五分鐘了解 DeGate Bridge_GATE

毋庸質疑，Layer2擴容技術可以幫助以太坊實現性能的躍進，但是退出期的用戶體驗以及不同Layer2網絡之間的流動性割裂的問題是所必須要面對的大考。

其中最為明顯的問題就是Layer2的資產退出到Layer1的時間窗口問題，特別是對于早期的OptimisticRollup網絡，基本都有7天的保護期。這也就意味著用戶的二層資產如果需要退出到一層，需要等待7天時間，在這期間這筆資金是凍結狀態無法使用的。

DeGate作為致力于以太坊Layer2基礎設施建設的團隊之一，我們看到了也有很多團隊開始致力于Layer2資產流動性的解決方案，其中有通過狀態通道，基于自建預言機和引入中間代幣橋接的實現方案，其中各有利弊。

我們覺得現階段完全去中心化的跨狀態機的消息通訊需要有更成熟的二層預言機網絡來驗證。在現階段基礎設施條件下，優秀且足夠好的流動性解決方案需要具備:第一，能夠通過市場方式對不同層的流動性分布進行自動調節。第二，能夠實現資金效率最大化的0資金凍結的非預付方案。第三，最低的Gas消耗和最優的用戶體驗也至關重要。

DeGateBridge是基于優化穩定幣AMM曲線，基于交易市場的方式實現的跨層資產轉移的快速通道，首期的Bridge將通過中心化托管資產的方式實現，當以太坊上L2出現成熟的預言機服務后，DeGateBridge將轉向以去中心化的方式實現資產的橋接。

行情 | BTC五分鐘快速上漲超1%:據火幣行情顯示，BTC短時快速上漲超1%，最高報價5060USDT，當前火幣現報5029USDT，今日漲幅1.29%。主流數字貨幣普漲。[2019/4/6]

當前DeGateBridge服務的架構圖如下，當前完整功能已完成在ArbitruimV4版本的測試網的部署，可訪問體驗：

DeGateBridge的目標是在Rollup生態早期能夠幫助以太坊資產遷移門檻最大程度的降低，服務基于以太坊Rollup的二層基礎設施的應用大規模落地，基于這個目標形成了現有的DeGateBridge方案。

優化穩定幣曲線

Curve所提出的穩定幣AMM曲線對同類資產類型的兌換十分友好，能夠讓價格盡量接近1:1，同時又不會在某一筆交易后使流動性枯竭。并且該曲線本身支持超過兩種資產的同池兌換，我們可以認為Curve的穩定幣曲線對于同類資產在不同Rollup層的流動性兌換也同樣適用。

先簡單解釋一下幾種AMM的情況和特點，假設一個池子里面有兩種網絡下的同一種資產，假設資產在RollupA中為X和在RollupB中為Y。

如果目標是價格穩定，那么最簡單的公式是x+y=D，假設Alice希望兌換dx數量的X，那么(x+dx)+(y-dy)=D，則dy=y-(D-(x+dx))=dx。但是這樣的問題是流動性會很快枯竭，如果有一筆需要兌換大于等于Y的當前余額，那么就無法進行了。

行情 | BTC五分鐘內上漲1.17%:BTC五分鐘內上漲1.17%，其中火幣PRO上現價為$6619.00。[2018/10/4]

如果使用Uniswap的公式，x*y=k，假設Alice希望兌換dx數量的X，那么(x+dx)*(y-dy)=k，所以可得dy=y-k/(x+dx)，這樣不會出現流動性枯竭，但是在x和y數量不平衡的情況下價格波動會很大。

而Curve曲線則是在加法和乘法的基礎上增加了一個系數A

從公式可以看出:

A趨向于0時，價格曲線趨向于uniswap的曲線A趨向于正無窮時，價格曲線趨向于直線而在Rollups模型中，特別是OptimisticRollup的Layer2到Layer1需要一定的保護期，而Layer1到Layer2是實時的，所以我們可以大致判斷在網絡早期的一般情況下，Layer2上的同種資產由于流動性受限，價值會略低于Layer1上的資產。如果PriceL1/PriceL2大于1，例如1.0x，那么會導致Layer1和Layer2的池子資金失衡，例如是這樣的L1:L2=20:180，那么此時交易的滑點會高，不利于用戶完成大額交易，做市池的資金利用效率也會降低。這里兩邊資金池失衡的程度取決于A的取值，首先，我們希望A的取值是大的，以提高資金利用效率。所以我們希望對公式做一定的人為偏移，使得在價格均衡點，例如1.0x處，真實余額比例是L1:L2=100:100。

行情 | BTC五分鐘內上漲1.12% :BTC五分鐘內上漲1.12%，上漲金額為65美元，其中火幣Pro價格為$5887.99；幣安價格$5902.83；OKEx價格$5900.2。[2018/6/29]

所以在DeGateBridge的具體實現中，我們改進了這個公式，增加了一個b參數

可以通過以下簡化公式來理解

通過對b的調節，DeGateBridge中對二層資產增加了一個默認的偏移量，使得L1:L2的價格均衡點不是1，而是略高于1。

那么我們是否可以得出結論，系數b應該是一直乘在L2的真實余額上，使得出現以下我們想要的場景：

PriceL1/PriceL2=1的時候，真實余額比例L1:L2=100:100/b在均衡點Price1/Price2=1.0x的時候，真實余額比例L1:L2=50%:50%，即兩側等量。非合約實現的「優勢」

當前以太坊的網絡情況，Gas消耗是一個不容忽視的問題。我們調研了大多數Rollup方案的原生資產橋，在資產從Layer1到Layer2的場景下，Gas消耗大多需要十幾萬Gas，也就是說按照以太坊當前價格，一筆資產上Layer2需要支付幾十美元的Gas費用。這個門檻將極大的阻礙以太坊Layer2的落地。

BTC五分鐘內下跌1.02%:據火幣Pro平臺數據，截至目前，BTC五分鐘內下跌1.02%，下跌金額為77美元，現價為7561.99美元。[2018/6/7]

雖然我們知道使用智能合約方式也許會有一定的信任優勢，但是在目前還未有成熟的二層狀態預言機方案，大多數方案都基于一定的安全假設和信任基礎，鑒于對用戶體驗和費率的權衡，我們覺得使用非合約中心化的方式是以太坊Layer2早期階段資產遷移具有一定優勢的的方式之一。

下面將以DeGateBridge和OptimisticRollupL2原生橋對比為例，說明L1-L2Bridge的工作原理。

舉例，Alice希望將1L1ETH轉換成L2ETH，我們假設：

1L2ETH=0.995L1ETHDeGateBridge費率=Curve費率=0.04%Gas價格=100Gwei

經由OptimisticRollup原生通道：

Alice發送1L1ETHAlice為L1上的交易支付~45，000gas交易被處理后，Alice立即收到1L2ETH最終，Alice支付了1.0045L1ETH，獲得1L2ETHL2ETH/L1ETH=1/1.0045=0.9955經由DeGateBridge通道：

BTC五分鐘內上漲1.62%:BTC五分鐘內上漲1.62%，上漲金額為142美元，其中火幣Pro上現價為$8933.08，請密切關注行情走向，注意控制風險。[2018/4/25]

Alice發送1L1ETHAlice為L1上的交易支付21，000gas約5分鐘后，Alice從DeGate收到1/0.995*(1-0.04%)數量的L2ETH同時，DeGate向Alice收取這筆L2交易的費用：xgas—非常低，可忽略不計最終，Alice支付了1.0021L1ETH，獲得1.0046L2ETHL2ETH/L1ETH=1.0046/1.0021=1.0025在這個示例中，Alice節省了~0.7%的資金，代價是額外等待5分鐘，以及信任DeGateBridge的托管式運營。

下面我們反轉方向，讓Bob轉換1L2ETH成為L1ETH:

經由OptimisticRollup原生通道：

Bob發送1L2ETHBob在L2上支付的gas費用很低，可忽略不計7天后，Bob在L1上領取1L1ETH，并為此支付~61，000gas最終，Bob支付了1L2ETH，獲得0.9939L1ETH經由DeGateBridge通道：

Bob發送1L2ETHBob在L2上支付的gas費用很低，可忽略不計約5分鐘后，Bob從DeGate收到0.995/1*(1-0.04%)數量的L1ETH同時，DeGate向Bob收取這筆L1交易的費用：21，000gas最終，Bob支付了1L2ETH，獲得0.9925L1ETH在這個示例中，Bob支付~0.14%的額外成本，將原本7天的等待期縮短到5分鐘。過程中Bob同樣需信任DeGateBridge的托管式運營。

完全去中心實現

為什么DeGateBridge不一開始就以去中心化的方式實現，讓L1和L2上的資金池都由智能合約來托管呢？

原因是非常技術性的：L1和L2分別是獨立的狀態機，L1的狀態可以通過原生的通道立即傳遞給L2，且L2可以完全信任該消息，因為L2本身的安全性都是依賴L1的；而反過來卻不可以，也就是說，基于OptimisticRollupL2的狀態通過原生的通道傳遞給L1的時候，L1不能立即信任該消息，而是要有一定的等待期，等待期是為給潛在發生的挑戰留足時間，以此來制止和糾正L2上潛在的作弊。

DeGateBridge的去中心化實現，依賴于從L2向L1上傳遞準實時消息的可靠成熟的預言機，當這樣的預言機出現后，DeGateBridge將能夠啟動去中心化的升級，屆時DeGateBridge也將獲得去中心化產品的特性：

Bridge資金池不設AdminKey，即任何人無法以任何形式挪用用戶的做市資金；任何人均可利用DeGateBridge的交互界面的開源代碼，自行部署交互界面后接入DeGateBridge協議。在完全部署去中心化版本之前，資金池將由DeGateHomeDao和社區合作伙伴共同建立，若產生資金安全問題，由DeGateHomeDao所有資產進行擔保賠付。

展望

我們希望通過DeGateBridge的部署，能夠高效的幫助以太坊Layer2生態能夠更快的落地，我們也期待和愿意同以太坊社區生態項目建立合作，一同建立更多樣資產的跨層通道。

附:DeGateBridge測試網功能(部署與Kovan和ArbitrumV4測試網)

1.訪問DeGateBridge

2.通過水龍頭Faucet獲取測試代幣KUSD(ERC20)，也可以通過水龍頭頁面跳轉獲取KOVAN上的ETH作為測試的GAS。

3.幾十秒后你將獲得100個KOVAN網絡的KUSD和Arbitrum測試網的KUSD。

4.首先選擇從Kovan網絡兌換20KUSD到Arbitrum上，簽名后即開始兌換流程

5.訂單發起后，在訂單詳情中可以明確清晰的看到交易目前的狀態，交易共會通過本層確認和目標層發送兩個過程，所有過程中的費用消耗也將羅列，整個過程大概5分鐘

6.同時也可以嘗試反向將Arbitrum上的KUSD換到Kovan網絡，因為需要在Arbitrum上發起交易，Metamask會自動彈出提示添加Arbitrum網絡并完成切換

7.完成后可在首頁查詢到歷史的訂單記錄

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