多链以太坊扩张：兼容 EVM 成为高性能公链标配

BSC、Heco、NEAR、Fantom、Avalanche 等新兴公链都快速加入到以太坊 EVM 版图。

撰文：闫欣，火币 DeFi Labs

兼容 EVM 正在成为高性能公链的标配，以太坊上的应用和资产开始向其它区块链迁移。我们认为这将是 2021 年最重要的趋势之一，以太坊正在逐渐成为一种标准，其生态正在从单链走向多链网络。

以太坊外层扩容方案进入密集上线期

长期进展缓慢的以太坊扩容难题最近进展飞快，社区暂停了对分片的期待和继续增大 Gas limit，将目光投向广义的 Layer2。Rollup、Plasma、侧链、兼容 EVM 的公链等不同解决方案中的多个项目正在紧锣密鼓的开发。按照目前的进度，公链对 EVM 的兼容已经开始，大量以太坊应用即将开始向多链迁移；Rollups，特别是支持智能合约的 zkRollup 预计上线时间最晚，但仍将在今年下半年进入比较成熟的阶段。这也就是说，从现在开始到今年秋天的时间是以太坊扩容的快速进展期。秋天之后，多扩容方案并行的以太坊生态会完整地被呈现出来。

我们将主要的扩容方案按照其从以太坊继承的安全性和可扩展性做了分层。不同层次的扩容方案在两个方向下有着不同的平衡，Rollup 的安全性与以太坊最为接近，但可扩展性受限 Layer1 区块 Gas Limit 限制；侧链与兼容 EVM 的公链最为自由，但其独立的安全尚未经过验证。

进展最快的扩容网络来自最外层，DeFi 热潮带来的对应用的关注使区块链开发者暂停了对底层设计细节的讨论，而将注意力转移到如何兼容 EVM、如何提升开发者体验和如何引导以太坊上的应用和流动性迁移等方面。效果立竿见影，HECO 和 BSC 在交易所庞大的用户群与资金量的加持下快速启动，NEAR、Fantom、Avalanche、Substrate 等以底层创新著名的区块链也快速地加入了 EVM 版图，成为多链以太坊生态内的高性能分片。

不同的分片覆盖了不同的用户群体，由不同派系的资金支持，因此即使其外部特性完全相同，仍有可能像主流云服务商一样长期共存。而其估值模型也将被重新定义，公链项目的估值不再自然地高于以太坊 Layer2 项目，而与其生态繁荣度紧密相关。

以太坊上的诸多 DeFi 合约实际上已经成为标准，尽管 EVM 的效率较 WASM 低，但开发者在其上的探索和积累更加重要。Uniswap、Compound 等基础的兑换和借贷协议已经在大资金进入的情况下长时间稳定运行，风险被充分暴露。因此，在其它链上搭建相同基础设施最稳妥选择就是直接部署以太坊上成熟的合约。EVM 成为了多链以太坊生态的标准和边界。

关注多链间的消息传递（Message Relay）

以以太坊为中心的多链网络显著地提升了整个生态的吞吐量，其代价是对可组合性的破坏和资金碎片化。后者可以通过设计时间、成本损耗更小的跨链桥来缓解。

传统的锁币-铸币桥的设计中，当用户想要连续使用两个居于不同侧链的应用时，需要先将资金从侧链转移到主链，再转至另一侧链，并支付两笔 Layer1 转账的 Gas fee、等待两次跨链交易确认。Gas fee 带来的开销与用户转移金额大小无关，这一特点对散户并不友好；应用了欺诈证明系统的侧链甚至要求用户将资金冻结一周以上才能提起到 Layer1，糟糕的互操作性限制了资金向高性能侧链的流动。

最近出现的新项目用流动性池和消息中继代替了死板地锁定（lock）和发行（mint），提升了互操作性。快速取款和跨链转账、Swap 等用户体验极佳的场景均采用了这种设计。

快速取款可以帮助用户快速地把 Layer2 的资金提取到 Layer1。流动性提供者在 Layer2 收取用户资金后在 Layer1 将相应金额直接转入指定地址。整个过程只有 1 笔 Layer1 和 1 笔 Layer2 交易，免除了通过锁币-铸币桥跨链转帐的延迟和更大的合约开销。流动性提供商定期在链间发起转起大额转账以均衡两边的余额。这种快速取款服务实际上是一种聚合服务，仍然需要关注其流动性池的资金效率问题。

具体地，Starkware 在 Layer2 设计了 Conditional TX，即可以被一明确条件（比如收到资金）触发的交易，其基本流程如下图所示。

值得注意的是，LP 在 Layer1 和 Layer2 之间只需传递消息，因此用户可先于侧链向主链同步完成取款，无需等待侧链生产零知识证明证明再提交给 Layer1 进行验证的时间。

在上述流程中，Conditional TX 和配套的消息中继服务是 LP 之间的协作方式可以被抽象成一个协议。我们需要标准化和第三方化这种协议，并使其可以被部署到其它网络上，在整个生态内提供流畅的体验。

Connext 提出了标准的跨链状态通道协议，可以被部署到任何 EVM-Compatible 的区块链上。状态通道运营者者与用户共同设立多签地址后，已签名但并未广播的交易可以作为支票在 P2P 网络中被频繁传输。用户可以用最新的支票在多签地址所在的网络中发起链上交易更改链上余额来兑现支票。

通过 Connext 协议，用户可以分别在两条链上与流动性提供商建立两个多签账户，流动性提供商在链 A 上收到支票后随即在链 B 上开出等额新支票，资产在两个交易确认的时间内完成跨链。实际情况下，Layer2 侧链多为 PoS，出块间隔短，Gas fee 低，因此设置多签的 Gas 消耗微乎其微，多数跨 Layer2 转账在 10 秒内确认。更进一步，当我们在两条链上分别设立不同币种的资金池时，并按照某一约定汇率进行的跨链转账实际上就是跨链 Swap。

消息中继一直是跨链的关键问题，无论是在传统的锁币-铸币桥还是新的流动性池中，我们都需要一个能够持续保持在线的中继人。为了信任这一角色，我们首先可以期望这个角色是通过 token 激励协作和去中心化的一个节点群，类似 Chainlink；这样的弊端可能在于不够灵活，去中心化治理的效率低下，无法支持长尾场景。另一设计是类似 Connext 的公共协议，更类似 Uniswap，用户可以自由地成为节点运营商或者流动性提供者；这一设计足够灵活，使得不同链间的流动性可以跟实际需求匹配的更好，但也更不稳定。这两种方案各有优缺点，互相补足，我们也正在期待更多更好的设计。

更加复杂和强大的以太坊生态系统

高性能区块链兼容 EVM 后，快速地复制以太坊 DeFI 的整个生态：稳定币发行、Swap、借贷、资管……但我们认为这个路径更多地是一种通过新协议的流动性挖矿引导流动性迁移的策略。实际上，并不是每条链都需要照搬全套的以太坊应用，这样只会加剧流动性碎片化。

我们认为不同类型的应用会在多链以太坊生态的不同层次中有明显的分布特点：

• 以太坊成为整个网络的 Hub，其上会建立最多的公共基础设施，比如对 BTC 的跨链桥、原生稳定币的发行、ERC-20 资产的发行，生态内的侧链希望获取这些资产时，它首先会从以太坊之上将资产跨链到其上，而非再单独建立桥；这一趋势可能会消灭其它通过将自己建立为 Hub 以提供跨链应用的项目，因为以太坊实质上已经成为了这一角色。
• DeFi 中资金量大、智能合约多的项目，特别是 DeFi 项目，可能更倾向于 Rollup；
• 面向终端用户的预测市场、NFT、游戏类交易额小、更希望降低用户开销的应用则更适合被部署在侧链或兼容 EVM 的公链之上；

一两年内，终端应用将直接在外层链上诞生，长尾资产将会直接在侧链上发行，并在足够成熟后被反向跨链到以太坊，再进去其它所有侧链。成熟的应用会快速、没有偏好地被部署到所有 EVM 兼容的区块链之上，尽力捕获更多的价值。整个多链以太坊生态下沉为有着不同分区的计算层，运行统一标准的程序的公有云。