本期SeerLabs（Twitter：@seerlabs_crypto）將帶你走進跨鏈終局之戰
前序：
在討論本文的話題之前，我們需要聲明本文只代表作者個人的意見和想法。且分析時切入點為產品和技術設計並無資本運作，市場營銷等其他方向的考量。所以本文並非投資建議，也非做空報告，本期所主要討論的問題更偏基礎設施，這類賽道往往具有原子性，要么符合需求極快起飛，要么方向錯誤無人問津。因此，文中所提的項目更不可以作為作者提供的投資參考。純屬產業研究。希望大家一起來討論。如需討論，可以關注我的推：@0xOar
01
Synthetix的L1和L2數據兼容所引發的信息跨鏈思考
本篇研報的起因是於今年7月以及12月分別發布的於synthetix社區的sip156和sip165.鏈接貼於此：
https://sips.synthetix.io/sips/sip-156/
https://sips.synthetix.io/sips/sip-165/
目前這兩篇提案依然處於Feasibility的階段，這意味著雖然還沒有實際實施但是可行性已經得到了一定程度的認可。這兩篇提案的主要原因是希望解決Synthetix的layer2和Layer1的數據兼容問題。看過我在10月份所做的合成資產研報的用戶應該都了解。 Synthetix作為以太坊社區最複雜的DeFi項目，於今年正式部署在了Optimism這個layer2解決方案上。但是多鏈競爭的格局逐漸形成，雖然layer2和layer1之間可以完成一定程度上的跨鏈通信，但是這種通信暫時還無法擴展到其他側鏈甚至是solana這種異構鏈上。導致Synthetix所採用的全局債務無法同步。這造成了極大的“流動性浪費”。
這種“流動性浪費”正是當下這個群雄逐鹿的公鏈戰國時代，各類DAPP所面臨的最大的問題之一。尤其是像Synthetix這樣子的全局債務項目（採用類似pool 2 user的共享風險的項目都會遇到同樣的問題）。在採用多鏈部署時就不得不將多鏈的流動性互相割裂。並且從零開始重新激勵流動性的產生。
以經常被我們鞭屍的“DeFi For All”基金舉例，Polygon通過這個計劃引入了Aave，Curve，Sushi，最近又引入了Uniswap。但是這些頭部項目依然需要重新在Polygon上激勵流動性並且沉澱資金。
也許你會說，對於礦工來說，新的經濟激勵越多越好，但對於有實際需求的用戶來說，會造成很大的困擾，如Aave的其他鏈的版本上支持的抵押品和存款品的種類要遠低於ETH，Sushiswap在其他鏈上流動性較好的資產也依然遠低於以太坊。
再從項目方的角度來說，如果我希望在某個體驗較好的異構鍊或者Polygon這種EVM的側鏈上部署我獨創的抵押借貸協議。那麼我會面臨一個很大的問題，那就是可採用的抵押品種類不足，因為該鏈上擁有足夠流動性可以支撐大規模清算的資產並不多。
還有，目前多個鏈上都會有一些主流的代幣交易對AMM池，以ETH舉例。截稿時，該資產在Uniswap V3上的總TVL為1.41B，在Pancake V2上的TVl大約為0.3B。而在進行同一筆ETH的交易時，在Pancake上交易所承受的滑點壓力是Uniswap V3以太坊版本的近5倍。金額越大，滑點差距越大。這也是為什麼目前交易聚合器的採用率越來越高，甚至跨鏈交易聚合器的採用率也越來越高的原因。
再舉一個例子，用戶使用不同鏈的Aave進行抵押借貸時所承擔的利率是不同的，這是由於各個鏈上的數據無法互通，合約在計算利率時只採納了該鏈原生的數據。用起來可能看著差別不大，但換個說法，這就好比，你在用本市的銀行存款時的利率為4%，但是你跑到其他大城市發現存款利率居然為6%。同樣的銀行，同樣的幣種，這種情況在傳統金融市場是無法不可能出現的。但是由於區塊鏈的數據孤島問題，導致類似的情況屢見不鮮。
因此，引發了我們的思考：
既然多鏈博弈，兼容並存的生態已成定局，未來的戰火甚至有可能更加混亂。那麼鏈間的信息通訊是否是下一個即將迎來爆發的賽道。
為此，我和團隊的開發者集中對當前各種類型的解決方案展開了研究（主要挑選了一些有代表性的方案，其他較為同質化的方案並不在此次報告的範圍內）。希望能夠從各個不同的方面來分析各種解決方案的優劣。
以下內容涉及到多種技術原語，我們會盡量使用淺顯的語言幫助大家理解。基礎設施賽道聽起來非常“技術”但實際上，區塊鏈的解決方案本質上是組織形式和生產關係的哲學問題，了解了基本的流程和邏輯不需要看懂代碼也可以明白這些基礎設施的實現意義。
02
現有的一些跨鏈通訊基礎設施
（一）輕量級的插件型通訊協議——LayerZero
LayerZero是SeerLabs今年八月份接觸到的一個跨鏈通訊的基礎設施，當時引起了我的注意，但是後續因為一些其他事情錯過了對其的投資（遺憾）。後來就看到這個協議獲得了包括Binance, Mulitcoin, Delphi Digital的投資，再去找就不理我了。
1、方案簡述
LayerZero主打一種輕量級的基於通信層的解決方案。主要針對的是各個鏈上DAPP。幫助他們解決鏈間信息的互通問題。
LayerZero的白皮書大概這樣描述這個方案（我盡量翻譯）
上圖說明了有效傳遞單個LayerZero消息所涉及的步驟，圖中每個黑底的數字代表了一個步驟。
步驟1：鏈A(AppA)上的用戶應用程序作為事務t的一部分執行一系列的動作。我們通過交易標識符t來唯一標識事務T，t的格式可能會根據鏈A的類型而有所變化。事務T中包含的一個步驟是通過LayerZero傳輸有效傳遞。為了說明目的，並且不喪失一般性，我們假設在這個場景中Appa使用我們的模版中繼器。 AppA向LayerZero通信器發送一個包含以下信息的請求：
t：代表唯一的事件識別符
dst：代表指向鏈上智能合約的全局識別符
payload：代錶鍊A應用希望傳送給鏈B應用的任何消息數據
relayer_arge：代表在鏈A應用希望採用圖中所示的模版中繼器（layerZero提供的一個可自定義的中繼器）時所提交的支付信息的一些參數
步驟2：通信器（Communicator）構造一個包含dst和payload的LayerZero數據包，稱為數據包(dst、payload)，並將它與t和relayer_args一起發送給驗證器（Validator）。
步驟3：驗證器（Validator）將t和dst發送到網絡。此步驟通知網絡，需要將鏈A上當前塊的塊頭髮送到鏈B。
步驟4：驗證器（Validator）將包（dst、有效負載）、t和relayer_args轉發到中繼器（Relayer），通知中繼器（Relayer）需要預取T的事務證明並最終發送到鏈B。這與步驟3同時發生。
步驟5：網絡將當前事務(cur_blk_id)的塊ID發送給Oracle。這將通知Oracle獲取鏈A上當前塊的塊頭，並將其發送到鏈B。如果在同一塊中發生了多個LayerZero事務，則步驟5只執行一次。
步驟6：Oracle從鏈A中讀取塊頭(blk_hdr)。
步驟7：中繼器（Relayer）從鏈A讀取與交易T關聯的交易證明（證明(t)），並在鏈外存儲。步驟6和步驟7彼此異步發生。
步驟8：Oracle確認blk_hdr對應的塊在鏈A上穩定提交，然後將blk_hdr發送到鏈B上的網絡。確定每條鏈何時發生這種情況的機制是不同的，但通常需要等待一定數量的塊確認。
步驟9：網絡將指定為blkJhdrJhash的區塊hash發送給驗證器（Validator）。
步驟10：驗證器（Validator）將blkJhdrJhash轉發到中繼器（Relayer）。
步驟11：在接收到blk_hdr_hash之後，中繼器（Relayer）發送與當前塊匹配的所有包（dst、payload）、t、證明(t)元組的列表。如果多個用戶在同一端點之間同時發送消息，則在同一塊內可能存在多個數據包和關聯的事務證明。
步驟12：驗證器（Validator）將接收到的事務證明與網絡存儲的塊頭一起使用來驗證關聯的事務T是否有效並已提交。如果塊頭和事務證明不匹配，則將丟棄該消息。如果它們匹配，則包（dst，payload）發送到通信器。
步驟13：通信器（Communicator）發出數據包（dst，payload）到AppB。如果你並非開發者卻依然能看懂這個方案，那請你DM我的Twitter：@0xOar
2、這個方案主打的優勢是：
（1）輕量級，成本較低
其方案並不需要如其他方案一樣以來一個基於鏈A，B上層的鏈的節點來提供協議通訊。而是可以由項目方自由部署，可以採用LayerZero提供的模版甚至中繼器也可以由用戶自己設計。且，白皮書中提到一種ULN的超輕節點，比輕節點還輕，我也沒找到特別詳細的實現。不過從描述中來說，這也是超輕量級部署的一個體現。
（2）基於通信層的解決方案
這是項目方主打的一個賣點，LayerZero認為自身的解決方案是一種基於Layer0的新的通信協議。這一點我們並不認同，他所處的級別並非類似TCP這樣的通信協議，而僅僅只是一種鏈間的數據傳輸協議，在層級設置中我更願意將其置於應用層，介於layer2和layer3之間。
（3）不依賴第三方信用
白皮書裡提到了Anyswap，THORChain等跨鏈協議，LayerZero認為前述的兩種偏公證人機制（下一個例子會提到）的方案，實際上是在依賴一個中間共識層，用戶需要信賴這個中間共識層所提供的服務。而LayerZero卻是一種點對點的通信原語，不需要依賴這個中間共識層。
（4）總結
聽起來，LayerZero所描繪的跨鏈機制相當有趣，且確實能夠解決不少實際問題，並且足夠輕量化。但是透過現像看本質，我們也能發現這類非常“技術”的解決方案所犯的一些誘導性的問題。
3、問題
（1）我們並不認同這個是個基於通信層的解決方案
該項目並非一個處於layer0的通信協議，他所提供的主要工具包括端點和relayer兩部分，端點負責通信的驗證，relayer負責傳遞消息。這僅僅只是一種鏈間的數據傳輸協議，在層級設置中我更願意將其置於應用層，介於layer2和layer3之間。
（2）LayerZero同樣依賴一個中間共識層
LayerZero在方案設計時採用了relayer這個中繼器和Oracle預言機互相驗證的方式來確保安全性。但是白皮書中也提到了所謂極端情況——中繼器和預言機聯合作惡的情況。 LayerZero認為保持相對的獨立性可以降低這種風險，但是中繼器一般由項目方部署。而LayerZero認為預言機可以選用Chainlink這樣的服務。且不說使用Chainlink通信的成本問題，本質上這樣做還是在信賴Chainlink不會與項目方聯合作惡，而Chainlink也是一個中間共識層。
4、主觀的前景判斷
（1）大部分用戶無法獲知技術細節上的差異
因此，宣傳上的故事性細微誘導往往無傷大雅。還有的“技術”型項目吹的更狠，對於我們來說，見過的“作家”型創始人實在太多了。
（2）輕量級的部署有利於推廣和應用
LayerZero方案相比起Anyswap，THORChain，Polkadot，Cosmos，以及另一個要討論的項目Axelar來說技術和生態的投入以及運營成本相對要小得多。不需要自建節點，吸納其他驗證人。組織一個中間共識層所需要的成本肯定是遠大於只提供工具。
在同等資源的前提下，我更看好LayerZero在跨鏈生態中有更好的應用。
（3）敘事和生態潛力較低
與Anyswap，Chainlink這樣的輔助類產品類似，LayerZero雖然可以發揮很大的作用，但是因為其產品的特性敘事能力和生態擴展能力不夠強。
舉例來說，Chainlink自身的中間共識層生態實際上已經足夠完善，但由於其預言機這個形象太過於根深蒂固，導致整體的故事性不如solana這類layer1.實際上以Chainlink的能力完全有資格成為所有鏈的layer3.
LayerZero也是如此，工具化的產品定位使其敘事性較差，從後續medium發布的兩篇文章可以看出一些端倪。創始人和團隊在思考LayerZero的擴展性問題時第一時間想到的是與Cosmos的IBC協作的形式。
這約等於將自己定義為與Cosmos的其中一個組件相同的敘事級別。
（二）異構跨鏈通信協議——Axelar
這個項目很有趣，從整體的標題和傳遞的理念與我們今天所討論的問題不謀而合，他希望做到的事情就是賦能DAPP開發者和區塊鏈生態系統，從設計之初考慮到了一些當前形勢下不同異構鏈生態無法兼容的問題。
1、官方所宣傳的願景
（1）對於底層開發者
將您的區塊鏈插入所有其他區塊鏈
（2）對於DAPP開發者
在任何地方部署您的DAPP，通過Axelar實現任何鏈之間的資產和信息跨鏈。
（3）對於用戶
從錢包直接與所有區塊鏈生態的DAPP交互。
2、項目的基本原理如下
這個圖來自官方的文檔，看起來實在太複雜了。我們將其簡化為以下的文字流程。
3、Axelar跨鏈協議流程
假設存在鏈S、鏈D，由Axelar提供這兩條鏈的跨鏈服務
狀態信息跨鏈
Axelar通過Axelar network內的驗證者運行不同鏈的節點獲取並同步各個區塊鏈系統中的狀態信息，例如某區塊哈希、當前區塊高度等。狀態信息跨鏈的核心流程如下：
（1）鏈D用戶通過Axelar提供的API向跨鏈橋賬戶或直接在Axelar 區塊鏈發起對鏈S狀態信息數據獲取請求，記為Q。
（2） Axelar的每個驗證者必須運行鏈S、D的節點軟件。 Axelar驗證者查詢其鏈S節點軟件的API以獲得答案A，並將A發送至Axelar鏈。
（3） 一旦大於一定權重的驗證者在第R報告相同的答案，則會使用門限簽名技術在第R+11區塊發布對答案的簽名S
（4）任何人都可以從區塊R+11中取出有帶有簽名的答案S並將其發佈到D網絡。 D網絡上的用戶可以通過Axelar提供的API查詢該答案。
資產跨鏈
假設用戶要求將源鏈S上的x數量的代幣交換為目標鏈D上的x數量的掛鉤S代幣S"，存放在用戶在D鏈上地址W D上。工作流程如下：
（1）用戶向跨鏈橋帳戶發送跨鏈transfer請求(x, W D )，該請求由監聽器捕捉並路由至Axelar網絡。
（2）Axelar當前驗證者集群使用門限簽名技術共同為在S上創建一個新的存款地址D S 。並將其廣播至Axelar網絡。
（3）用戶通過監控Axelar區塊鏈得到D S ，然後將x數量的S代幣發送到地址D S 。
（4）驗證者查詢用戶是否成功轉賬，如果在第R個區塊中大於一定權重的驗證者廣播轉賬已成功，則驗證者簽署交易tx D ，該交易將x數量的S"代幣從發送到W D ,並將簽名結果在第R+11區塊廣播。
（5）任何人都可以從區塊R+11中取出帶有簽名的交易tx D並發布至D鏈，至此完成跨鏈資產的transfer。
這個方案相較於前述提到的LayerZero來說更加複雜，驗證的流程和邏輯也更多。總體來說，區別較大的部分是LayerZero採用了外部預言機來作為驗證人的一部分，由外部預言機來保障安全性並扮演類似中間共識層的角色。而Axelar採用BFT拜占庭共識構建了一個第三方鏈，Axelar通過CTP將其他鏈的信息同步到Axelar網絡，再由Axelar鏈上的節點通過門限簽名在其他鏈上傳遞信息。
這個方案本質上與Anyswap，THORChain所採用的方案沒有太大的區別，也可以用公證人機制來代表。這類方案幾乎是所有跨鏈通信的方案中最重要的一個流派。
4、這個方案的優勢
（1）獨立的第三方鏈可以發揮出更大的想像力
針對異構鏈的Axelar網絡本質上也是一個區塊鍊網絡，雖然其支持，chainA上的某DAPP通過Axelar作為中轉的方式跨鏈到ChainB，但是對於開發者來說最優的解決方案依然是直接將DAPP部署在Axelar上。這樣的話無論後續的版本部署在什麼地方，都只是向下的發散，而非向上的對接。
Axelar如果能將其自身的生態系統發展的很好，那麼Axelar也許將具備成為所謂Layer3的能力。這種地位類似於Polkadot生態當中的中繼鏈。屆時，ETH，BTC甚至有機會被稱作Axelar的子鏈。
（2）不必依賴第三方預言機，效率和綜合成本可能更低
LayerZero的方案雖然端點和relayer部署成本較低，且很輕量。但是預言機的使用成本以及效率將成為影響DAPP開發者選擇的重要因素。
舉例說明：如果項目A希望通過LayerZero以及Chainlink傳遞ChainA上主合約的債務數據到ChainB。但是Chainlink的調用可能需要付費，且Chainlink推送數據並非如Axelar一樣直接監聽各個鏈的區塊數據，而是定時或者定規則的推送。比如一分鐘推送一下，或者債務波動不高於1%不推送。
這部分的行為需要向Chainlink支付費用，Chainlink有一個市場叫Chainlink market，這裡有許多數據提供商，數據提供商針對每種數據有一個合約，你需要數據，就調用這個合約並支付link，數據提供商鏈下查詢後再將數據餵到你的合約裡來（因此查詢是異步的，至少有一個區塊的延遲），支付的link大概是餵數據的gasfee再多一點點利潤，比如Ethereum一次大概收1 ~3 link，在bsc上一次大概0.1 link。
這種異步異構鏈通信的頻率是很高的，相應的成本也會很高。所以，Axelar的通用方案綜合成本也許會低得多。
5、主觀的前景判斷
（1）從整體的產品設計思路上來說，Axelar這個項目的產品形態更加接近於Anyswap這樣的項目，因為大部分用戶對於中間共識層的去中心化程度容忍度較高。 Chainlink，anyswap所在鏈的服務商和生態情況，99%的使用者可能都不太清楚，用戶只會關注所在鏈推薦的採用率最高的跨鏈通信方案是哪個。這就說明通用的異構跨鏈解決方案真正考驗的是項目方的To Layer1的能力。暫時，我們還未看到Axelar有太多的動作。且技術方案上，我們不認為其擁有足以產生自傳播效應的優勢。
不過，相較於polkadot來說，Axelar生態的推進難度也會大大低於其他的Layer1。可以將其作為工具層也不是再創生態。
（2）從敘事能力來說，Axelar暫時顯現的敘事能力上限要遠低於cosmos，polkadot。雖然都是跨鏈，且Axelar甚至可能更加實用，但是Polkadot和Cosmos由於都提出了標準化的區塊鏈協議。這使其整體的敘事能力要遠超Axelar。
（三）Polkadot和Cosmos
1、基礎信息
Polkadot和cosmos是這個市場上聲量最大，生態也最豐富，市值最高的項目。總體上來說，這兩個項目所闡述的價值觀和產品觀都遠高於前述的layerZero和Axelar。
這裡不討論Polkadot和Cosmos的具體方案，各種語言的文檔多如牛毛。我們從整體方案來做展示。
Polkadot和Cosmos的敘事中都提到了異構鏈之間的跨鏈方案，比如substrate和Tendermint鏈與ETH，BTC等鏈之間的跨鏈，基本原理與Axelar和LayerZero並無太大不同，均需要一個中間共識層通過公證人機製完成跨鏈。
但是Polkadot和cosmos講了另一個看起來更加有吸引力的故事——標準化區塊鍊和同構跨鏈方案。換個說法：再創生態的萬鏈互聯。
2、與LayerZero&Axelar形態比對
從上圖可以看出，我將復雜的流程極簡（線程上標識的並不精確，如Polkadot的異構跨鏈需要橋接鏈，而非與中間共識層的中繼鏈直接交互）之後可以得出的結果：上述的三種類型的方案在異構跨鏈這個問題上並無本質不同，但是針對跨鏈這個大的話題上三種的思考各不相同。
Polkadot和Cosmos認為同構的跨鏈安全性穩定性都最好，且後發產品技術債務低，因此，雖然也支持異構跨鏈，但是重點確是substrate和Tendermint的系統內的同構跨鏈。
Axelar認為統一的標準才是解決異構跨鏈最高效最安全的辦法，因此建立了Axelar的Network。它繼承了跨鏈通信和中繼器服務，並且提供了一個與異構鏈交互的中間共識層。
而LayerZero則認為針對開發者的輕量級跨鏈通信協議才是剛需，因此只提供了中繼器和通信協議，而藉用預言機來充當中間共識層的角色。
究竟哪一種方案在2022年的市場競爭中能夠獲取更多的關注，具備更大的前景呢？
（四）前景綜合分析1、當前的市場競爭格局
a.異構鏈競爭激勵，多鏈並行已成定局
b.巨鯨沉澱於ETH，用戶沉澱在多個成本更低體驗更好的Layer1——BSC，AVAX，Solana。
c.組合式創新成為創新的主流
d.EVM生態佔有率極高
2、參考模型對標
從生態發展的角度來說，這三種方案在敘述，生態發展策略等方向都各不相同。我們以一個表格的形式來對各個維度對照分析：
名稱產品類型對標項目運營難點困難度價值捕獲能力LayerZero工具型ChainlinkDAPP採用率二星二星Axelar中間件AnyswapLayer1&2採用率四星四星Polkadot&Cosmos生態型以太坊獨立生態的用戶採用率五星五星
從表格中我們可以看出，各個方案所面臨的最大困難的未來的前景究竟如何。以及需要去重點拓展的用戶群。
Polkadot&Cosmos由於野望更大，雄心勃勃，所面臨的考驗也更大。
可以較為肯定的做出結論，除非其自身的各項工具足夠完善，生態足夠活躍，自成一派。不然很難完成其在白皮書裡所描述的願景。
至少在當前的多鏈競爭中，看起來Polkadot和Cosmos的同構鏈核心解決方案並不符合現在的主流。
不過，Cosmos和Polkadot在一些設計上還存在一些細微的差別。比如Cosmos提供了一套使用IBC與釘子（pegs）來完成異構鏈跨鏈的方案。
簡而言之，約等於Cosmos提供的功能已經可以非常快速和高效的建立一個類Axelar的網絡。且這個網絡未來還具備與其他同構鏈之間再交互的可能性。
這樣做的好處是即使核心的同構跨鏈還無法完成，異構跨鏈的高效採用也可以當作是Cosmos生態的成果。
而Polkadot的XCMP（還沒做完）與中繼鏈的共識耦合較大，很難獨立拆分。開發者需要自己再去建立一套與BTC，ETH等異構鏈跨鏈的體系。雖然這使得中間共識層的開發成本降低，但是與所描述的願景確實相去甚遠。
所以，綜合來看，Polkadot的設計在當下可能會困難重重，插槽拍賣完成之後，Polkadot需要大量激勵與原生substrate鏈上的DAPP才可以從當前激烈的廝殺中突圍。這種難度應該是目前所看的所有項目中最大的。
當然Parity和Web3 foundation的能力毋庸置疑，本文只是從產品和技術層面來分析難度。不作為投資意見。
03
Seer觀點
（1）LayerZero的方案也許最快推上市場
因為LayerZero的方案更貼近當前市場當中DAPP開發者的實際需求，以文首Synthetix的情況舉例，Synthetix可以採用LayerZero+Chainlink的方式來快速的完成Layer1&2的債務池整合。
（2）Axelar所面臨的同質化競爭最大
相比於LayerZero這樣輕量級快速部署的切入點來說，Axelar的方案更加同質化，上有Polkadot&cosmos，平行的還有Anyswap&THORChain等。 Layer1的採用率將是其最大的障礙，在這方面我不看好Axelar能勝過Anyswap。因為後者雖然目前主攻資產跨鏈，但從方案設計上向消息跨鏈升級的難度並不高，且已經擁有了極高的Layer1採用率。向下Axelar並不甘於僅僅成為一個輕量級通信組件，因為整體的敘事性和價值捕獲能力較差。
（3）Cosmos的預計採用率將高於Polkadot
Cosmos更加靈活的架構使得其技術難度更低，更偏向應用的設計風格使得目前基於Tendermint的生態已經跑出了許多出色的產品，包括最近大火的LUNA（Terra）。
（4）Polkadot生態所面臨的考驗巨大
所有上述的方案中，Polkadot所面臨的宣傳壓力最大，則復雜的技術方案導致了一次次的延誤也在不斷的消耗用戶的信心。真正能夠證明Polkadot期許的可能得是那種“充分發揮鏈間組合性的殺手級產品”。當然，Polkadot生態所涉及的利益方眾多，也許後發優勢會幫助Polkadot做得更好。
