随着新公链群雄并起,多链格局已成定局,这促进了公链的技术创新,但导致了应用、资产、用户体验的碎片化。
为了解决流动性碎片化的问题, Bifrost 推出了全链架构 SLPx。在全链架构之下,Bifrost 将 Bifrost-Polkdot Parachain 定位为协议的中心,统一管理全局状态与流动性,其他链则部署一个轻量的远程调用模块,基于跨链消息,远程调用 Bifrost 上的核心功能模块。这避免了多链部署带来的协议复杂性和流动性割裂的问题。
全链架构的核心优势是更便捷的用户体验。用户可以在其他链上直接铸造、赎回、兑换 vToken,而无需进行来回的跨链操作。例如 MOVR 持有者可以直接在 Moonbeam 链上将 MOVR 铸造为 vMOVR,Astar 持有者可以直接在 Astar 或者 Soneium 上将 ASTR 铸造为 vASTR,无需将资产跨链到 Bifrost 链上来操作。
这离不开波卡原生的 XCMP 跨链协议。波卡生态的所有平行链共享同一个验证层,可以在共享安全性的基础上无缝传递跨链消息。在用户进行远程铸造、赎回或者兑换操作的时候,尽管没有感知到跨链的过程,但背后由跨链消息的静默传递来为用户完成操作的。
我们期待,未来在多链格局下,用户可以真正享受到”链抽象“级的体验,用户不必关心自己在哪条链上,因为它们无论在哪条链上,都可以使用任何链上的应用。应用程序也可以更自由的选择部署在任意一条链,即可被全链用户访问。
Bifrost 已经在波卡生态内实现了有限的「链抽象」,但在对异构链 LST 的全链化支持上,采取了较为保守的策略,并未将其纳入全链架构,而是在其本地链部署了合约,例如 vETH、vPHA。
主要原因是连接波卡生态与更广阔的异构生态的跨链基础设施尚未成熟。尽管很早就有基于外部验证的多签跨链桥支持了波卡生态与异构链的桥接,但是这种跨链方案存在中心化风险。我们一起期待原生验证型跨链桥的支持。
所谓原生验证型跨链桥,又称轻节点(LightClient)桥。例如,想要支持以太坊和波卡之前的原生跨链,需要在以太坊部署波卡的轻节点合约,该轻节点不断同步波卡的区块头,以对波卡上的交易进行验证,与“多签桥”不同,这种验证是去信任化的,由合约自动执行的,不依赖任何外部信任假设。跨链是双向的,波卡也需要部署以太坊的轻节点。
然而,这一技术方案始终面临一个重要挑战,即高昂的验证成本。
为了验证来自以太坊的区块头,波卡上的以太坊轻节点需要验证以太坊众多节点的签名,成本高昂;
为了验证来自波卡的区块头,以太坊上的波卡轻节点,需要面对波卡更快的出块速度,成本也不低。
这些成本高到使得轻节点跨链桥不具备经济可行性。
为了实现更好的互操作性和「链抽象」的终局,行业各方都在努力:
以太坊在一次被称为 Altair 的升级中,增设了一个新的共识环节。Altair 升级后,以太坊链上每 256 epoch(大约 27 小时)就会从验证人中选出一个委员会,该委员会有 512 名验证者,他们将负责对已经终结的区块头进行签名。轻客户端仅需验证委员会当中是否已经有 2/3 签署,就可以验证一个区块头。不过 512 个仍然有些多,因此以太坊还采用 BLS 技术,将委员会的众多签名聚合为一个签名,这进一步降低了轻客户端的验证成本。
Polkadot 为了更好的支持与其他公链的桥接,在 GRANDPA 共识基础上,开发了一个最终性小工具,称为 BEEFY(截止撰文,BEEFY 的代码还在完善中)。当波卡中继链的区块被 GRANDPA 终结之后,还有一个 BEEFY 共识签名环节,在该环节,验证人需要为区块头添加 MMR 根植,然后对区块头进行单独的一轮共识签名。有了 BEEFY 之后,轻客户端将不需要了解 GRANDPA 的复杂性,只需验证 BEEFY 签名。最重要的是 BEEFY 签名格式完全兼容以太坊,方便在以太坊端进行验证。
接下来,需要跨链桥的开发者付出努力了。此前 Snowfork 曾提出一种抽样算法来降低验证成本,但该方案并未被部署实施。抽样算法本质上是在牺牲正确概率的前提下,降低验证成本的一种 Trade-off。HyperBridge 接棒后,采用了更为彻底的方案对轻节点进行扩容。
其一,HyperBridge 利用平行链核心(Parachain Cores)作为计算单元,将不同区块链的区块头的验证计算任务分配到多个核心并行处理。
其二,Hyperbridge 将多个链的验证结构,通过递归 SNARK 电路聚合成单一的 ZK 证明,支持目标链进行低成本的验证。该原理可以类比 ZK Rollup 来理解。
其三,HyperBridge 采用 KCG 承诺的 Merkle Trie 结构,使状态证明体积减少 90% 以上,且支持批量验证。
其四,Hyperbridge 永久存储所有已验证的区块头和历史状态,轻客户端可通过 ISMP 协议异步请求特定历史数据,无需实时同步全链数据。
Hyperbridge 目前已经支持了波卡各平行链与 Ethereum、BSC、BASE、Gnosis、Optimism、Arbitrum 之间的桥接,将陆续支持更多 EVM 链和非 EVM 链。
在 Hyperbridge 的支持下,vDOT 和 vBNC 已经可以跨入 BNB Chain、Base、Arbitrum、Optimism,在这些 EVM 链上进行交易,参与 DeFi 流动性挖矿。未来,基于 Bifrost 的全链架构,用户将可以直接在 EVM 链上铸造、赎回、兑换 vDOT、vBNC,乃至更多类型的 vToken。
当 Hyperbridge 的 ZK 轻客户端覆盖更多区块链时,Bifrost 的全链架构将彻底跨越“多链割裂”的旧纪元。用户在任何链上访问 Bifrost 时,vToken 的铸造与流转将如同发送电子邮件般自然——底层是 Hyperbridge 的 ZK 证明引擎在无声运转,前端则是完全“链无感”的交互界面。
我们展望的终局景象中,链的边界将如操作系统般隐入幕后,而 Bifrost 与 Hyperbridge 的探索,正让这一未来加速降临。当用户不再感知“跨链”的存在,真正的去中心化金融才算叩开主流世界的大门。