ROL:Rollup Bridge 介绍（六）：Orbiter Finance

作者：NicLin，imTokenLabs资深区块链工程师

本文受众：区块链开发者、对Rollup有所了解的区块链爱好者

本篇是RollupBridge介绍系列的第六篇。

OrbiterFinance和这系列介绍过的HopProtocol很相似，两者都透过Rollup本身和L1之间资讯传递的功能来达到跨L2转账的安全性：只要Rollup本身及其L1<->L2讯息传递的功能正常，就能确保使用者转账的安全性，而不需要去相信validator不会作恶。

而HopProtocol和OrbiterFinance主要的差异在于，Hop仰赖合约送出的讯息能够正确地被relay到L1及目标L2，Orbiter则仰赖L2的交易能够正确在L1被读取。而他们的共同点则是有challenge机制，平常预期交易都是合法的，但当有人造假交易或是拒绝完成交易时，一定能够拿出证据证明，并惩罚造假的人。

概念来源

Hop和Orbiter的概念其实都来自于Vitalik在ethresearch的一篇文章，这篇文章介绍的是如何在只有RollupB支援智能合约功能时能够完成从RollupA转账到RollupB的操作。大致上的运作方式是：使用者在RollupA转账给流动性提供者，Maker在RollupB上转账给使用者。如果Maker装死，则使用者可以在RollupB上的合约申请challenge，并提交自己在RollupA转账给Maker的交易证明，证明自己在RollupA的确有转账给Maker。

zk-Rollup项目INTMAX完成500万美元种子轮融资:4月13日消息，用于各种网络服务和金融的无状态zk-Rollup项目INTMAX的开发公司Ryodan Systems AG宣布完成了500万美元的种子轮融资。HashKey Capital、Bitscale Capital、B Dash Ventures、SNZ、Scroll、Mask Network和Alchemy Ventures等参投。

INTMAX路线图显示，将于2023年二季度在以太坊主网上发布其Alpha测试版。2023年第四季度INTMAX主网正式发布。任何验证者/矿工都可以参与网络。[2023/4/14 14:02:33]

注：这会需要RollupB能够读取到RollupA的区块或交易记录。

而Orbiter和当初概念不一样的地方就在于当Maker装死、使用者要challenge的时候，实际接受challenge并验证交易的合约不是在RollupB上，而是在L1。因为要能在RollupB上验证交易，表示RollupB一定要支援智能合约。但如果思考一下就会发现，如果Rollup的资讯都会写到L1，而L1又有支援智能合约的话，那就干脆直接统一在L1验证交易就好了！

所以Orbiter实际上不需要Rollup支援智能合约，这也让Orbiter能够支援比Hop还多的Rollup。

注：Hop支援的Rollup都必须要能支援智能合约。

架构

如同上面讲到的，Orbiter在Rollup上不需要有合约，但在L1上它需要针对每个Rollup去写相对应的SPV合约，SPV合约的功能就是证明一笔交易存在在该Rollup的区块或交易记录里。

Vitalik Buterin提出“L3愿景”：不能通过在Rollups上堆叠Rollups来扩展网络:金色财经报道，以太坊联合创始人 Vitalik Buterin 发文《什么样的Layer 3有意义？》（What kind of layer 3s make sense?），文章指出不能通过在Rollups上堆叠Rollups来扩展网络，比如SNARK几乎可以无限扩展，可以继续制作“许多SNARK的 SNARK”， 以将更多计算缩减为单个证明。但数据不一样，数据可以压缩一次，但不能再次压缩，因此“在Rollups上再Rollups” ”实际上并不能在可扩展性方面提供巨大效益。因此，Vitalik Buterin提出了“L3愿景”，主要包括：

1、L2 用于扩展，L3 用于定制功能，例如隐私。

2、L2 用于通用扩展，L3 用于自定义扩展。

3、L2 用于无信任扩展（Rollups），L3 用于弱信任扩展（验证）。[2022/9/17 7:03:27]

另外在L1上的合约还会包含MakerDeposit合约及EventBinding合约

MakerDeposit合约负责管理Maker的押金，如果使用者challenge成功，会从Maker的押金中补偿给使用者。EventBinding合约负责验证使用者在RollupA送出的交易，包含验证交易格式是否正确，并且它会算出Maker在RollupB「应该」要送出的交易的格式内容。注：会说「应该」是因为Maker有可能会装死。如果今天Maker被challenge了，他就要提出证据证明他在RollupB上真的有转钱给使用者，而这笔转钱给使用者的交易的交易内容就必须要和EBC算出的TargetTx的内容一样。底下是官方提供的流程图，SourceNetwork是RollupA、TargetNetwork是RollupB，ChainX则是L1。图中左边虚线包起来的部分会是正常的交易流程：Maker在RollupB上如实转钱给使用者，皆大欢喜；右边虚线包起来的部分则是challenge的过程，步骤比较繁琐。

以太坊Optimistic Rollup扩容方案Fuel 1.0版上线主网:1月1日，Fuel Labs官方宣布其基于Optimistic Rollup概念的以太坊 Layer 2 扩容方案 Fuel 1.0 版本已正式上线以太坊主网。Fuel基于UTXO模型，目前的1.0版本最多可以支持接近500 TPS （每秒交易数）的速度。Fuel Labs 表示，该版本仅推出了命令行界面，为开发者服务，未来几周和几个月将推出用户界面钱包和其他集成。[2021/1/1 16:12:39]

流程

正常情况

使用者到MDC合约确认Maker资讯，包含押金数量、收取的手续费高低，及透过过往历史看到的Maker的表现使用者在RollupA转钱给MakerMaker侦测到RollupA有人成功转钱给他Maker把SourceTx喂进去EBC合约，算出TargetTx的内容，例如TargetTx转给使用者的金额会是扣掉保留给自己的手续费的金额不正常情况

接续自使用者在RollupA转钱给Maker之后，Maker没有在时限内在RollupB转钱给使用者

使用者首先先到RollupA的SPV合约证明SourceTx的存在，这个proof会存在SPV合约的storage，等待MDC合约来查询使用者接着到MDC合约申请仲裁MDC合约收到仲裁申请后会去SPV合约拿SourceTx的proof，并请EBC合约验证SourceTx的有效性，都确认没问题后就开始倒数，等Maker来回应如果Maker过了一段时间都没有来回应，则使用者可以触发MDC合约作出仲裁，在L1上完成TargetTx，从Maker的押金转给使用者，其中会包含补偿金手续费

Google Cloud 在客户用例中新增路印协议 Loopring 的 zkRollup 扩容方案:Google Cloud 在客户和案例研究中新增路印协议 Loopring 的 zkRollup 扩容方案。根据该案例专页的描述，路印协议 Loopring 选择 Google Cloud 的可扩展性和速度来减少交易时间，为 zkRollup 客户提供更好体验，可将用户资金释放等待时间缩短 40％。Google Cloud 计算引擎通过自定义 VM 解决方案可节省 15％的计算成本，从而为用户降低了交易费用，此外还可将部署时间从几分钟缩短到几秒钟，以提高员工效率，最终增强交易计算性能并改善客户服务。[2020/12/19 15:47:42]

Maker在存押金到MDC合约时，要指定他会收取的手续费比例，所以TargetTx转的金额会以MDC合约里记录的手续费为准，例如假设Maker手续费指定为1%，使用者在RollupA送1Ether到Maker地址，则Maker应该要在RollupB送0.99Ether给使用者。

如果被challenge，Maker要提供TargetTx到RollupB的SPV合约。如果Maker转错转成0.98Ether，则Maker要自己认赔，因为EBC合约算出来TargetTx里转的金额就一定要是0.99Ether。

Maker押金

为了避免出现多个使用者同时转钱给Maker，导致Maker因为其押金小于总共收到的金额所以选择装死的情况，Orbiter有针对不同Rollup订出不同押金规则：

声音 | Carol Goforth：美国监管机构对快速发展的加密货币新技术反应太慢:针对关于“为何美国还没有成为加密监管的领导者”的提问，阿肯色大学法学教授，前阿肯色律师基金会法学教授Carol Goforth表示，美国的监管机构分散在太多不同的机构中，它们都有自己的使命和利益需要维护。不仅仅是FinCEN、SEC、CFTC和IRS，其他都介入如何对加密资产进行分类和处理，还有50个州政府要考虑。在急于维护权威的过程中，基于他们认为自己理解的东西，其中许多人过度监管。所以我们一直在思考加密货币，好像所有加密货币都是同一种利益，可以由每个机构统一管理。美国国会无法解决这个问题，因为国会正忙于按党派划分。各州无法解决这个问题，因为它们根本不同意如何解决加密资产真正带来的无数问题。我们的监管计划分散在太多不同的机构和部门中，其方法往往过于单一，对快速发展的新技术反应太慢。（Cointelegraph）[2019/8/5]

1.针对支援合约功能的Rollup，我们可以把一个Rollup区块拆成更小的单位slot。

假设可以拆成5个slot，那Maker抵押的押金就是5倍的limit。limit是协议订的最高的转账金额上限。2.针对不支援合约功能的Rollup，则要看那个Rollup一个区块最高可容纳多少笔交易。

例如zkSync1.0的TPB约是100，那Maker抵押的押金就是100倍的limit。这两个规则都可以看出，Orbiter为了防止Maker收到大于其押金金额的转账而有动机选择装死的情况，它参考的依据是一个区块最多可以塞多少笔交易，并假设最差的情况就是刚好一个区块塞满的交易都是转账给同一个Maker的交易，这种情况Maker的押金刚好能够cover所有的转账请求。

MakerAPY

这个链接里有Orbiter团队利用过去一个月的数据来估算Maker的APY：

可以看到，如果将这段时间的平均转账金额当作limit的话，在不同Rollup的TPB对应到的不同押金数量。再搭配上这段时间的流动性总额及日均手续费获利，可以算出预期的APY。

可能的问题

不支援指定接收地址

Orbiter目前还不支援指定RollupB的接收地址，如果要支援指定接收地址，会需要挪用Rollup交易里其他栏位。像是目前Orbiter就挪用转账金额的最小的几个位元来当作不同Rollup的识别码。

经济激励机制尚不完整

使用者要challengeMaker是不需要放押金的，表示使用者challenge的成本很小，这是否会让使用者有动机每次都去challengeMaker，只要Maker忘记回应challenge或是Maker转账完就离线，那使用者就有机会获得额外的报酬。

但引入challenger押金的机制也会有一些问题，像是

使用者必须要在L1有钱才可以challenge而且Orbiter的补偿金是固定的，不像Hop的challenge机制里奖金和金额成比例另外Hop里会有第三方有经济动机成为challenger，但在Orbiter里只有使用者自己才有动机去challenge，因为那笔转账会影响的只有使用者自己而已，不像Hop里造假影响的会是其他Bonder押金机制针对极端情况的处理还不完整

押金的参考依据是一个区块最多能塞下几笔交易，再假设最糟情况是一个区块都是转账给同一个Maker，所以Maker的押金是TPB*limit。

但这只要有交易还在pending中、没被完成，就能绕过这个押金机制的防护，因为pending中的交易是在之前的区块，如果在有pending交易的情况下出现最糟情况?-?区块里大家同时转账给该Maker，则这时候Maker收到的总金额就会超过他的押金，他就有动机装死了。

我们可以反过来请使用者在看到一个Maker有pending交易时，先不要动作，等到pending交易都完成后再转账给Maker。但第一个问题是如果有很多人同时要透过同一个Maker，使用者会不知道要等多久。第二个问题是如果使用者都等待其他人的交易处理完才转账，那表示基本上一个区块就只会有一个转账，那这样设置TPB*limit的押金机制就没有意义了。

不过这其中当然还有可以更细致的调整可以尝试，例如依照使用者的风险承担程度，去决定当前pending金额占Maker押金多少百分比的情况下，使用者愿意送出交易。就看未来Orbiter团队会怎么设计。

如果要接上的Rollup可以接受InvalidTx，且要支援nativeasset以外的转账，会有挑战性

针对会收入InvalidTx的Rollup，而且要转账的不是nativeasset而是ERCtokens时，会有点棘手，因为这种情况下协议不只要能证明交易存在，还要能证明执行成功，因为交易存在不等于交易执行成功，就像当前在区块链你可以看到失败的交易还是会被收入到区块里面。

如果不证明交易执行成功会发生什么事？攻击者可以做一笔InvalidTx夹带在其他使用者的ValidTx后，然后去challengeMaker。

注：InvalidTx和ValidTx的转账内容一样，只是攻击者余额不够所以交易会失败。

考慮以下三種驗證機制

1.如果协议像当前的设计，只验证交易存在、发生过。那攻击者只要证明InvalidTx被收录在Rollup的区块里就好，challenge一定可以成功，表示Maker要平白无故赔钱给攻击者。

所以我们除了验证交易存在，还要验证state的变化，确保Maker的余额有增加。

2.协议除了验证交易存在，还验证区块前后的state变化，确认Maker的余额是否真的增加了。但攻击者这时候只需要将InvalidTx和使用者的ValidTx夹带在同一个区块就可以，因为协议单靠区块前后state变化，分不出Maker余额增加是因为使用者的ValidTx还是攻击者的InvalidTx。

3.协议除了验证交易存在之外，还要能验证交易前后的state变化。如此协议才能确认交易真的有导致Maker的余额增加。

加入3.这样的验证机制除了会更复杂之外，这会需要Rollup本身有commit每一笔交易的post-stateroot。如果没有的话，就只能退而求其次，在那个Rollup上只开放nativeasset的转账，因为nativeasset的转账失败不会被收录到区块里。

Hop和Orbiter比较

Orbiter能够支援没有智能合约功能的RollupOrbiter架构会比Hop简单，合约也比Hop少很多Orbiter主要只会focus在nativeasset的转账，Hop则是除了nativeasset外，也能支援ERCtoken转账Hop需要仰赖AMM有足够的流动性，否则除了Bonder向使用者收的手续费外，AMM的价格太差还会导致使用者换不到或损失更多钱极端情况下，Orbiter使用者可能因为Maker装死、押金也不够付，所以拿不到钱，但Hop只要Rollup运作正常，使用者就一定能拿到该拿的钱Orbiter的Maker的在L1的押金是没办法挪作他用的，而且会是一笔不小的金额，而Hop对Bonder则没有这个要求，除非真的发生challenge风险提示：本文内容均不构成任何形式的投资意见或建议。imToken对本文所提及的第三方服务和产品不做任何保证和承诺，亦不承担任何责任。数字资产投资有风险，请谨慎评估该等投资风险，咨询相关专业人士后自行作出决定。

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