区块链:LayerZero 如何打破数据“孤岛”、打造全链宇宙？

当我们回看互联网发展的历史，才能更清晰地认识到数据传输的重要性。在Web1.0时代，我们拥有了计算机，然后发明了互联网。互联网让数据可以通过TCP/IP协议进行传输，将这些独立的计算机相互连接。

数据传输协议的出现，使得网络真正实现了互联互通。而在Web3.0时代，区块链的广泛使用为开发人员提供了各种平台，可以在这些平台上根据应用程序的功能和对吞吐量的需求，安全性及成本的要求来运行智能合约。然而，这种自由的后果是严重的分裂。每个链都是孤立的，也迫使用户无法在这些网络间打通资产和数据，并限制了在围墙生态系统之间流动的可能。

打个不恰当的比喻，各种L1、L2的出现就像当年计算机的发明，现在我们则需要一种更底层的基础设施，将这些数据孤岛以一种更便利、安全的形式串联起来。

于是，我们开始回归到更基础的Layer0，讨论如何为区块链提供从顶层到不同层的跨链互操作性通信设施。

从一开始便着眼于多链未来的Cosmos、Polkadot等协议，因采用独立并行区块链的去中心化网络来创建具有跨链互操作性的网络生态系统，也开始从“公链”被划到Layer0。但以上两个协议的跨链通讯目前也仅限于自己的生态系统中。

与此同时，普通的跨链桥协议安全事故频发，在设计上也非常冗余和复杂。因此，整个区块链网络亟需一种更为创新的、安全的、统一的链间数据传输协议。

除了从用户的角度出发，一些“超级应用”同样对于提升跨链体验有“绝对需求”，例如Uniswap。目前，Uniswapv3的跨链方式是通过跨链桥逐步部署到一个个新网络，每次都必须依赖受信任的跨链桥或多重签名来处理治理更新，这可能会影响协议现有的安全。Uniswap曾在年初的博客中提到：“很少有网络提供支持任意消息传递的通用信任最小化桥接器”，可见通用信息层跨链协议的稀缺性。

Layer2解决方案Linea发布NFT:金色财经报道，Layer2 解决方案 Linea 官网发布博客称，上周向公众开放了 Linea 的测试网。仅在第一周，就看到了 270 万笔交易、354,000 个唯一钱包地址、75,000 个已部署合约和 26,000 个关注者。我们为社区的所有兴趣感到非常自豪。第一篇“hello world”博文很快就发表了，所以我们创建了一个开放版纪念 NFT 来庆祝 Linea 的公开测试网发布。[2023/4/5 13:45:08]

LayerZero作为一种从头开始构建的全链互操作性协议，在今年可谓“热得烫手”。

今年3月底，LayerZero紧接着获得FTXVentures、红杉资本和a16z共同领投的1.35亿美元A+轮融资，CoinbaseVentures、PayPalVentures、TigerGlobal和UniswapLabs等头部风投均有参与。之后，有消息称LayerZeroLabs正以30亿美元估值融资，FTXVentures已承诺领投。

这个跨链协议的名字非常直白，清晰地传达了自己的愿景：提供未来全链生态系统的基础网络结构和通用的信息层，通用是指技术可用于任何去中心化应用的任何跨链通信需求。

目前，LayerZero正在向亚太地区扩张，接下来，团队将把亚太地区作为发展重点，计划为当地团队和项目提供支持。此外，LayerZeroLabs的首席执行官BryanPellegrino和首席技术官RyanZarick等人已确定出席即将举办的新加坡加密盛会TOKEN2049，届时BryanPellegrino及LayerZero团队将欢迎行业内人士现场交流。

那么，相比其他跨链通讯协议，LayerZero有何特殊之处，凭何引起资本竞相追逐和青睐。本文将从安全性、互操作性等层面分析LayerZero的创新点。

以太坊Layer2总锁仓量跌至42.3亿美元:金色财经报道，11月21日，据L2BEAT数据显示，当前以太坊Layer2总锁仓量跌至42.3亿美元，7日跌幅3.36%。其中，锁仓量前五分别为：ArbitrumOne（22.2亿美元，7日跌幅1.95%）；Optimism（12.1亿美元，7日跌幅4.53%）；dYdX（3.89亿美元，7日跌幅0.72%）；MetisAndromeda（0.9256亿美元，7日跌幅8.38%）；Loopring（0.8363亿美元，7日跌幅23.23%）。[2022/11/21 7:52:39]

一、LayerZero如何保证跨链的安全性？

在众多跨链桥协议中，LayerZero是唯一不受中间链、验证器集或合约升级攻击的跨链通信协议。

目前，市场上大多数的异构跨链桥方案都采用了公证人机制。这种机制本质上是资产的“映射”，当资产跨链转账时，并不需要将资产实际转移，或者在目的网络重新发行。而是先将资产存到一个不能移动的地址，然后根据资产数量，再在目的网络上发行对应的1:1的映射资产。

而这一过程非常复杂，面临着多个环节，例如资产发行、跨链监听、异步验证、甚至需要发行一个独立的中间共识层，也面临重放攻击、多签管理者作恶、宕机等风险。

这种模式也被成为中间币模式。除了不安全，这种中间代币增加了不必要的开销和复杂性，尤其是当用户在发生错误或目标链上流动性不足时最终只能获得中间代币时，可能会给用户留下一个不可组合的无用代币abcUSD，例如AnySwap依赖于一个基于Fusion分布式控制权限管理的中间代币ANY。如果一开始就使用原生代币，就会省去很多麻烦。

此外，目前很多跨链桥协议回选择利用一个不完全去中心化的中间共识层。要么是因为验证者已获得许可，验证者的数量非常少，要么是跨链桥由多重签名保护。这存在很大风险，因为目标链隐含信任中间链，中间链对目标链具有完整的签名权限。这意味着中间链上的任何黑客攻击都有可能耗尽锁定在目标链池中的所有流动性。此外，中间共识层的使用反而显得更加冗余，也不安全。

Kakao旗下公链Klaytn与ConsenSys达成战略合作，以提高Klaytn性能:韩国互联网巨头Kakao的公共区块链项目Klaytn宣布，将与以太坊软件公司ConsenSys建立战略合作伙伴关系，以推进Klaytn平台集成数字货币。Klaytn和ConsenSys将努力提高Klaytn的性能，并开发具有以下特定功能的隐私版本：隐私反映了金融机构对数据保护的日益关注；可扩展性第2层解决方案，可在不影响速度的情况下为大量用户提供服务；跨多个区块链的互操作性。（PRNewsWire）[2021/4/23 20:50:48]

例如，8月初，跨链桥Nomad因升级合约时有个低级错误，导致普通人也可参与攻击，找到过往成功的交易，然后改下地址重新广播，最终损失1.9亿美元；3月，在Robin被盗事件中，黑客获得了对保障网络安全的大部分验证节点的控制权，从而盗取了6.25亿美元；2月，Wormhole被盗是由于验证审查的缺失，让攻击者趁机创建一个虚假签名，盗走资产。

而LayerZero和上述的跨链桥模式不同，它要做的就是去掉中间币和中间共识层，实现所有链与链的直接通讯，实现不同链上原生资产的直接交易。

总的来说，LayerZero的跨链方案将区块链之间的无需信任通信问题简化为预言机和中继器这两个实体之间的独立性问题。只要预言机和中继者彼此独立运行，就不可能成功发送无效消息。这种模块化的好处在于，一旦出现任何漏洞，都将仅作用于受影响的预言机和中继器对的应用程序。

LayerZero的安全模式参考了Polkadot和Cosmos这两种跨链通讯的优点。

Polkadot通过中继器和平行链来实现跨链通信，让平行链和中继器共享一个安全模型，但是如果发生共识损坏，所有链上的流动性都可以立即被盗，这无法保证所有区块链的安全；Cosmos则参考TCP/IP设计了IBC，IBC由两个不同的层组成：传输层和应用层，前者提供必要的基础设施，以在链之间建立安全连接并对数据包进行身份验证，而后者准确地定义了发送链和接收链应该如何打包和解释这些数据包。

火币研究院马天元：应率先使用以太坊1.0加上layer2以解决以太坊燃眉之急:金色财经年度巨献洞见财富密码2021投资策略会持续进行中，火币研究院首席研究员马天元《ETH2.0的起源，现在和未来》的精华看点如下：以太坊2.0本质上是一条新的另起炉灶式的区块链，用上了如今行业内最新的理论基础和技术框架。所以，以太坊2.0将会在保持比较不错的安全性和去中心化的前提下，将以太坊1.0的性能提升近百倍。但是，它仍然需要一定的开发时间，可能是两到三年才能投入实战。因此，在以太坊2.0成熟之前，可能我们率先要使用以太坊1.0加上以Rollup为代表的layer2技术，用“近水解近渴”，解决当前以太坊链上拥堵昂贵的燃眉之急。[2020/12/31 16:06:58]

而LayerZero通过“UltraLightNode”来实现既能连接一条区块链链上的每一份合约，又能连接其他任何一条区块链上的每一份合约。通过开放的中继器系统和已建立的预言机的安全属性建立安全层，以达到安全性和成本效益的双重目的。

预言机和中继器具体工作步骤如下：

LayerZero在每条链上都会部署一个终端，由LayerZero的一系列智能合约所组成，终端会运行一个超轻节点，然后通过预言机来按需流式传输包含跨链信息的区块头，再通过中继器来传送Proof证明信息，两者相互验证，从而确保信息的正确。

预言机和中继器相互独立。理论上，任何人都可以运行自己的中继器或者使用自己的预言机，但目前使用Chainlink作为默认的预言机。这种设计允许用户确保中继器不会与预言机串通，从而实现去信任的验证交付。

安全升级：预犯罪机制

为了进一步确保协议的安全，今年4月，LayerZero引入预犯罪机制，Pre-Crime通过在传递消息之前分叉目标区块链并在本地运行交易来实现。交易运行后，中继器可在本地分叉的区块链上运行用户应用程序定义一组特定的状态，中继器必须根据这些状态进行验证。如果这些状态没有得到验证，中继器就不会中继交易。

声音 | 1212 Ventures创始人关停旗下所有闪电网络应用 认为现阶段Layer 2方案不可行:1212 Ventures创始人William Verbal在推特上宣布将关闭旗下所有基于比特币闪电网络的应用，并计划未来在比特币现金网络中进行实验。1212 Ventures曾计划在12个月内推出12个与比特币相关的项目，而现在创始人却决定关闭其中基于闪电网络的应用，但仍然可以在官网找到他之前开发的项目的截图。他表示，“并不认为Layer 2解决方案在目前是可行的。我计划在未来对比特币现金进行一些实验。虽然我之前的4年完全着迷于比特币，但之后的一段时间我将会不再做相关开发工作。熊市很无聊，再见。”[2019/12/5]

目前，LayerZeroLabs中继器正在运行Pre-Crime的轻量版本，团队将在未来几个月内不断优化这一版本。目前，已经在保证其生态DEXStargate的安全，下一阶段，将会向所有应用程序开放Pre-Crime。

推出Pre-Crime的同时，LayerZero还提出一个最高奖金为1500万美元的安全漏洞赏金计划。仅去年一年就委托Quantstamp、Zokyo、Zellic和TrailofBits等顶级审计师进行的总审计费用超过350万美元，目前正在进行审计#20；最近的审计在Github上公开。

二、LayerZero生态

LayerZero目前已支持Ethereum、BinanceSmartChain、Polygon、Avalanche、Fantom、Arbitrum、Optimism、Moonbeam、Harmony、Swimmer和DFK。此外，LayerZero还将部署在十余个测试网和主网上，包括Moonbeam、GnosisChain、Aptos、Sui和Solana等，进行测试或审计。据团队介绍，LayerZero将在本季度向Solana主网部署一个端点。

据LayerZeroLabs联合创始人兼首席技术官RyanZarick介绍，目前LayerZero并行的测试网上的智能合约数量还在持续增长，截至8月份已经部署了超过7000个智能合约。

Stargate

基于LayerZero这个全链互操作性，其生态可以打造出更多超级应用，比如其生态第一个全链跨链桥协议Stargate。Stargate主要专注于USDC、USDT和ETH的资产跨链，具有统一的流动性和快速的交易最终性，是LayerZero创始团队基于LayerZero全链互操作性协议做的一个示范性生态项目，目前总TVL约为5亿美元。

Gh0stlyGh0st

此外，LayerZero的omnichain野心同样支持全链NFT，因此推出基于智能合约的Omnite协议，允许用户将任何NFT代币转换为ONFT标准，即支持将NFT从一个网络转到另一个网络。

该协议支持使用Omnite快速启动版创建的通证以及自区块链网络成立以来的erc721标准中创建的所有其他NFT通证。Omnite协议解决影响互联网之间传输NFT通证的平台或工具的四个主要问题：集中化、复杂的通证传输过程、过高的交易费用和等待时间长。Omnite在网络之间传输通证的过程完全基于智能合约，从用户的角度来看，它不需要任何额外的步骤，但在同一网络内传输NFT通证时则不然。

目前，其生态的第一个全链NFT项目为Gh0stlyGh0st。

Gh0stlyGh0st于今年4月推出，在创世之初就同时支持在七条不同的区块链上发布，7710个幽灵实际上会分布在七条不同的链上，可以在7条链上的任何一条链上铸造和转移，所在的原始链和当前链这两个因素会分别影响NFT的背景颜色和边框颜色，而其真实地板价需要全部七条链的市场情况而定。

自Gh0stlyGh0sts基于LayerZero推出OmnichainNFT大获成功后，又有Holograph、Tinydonos、YakuzaPandas等基于LayerZero推出OmnichainNFT。

全链DEXSushixSwap

SushiXSwap是LayerZero与SushiSwap集成后推出的“升级版”去中心化交易所。

SushiXSwap建立在Stargate之上，用户无需离开Sushi的界面，就可以通过源链的交易从以太坊上的DAI交换到Polygon上的AAVE。用户可以一次性支付源链和目的链的gas费用，并在一次交易中为目标链上的未来gas费用提供额外的资产。Stargate建立在LayerZero的通用消息传递协议之上。跨链可组合桥可以直接与任何链上的任何dApp集成。

AngleProtocol

Angle是一种与欧元挂钩的，去中心化、资本高效和超额抵押的稳定币协议，于2021年11月推出，致力于建立一个去中心化的货币层，为完全开放的金融生态系统提供动力，并为每条链上的DeFi用户提供支持。今年8月与LayerZero集成，通过LayerZero的全链OFT标准升级agEUR，agEUR持有者现在可以在以太坊、Polygon、Optimism和Arbitrum之间无缝转移agEUR，而无需离开Angle界面。

此外，除了全链DEX、全链NFT等，LayerZero还将拥有更大的想象空间和更多值得期待的应用，例如全链收益聚合器、跨链借贷、全链NFT跨链桥等等。

三、最新进展

9月8日，LayerZero推出全链区块浏览器LayerZeroScan，用户可通过该浏览器来查看其基于LayerZero协议的交易而无需通过多个区块浏览器查看。

更新对开发者更加友好的ULNv2库。ULNv2包含对即将推出的非EVM支持的链、LayerZeroScan、gas效率提高超过20%的必要支持，并修补了与潜在链路径问题相关的ULNv1安全问题。

自主网4月推出以来，LayerZero已发送超过468389条全链消息，目前生态也正在逐步部署DeFi项目包括去中心化交易所Hashflow等。

8月，与Moonbeam、Clearpool等协议集成。

LayerZero正在向亚太地区扩张，目前团队将把亚太地区作为发展重点，计划为当地团队和项目提供支持。

四、小结

目前，Web3.0和区块链需要一个类似TCP/IP协议的数据传输层出现，来继续深入网络革命。LayerZero拥有打通、串联全部网络和区块链的野心，虽然很难，但LayerZero或许会成为Layer0数据传输层统一标准的定义者，甚至成为整个区块链行业的重要基础设施。

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