LAYER:如何构建一个“假的”去中心化的跨链协议？

作者：康水跃，FoxTech与WayNetwork创始人、丹阳投资董事长

AdamBack有一句话令我印象深刻，“伟大的设计看起来都是非常简单的，但是设计它的过程其实是极其复杂的”。但是，并不是所有看起来简单的产品设计都可以称得上伟大，比如LayerZero。

跨链协议不出事之前大家都觉得很安全，没啥问题，但一出事都是惊悚大事。从过去两年各链上发生的安全事件造成的损失金额来看，跨链协议上的安全事件造成的损失位居榜首。解决跨链协议安全问题的重要性以及紧迫性甚至超过以太坊扩容方案。跨链协议之间的互操作性是Web3连成网的内在要求。这类协议经常融资金额巨大，TVL和交易笔数也在刚需驱动之下日益增长。但由于大众的辨识度不高，无法识别这些跨链协议的安全等级。

我们先看一个产品设计架构。ChainA和ChainB之间的通讯过程由Relayer来执行，Oracle对Relayer进行监督。首先这个架构有一个优点是免去了传统的ChainA、ChainB之间的通讯由第三条链完成共识算法以及数十个节点验证，因此能给终端用户带来“快速跨链”的用户体验。因为架构轻便，代码量少，Oracle有现成的Chainlink，所以这种类型的项目很容易上线，但也很容易被模仿，技术门槛可以说是Zero了。

图1:假去中心化的跨链协议基础版

Paxos发布加密寒冬如何帮助拯救数字资产经济白皮书:金色财经报道，数字资产公司Paxos发布《加密货币冬天如何帮助拯救数字资产经济》白皮书。白皮书汇集了Paxos领导团队和加密货币市场数据提供商Kaiko的内部人士的见解，《加密货币之冬如何帮助拯救数字资产经济》提供了对2022年底和2023年初历史性破坏后的加密货币行业的看法。

为了对数字资产领域在这一动荡时期的过去、现在和未来提供一个全面的看法，《加密货币之冬如何帮助拯救数字资产经济》深入探讨了2022年加密货币之冬之前的几年，FTX和Alameda Research的高调崩溃所带来的影响，以及由此造成的2.1万亿美元的市值损失。该白皮书还研究了一些关键的前瞻性话题，如监管环境、加密货币行业的运营路径、该行业如何与消费者、风险投资公司、机构投资者重新建立信任等。[2023/4/12 14:00:08]

以上架构至少存在2个问题：

LayerZero将几十个的节点验证缩减成单一的Oracle验证，安全系数自然是大幅降低

在简化成单一验证之后就必须假设Relayer和Oracle是独立的，而这种信任假设是不可能永恒成立的，不够CryptoNative的，无法从根本上保证二者不能合谋做恶。

这就是LayerZero所采用的基本模式。作为独立安全类型的“超轻”跨链方案，它只负责转运消息，并不对应用的安全负责任，也没有能力负责任。

美国国会成员置评美联储CBDC报告：美联储未能表明其如何保护数据:1月21日消息，美国国会参议院共和党成员Toomey置评美联储央行数字货币（CBDC）报告：美联储未能表明其如何保护数据，这让人深感担忧。[2022/1/21 9:03:35]

那如果放开Relayer，让大家都可以来运行中继器，是否能解决上述问题呢？图2是将图1的数量变多了。首先Decentralized并不是指运行者数量变多，谁都可以接入，那叫Permissionless。需求端一向都是Permissionless，让供给端也Permissionless并不是划时代的变革，这是市场端的变化，与产品本身的安全性没有太强的关系。LayerZero的Relayer只是一个负责转发信息的中介，本质与Oracle一样，都是TrustedThirdParty。试图通过将受信主体从1个增加到30个来提高跨链安全性不过是徒劳无功，不仅没有改变产品特性，还会有新的问题伴随而生。

图2:假去中心化的跨链协议高级版

如果一个跨链代币项目允许修改配置的LayerZero节点，那么就有可能会被攻击者替换为其自己的“Layerzero”节点，进而伪造任意的消息。从结果而言，依然是使用Layerzero的项目出现了巨大的安全问题，且这种问题在更复杂的场景下会更严重。庞大的系统中只要有一个环节被替换就可能造成连锁反应。LayerZero本身并不具备可能来解决这个问题，如果真出现安全事故，LayerZero自然而然会将责任推给外部应用。因为终端用户需要自己谨慎判断每个使用LayerZero的项目的安全性，所以那些“用户导向”的项目会谨慎接入LayerZero以免被同属这个生态的恶意应用污染，这样一来生态建设难度就不小了。

声音 | 复旦杨洁萌：Libra落地最大挑战来自于如何应对监管:9月25日晚，第83期“金融学术前沿”报告会在复旦大学智库楼106会议室举行。复旦发展研究院金融研究中心（FDFRC）主任孙立坚教授研究团队成员杨洁萌发布了题为“Libra乌托邦与中国法定数字货币的机遇”的报告。杨洁萌表示，Libra和传统支付系统比，满足不同参与方的诉求，帮助账户方做大支付、汇款，让收款方降低交易成本，也让传统机构观察、应对创新的手段。具体来说，具有三大优势：1、低操作成本：区块链取代人工对账带来效率提高，差错减少；2、低交易成本：Libra体系内交易无需向中心化机构代理机构付费；3、低保证金降低成本：账本实时同步加强机构间公信，减少保证金要求，降低保证金带来的额外成本。Libra也依然面临着四大风险：各国面临的监管要求不同；反风险；资金安全和信息安全；监管政策不确定风险。因此，Libra虽然抱有非常美好的幻想，但离真正落地还有诸多挑战，最大的挑战来自于如何应对监管，还有包括隐私问题、挤兑风险问题等诸多问题，还处于乌托邦的阶段。（复旦发展研究院微信公众号）[2019/9/30]

如果Layer0不能像Layer1、Layer2一样共享安全性，那这个Layer0就不能叫做Infrastructure，因为基础设施之所以“基础”是因为能共享安全性。如果某一项目方自称是Infrastructure，那就应该像其他基础设施一样为自己的所有生态项目提供一致安全性，即所有生态项目共享该基础设施的安全性。所以，准确的讲，LayerZero并不是基础设施Infrastructure，而是中间价Middleware。接入这个MiddlewareSDK/API的应用开发者确实可以自由定义他们的安全策略。

声音 | Jeffrey Wernick：华尔街不喜欢比特币 不知如何用它讲好故事:芝加哥大学经济学与金融学博士、区块链和比特币项目早期参与者、Uber和Airbnb早期投资人Jeffrey Wernick称，华尔街不喜欢比特币，或因不知如何用其讲好故事拿下高估值。Wernick认为，现在的华尔街的公司估值模式已经从传统的现金流折现模型（DCF）转向通过炒作故事概念来获取高估值。他认为，DCF是里的清的帐，可以通过现有现金流、未来增长预期和折现率定价求得。在这种模式下的高估值是因为，低融资成本下的低折现率导致的。Wernick解释，在炒作概念的估值模式里，项目方会找博士来撰写估值模式和框架，并称这是正确的估值方法，接着再找更多人的输出类似的观点，造成一个所谓的共识，最后再说服其他人接受这一共识。之后，他们会如法炮制的输出“为什么这家公司估值应该比去年更高“的共识。但是，这些始终都是概念。Wernick还指出，特斯拉就是通过炒作概念来获取高估值的，通过不断地讲故事来维持高估值、保证投资人不受损失。[2019/6/21]

L2BEAT团队曾在2023年1月5日发文CircumventingLayerZero:WhyIsolatedSecurityisNoSecurity，指出他们假设应用所有者不会做恶的这种假设是不正确的。坏人Bob获得了LayerZero配置的访问权限。坏人Bob可以将预言机和中继器从默认的组件更改为由他控制的组件，说服以太坊上使用LayerZero机制的智能合约让他将好人Alice在以太坊上的代币全部提走。原文链接：Nomad团队在2023年1月31日发文指出，LayerZero中继器存在两个关键漏洞，目前处于两方多重签名状态，所以这些漏洞只能由内部人员或已知身份的团队成员利用。其中第一个漏洞允许从LayerZero多重签名发送欺诈性消息，第二个漏洞允许在预言机和多重签名签署消息或事务后修改消息，都可导致所有用户资金被盗。

比特币共识大会圆桌讨论有关政府如何使用加密技术:今日比特币共识大会召开，在有关政府如何使用加密技术的圆桌讨论环节，德勤高级经理Wendy Henry表示，美国正着眼于能够实现现代化的技术。这些技术例如区块链技术，实际上可以作为连接的组织，人们必须弄清关于如何使用区块链技术。linux基金会首席营销官Jamie E. Smith表示，区块链技术并非将房子烧毁一样的革命，而是提供政府目前已经提供了的服务的更好版本。[2018/5/15]

当被花哨表相迷惑的时候，那就试着回溯本源。

2008年10月31日，比特币白皮书问世。2009年1月3日，BTC创世区块诞生。《比特币：一种点对点电子货币系统》白皮书里的摘要如下：Abstract.Apurelypeer-to-peerversionofelectroniccashwouldallowonlinepaymentstobesentdirectlyfromonepartytoanotherwithoutgoingthroughafinancialinstitution.Digitalsignaturesprovidepartofthesolution,butthemainbenefitsarelostifatrustedthirdpartyisstillrequiredtopreventdouble-spending.Weproposeasolutiontothedouble-spendingproblemusingapeer-to-peernetwork.Thenetworktimestampstransactionsbyhashingthemintoanongoingchainofhash-basedproof-of-work,formingarecordthatcannotbechangedwithoutredoingtheproof-of-work.Thelongestchainnotonlyservesasproofofthesequenceofeventswitnessed,butproofthatitcamefromthelargestpoolofCPUpower.AslongasamajorityofCPUpoweriscontrolledbynodesthatarenotcooperatingtoattackthenetwork,they'llgeneratethelongestchainandoutpaceattackers.Thenetworkitselfrequiresminimalstructure.Messagesarebroadcastonabesteffortbasis,andnodescanleaveandrejointhenetworkatwill,acceptingthelongestproof-of-workchainasproofofwhathappenedwhiletheyweregone.摘要中文翻译如下：一种完全的点对点电子货币应当允许在线支付从一方直接发送到另一方而不需要通过一个金融机构。数字签名提供了部分解决方案，但如果仍需一个可信任第三方来防止双重支付，那就失去了电子货币的主要优点。我们提出一种使用点对点网络解决双重支付问题的方案。该网络通过将交易“哈希”进一条持续增长的基于哈希的工作量证明链来给交易打上时间戳，形成一条除非重做工作量证明否则不能更改的记录。最长的链不仅是被见证事件序列的证据，而且也是它本身是由最大CPU算力池产生的证据。只要多数的CPU算力被不打算联合攻击网络的节点控制，这些节点就将生成最长的链而超过攻击者。这种网络本身只需极简的架构。信息将被尽力广播，节点可以随时离开和重新加入网络，只需接受最长的工作量证明链作为它们离开时发生事件的证据。

人们从这篇对后世有着举足轻重的论文里，尤其从这段摘要里提炼出后来广为认知的“中本聪共识”，其核心特点是杜绝出现ATrustedThirdParty，实现去信任化Trustless，去中心化Decentralized。这里的“中心”即为ATrustedThirdParty。跨链通信协议本质上与比特币一样，都是一个PeertoPeer的系统，一方从ChainA直接发送到ChainB的另一方，而不需要通过任何trustedparty。

具备Decentralized和Trustless特性“中本聪共识”已经成为后来所有做基础设施的开发者共同追求的目标。可以说，不满足“中本聪共识”的跨链协议，即为假去中心化跨链协议，不能使用Decentralized、Trustless这种高级字眼来形容自己的产品特性。而LayerZero介绍自己说是Omnichaincommunication,interoperability,decentralizedinfrastructure.LayerZeroisanomnichaininteroperabilityprotocoldesignedforlightweightmessagepassingacrosschains.LayerZeroprovidesauthenticandguaranteedmessagedeliverywithconfigurabletrustlessness.?

事实上，LayerZero既要求Relayer、Oracle这两个角色不会合谋做恶，又要求用户将使用LayerZero构建应用的开发者作为可信赖的第三方来信任，而且参与“多签”的受信主体都是被事先安排好的特权角色；与此同时，在它整个跨链过程没有产生任何欺诈证明或有效性证明，更别说将这些证明上链并做链上验证。因此，LayerZero根本就不满足“中本聪共识”，压根就不是Decentralized和Trustless。

在L2BEAT团队以及Nomad团队以问题发现者的角度发表善意文章之后，LayerZero的回应态度是“否认”再“否认”。比特币之前就有了很多电子货币了，但是都失败了。因为它们都没有能达成去中心化，抗攻击和自带内在价值的目标，跨链协议也是如此，哪怕融资再多、流量再大、“血统再纯正”，只要产品无法实现RealDecentralizedSecurity，大概率是会因为抗攻击韧性不足而宣告结束。

曾经有一个立场本应该和LayerZero保持高度一致的朋友问我一个问题：“如果LayerZero想要像WayNetwork一样使用零知识证明来升级他们的跨链协议，那难度高不高，会有什么障碍？”这是一个令人玩味的问题，而问题的关键是他们不认为自己有问题。

至于怎么构建真去中心化的跨链协议，可以参考我的往期文章《为什么要使用零知识证明来开发跨链协议？》

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