為什么要使用零知識證明來開發跨鏈協議？_LAYER

作者：康水躍，FoxTech創始人、丹陽投資董事長

用戶需要什么樣的跨鏈服務

在過去的幾年當中出現了各種各樣的獨立公鏈以及以太坊Layer2。由于在安全性、低成本、快速交易以及開發者和用戶社區差異等方面，不同鏈都具有各自不同的優勢，用戶在不同鏈之間切換使用的行為是很常見的。比起以太坊鏈，Layer2以及其他獨立公鏈上的手續費會更加便宜，并且交易速度也會更快。于是，用戶為了降低交易成本或者使用其他鏈上更優質或者獨特的應用就必須使用跨鏈橋。

如果把跨鏈橋比喻成“運鈔車”，那不管有沒有人來搶運鈔車，也不管采用什么手段來搶運鈔車，運鈔車本身都必須具有強大的防御能力，不能有任何安全問題。運鈔車從設計、生產、制造環節不能出現問題，押送環節不能出現問題，發送、接收環節不能出問題。在現有跨鏈橋解決方案要么存在架構設計問題，要么存在代碼漏洞問題，要么協議本身在收發和中繼環節依賴于某種信任假設。以上這些都大大降低了跨鏈橋的安全性。

SyncSwap：平臺總交易量已超20億美元:7月24日消息，基于zkSync的去中心化交易平臺SyncSwap官方宣布，該平臺總交易量已超20億美元。此外，SyncSwap已上線以太坊Layer2網絡Linea主網。[2023/7/24 15:55:58]

跨鏈橋作為搭建在各條公鏈上的橋梁，解決眾多公鏈之間流動性割裂，毋庸置疑是資產跨鏈轉移非常重要的解決方案。然而，用戶對跨鏈技術的需求不會僅僅停留在資產跨鏈上，資產跨鏈其實只是整個跨鏈協議的DeFi賽道的一種應用。兩個截然不同的網絡通過跨鏈協議具有了互操作性，這種互操作性不僅需要實現代幣在獨立平臺之間相互轉移，而且需要實現大文件、數據包的鏈間通信。

在Web3.0多鏈生態里，用戶其實只想通過一個應用就可以順暢地與所有主流公鏈進行資產與數據的交互。在交互過程，用戶并不想頻繁切換錢包和網絡。

在“一超多強”公鏈格局下，用戶需要的是更安全、更通用、更友好的鏈間通信協議。

Bitfinex支持將Terra Classic網絡交易銷毀稅增至0.5%:5月25日消息，據官方公告，在Terra社區批準提案11515后，Bitfinex將支持Terra Classic網絡上所有鏈上交易的新銷毀稅（Tax Burn）政策，將從之前的0.2%增加到0.5%。新銷毀稅預計在區塊高度12902400（大概UTC時間5月23日22:00）生效。

Bitfinex于UTC時間5月23日19:00左右暫停Bitfinex上LUNA Classic（LUNA）的充值和提現以及TerraUSD（TERRAUST）的提現，將在新銷毀稅執行并且網絡穩定后恢復。交易不會受到影響。[2023/5/25 10:39:17]

有哪些跨鏈通信模式

原生驗證模式

本機驗證是通過在源鏈和目標鏈的虛擬機中運行一個輕客戶端，并通過中繼器來進行鏈間通信。該模式的特點是不需要運營一條介于各條公鏈之間的鏈。如果像WayNetwork一樣采用零知識證明，還可以擯除LayerZero所需要的信任假設。

Binance將于4月6日15:00對以太坊網絡進行錢包維護:4月5日消息，據官方公告，Binance將于2023年4月6日15:00對以太坊網絡（ERC20）進行錢包維護，維護大約需要兩個小時。錢包維護期間，以太坊網絡（ERC20）上的Token交易不會受到影響。充提幣將于4月6日14:55起暫停，維護完成后重新開放充值和提現服務。[2023/4/5 13:45:23]

圖1：原生驗證模式

外部驗證模式

外部驗證有一個或一組驗證者，他們需要監視源鏈的特定地址。當用戶將一個資產發送到源鏈上的特定地址時，該資產將被臨時鎖定。第三方驗證者驗證該信息，并需要達成共識。當達成共識時，相應的資產將在目標鏈中生成。

Ark Invest已籌集超過1600萬美元新加密貨幣基金:金色財經報道，根據周三提交給美國證券交易委員會（SEC）的文件，Cathie Wood 的 Ark Invest 已經籌集了超過 1600 萬美元的新加密貨幣基金，該基金分為國內和開曼群島兩個版本。ARK Crypto Revolutions US Fund LLC從九位投資者那里籌集了 7,281,630 美元，而ARK Crypto Revolutions Cayman Fund LLC從一位支持者那里籌集了 8,993,330 美元。兩只基金均于 3 月 1 日開放投資，提供的數字是已售出的總額。對于總體目標，Ark 勾選了“無限期”，這意味著該基金是開放式的。[2023/3/16 13:06:50]

這種通信模式的缺點是有“信任假設”，容易出現因為“單點故障”或者“局部故障”而導致資產被盜。

IMF總裁：將下調明年全球經濟增長預期:金色財經報道，國際貨幣基金組織（IMF）官網發布了IMF總裁克里斯塔利娜?格奧爾基耶娃在喬治城大學的演講《在一個更加脆弱的世界中勇敢前行》，她在演講中表示，“IMF已經三次下調了經濟增速預測，2022年和2023年的預測值僅為3.2%和2.9%。正如大家將在下周更新的《世界經濟展望》中看到的那樣，我們將下調明年的經濟增速預期。”格奧爾基耶娃指出，新興市場和發展中經濟體面臨著美元走強、借貸成本上升和資本流出的三重打擊，IMF將重點關注三大優先事項：堅決遏制通脹，制定負責任的財政政策，共同支持新興市場和發展中經濟體。[2022/10/8 12:49:21]

圖2：外部驗證模式

本地驗證模式

本地驗證是一種局部驗證模式，是一種點對點的流動性網絡。每個節點本身都是一個“路由器”，路由器提供目標鏈的原始資產，而不是衍生資產。

這種模式的缺點在于無法實現“通用性”，僅僅只能用于資產的跨鏈傳輸，而不能用于通用信息和數據的鏈間傳輸。

圖3：本地驗證模式

上游鏈模式

上游鏈要求dApp在其鏈上部署智能合約，這樣消息才會被復制并發送到其他Layer1公鏈上以實現狀態更新。

該模式的缺點主要體現在商業經營層面，這條鏈將與所有第1層鏈相互競爭而不是合作，因為彼此都在爭奪dApp來自己的鏈上部署。

圖4：上游鏈模式

為什么zkRelayer是打開鏈間通信的鑰匙

一套優秀的鏈間通信方案應當具備以下優點：

無信任假設，安全，也就是Trustless,Secure

無許可，去中心化，也就是Permissionless,Decentralized

通用，也就是General,Universal

可拓展，也就是Extensible

快速，低成本，也就是Efficient,LowCost

以上優點并不是所有跨鏈方案都具備，而各個優點的輕重緩急也是不同的。用戶可以忍受較慢的跨鏈服務，也可以忍受較高的跨鏈成本，也并不一定馬上就要做各種數據格式的跨鏈傳輸。但是，第一條Trustless確實緊迫而重要的。最早的外部驗證模式是用一條鏈去解決其他公鏈的通信問題，從方法論角度看，它是一種較為笨重的方式，它很難解決在EVM和NonEVM，POW和POS的鏈間通信難題。與此同時，中間鏈本身是個單一的中心化工具，且難以“自證清白”，即外部驗證模式既沒有DecentralizedSecurity，也沒有TrustlessSecurity。

而原生驗證中的LayerZero和Hyperlane主要強調Sender和Receiver兩個客戶端的作用，弱化Relayer和Oracle。這里存在以下幾個問題：第一，用戶必須相信Relayer和Oracle不會合謀作惡；第二，用戶就必須相信協議本身不會在Relayer環節作惡。也就是說，在當前所有解決方案里無法實現TrustlessSecurity。單點故障和局部故障就像一顆不知道什么時候會爆炸的炸彈，安置在有天然缺陷的跨鏈通信方案里。

zkRelayer是WayNetwork提出來的鏈間通信零知識證明中繼器，其優點是用戶不需要相信任何外部第三方，也不需要相信協議本身。只要數學和密碼學的證明過程完備且正確，這套系統就可以被公眾接收。請注意，事情在這里已經發生本質的變化，用戶相信的是的”真理”，而不是某人或者某個組織。人或者組織會犯錯，會作惡，但真理不會。在整個環節里，ChainA→Sender→zkRelayer→ZKVerifier→Receiver→ChainB，zkRelayer的地位將超越Sender和Receiver這兩個輕客戶端，成為整套解決方案里的核心。

zkRelayer的核心部件是ZKProver以及MessageAggregator。WayNetwork的ZKProver所采用的零知識證明方法是FoxTech所提出的ZK-FOAKS，其優點是非常的快速，且具備Recursive和Trustless兩種特性，其線性證明時間和亞線性驗證時間已經達到理論下限。ZK-FOAKS用在鏈間通信的Relayer之中將確保整個通信是Trustless，Efficient且LowCost。

zkRelayer是打開鏈間通信的鑰匙。在zkRelayer的加持下，鏈間通信將掀起新的篇章。

圖5:WayNetwork的通用鏈間通信架構

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