深度解析什么是 LayerZero

什么是LayerZero 协议

 

区块链彼此独立，每条链都有自己的架构讯息，不与其他链互通。比如，以太坊链上的ETH无法被Solana辨识，因为ETH并不是 Solana 架构下的产物。若要转移它，只能使用跨链协议（IBC）。

 

这一局面将被LayerZero改变。LayerZero由加拿大团队LayerZero Labs开发，是一个全能互操作协议，能够串联不同的区块链上的资产、讯息、数据和合约，形成一条全能链（Omnichain）。LayerZero最早的协议支持Ethereum、Arbitrum、Avalanche, BSC, Fantom, Optimism, Polygon七个链，兼容EVM。开发团队也计划把Cosmos Hub、Terra和Cronos等非EVM链纳入路线图。

 

LayerZero运行机制

LayerZero在每个支持网络（以太坊、Solana、Polygon等）上部署了一套智能合约，用户必须通过LayerZero合约与各链的合约互动。LayerZero信息传递合约与用户部署的合约通信来传输相应的行动。用户的原始合约基于其选择的网络，比如Polygon，用户可以从任何地方与它互动。这一概念为web3创造了新机会——新的跨链互操作解决方案。

 

LayerZero优势

1. 优于现有跨链桥

目前的跨链桥和信息通信方式包涵两类：（1）由间中链验证并转发链上信息；（2）在链上运行轻节点。与LayerZero的超轻节点相比，这两种模式都存在不足。

 

间中链——安全性低

 

间中链的作用是接收、验证信息，并在链与链之间传送信息。间中链对信息有完全签署权，这也是其失败所在。如果发生共识性腐败，所有链的流动性就会立即被盗取。目前间中链绑定了几亿美元，保护着数百亿美元的安全。间中链正日益去中心化，越来越有可能被不法分子利用。

 

3.1.2 轻节点——费用昂贵

 

链上轻节点能够接收并验证对立链上每一组区块链的区块头。交易证明相关信息在区块链上被传输和验证，方向自区块头始。用轻节点传输信息最安全，但也最昂贵。在以太坊运行一个链上轻节点，每一对链每天要花费数千万美元。

 

3.1.3超轻节点

 

超轻节点（ULN）兼具轻节点的安全性和间中链的实惠，通过执行与线上轻节点相同的验证方式来实现。ULN的区块头并不是按顺序全部保存，而是由去中心化预言机按需分配。

 

Layer Zero能运行可配置用户应用（UA）的线上端点。Layer Zero依靠预言机和中继器在链上端点间传递信息。当UA把信息从A链传输到B链时，信息先通过A链的端点，端点会通知专属于该UA的预言机和中继器，还有其目标链。预言机把区块头转发到B链端点，中继器提交交易证明到目标链进行验证。上述步骤完成后，信息才会被转发到目标地址。

 

优于现有IBC传输层

IBC传输层负责管理轻客户端对数据的存储和验证(ICS-2, ICS-23)、执行连接交握(ICS-3)、建立信息通道(ICS-4)。尽管它是完全的轻客户端，但需要明确的链上全头同步，才能实现交握。所有信息都由专属ICS-18的中继器传输。但是，运行一个完整的轻客户端的成本高昂，限制了它的应用。

 

LayerZero从预言机按需传输区块头，减轻了链上全头同步的压力。LayerZero提交的区块头与中继器提交的交易证明进行交叉验证，并且，LayerZero合约把不同链上的交易证明抽象为库。比如说，Ethereum和Tendermint就使用了不同的序列格式（分别是RLP和go-wire）、签名模式（secp256ka和ed25519）以及数据结构（Patricia Trie和IAVL+ trees）。

 

在分解预言机和中继器的责任时，LayerZero利用了已有预言机（如Chainlink和Band）的安全特性，通过开放的中继器系统添加了安全层。如果预言机与中继器发生串通，系统就会停止，因为按照统计，在区块头未知的情况下，能够验证的交易证明不可能被发送，反之亦然。

 

IBC传输层另一个缺陷是其仅允许具有确定性最终性的区块链直接通信。IBC更高抽象层的安全性以及对应用程序的保护都取决于最终性。为了让IBC与工作证明系统（该系统只有概率最终性）一起工作，就需要一个能施加最终性阈值的适配器区域（比如在sifchain中配置“peg zone”）辅助。

 

LayerZero能解决这个问题，它与确定性交易和概率性交易都可以无缝对接。在处理具概率最终性的交易时，由预言机确定所需的最终性阈值。这使LayerZero能与具不同网络拓扑结构和共识算法的多种账本一起工作。

 

其他优势

可扩展性是基于区块链的解决方案的棘手障碍，但LayerZero克服了它。LayerZero可以应用于数据验证、设置个人奖励结构、数字货币包装等方面。LayerZero是根基层，能够与Layer 1协议（比如BTC、ADA和ETH）跨链互操作。运营者能借助LayerZero在多个节点（如Bitcoin和Ethereum）部署中继网络。LayerZero为区块链生态的扩展性问题提供了独特的解决方案，无需修补现有区块链网络的底层协议。

 

另外，LayerZero协议允许用户建立基于区块链的业务和dapp、验证数据数据模式和数据资源、铸造加密货币、编写特定业务逻辑和度量。

 

LayerZero用例

1. 跨链去中心化交易

LayerZero相当于跨链去中心化交易所（DEX），专门交易本地资产。现有的DEX主要用于发行打包代币或运行中介侧链，与此相反，使用LayerZero的DEX允许用户把本地资产存入一个流动性池，并从另外的池子中提取。LayerZero的信息传输基元功能强大，能实现直接桥接（定价1:1）、自动做市（定价ab = k）及其他类型（比如Curve DAO定价）。LayerZero能保证传输的有效性，促进了去中心化交易应用的推广。

 

多链收益聚合器

当前收益聚合器的运作范围仅限于单链生态系统，例如利用单链策略实现收益聚合的Yearn Finance项目。单链收益聚合系统的缺陷之一，是无法利用超出其生态外的收益机会，从而错失潜在收益。LayerZero的多链收益聚合器能抓住所有生态系统的良机，增加获得高收益的概率，使用户从市场低效率中获利。多链效率聚合器显然优于单链聚合器，如果最坏的情况发生了，随时可以退回到单链，只要情况乐观，多链聚合器就能提供成倍选择。

 

多链借贷

目前，用户没有机会利用其不持有资产的链。如果一个全部资产在以太坊上的用户想从Polygon上获利，他只有两个选择：（1）将全部资产转移到Polygon，并将其转换为所需货币。（2）在以太坊借出资产，借入想要的资产，将其桥接到Polygon。LayerZero的借贷协议允许用户持有在以太坊的资产，将其借出，并在Polygon直接用MATIC借贷。这就免去了桥接费和交换费等中间成本。

 

统一流动性桥

流动性桥为了吸引流动性供应商（LP）彼此竞争，分割了桥与桥、配对池与配对池之间的流动性。目前，LP必须选择连接到单链上的单一流动性池，无法为资产提供多少流动性。LayerZero能够在所有链上提供统一的流动性，保护了源链的最终性。也就是说，用户把资产从A链转移到B链时，其在B链的资产是有保证的，LP能够从所有进入B链的交易中收到费用，不受源链限制。

 

兑换（Swaps）

LayerZero使自动做市商能够被打包，从而执行资产的跨链兑换，无需修改代码。用户可以在源链的单次交易中将ETH换为SOL。开发者可以使用LayerZero构建复杂的跨链应用，不必牺牲无需信任性，也不用引入复杂的中介链或智能合约。图2展示了LayerZero建立交易所的功能。最左侧是中心化交易所，用户把代币存入中心化信托机构，机构在链外跟踪存款，当用户需要时，机构在其他链上授予代币。使用中心化信托机构违背了区块链的初衷。因此，分布式交易所应运而生。

 

中间部分展示了去中心化交易所的工作机制。DEX使用由智能合约管理的共识协议，来促进B链上的自动铸币，DEX摆脱了对中心化的、需信托的链外媒介的依赖。但DEX存在不足，它牵扯到一个中间代币和一条中间链，只能在B链上铸造一个中间代币或打包代币，而非用户实际想要的代币。用户必须在另外的交易中把中间代币（如RUNE）或包装代币（ANY）换成想要的代币。

 

中间代币、打包代币、二次交易和中间链都是非必要开销，理想情况下，都应被单一的无缝交易代替。图2最右侧是建立在LayerZero上的交易所，A链发起单一跨链交易，实现A链资本的本地交易，并通知B链的应用程序授予用户代币。在此过程中，LayerZero完成了一次最小单次兑换，不依赖中间代币。实际的交换协议是由跨链交易中任一链的智能合约处理，LayerZero负责在两链之间传输信息。这创造了很大的灵活性，并符合端到端原则。

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