自2021年DeFi生態(tài)快速發(fā)展以來，全球DeFi生態(tài)系統(tǒng)的總鎖倉量已達(dá)到2050億美元（截至3月18日）。這一驚人的數(shù)據(jù)背后，是各大公鏈的強(qiáng)勢崛起，側(cè)鏈技術(shù)的不斷完善，以及Layer2解決方案的迅猛發(fā)展。這一進(jìn)程極大地推動了多鏈時(shí)代的到來。然而，由于各鏈的底層技術(shù)、基礎(chǔ)架構(gòu)等方面的差異，導(dǎo)致它們的DeFi生態(tài)系統(tǒng)相對封閉，形成了一個(gè)個(gè)“區(qū)塊孤島”，資產(chǎn)在各鏈之間的自由轉(zhuǎn)移和兌換變得困難。

面對這種困境，多鏈互通已成為行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。在這一背景下，跨鏈橋應(yīng)運(yùn)而生，成為DeFi金融生態(tài)中備受矚目的新風(fēng)口?？珂溂夹g(shù)的不斷演進(jìn)，逐步解決了資產(chǎn)跨鏈難題。如今，跨鏈橋已經(jīng)進(jìn)入較為成熟的階段，不僅能夠高效地在多條鏈之間實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)互通，還大大促進(jìn)了區(qū)塊鏈行業(yè)的發(fā)展和創(chuàng)新探索。

跨鏈橋整體規(guī)模：

根據(jù)Dune Analytics的數(shù)據(jù)監(jiān)測，截至2023年3月18日，由dune Analytics收錄的18個(gè)主要的跨鏈橋的鎖倉總額已達(dá)到約218.1億美元，約占DeFi總鎖倉額的10.6%。下圖所示

圖片來源：dune Analytics數(shù)據(jù)庫

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從以上ETH跨鏈橋的鎖定總價(jià)值（TVL）數(shù)據(jù)可以看出，在多鏈并行的時(shí)代，跨鏈橋?qū)τ趯?shí)現(xiàn)代幣資產(chǎn)的高效轉(zhuǎn)移顯得至關(guān)重要。隨著不同區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和并行運(yùn)行，用戶對跨鏈轉(zhuǎn)移的需求日益增加，跨鏈橋技術(shù)在保障資產(chǎn)流動性和鏈間互操作性方面，發(fā)揮了關(guān)鍵作用。

跨鏈分為兩類：數(shù)據(jù)和資產(chǎn)，本文研究主要對象基于以太坊的資產(chǎn)跨鏈橋：

Hop Protocol, Crosser Finance和Connext Network

跨鏈橋作為連接不同區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的工具，能夠?qū)崿F(xiàn)代幣資產(chǎn)在兩條鏈之間的轉(zhuǎn)移。即便這些區(qū)塊鏈擁有不同的底層架構(gòu)，跨鏈橋依然能夠提供一種兼容且安全的方式，實(shí)現(xiàn)鏈與鏈之間的雙向互操作，確保資產(chǎn)順暢、高效地跨鏈流通。

Hop Protocol

支持鏈：ETH Arbitrum Optimism Xdai Polygon

支持幣種：ETH USDT USDC DAI MATIC

運(yùn)作機(jī)制

HopProtocol 支持以太坊Rollup方案，Hop 跨鏈比較創(chuàng)新的一點(diǎn)是燃燒原生代幣鑄造新代幣（hoptoken）的模式，并在源鏈和目標(biāo)鏈的流動性都設(shè)置了一個(gè)做市商AMM。

Lucy 使用 AMM 將她的 Rollup A Canonical ETH 換成 Hop ETH。

Lucy 然后使用 Hop Bridge 將她的 Hop ETH 從 Rollup A 發(fā)送到 Rollup B。

當(dāng)Bonder 為這一轉(zhuǎn)移提供流動性時(shí)，Lucy 就會收到 HopRollup B 上的 ETH。

收到的 Hop ETH 可以轉(zhuǎn)換成 Rollup B Canonical ETH，完成轉(zhuǎn)移

在此過程中并不會涉及 layer1 層事務(wù)，所以轉(zhuǎn)賬速度快速

上圖為hop的跨鏈轉(zhuǎn)移原理圖

為了便于理解我們進(jìn)入用戶界面

Hop Protocol 用戶界面如下：

從Arbitrum轉(zhuǎn)移100USDC到Optimism，最終可以接收到99.3USDC；Arbitrum上100 USDC可以置換為Optimism上99.97USDC，其中的價(jià)差：需要支付LP流動性做市商的報(bào)酬，也需要支付額外的0.66USDC的手續(xù)費(fèi)，其中包括給bonder的0.25USDC和交易成本0.41USDC。當(dāng)然交易成本會隨著Layer1的gas fee有少許波動。最終在Optimism上收到99.3USDC，可見其費(fèi)用相當(dāng)便宜。

此過程中涉及兩個(gè)角色Bonder和LP

LP:為AMM提供流動性，可獲得部分轉(zhuǎn)賬交易費(fèi)用作為回報(bào)，獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制驅(qū)使提供持續(xù)有效的跨鏈代幣轉(zhuǎn)換

Bonder：為白名單節(jié)點(diǎn)，他們需要抵押資產(chǎn)來鑄造htokens并且驗(yàn)證交易。作為Bonder節(jié)點(diǎn)會獲得一部分費(fèi)用作為回報(bào)激勵(lì)即時(shí)和正確地發(fā)送轉(zhuǎn)移的代幣，Bonder作為協(xié)議的一部分只能通過提供流動性來加速跨鏈轉(zhuǎn)移代幣。它們無法竊取任何資金，最壞的情況下當(dāng)Bonder離線時(shí)，只會大大延緩代幣轉(zhuǎn)移速度

目前可以為在 Polygon 上AMM 的 MATIC/hMATIC和WETH/hETH池提供流動性并完成LP質(zhì)押，除了賺取交易費(fèi)之外，還可獲得額外的 $MATIC 作為激勵(lì)獎(jiǎng)勵(lì)。

還需要指出的一點(diǎn)：Hop 是一種經(jīng)過本地驗(yàn)證的機(jī)制，用于跨rollups方式發(fā)送代幣,Hop 利用現(xiàn)有的傳遞橋 (AMB) 在鏈之間發(fā)送資金，Hop 對 AMB （傳遞橋）的依賴意味著如果不存在與外部驗(yàn)證系統(tǒng)具有相同信任模型的 AMB，則需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)。在處于optimistic rollup的情況下，Hop 在一天后通過rollup方式傳遞信息，而不是等待完整的 7 天，這也降低了整個(gè)過程的安全性

HOP Protocol優(yōu)勢：

易于操作，交換轉(zhuǎn)移速度快，整個(gè)過程只發(fā)生一次資產(chǎn)的轉(zhuǎn)移。

可擴(kuò)展性強(qiáng)，在EVM兼容的鏈上能很好地運(yùn)作。

劣勢：

支持的Layer 2層有限， 目前非Rollup的Layer2方案并不兼容。

bonder白名單機(jī)制，數(shù)量有限。如果交易當(dāng)時(shí)bonder不可用，使整個(gè)交易變慢。

資金使用效率比較低下，一次交易需要在兩個(gè)AMM中鎖定大量流動性

Crosser Finance

支持鏈：ETH Zksync Arbitrum Optimism Polygon(實(shí)時(shí)跨鏈數(shù)據(jù)）

支持跨鏈幣種：ETH USDC

以太坊擴(kuò)容方案 zkSync 的 zkSync V1 錢包已集成 Layer 2 Cross-rollup 橋 Crosser Finance，為資產(chǎn)轉(zhuǎn)移帶來了極大費(fèi)用的降低）

圖片來源：Crosser官方文檔

Crosser 是一個(gè)通用跨鏈橋

能夠在高頻傳輸中使用 Optimistic 方案，而無需依賴 Rollups 對智能合約的支持。在低頻爭議解決中，Crosser 采用了 SPV 技術(shù)方案，并利用 Rollups 的安全假設(shè)，既保證了跨鏈操作的安全性，又保持了交易的低成本和高速度。

運(yùn)作機(jī)制

Crosser Finance是一個(gè)cross-rollup Layer2橋接器，在Crosser Finance中，有兩個(gè)角色，Sender 和 Maker。當(dāng) Sender 發(fā)起轉(zhuǎn)賬時(shí)，Maker 為其提供流動性。如果 Maker 有不良行為，轉(zhuǎn)賬失敗，Sender 可以用 Maker 的保證金向合約發(fā)起仲裁請求，然后獲得超額補(bǔ)償。

通過 Crosser 跨鏈資產(chǎn)時(shí)，查看區(qū)塊瀏覽器的交易日志會發(fā)現(xiàn)，資產(chǎn)是發(fā)送到一個(gè) Maker 的 EOA 地址，而非合約地址。這也是 Crosser 與其他跨鏈橋協(xié)議的顯著區(qū)別。

舉個(gè)例子，假設(shè) Sender 想將資產(chǎn)從 zkSync 轉(zhuǎn)移到 Arbitrum：

1.Maker 在 Crosser 合約中存入 100 USDC 作為保證金，成為該交易的中介（Maker 可賺取轉(zhuǎn)賬費(fèi)用）。

2.轉(zhuǎn)賬成功：Sender 從 zkSync 的 EOA 地址發(fā)送 100 USDC 到 Maker 在 zkSync 的 EOA 地址。大約幾十秒后，Maker 從 Arbitrum 端的 EOA 地址將 100 USDC 轉(zhuǎn)入 Sender 在 Arbitrum 的 EOA 地址，完成轉(zhuǎn)賬。

3.轉(zhuǎn)賬失?。喝?Sender 等待 20 分鐘，未在 Arbitrum 端收到資產(chǎn)，交易視為失敗。30 分鐘到 3 小時(shí)后，Sender 可發(fā)起仲裁請求，Crosser 合約會利用 Maker 的保證金將 100 USDC 轉(zhuǎn)移給 Sender，并支付額外賠償，賠償金額將從 Maker 的保證金中扣除。

協(xié)議中Maker的工作原理：

當(dāng) Sender 在源網(wǎng)絡(luò)上將代幣發(fā)送給 Maker 后，為確保在目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)接收代幣，Maker 需要知道代幣的類型、數(shù)量，以及目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)信息。

首先，Maker 在 Crosser 的 MDC 合約中存入支持的代幣種類，這一過程會同步更新到 Maker 的客戶端。當(dāng) Maker 獲取到轉(zhuǎn)移代幣的類型和數(shù)量信息后，便會將其發(fā)送到目標(biāo)鏈。Crosser 使用 "安全代碼" 來記錄目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)，并將安全代碼與目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的對應(yīng)關(guān)系存儲在 MDC 合約中。Sender 在轉(zhuǎn)賬金額末尾附加此安全代碼，以指示目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)。

在此過程中Maker會獲得MDC合約中預(yù)設(shè)的一個(gè)固定交易費(fèi)用（0.04%~0.3%），這樣Maker會被激勵(lì)即時(shí)和正確地發(fā)送轉(zhuǎn)移的代幣到目標(biāo)鏈

Crosser Finance優(yōu)勢

用戶體驗(yàn)：簡潔的用戶界面設(shè)計(jì)，快速的轉(zhuǎn)賬速度，低油費(fèi)的花銷

安全：保證金合約、仲裁機(jī)制和處罰共同保證了 Sender 的資產(chǎn)安全

便宜：轉(zhuǎn)賬的總gas費(fèi)用僅為兩條鏈間轉(zhuǎn)賬gas之和，沒有合約gas費(fèi)

快速：轉(zhuǎn)移速度足夠快，因?yàn)椴]有調(diào)用合約的獨(dú)特機(jī)制

劣勢

目前支持的Layer2有限。

支持的跨鏈幣種很少只有兩種ETH和USDC。

Connext Network

支持鏈：ETH Arbitrum Optimism Polygon BSC xDai Fuse

Avalanche Fantom Moonbeam Moonriver

支持幣種： USDT USDC DAI WBTC WETH FEI GRT GTH

運(yùn)作機(jī)制

Connext是一個(gè)基于以太坊兼容EVM的Layer2跨鏈橋，支持鏈上構(gòu)建流動性池，并且利用狀態(tài)通道以實(shí)現(xiàn)原子交換，Connext部署了nxtp，實(shí)現(xiàn)了跨鏈信息的內(nèi)部驗(yàn)證。

Nxtp：由一個(gè)使用鎖定模式準(zhǔn)備和完成交易的簡單合約、一個(gè)參與定價(jià)拍賣并在鏈之間傳遞數(shù)據(jù)的鏈下Router網(wǎng)絡(luò)以及一個(gè)查找Router并提示鏈上交易的用戶側(cè) sdk 組成。

nxtp（圖片來源：Connext官方文檔）

為了便于理解我們進(jìn)入用戶界面

1.競拍階段（Route Auction）：輸入100USDC從Polygon鏈轉(zhuǎn)移到Arbitrum鏈，等待協(xié)議內(nèi)部確認(rèn)Router(競拍參與方）競拍選出最佳競價(jià)及路線，完成競拍階段，此時(shí)用戶界面會顯示出轉(zhuǎn)移大概手續(xù)費(fèi)和接收到的數(shù)量

2. 準(zhǔn)備階段（Prepare）：100USDC被提交給交易管理合約，合約將要轉(zhuǎn)移的資產(chǎn)鎖在Polygon上。Router將這筆交易傳遞給Arbitrum上的交易管理合約，并且鎖定一部分競拍費(fèi)用

3.完成階段（Fulfill）：查驗(yàn)到此信息的Router接收用戶轉(zhuǎn)移的代幣并將該信息提交給交易管理合約以解鎖用戶在Polygon上的資產(chǎn)并發(fā)送到Polygon的錢包地址，并確認(rèn)router鎖定了資金。Router提交相同的簽名信息并在Arbitrum上解鎖原始金額，完成交易。

以上是 Connext 完成一個(gè)跨鏈行為的內(nèi)部驗(yàn)證過程，Connext 與Hop，Crosser最大的不同設(shè)置了一個(gè)跨鏈內(nèi)部驗(yàn)證機(jī)制結(jié)構(gòu)，設(shè)置的這個(gè)機(jī)制大大提高其整個(gè)跨鏈過程的安全性

內(nèi)部驗(yàn)證底層架構(gòu)結(jié)構(gòu)：

圖片來源：Connext官方文檔

Contracts：為所有網(wǎng)絡(luò)參與者攜帶合約，并根據(jù)用戶提交的數(shù)據(jù)鎖定/解鎖資金

Subgraph： 通過緩存鏈上數(shù)據(jù)和事件來實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展的查詢/響應(yīng)。

TxService：彈性地試驗(yàn)將交易發(fā)送到鏈

Messaging：通過Prepare階段，發(fā)送消息和偵聽消息數(shù)據(jù)

Router：偵聽來自消息服務(wù)和subgraph的事件，然后將事務(wù)分派到 txService

SDK：在用戶端創(chuàng)建拍賣、監(jiān)聽事件并創(chuàng)建交易。

Connext優(yōu)勢

要求Router鎖定競拍價(jià)格而不是全部流動性，資金利用效率更高

Connext的內(nèi)部驗(yàn)證機(jī)制，安全性得到大大提高

劣勢：Connext底層架構(gòu)的復(fù)雜性，比較難于部署。

三個(gè)項(xiàng)目中并沒有完美的架構(gòu)方案，從各個(gè)項(xiàng)目的底層構(gòu)架和發(fā)展敘事，Hop 有明確的市場定位，即基于以太坊的通用跨鏈橋，Crosser Finance依托于Layer2敘事發(fā)展建立低油費(fèi)，高效快速的Layer2通用型跨鏈橋，Connext的目標(biāo)：將適用范圍從以太坊上擴(kuò)大到兼容EVM所有鏈，當(dāng)然Connext把安全性放在首位，必然會犧牲一些通用性適用范圍。

我們相信跨鏈橋在區(qū)塊鏈的未來會變得不可或缺，因?yàn)閷τ诙噫湑r(shí)代，跨鏈?zhǔn)莿傂?，跨鏈技術(shù)的日趨成熟會朝著更加安全、低成本，提高資金效率高方向不斷演進(jìn)發(fā)展。

由于本文的篇幅限制，還有眾多跨鏈方案并沒有提及，三個(gè)跨鏈橋方案沒有普遍適用性。

以上項(xiàng)目信息根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)編寫，隨著時(shí)間的推移，可能會有所變化，閱讀時(shí)請注意。