該代幣並提供銷毀證明收據。一旦確認,用戶可以提取最初鎖定的原生代幣。 (與先前的操作一樣,將代幣移回原始鏈的繁瑣細節對使用者是隱藏的,完全由求解器管理)。
流動性橋的優點在於它解決了Rollup 跨鏈橋中的延遲問題;例如,Hop 允許被稱為“Bonders”的專門機構在L2 上證明用戶提款交易的有效性,並承擔從Rollup 的L1 橋中提款的成本。每個Bonder 都會為L2 鏈運行一個完整節點,並且可以確定用戶的退出交易最終是否會在L1 上得到確認,從而降低用戶發起欺詐性提款並給Bonder 造成損失的風險。
與標準橋不同,流動性橋還使用戶能夠在更多鏈之間移動。例如,Hop 允許使用者在Arbitrum 和Optimism 之間進行跨鏈,而無需先提現到以太坊。就像快速L2 與L1 橋接一樣,快速L2 與L2 橋接也需要Bonders 為源L2 鏈運行一個完整節點,以確認提現,然後再為目標L2 鏈上的用戶預付鑄造代幣的費用,這使得Rollup 之間的可組合性更強,並顯著改善了使用者體驗。
當然,流動性橋也存在一些缺點,這會影響使用鏈的標準橋在L2/L1 鏈上鑄造標準代幣的實用性。
流動性橋的缺點
滑點
滑點(Slippage)是指與AMM 互動時,預期收到的代幣數量與實際收到的代幣數量之間的差異。跨鏈資產的流動性不足也會增加滑點;如果池中沒有足夠的流動性來重新平衡,大額交易可能會大幅改變價格,導致用戶以更高價格執行互換交易。理論上,套利者本應透過交易活動來糾正不同資產池之間的價格差異,然而,當套利交易涉及交易活動較少或價值較低的代幣時,這種機制可能會受阻。
並且,這也會影響建立跨鏈應用程式的開發人員,因為他們必須考慮出現滑點的邊緣情況;用戶可能因在一個或多個目標鏈上接收到的代幣數量較少而無法完成跨鏈操作。
為了應對這個問題,像跨鏈聚合器這樣的應用(它們無法知道流動性橋是否有足夠的流動性來覆蓋目標鏈上的交換而不產生滑點),採取了指定最大滑點容忍度的策略,透過預先設定使用者可接受的最大滑點範圍,為他們提供報價。雖然這可以防止交易回滾,但用戶總是會損失一定比例的跨鏈代幣,無論橋的AMM 池中的流動性如何。
流動性限制
流動性橋面臨的一個根本挑戰是目標鏈上必須有足夠的流動性。與傳統的鎖定與鑄造(其中代幣鑄造直接由鎖定的資產支持)不同,流動性橋依賴AMM 池中的可用代幣來完成跨鏈轉移。當流動性降至臨界閾值以下時,整個跨鏈機制實際上可能會停止運作。
如果流動性過低,跨鏈操作可能會完全停止,阻止使用者完成預期的轉帳;
用戶可能被迫將大額轉帳分割為小額交易,以避免耗盡資金池流動性;
在市場波動較大或壓力較大的時期,流動性提供者可能會從池中撤出資金,而這正是最需要跨鏈橋功能的時候;
啟動新的代幣對變得特別具有挑戰性,因為要讓跨鏈橋運作起來,需要大量的初始流動性。
流動性要求造成了一種循環依賴:橋需要大量流動性才能可靠地運行,但吸引流動性提供者則需要展示橋的持續使用和成本產生。對於新代幣或交易頻率較低的代幣來說,這種「先有雞還是先有蛋」的問題尤其嚴重,它們可能很難在多個鏈上維持足夠的流動性。
激勵機制不匹配
流動性橋的作用在於,它可以覆蓋從跨鏈代幣到目標鏈上的標準代幣的交換,而不會讓用戶產生過多的滑點;從用戶的角度來看,與橋交互的Gas成本也決定了流動性橋的價值。因此,跨鏈聚合器和發行代幣的專案團隊會根據流動性和交易成本來優先考慮跨鏈橋。
雖然這可以確保跨鏈項目代幣,或使用跨鏈聚合器跨鏈發送代幣的用戶擁有更好的用戶體驗,但根據流動性選擇跨鏈橋會使無法在LP 激勵上花費的跨鏈橋處於不利地位。此外,僅基於交易費用會使競爭偏向於採用中心化方法來降低營運成本,並可以對跨鏈交易收取較低費用的跨鏈橋。在這兩種情況下,跨鏈橋都沒有在最重要的指標上競爭——安全性。
此外,流動性橋也不利於交易活動較少的長尾資產(這使得它們不太可能吸引流動性提供者)。長尾代幣(或跨鏈量較低的新代幣)的發行者要么必須建立AMM 池,並引導流動性以覆蓋原生代幣(透過流動性橋跨鏈)與發行者代幣的標準代幣之間的互換,要么與跨鏈橋提供商合作,增加對LP 為該資產提供流動性的財務激勵。
跨鏈用戶體驗不佳
流動性橋是標準跨鏈橋的改進,但並非沒有使用者體驗問題。除了跨鏈交換的滑點之外,用戶可能無法立即在目標鏈上完成跨鏈交易,因為橋沒有足夠的流動性來覆蓋與目標鏈上標準代幣的交易。當用戶的代幣互換訊息到達目標鏈時,橋無法知道資產對的流動性會有多少,因此這種情況大多是無法避免的。
在這種情況下,用戶有兩種選擇(兩者都不理想):
等到橋有足夠的流動性來完成交換並提取標準代幣。這不太理想,因為跨鏈交易存在延遲,而且由於池流動性可以在很短的時間內任意變化,用戶無法知道他們是否會收到最初報價的相同數量的代幣。
接收跨鏈橋的專有代幣(例如,Hop Bridge 的hUSDT)。這不是最理想的,因為大多數應用程式更願意與原生代幣的標準代幣整合(例如,Optimism Bridge 鑄造的opUSDT),並且可能不接受用戶的包裝資產。
透過第三方跨鏈橋鑄造標準代幣
多鏈DApp 可以透過選擇單一跨鏈橋來解決跨鏈代幣不可互換的問題,即在DApp 部署的每一條鏈上都鑄造該DApp 代幣的標準代幣。與標準橋鑄造專案代幣的方式一樣,這種方法需要將遠端鏈上鑄造的代幣映射到專案主鏈上部署的代幣合約上,以確保全球代幣供應保持一致。跨鏈橋提供者必須追蹤代幣的鑄造和銷毀,並確保這些操作與主鏈上的代幣供應保持同步。
在此基礎上,跨鏈代幣不可互換的問題得到了解決;只要用戶透過經批准的跨鏈橋提供者進行跨鏈,他們就可以始終以1:1 的比例與其他跨鏈代幣進行交換。另外,這種方法也解決了標準橋模型中基於流動性的跨鏈問題:
用戶不會在跨鏈交易中遭受滑點損失,因為跨鏈橋提供商無需透過AMM 將其需跨鏈的代幣轉換為標準代幣——跨鏈橋提供商支援的代幣就是每個鏈上的標準代幣版本。這些標準代幣的價值與提供者在原生鏈上鎖定的代幣價值掛鉤。
用戶在跨鏈時幾乎不會遇到任何延遲,因為跨鏈橋提供者可以在收到mint() 訊息後,立即開始在目標鏈上鑄造包裝代幣。
開發者可以將多鏈代幣部署的管理工作外包給跨鏈橋提供商,而無需擔心啟動AMM 流動性或流動性提供激勵計劃。
目前,一些單一跨鏈橋提供者的代幣標準範例,包括LayerZero 的全鏈通用代幣(OFT)、Axelar 的跨鏈代幣服務(ITS)、Celer 的xAsset 和Multichain 的anyAsset。值得一提的是,這些範例本質上都是專有代幣,並且與透過不同跨鏈橋提供者發送的同一代幣的跨鏈代幣並不相容,因此,這個細節也凸顯了這種跨鏈代幣處理方法的一些問題,如下:
提供者鎖定
協議主權的喪失
橋接故障風險高
目標鏈上代幣的自訂功能遺失
僅限於提供者支援的鏈
無法在所有所需鏈上保持相同的代幣地址,這可能會損害用戶安全或使他們容易受到網路釣魚攻擊
使用標準第三方跨鏈橋的缺點
提供者鎖定
選擇單一跨鏈橋提供者在一條或多條鏈上創建標準代幣,可能會使開發人員面臨提供者鎖定的風險。由於每個跨鏈橋提供者都會創建僅與其基礎設施(和整合生態系統項目)相容的專有代幣,因此單一跨鏈橋提供者實際上將代幣發行者鎖定在特定的跨鏈橋在服務上,而無法在未來隨意切換到另一個跨鏈橋。
儘管可以更換跨鏈橋提供商,但更換成本高到足以阻止大多數項目選擇這條路。
舉例而言,假設一位開發人員(我們稱之為Bob)在以太坊上發行了一個代幣(BobToken),並選擇LayerZero OFT 在Optimism、Arbitrum 和Base 上鑄造BobToken 的標準版本。 BobToken 的固定供應量為1,000,000 枚,而透過LayerZero 鑄造的跨鏈代幣佔流通中BobToken 總供應量的50%。
起初,業務進展得很順利,直到Bob 決定透過競爭跨鏈服務(例如Axelar)來橋接BobToken。但是,Bob 並不能簡單地說:「我要切換到Axelar ITS 以在Optimism、Base 和Arbitrum 上鑄造BobToken 的標準代幣」;由於OFT 代幣和ITS 代幣不相容,Bob 可能會給新老用戶都帶來麻煩,因為兩個BobToken 可能無法互換(此處重新引入我們之前描述的問題)。同時,與LayerZero 版本的BobToken 整合的應用程序,也可能無法接受Axelar 版本的BobToken 作為替代品,就會導致在BobToken 競爭代幣共存的各個L2 鏈上的流動性分散。
那麼,如果Bob 必須實現轉換,他需要怎麼做?
首先,Bob 需要說服用戶發送交易來解開透過LayerZero 鑄造的BobToken 包裝代幣,該交易會銷毀跨鏈的OFT 代幣並解鎖以太坊上的BobToken。隨後,用戶可以透過在以太坊上使用Axelar 鎖定代幣並在目標鏈上接收BobToken(映射到以太坊上的代幣合約供應)的新標準代幣。這個過程對於DAO 專案管理團隊來說既成本高昂,又產生了巨大的協調和營運開銷,因而堅持使用最初的供應商通常是最安全的選擇。
另一方面,類似Bob 這樣的開發者也可能因此陷入困境,因為如果在跨鏈橋提供者未能遵守協議條款、功能套件有限、缺乏廣泛的生態系統整合、用戶體驗不佳等情況下,提供商鎖定將使開發者無法切換。在此期間,跨鏈橋提供者還可以做任意的事情,例如在沒有明確理由的情況下限制跨鏈BobToken 的使用者速率、提高跨鏈費用,甚至審查跨鏈操作。
協議主權的喪失
上文關於提供者鎖定的結論部分,強調了使用標準第三方跨鏈橋的另一個問題:代幣發行方為了獲得更大的便利性和用戶體驗改進,而犧牲了標準跨鏈代幣的控制權。例如,以太坊上的BobToken 完全在Bob 的控制範圍內,因為他控制著底層的ERC-20 代幣合約,但Optimism、Arbitrum 和Base 上的BobToken 卻是由LayerZero 控制的,後者擁有在這些區塊鏈上發布BobToken 標準代幣的OFT 合約。
雖然Bob 可能期望LayerZero 將標準代幣與原生代幣的原始設計保持一致,但情況並非總是如此。在最壞的情況下,BobToken 在以太坊上的行為可能與BobToken 在Optimism 上的行為大相徑庭,因為跨鏈橋提供者實施了一個截然不同的代幣合約版本——這也為協議的用戶帶來了問題,因為協議開發方和跨鏈橋提供者的目標和利益可能存在分歧。
跨鏈橋故障風險高
在第一種解決方案中,代幣透過每個鏈的標準橋進行跨鏈,代幣發行者因影響一條跨鏈橋的漏洞而面臨的風險僅限於該橋。例如,假設駭客設法破壞一條流動性橋,並在不存入抵押品的情況下鑄造了無限數量的包裝代幣。在這種情況下,它只能提取流動性池中包裝資產的最大可用流動性(例如:在Optimism 上鑄造cUSDT → 將cUSDT 交換為標準opUSDT →透過快速跨鏈將opUSDT 提取到以太坊→ 在以太坊上兌換為原生USDT)。
而在第三方跨鏈橋模型中,對代幣發行者而言,影響夥伴跨鏈橋的漏洞所造成的風險,相當於攻擊者在受影響橋部署的遠程鏈上鑄造的代幣總量。這完全是可能的,因為其中一條鏈上的標準代幣都可以1:1 地兌換為在其他鏈上發行的標準代幣,示例如下:
假設攻擊者破壞了鏈B 上的第三方跨鏈橋,並在沒有存入抵押品的情況下鑄造了1000 枚代幣(代幣最初在鏈A 上發行)。攻擊者在鏈B 上的代幣未映射到主鏈合約,因此無法從鏈A 中提現。不過,它可以跨鏈到鏈C,用1000 個鏈B 代幣交換1000 個鏈C 代幣——請記住,這些標準跨鏈代幣都是兼容且可互換的,因為它們來自同一個跨鏈橋服務。鏈C 代幣被映射到主鏈合約,因為它們是由在鏈A(代幣的主鏈)上鎖定代幣的用戶合法鑄造的,這允許攻擊者銷毀鏈C 上的代幣並提取鏈A上的原生代幣,最後攻擊者可以透過CEX 交易代幣來完成攻擊行為。
目標鏈上代幣的自訂功能遺失
在使用第三方跨鏈橋時,代幣發行者通常也會失去在其原始部署中存在的自訂功能或代幣行為實施能力,例如投票委託(ZK)、重新定基機制(stETH,USDM)、轉帳手續費功能、黑名單和白名單功能(USDT,USDC)、可暫停的轉帳以及特殊的鑄造規則或權限等,這些常見的代幣功能通常會被剝離出來,這是因為跨鏈橋提供商往往使用標準化的ERC-20實現合約,這類合約可能不支援原始代幣實施中存在的專門功能。
而這些功能的缺失會導致代幣在不同鏈上的運作出現不一致性,進而可能損害那些依賴這些特定自訂功能的整合應用。儘管從跨鏈橋提供者的立場出發,推動跨鏈代幣的標準化看似簡化了操作,但實際上這種做法削弱了代幣的原有功能,並可能阻礙發行方在其應用所覆蓋的整個多鏈生態系中維持代幣行為的一致性。
受支持的鏈有限
代幣發行方依賴其選擇的跨鏈橋提供者的網路覆蓋和擴展計劃。如果跨鏈橋提供者不支援代幣發行者想要擴展到的特定區塊鏈網絡,他們將面臨兩個不理想的選擇:
等待跨鏈橋提供者添加對所需鏈的支持,這可能需要很長時間,也可能因為高昂的整合成本而永遠無法實現(例如ZKsync Era 的EVM 不等價性導致許多Dapp 從未在其上部署);
對該特定鏈使用不同的跨鏈橋提供者,但這又會重新引入不可互換代幣和流動性碎片化的問題。
這項限制可能會嚴重影響協議的成長策略和在新興鏈上吸引新用戶的能力。須知,跨鏈橋提供者可能會優先支援熱門鏈,而忽略那些對代幣發行者可能具有戰略意義的小型或新型網路。
跨鏈代幣地址不一致
由於技術棧的特殊性(例如不支援CREATE2) ,第三方跨鏈橋提供者可能會在每個鏈上使用不同地址部署跨鏈代幣,地址一致性的缺失進而引發了許多用戶體驗問題:
安全風險:用戶必須在每條鏈上驗證不同的代幣地址,從而增加了與詐欺代幣互動的風險;
整合複雜性:開發人員必須為每個網路維護有效代幣地址清單;
網路釣魚風險增加:由於沒有一致的地址可供檢查,不良行為者可以更輕鬆地使用虛假代幣欺騙用戶。
透過代幣發行方橋發行標準代幣
除了上文提到的解決方案,如果開發者希望對專案代幣的跨鏈部署保持最大程度的控制,則可以在遠端鏈上管理代幣的標準代幣版本的發行,這被描述為「受信任的代幣發行方」,因為每個跨鏈代幣版本的價值,都與源鏈上負責發行代幣原始版本的協議所鎖定的代幣價值密切掛鉤。
為了使該方法發揮作用,代幣發行方必須建立基礎設施來管理跨鏈代幣的鑄造和銷毀(同時確保透過標準映射保持全球供應同步)。
代幣創建者發行的(原生代幣)標準代幣的著名範例是MakerDAO 的Teleport和Circle 的跨鏈傳輸協定(CCTP) 。 Teleport 允許用戶在以太坊和各種以太坊rollups 之間移動標準DAI。 DAI 在一條鏈上被銷毀,同時可以在目標鏈上被鑄造。 CCTP 的功能類似,並透過銷毀和鑄造機制實現原生USDC(由Circle 發行)的跨鏈轉移。在這兩種情況下,代幣發行方都控制標準代幣的鑄造和銷毀。
這種方法為協議提供了對跨鏈代幣的完全控制。它以最有效的方式解決了同一代幣的不可互換性的問題——只有一個標準版本的代幣(由發行方在目標鏈上鑄造),這確保用戶在代幣發行方支持的每個生態系中使用代幣時都有相同的體驗。
使用這種方法,應用還可以消除由同一生態系統中非官方的跨鏈代幣引起的流動性碎片化問題。開發者還可以建立更穩健的跨鏈應用程式(例如,跨鏈交換和跨鏈借貸),因為標準代幣發行方橋允許在鏈之間實現資本高效、無縫且安全的代幣轉移。
當然,這類解決方案也存在一些缺點,這種模式只適用於有足夠資本來跨鏈部署標準代幣,以及維護進行跨鏈鑄造和銷毀所需的基礎設施(預言機、守護者等)開銷的項目。同時,這也帶來了一些不太理想的效果,便是將跨鏈資產的安全性與協議的安全模型緊密結合。
客觀來說,這種關係(協議代幣的跨鏈版本與協議安全性之間的關係)是友好的,因為支援標準代幣版本的原生代幣的安全性已經取決於協議的安全性,所以用戶和外部開發人員不會承擔新的信任假設。這尤其適用於由Circle 和Maker(現為Sky)等發行方運營的穩定幣橋——用戶已經相信穩定幣發行方擁有足夠的資產來支付用法定貨幣兌換穩定幣的費用,因此信任穩定幣橋的安全性並非難事。
只是它也代表著一個中心故障點——如果代幣發行方的橋基礎設施受到損害,那麼在多鏈生態系統中流通的所有標準代幣的價值都將受到威脅。這也意味著只有中心化的託管機構(例如USDC 中的Circle)才能真正實現這種發行標準跨鏈代幣的模型。
最後的思考
跨鏈資產可互換性無疑是Rollup 互通性的重要組成部分,影響著使用者在不同鏈之間資產轉移的體驗。同時,代幣在跨鏈到遠端鏈時保持可互換性的能力也會影響開發者的行為,因為某些用例依賴此特性。
為解決不可互換的跨鏈代幣問題,業界已經提出了不同的解決方案,包括透過原生(已實現)橋鑄造標準代幣、使用專用的第三方橋鑄造跨多條鏈的標準代幣,以及使用協議擁有的橋來促進代幣的移動並保持可互換性。
儘管這些方法解決了許多特定問題,但它們無法解決所有問題,並且使用它們來實現跨鏈資產可互換性,或多或少需要做出一些不太理想的權衡。那麼,我們能否找到更好的方法呢?答案是肯定的。
我們認為,ERC-7281 是一種新的跨鏈資產可互換性解決方案,它使協議能夠有效地在多條鏈上部署標準代幣,並且無需犧牲安全性、主權或用戶體驗。
ERC-7281 的獨特設計允許多個(白名單)跨鏈橋在每個受支援的鏈上鑄造協議代幣的標準版本,同時允許協議開發人員根據每個跨鏈橋動態調整鑄造限制。此功能解決了與多鏈標準代幣的歷史提案相關的許多問題,包括流動性碎片化、激勵一致性、用戶體驗問題、跨鏈橋安全性,以及跨鏈代幣的可自訂性等。
因此,在跨鏈資產可互換性報告的下一部分中,我們將詳細介紹ERC-7281(也稱為xERC-20),透過與其他多鏈標準代幣設計進行比較,分析xERC-20 的多鏈標準代幣方法,並深入探討xERC-20 代幣標準如何使開發人員和用戶受益。
未完待續。