NEXT:跨链三难困境和模块化解决思路

作者：ArjunBhuptani，ConnextNetwork

编译：元宇宙之道

在这篇文章中，ArjunBhuptani总结了目前Connext跨链协议存在的问题，然后他还解释了Connext如何通过称为Amarok的升级解决这些难题，而其原理就是结合Connext和Nomad的跨链机制。

在作者看来，与区块链本身类似，没有一种整体架构可以为我们提供跨链所需的所有理想属性，但我们可以通过模块化的协议栈来接近实现最佳的跨链方式。

升级动机

这次升级的动力是解决网络中不同类型的参与者遇到的关键问题。

终端用户面临的问题

Gas成本：当前的跨链流程依赖于两个阶段的准备/履行过程来完成跨链交互，这不容易批量化处理；

签名Claim：完成交易需要用户签名消息以Claim资金。这可以让Connext实现信任最小化，但这个过程也很痛苦，因为它要求用户在签名之前保持在线。

0xScope创始人：Multichain的部分跨链桥疑似恢复运行:6月5日消息，Web3知识图谱协议0xScope创始人Bobie在社交媒体上称，Multichain的Zksync Era/Kava EVM/Avax C-Chain跨链桥疑似恢复运行。不过，Multichain官方社交媒体账号并未发布任何更新。

此前6月1日消息，Multichain表示，目前仍无法联系到CEO获得必要的服务器访问权限，将在UI上对受影响的链暂停相应的跨链服务。[2023/6/5 21:16:38]

资金锁定风险：用户交易与router的关系为1:1。如果router离线或在流程中途失去与链的连接，则用户的资金可能会被卡住，最多可能有72小时。

速度：因为用户必须为他们的tx绑定到一个给定的router，所以特定router经历的任何延迟都会传递给用户。

跨链收益聚合器Autofarm已部署至Harmony:金色财经报道，跨链收益聚合器Autofarm宣布已部署在Harmony上，在其平台上引入了5个新的保险库。Autofarm在一个多月内将部署的链数增加到11个。[2021/11/29 12:37:46]

流动性碎片化：router提供的流动性依赖于路径，这意味着它在给定的一对链之间是可用的。而随着跨链数量的增长，用户进行大额交易会变得更加困难。

开发者面临的问题

链外依赖：该领域的大多数集成仅为合约，但Connext目前需要运行客户端SDK来为给定交易找到router。

签名Claim：claim的需要要求开发人员跟踪正在进行的tx，并提示用户在正确的时间签名。与简单的链上tx相比，这增加了很多开销以及复杂性。

没有通用消息传递：Connext目前已支持了跨链调用合约，但这只能在某些情况下安全地完成。要求开发人员在什么时候可以使用这个功能，以及什么时候不能使用这个功能，这是一个很大的障碍。

Heco宣布与XRP达成生态战略合作，XRP现已成功跨链至Heco:4月15日，Heco宣布与XRP达成生态战略合作，XRP现已成功跨链至Heco网络，用户可通过Huobi Global充提入口直接跨链到Heco，未来XRP将作为DeFi资产，陆续打通Heco链上包括DEX交易、借贷、流动性挖矿在内的各个应用场景。

Ripple是一个开放的支付网络，主要用于货币兑换和汇款，其中通过Ripple交易可以使用XRP或者是其法币（xCurrent)进行交易，XRP是Ripple网络系统中的原生代币，依附于Ripple网络而产生。

Heco是完全兼容EVM（虚拟机）的去中心化高效节能公链，可为开发人员提供高效且低成本的链上环境。 为了丰富资产多样性，方便用户使用Heco网络，Heco目前已经上线AAVE、ARPA、BAL、YFI等多个币种的Heco网络锚定Token，未来Heco还将继续扩大一币多链规模，上线更多Heco网络锚定Token。[2021/4/15 20:23:49]

Router面临的问题

动态 | Cosmos IBC跨链协议或延期：目前仅完成最底层开发:根据Cosmos互联链报道，Cosmos区块链最关键的组建之一IBC跨链协议已经完成了最底层的技术开发，应用层协议仍未完成开发，比如跨链转账多个角色的经济激励及惩罚机制还有待开发。这意味着此前爆出的 Cosmos IBC跨链协议将在11月上线的消息落空，乐观预计需要等待2020年才能实现IBC的上线。[2019/12/11]

再平衡：Router在目标链上发送资金，在来源链上接收资金。这意味着他们的流动性在链或rollup二层网络之间移动并且可能会被卡住，从而降低资本效率。

ROI不明确：众所周知，Router的投资回报率难以准确跟踪，因为两阶段的流程，意味着跟踪回报所需的数据分散在各个链中。

活性问题：如上所述，如果Router在交易过程中不可用，用户资金最多可被锁定72小时。这种活性问题增加了Router的难度。

本体创始人李俊：跨链不是一个单一协议的问题，而是协议群的问题:3月26日下午，在全球区块链（杭州）高峰论坛的圆桌会议上，本体创始人李俊表示我们对跨链理解以及技术战略性的考虑，跨链不是一个单一协议的问题，而是协议群的问题，跨链像国家与国家交往，对于本体当中跨链分成三个层次：一是松耦合的，包括分布式的身份映射和数据交换，还有资产层和事物层，最下面是共识层跨链，现在业界没有特别完整的方案，大家都在探索当中，这一层是最有价值也是难度最高的一层。[2018/3/26]

Gas恶意攻击：用户或Router可以协同取消交易。然而，当这种情况发生时，没有明确的机制来补偿预付gas成本。

最初的解决方案是什么？

Connext最初计划通过以下组合来修复以上这些问题：

激励措施——例如，使用vAMM定价?来激励再平衡以及使用罚没机制来增强系统活性；

钱包集成——通过将ConnextSDK代码移植到钱包中，可以从开发者和用户那里抽象出“签名claim”的流程；

Connext的重点一直是确保交易尽可能减少信任，而上述障碍是为了实现这种安全性而做出的权衡。

而在过去的几个月里，Connext研究出了一种更好的体系结构，它可以在不引入信任的情况下避免上述问题。

模块化跨链方案

这种思维突破来自于Connext与Nomad的紧密合作。Nomad是一种optimistic跨链桥协议，它可以提供在任何链上充分表达且信任最小化的通信，但权衡的代价是30分钟的延迟。

与区块链本身类似，没有一种整体架构可以为我们提供跨链所需的所有理想属性，但我们可以通过模块化的协议栈来接近实现最佳的跨链方式。

模块化跨链堆栈

新的流程

新的设计流程大量使用了Nomad协议，该方法不需要签名，而是简单地允许任何router为用户交易提供资金并执行调用，并对通过Nomad的资金进行claim。

由于没有预先明确指定router，因此存在router可以在mempool中相互竞争以完成给定交易的风险。这是一个次优的结果，因为输掉这场比赛仍然会让router消耗gas。为了解决这个问题，开发者引入了一个定序器，它负责从router那里收集出价，并将它们批量发布到链上。

请注意，Connext中的定序器角色不会以任何方式影响系统的资金安全。相反，它只是一种机制，旨在公平地在router之间分配费用收入/工作，如果给定用户tx的所有router出价的数据可用性，以及给定选择中标的一个确定过程，则可以无需信任地完成。Connext目前正在研究解决这个问题的方法，包括让定序器将数据发布到自己的rollup中，或者让router和定序器达成Tendermint共识。

相关的变化

Amarok升级将实现更好的跨链流程和功能集，它可以解决我们之前提到的一些问题：

简化流程：不再是带有签名的两阶段流程，所有的交易现在都发生在发送链的单笔交易中，这简化了用户体验和开发者体验。Connext也不再需要取消，从而消除了router的gas恶意攻击成本。

1-of-N路由：任何router都可以完成用户的交易，这消除了用户资金锁定的可能性，并显著降低了对router的活性要求。这也完全消除了开发人员对链下代码的需求。

更简单的流动性：Router在交易的目标链上接收流动性，即他们提供流动性的地方。流动性也不再依赖于路径，这消除了再平衡难题和碎片化问题，大大提高了资本效率和可用性。

更便宜和更快的交易：新流程将链上调用的数量从4减少到了2，这使得交易不仅变得更便宜，也变得更快了。

任意消息传递：Amarok升级带来的最令人兴奋的改进，在于开发人员现在能够构建各种跨链dapp，这解锁了JS风格的异步开发等强大功能。

下一步是什么？

Connext目前在运行一个带有Amarok升级的专用测试网，而在未来的几周，一个功能齐全的公共测试网将可供任何人使用。

而在5月份，Connext计划完成升级审计，并于6月份进行主网升级。

随着Amarok升级完成后，这将为建设者打开大门，允许他们在Connext之上构建他们能想到的任何类型的跨链应用，以下是开发者们已经讨论过的一些早期用例：

在单笔交易中跨链连接DEX流动性；

跨链金库策略管理；

关键协议操作，例如跨链复制/同步全局常量；

在不引入预言机的情况下将UniV3TWAP引入每条链；

与链无关的veToken治理；

元宇宙与元宇宙之间的跨链互操作；

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