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Posted on Jan 23, 2024Read on Mirror.xyz

ZetaChain推动Omnichain技术演进:全链赋能新方式

引言

异构跨链一直是区块链的一个难点,以太坊资产如何和比特币、Solana上的资产互换,在过去中心化交易所(CEX)是最佳选择,然而随着链上活动的丰富,资产投资属性已经不再是唯一需求。在Web3营销和空投造富效应推动下,链上足迹成为用户参与Web3必不可少的方式,人们需要高效快速的对链上资产进行操作。根据Glassnode数据显示,2023年,以太坊主网日均活跃地址数为39万,以太坊 Layer-2 TVL在2023年增加了60%,达到120亿美元,以太坊之外的公链交互数据也在快速增长。可以肯定的是,未来在链上进行资产跨链以及跨链互操作将是持续存在的刚需。

一、跨链技术演进过程

由于每个网络都有自己的一套规则、治理机制、原生资产,以及和与其他区块链不兼容的数据格式。跨链桥往往承担验证者的角色,一般来说主要采用三种方式:

  • 锁定和铸造 Lock and mint – 这些桥锁定源链上的资产并在目标链上铸造资产。譬如:Polygon 的 PoS 桥、Avalanche Bridge (AB)、wrapped BTC、wMonero。

  • 销毁和铸币 Burn and mint – 这些桥烧毁源链上的资产并在目标链上铸造资产。譬如:Circle 的 CCTP、LayerZero 的 OFT、Wormhole 的 xAssets。

  • 原子交换 Atomic swaps – 采用流动性互换的方式,用源链上的资产与另一方交换目的链上的资产。譬如:cBridge、Connext、Across。

目前主流的方式引入了中继器和轻客户端式技术,这种技术通过在不同链之间建立中继器来传递信息。中继器负责验证一条链上的事件,并将信息传递到另一条链上。现有的三种跨链技术均存在一定信任和安全问题,大部分跨链解决方案依赖于中心化的托管机制或特定的验证者集,这可能引入额外的信任和安全风险。再比如成本和可扩展性问题,网络数量增加,意味着需要开发者不断更新以支持更多更复杂的跨链交互。这些问题也是导致跨链桥成为最易被攻击的目标。2021 年,Poly Network 遭受黑客攻击,资金损失超过 6 亿美金,成为迄今为止 DeFi 领域损失最大的一起黑客攻击事件。不难看出跨链技术虽然不断发展,但仍然存在关键的技术挑战,不过也正是这些挑战促使了新一代跨链技术的发展。

经过不断发展演进,Omnichain 成为目前最受关注的跨链技术,通过构建一个基础层连接所有链,这种技术方案和 Polkadot、Cosmos这种跨链机制有所不同。Omnichain 跨链是将所有 L1 、L2 统一到一个平台,而 Polkadot、Cosmos 则需要用户基于他们自身的标准才能实现跨链,对框架外的链仍然需要跨链桥实现跨链或互操作。根据使用场景划分,跨链解决方案又分为原生跨链、预言机验证、通用跨链和流动性互换四种类型。通用跨链是市场空间最大的跨链,Omnichain 正属于通用类跨链桥技术。

去年比特币生态迎来首次大爆发,随着二层和铭文发展,比特币正在构建自己的 DeFi 生态,然而比特币本身并没有智能合约功能,这大大增加了比特币和其他生态之间互联互通的需求。此外,近期“全链”Meme 币 omnicat 暴涨 50 倍,让市场重新看到“全链叙事”的潜力。

本文将通过跨链解决方案ZetaChain和Layerzero,深入探讨Omnichain 技术对于全链赋能的发展前景。

二、Layerzero:基于 Ominichain 的全链互操作协议

LayerZero 是一个全链互操作协议,通过在链上部署一系列的智能合约(Endpoint),Endpoint 上运行着超轻节点,使用 Oracle(目前是Chainlink)和 Relayer 在目标链上的 LayerZero Endpoints 间传达信息,实现去中心化信息跨链服务。目前,LayerZero 已支持 Ethereum、BNB Chain、Polygon、Avalanche、Fantom、Arbitrum 和 Optimism、Metis 等 EVM 链和 Aptos 等非 EVM 链之间的信息传递。Layerzero 拥有强大的投资者阵容,a16z、红杉资本、Coinbase Ventures、Binance Labs和Multicoin Capital等知名的加密资本基本上都参与了 LayerZero 的融资。

近期 LayerZero 发布了最新的 V2 版本,在 V2 中,消息验证和执行过程被明确分开,引入了新的 DVN 和 Executor 角色,使协议的安全和执行不再相互关联。DVN 负责验证消息数据包,而执行器则负责在目标链上执行任意逻辑。现在的跨链运行流程为:

  1. 当 User Application 传递跨链信息时,首先调用 LayerZero Endpoint 的智能合约;

  2. 消息到达源链的 Endpoint,将消息与目标链信息一起打包,分别发送至链下的预言机和中继器。在 V2 版本中,预言机工作如验证区块头现在由 DVN 承担,DVN 由多个节点组成,共同负责验证数据,提高了整个验证过程的去中心化和安全性。在 DVN 验证信息后,将相应的交易证明提交到目标链的 Endpoint。

  3. 经过验证后,目标链的 Endpoint 会将消息转发到目标链,完成跨链通信。在 V2 版本中,中继器则由 Executor 取代,将执行与验证分离。消息执行过程不再由智能合约自动直接处理,而是通过 Executor 角色处理这一过程。Executor 作为一个独立的执行实体,有助于确保跨链消息在目标链上的准确和安全执行,并提供可定制的 Gas 设置简化 Gas 支付。

作为一个轻量级跨链信息协议,LayerZero 是第一个将 Omnichain 全链概念引入加密行业的项目。经过两年的飞速发展,LayerZero 已累计处理超过 96,700,000 条跨链信息。凭借不俗的技术实力与社区支持,LayerZero 目前支持超过 50 条链,其生态下的 DeFi、NFT、钱包、DEX 、桥等也是全面开花。

三、ZetaChain:基于 Ominichain 的 Layer0 跨链网络

ZetaChain 是一个基于Ominichain技术,连接智能合约区块链(如以太坊、Solana等)和非智能合约区块链(如比特币、狗狗币等)的 Layer1 区块链。ZetaChain 由一个权益证明区块链和一些观察者和签名者组成,它们可以分别监控和更新外部链上的事件、交易和状态。ZetaChain 上的智能合约可以根据外部链的事件有条件地执行任意逻辑,并且可以通过分布式阈值签名方案直接向外部链发送交易。因此ZetaChain可以实现全方位的跨链去中心化应用,无需封装或桥接任何资产。

ZetaChain 在2021 年于旧金山成立,由 Coinbase 早期员工创建,核心团队汇集了来自业内头部公司如Brave、Coinbase、ConsenSys、THORChain、Cosmos、0x Labs的资深行业leader。

ZetaChain的核心贡献者来自美国,加拿大,法国、巴西、阿米尼亚、荷兰、中国、韩国、新加坡、越南、印度、俄罗斯等全球12个国家,使得其治理理念具有多元文化基因。ZetaChain网站支持多种语言,确保为来自不同地区的人群提供易于访问和友好的界面。

截至目前已经有 3500 余个智能合约部署至 ZetaChain ,150 余个 dApp 通过集成 ZetaChain,通过这些合约和 dApp 获取全链流动性和信息。

ZetaChain 在 2022 年 3 月 9 日进行了种子轮融资,2023 年 8 月 16 日,完成了 2700 万融资,目前ZetaChain 正处于最后测试网阶段,预计主网在 2024 年一季度上线。

ZetaChain 有望在全链叙事和比特币生态巨大需求下迎来迅速发展。

ZetaChain 跨链过程详解

ZetaChain ⽀持 Omnichain 资⾦跨链转移和跨链通信,采用 Cosmos SDK 构建。通过在起始链和目标链运行完整节点,ZetaChain 可以连接智能合约和⾮智能合约平台。

在 ZetaChain 转移价值时无需包装资产,其资产跨链的过程如下:

  • 创建 Omnichain 账户:ZetaChain 会根据连接的⽹络⽣成⼀个 TSS 公钥,该密钥充当 ZetaChain 在连接⽹络上的地址。然后,ZetaChain 会创建⼀个 Omnichain 账户⽤于管理和验证交易。

  • 原链发送交易请求:用户将外部链上的资产发送到ZetaChain的TSS地址(由ZetaChain的验证者共同持有的多重签名),ZetaChain的观察者节点监测到这笔交易,并将其提交到ZetaChain的跨链模块,该模块负责验证交易的有效性和合法性。

  • 验证交易信息:ZetaChain的跨链模块通过TSS机制生成签名,并将交易广播到ZetaChain网络,以便将资产锁定在TSS地址中。

  • 生成ZRC-20映射代币:ZetaChain的智能合约将为用户铸造相应数量的ZRC-20代币,这些代币是外部链上资产的映射,可以在ZetaChain上自由使用和转移。用户可以在ZetaChain上使用ZRC-20代币进行交易、支付、部署智能合约等操作,或者将其转移到其他支持ZetaChain的区块链上。

  • 转移资产至⽬标链:用户可以指定目标链和地址,随时将ZRC-20代币提取至目标链。

ZetaChain Omnichain 智能合约

ZetaChain 开发了一种结合 UTXO 和 Account 记账模型的混合交易模型,可以帮助 Omnichain 智能合约直接与外部链进行交互,实现跨链资金/信息转移。

Omnichain 智能合约具有以下功能:

  • ZetaChain 的 ZetaCore 模块内置了 ZetaVM,类似于以太坊的 EVM。开发者可以通过它在 ZetaChain 上部署智能合约并进行 dApp 开发。

  • ZetaChain 的 Omnichain 智能合约可以满足 EVM 兼容和全链互操作功能。开发者只需通过 ZEVM 在 ZetaChain 网络上部署单个智能合约,即可连接包括 ZetaChain 本身在内的所有目标链。

  • ZetaChain 的 UTXO-Account 混合交易模型结合了用于输入/输出的 UTXO 模型和 EVM 兼容的可编程层,以帮助开发者构建更复杂的 Omnichain DApp。

ZetaChain的智能合约有以下特点:

  • 跨链互操作性:ZetaChain的智能合约可以与不同区块链进行本地交互,无需封装或桥接任何资产。这使得dApp开发者可以利用多链的优势,避免在不同的链上组建过多的流动性池而造成流动性分散,集中流动性以实现更广泛的应用场景和功能。ZetaChain 每个节点都运行外部链的完整节点,实现主动观察,通过观察员和共识机制实现了无需信任第三方的链下通信,ZetaChain 不仅提供消息传递,还通过智能合约实现资产托管和直接链下状态修改,在通信机制的基础上,进一步构建了跨链资产管理和智能合约的框架。

  • 管理外部资产:ZetaChain的智能合约可以直接管理和使用外部链的多种原生资产,包括比特币、ETH、ERC20、Algorand ASA等。这使得资产转移更加便捷和高效,无需额外的中介或费用。

  • 简便的开发接口:ZetaChain为dApp开发者提供了统一的接口,使得逻辑和状态可以集中在ZetaChain上,简化了开发过程并提高了灵活性。开发者可以使用常用的编程语言和框架,触发连接区块链上的事件,实现可编程性,并构建跨链应用程序。

ZetaChain的安全性

在验证机制⽅⾯,ZetaChain 结合【中继器】和【多⽅验证⽅案】,使⽤⽹络内分布式验证节点架构以及阈值签名⽅案 TSS 验证交易,从而降低中心化风险:

  • 分布式验证节点网络:ZetaChain 利用自己网络内的验证节点取代中继器和预言机,帮助验证跨链交易信息并实现喂价功能。通过这种方式,ZetaChain 可以提高交易的安全性和可信度。

  • Omnichain账户/TSS:ZetaChain 使用 TSS(阈值签名方案)来验证和签署跨链交易,无需包装资产或依赖第三方,通过 TSS 与⾮智能合约⽹络进⾏跨链资⾦传输。TSS 独⽴于区块链,在功能上类似多重签名协议,通过多⽅签名完成交易验证,这可以帮助 ZetaChain 降低验证中的单点故障⻛险和中⼼化相关⻛险。

ZetaChain的网络中包括观察者和签名者两种角色。观察者负责监控和验证外部区块链上的事件和状态,确保跨链交互的数据准确无误。签名者使用阈值签名方案(Threshold Signature Scheme, TSS)来执行跨链交易。TSS 提供了一种安全灵活的方式来管理跨链交易的密钥,因为它需要多个签名者的合作才能生成有效的签名,也就是说当所有签名者同时作恶时,才有机会产生安全问题。这大大降低了单点故障和欺诈的风险。

在处理跨链交互时,ZetaChain 采取了多重验证和安全措施来确保交易的真实性和完整性。例如,通过观察者收集的数据需要在 ZetaChain 上达成共识,这确保了从外部链传入的信息是经过验证的。同时,TSS 机制确保了向外部链发送的交易是经过多方验证的,增加了交易的安全性。

四、ZetaChain 和 Layerzero区别

ZetaChain 和 Layerzero都采用了 Omnichain 技术,二者有一定的区别。

LayerZero:全链互操作协议

  • 轻客户端验证机制:LayerZero 采用轻客户端验证机制,只验证区块头而不需要存储完整的区块链数据,这降低了使用成本。

  • 跨链通信:LayerZero 更侧重于提供一种通用的跨链消息传递机制,以消息传递进行通信与数据交换。

ZetaChain:全链应用平台

  • 完整节点的主动观察:ZetaChain 要求每个节点都运行外部链的完整节点,实现主动观察。

  • 无需信任第三方的链下通信:ZetaChain 通过观察员和共识机制实现了无需信任第三方的链下通信,不仅提供消息传递,还使资产可以直接托管在智能合约中,并由智能合约管理。

  • 跨链资产管理和智能合约框架:ZetaChain 在通信机制的基础上,进一步构建了跨链资产管理和智能合约的框架,能够成为一个应用层的跨链平台。

总体来说,全链解决方案 LayerZero 和 ZetaChain 各有其独特之处,但 ZetaChain 最特别的还是其对于全链智能合约的支持。全链智能合约不仅能够让应用运行在任何链上,而且还允许开发者构建更复杂和高效的应用。一个基于 ZetaChain 开发的全链应用可以在以太坊、比特币、狗狗币等多个不同的区块链上执行操作,开发人员也只需管理单个智能合约即可。而从用户使用角度来说,也大大减少了其管理多钱包的复杂度。例如在未来的场景,可以直接用$Matic购买BSC上的Stepn NFT)。此外,作为一条公共链, ZetaChain 的 token 也会成为一个通用的 GAS 资产,在多链上被使用支付。

五、Omnichain 技术下的全链解决方案市场空间

ZetaChain 生态

ZetaChain 测试网已经连接 BTC、BNB,、ETH 和 Polygon 4 条链。2023 年 ZetaChain 测试网dApp生态系统上的月活跃用户(MAUs)超过780,000+。ZetaScan 数据显示,ZetaChain 上的测试网 dApps 产生了 14,000,000+跨链交易。

ZetaChain 生态已经有超过 150 dApp 合作伙伴完成了测试网集成(ZetaChain Ecosystem),并有超过46,000个dApp合约部署。

已经完成首个原生 BTC 智能合约支持,能够让用户通过比特币钱包中使用 DeFi。

ZetaChain 生态组成包括以下几个方面:

  • ZetaChain:提供原生全链智能合约支持,使全链 dApp 能够直接原生交互,无需任何资产包装或桥接。

  • ZETA:ZetaChain 的原生代币,用于支付跨链交易的手续费、参与共识机制、部署和运行智能合约、转移资产和连接多个区块链。

  • ZetaEVM:与以太坊兼容的虚拟机,可以在 ZetaChain 上部署和运行全链智能合约,实现跨链资产和数据的无缝转移。

  • ZRC-20:全链统一代币标准,允许将外部链上的资产存入和提取出 ZetaChain,实现多链资产的本地使用。

  • ZetaChain Connector:跨链消息传递机制,允许用户在任何连接的区块链之间发送数据和价值,实现多链之间的互操作性。

  • ZetaChain DApps:一系列基于 ZetaChain 平台开发的去中心化应用,涵盖了支付、DeFi、艺术、游戏、社交等多个领域,为用户提供丰富多样的功能和体验。

在 ZetaChain 生态中允许开发者通过多种方式参与。

  • 原生跨链应用

开发者可以在 ZetaChain 开发全链 dApp,ZetaChain 的 dApp 可以直接与多个区块链进行交互,无需任何资产包装或桥接。

Eddy Finance 是建立在 ZetaChain 区块链上的去中心化交易所(DEX)。ZetaChain 使 Eddy 能够简化跨网络的原生资产转移,而无需包装代币。它还支持跨链统一流动性池,将原生资产(包括以太坊、BTC、BNB 和稳定币)结合起来,以优化效率。ZetaChain 通过将 BTC 无缝集成到 EVM 生态系统中,为 BTC 带来了巨大的价值。

zkMe是一个身份预言机(反僵尸/反假币、KYC、玩家评分等),通过zk技术保护用户的匿名性和隐私,同时保持完全合规。ZetaChain 使 zkMe 能够跨链生态系统对用户凭证进行匿名验证。通过 ZetaChain,zkMe 支持首个 Omnichain 灵魂代币(Omni SBTs),用户只需使用一个钱包,即可在所有链上生态系统中管理自己的整个链上身份。

Bounce Finance 是一个去中心化的拍卖协议,使用户能够在多个区块链网络上创建和参与各种类型的拍卖。ZetaChain 可在 Bounce 上实现跨链拍卖即服务(Cross-Chain Auction-as-a-Service)。这包括在任何链(包括比特币网络)上创建和参与各种类型的 DeFi 拍卖,并支持原生 BTC。

Weave6 是 ZetaChain 用于支持 Omnichain NFT 生态系统的赠款获得者之一。ZetaChain 提供技术、营销、协议设计和网络协助。

  • 促进区块链之间的互操作性

开发人员可以通过简单的函数调用在 L1 和 L2 之间传递消息(数据和价值)进而触发现有智能合约,从而构建功能强大的跨链应用程序。

  • 使现有 dAPP 迅速获得全链功能

2023年 11 月 Sushi 宣布扩展到 ZetaChain,允许 Sushi 上的用户在 30 个网络中交换原生 BTC。Sushi 是一家领先的多链去中心化交易所(DEX),部署在 30 多条链上,通过 SushiXSwap 进行独特的跨链交换。ZetaChain 将让 Sushi 用户无需包装或桥接,只需一步即可交换比特币和任何其他资产。利用 ZetaChain 的 ZRC-20 标准,Sushi 还可以在其 30 个连接的链上扩展使用原生 BTC。

2023 年 12 月,Dmail Network 宣布与ZetaChain达成合作,用户可以通过 ZetaChain 免费创建 8-11位邮件 NFT 域名,并启用电子邮件服务,Dmail Network 未来还将计划使用 ZetaChain 进行原生跨链支付,包括比特币互操作。

释放比特币 DeFi 潜能

将 DeFi 引入比特币生态,意义重大。比特币占整个加密货币总市值的 50%左右,将比特币引入 DeFi,将为 DeFi 提供大量优质抵押资产,有利于 DeFi 底层资产的稳定性。此前,一些项目通过在以太坊上铸造比特币锚定币,将 BTC 引入以太坊生态,然而这些比特币锚定币仅占整个 BTC 流通非常小的部分。

  • 释放 BTC 的流动性

通过 ZetaChain 跨链网络,用户在比特币钱包中就可以与其他链的 DeFi 交互,一方面简化了用户操作路径,另一方面扩大了比特币生态的边界。对于持有者而言,可以通过提供比特币在 DeFi 赚取收益,同时无需兑换wBTC,拥有原生 BTC 安全属性。

  • 释放 BRC20 流动性

尽管BRC20市值受Fomo和热度快速上涨,目前 BRC20 叙事仍然以概念稀缺、公平发售主导。BRC20 赛道如何释放其流动性,以推动、发展赛道的创新点和新叙事,是BRC20未来的增长点。

ZetaChain 的 Ominichain 智能合约可以与比特币原生资产直接交互。用户只需通过比特币钱包附加一条小注释,就可以触发 ZetaChain 上的合约,该合约进一步能够向其他链写入数据,从而实现直接的比特币与其他链的交易。

写在最后

上一个周期,“以太坊杀手”还只是一种畅想,如今多链共存已成事实,Web3 的未来将会是一个多链世界。Omnichain 全链技术有助于实现资产和信息流通,打破区块链孤岛,从而增强整个区块链生态系统的功能性。此外跨链也有助于促进更广泛的区块链应用和服务的发展。

大多数跨链桥都涉及锁定、解锁或转移资产的交易费用,这些费用将涵盖跨链桥运行所需的计算资源和安全措施,也是跨链桥收益来源。和现实世界的桥梁一样,凭借所连接的目的地之间的经济往来,以及其提供的优质服务获得源源不断的经济回报。

通过 Omnichain 技术,用户使用原链钱包即可参与其他链上 Dapps,并不需要频繁资产跨链。而对于开发者而言,可以很容易地获得全链功能和全链流动性。

ZetaChain 作为一种创新的跨链技术,为区块链生态系统带来了新的可能性和机遇。它通过实现全链互操作性,解决了目前区块链碎片化和不互操作的问题,为用户提供了更便捷、直接和安全的跨链体验。ZetaChain 上的智能合约可以直接与不同区块链进行本地交互,无需封装或桥接任何资产,从而支持更多的跨链应用和服务的开发。ZetaChain 的团队拥有丰富的区块链经验和技术实力,已经完成了多轮融资,并与多个领域的合作伙伴建立了合作关系。目前 ZetaChain 正处于测试网阶段,即将主网上线,有望在全链叙事和比特币生态巨大需求下迎来迅速发展。ZetaChain 是一个值得关注和期待的区块链项目,有望为整个区块链行业带来革命性的变化。


参考资料:

https://zetachain.notion.site/ZetaChain-One-Pager-7ba1136d6109465ab335f926fdc2ca09?pvs=4

https://zetachain.notion.site/ZetaChain-Manifesto-32b7525aae394255a0409e27d82ce741?pvs=4

https://s2.tokeninsight.com/static/research/file/levelPdf/OmniChain\_%E7%9A%84%E6%9C%AA%E6%9D%A5%EF%BC%9AZetaChain%EF%BC%8C%E7%AC%AC%E4%B8%80%E4%B8%AA%E5%8F%AF%E5%AE%9E%E7%8E%B0%E5%AE%8C%E5%85%A8%E4%BA%92%E6%93%8D%E4%BD%9C%E6%99%BA%E8%83%BD%E5%90%88%E7%BA%A6%E7%9A%84%E5%85%AC%E5%85%B1_Layer1\_%E5%8C%BA%E5%9D%97%E9%93%BE.pdf

https://foresightnews.pro/article/detail/41572

https://foresightnews.pro/article/detail/45423

https://www.blocktempo.com/20000-words-deep-parse-zetachain/

https://learnblockchain.cn/article/6641