Layer 2 时代下的流动性割裂问题研究

以太坊转向以 Layer 2 为核心的扩展方案后,加上 RaaS 等工具的兴起,大量公链迅速发展。许多实体都希望构建自己的链,以代表不同的利益诉求并寻求更高的估值。然而,众多公链的涌现使得生态系统的发展难以跟上公链的步伐,导致许多项目在初期就遇到困难。

借助 OP Stack,某交易平台推出了自己的 Layer 2,另一个交易平台发布了新的区块链项目;借助 ZK 技术,某交易平台推出了新的层。一些大型科技公司也相继发布了自己的区块链项目。如今,构建一条链的资金和技术门槛已大大降低,运营一条基于 OP Stack 的链的成本每月约为 10,000 美元。

未来必将是多链共存的时代。尽管这些 Layer 2 链可能会选择 EVM 兼容性以实现互通,但由于其背后的传统科技公司有大量下游应用,它们很难在同一条链上构建应用并达成共识。

当前的多链生态带来了一个新的挑战:流动性和状态分散。由于多链的存在是必然的,因此互操作性就是一个必须要探索和解决的领域。当前有许多的流动性解决方案,比如链抽象、意图、Clearing Execution、Native CrossChain、ZKSharding等,但是其核心本质都是一样的。

我们使用业界较为认可的 Cake 架构来从上至下介绍跨链抽象的核心组件构成:

应用层:这是用户直接交互的层,也是流动性解决方案中最抽象的一层,因为它完全屏蔽了流动性转换的细节。在应用层中,用户与前端界面互动,未必了解底层的流动性转换机制。

权限层:位于应用层下方,用户通过连接钱包到 dApp 并请求报价来满足交易意图。这里的"意图"指的是用户期望的最终交易结果,而非交易的具体执行路径。

账户管理和抽象层:由于多链环境的存在,需要一个适应不同链的账户管理和抽象体系来维护各个链的独特账户结构。某些项目构建了可信的账户体系,无需建立链间共识,只需现有账户体系之间的可信承诺。还有项目通过为用户生成多链账户钱包来实现抽象化管理,极大地优化了用户体验,减少了 UX 的碎片化。然而,流动性方面主要集成了现有的公链。

求解层:该层负责接收并实现用户的交易意图,Solver 角色在这里竞争以提供更好的用户体验,包括更快的交易时间和执行速度。在此基础上,基于意图的项目构建了各种意图驱动的解决方案。此类意图的衍生品如 Predicate 组件,可在特定规则下实现用户意图。

结算层:这是求解层为实现用户意图而使用的中间件层。流动性和状态分散的解决方案核心组件包括:预言机、跨链桥、提前确认方案和数据可用性。此外,还需考虑链间流动性、最终确认性、Layer 2 证明机制等因素,以保障整个多链系统的高效运作。

当前,市面上有多种解决流动性割裂的解决方案,我们纵览了大量方案后,发现主要有以下几种方式:

1. 以 RaaS 为中心:类似于某些 Rollup 解决方案,通过加入特定的共享排序器和跨链桥来协助在其上构建的 Rollup 共享流动性和状态。这希望能够以一个更高层次的方向去解决流动性和状态分散。这里面有一个较为细分的就是单独的设计共享排序器,这个方案更多的是针对 Layer2,不具备普适性。

2. 以账户为中心:构建一个全链的账户钱包,通过一个称为"链签名"的技术支持跨多种区块链协议签署和执行交易。其中核心组件是 MPC 网络,代替用户为多链交易签名。这套方案,虽然能极大的解决 UX 碎片化的问题,但是对于开发者来说,这涉及到复杂的后端实现,并且没有本质上解决流动性和状态分散。

3. 以链下意图网络为中心:也就是我们"引言"蛋糕架构图中的 Solver Network,核心就是用户发送意图给 Solver 网络,Solver 这个角色去竞争报价,给到最优的完成时间和交易价格,这些 Solver 可以是 AI Agent,交易所,做市商乃至集成协议本身。虽然意图在理论上能够实现任意难度的复杂跨链操作,但是在实现方面确需要有足够流动性 Solver 来协助,并且当遇到一些链下的需求时,Solver 存在欺诈的可能性,如果引入欺诈证明等手段,Solver Network 的实现难度会变得更高,运行 Solver 的门槛也会更高。

4. 以链上流动性网络为中心:这个方向是专门优化跨链的流动性问题,但是没有解决其它链上状态分散的问题。其核心是构建一个流动性层,在该层上搭建应用,以共享全链流动性。

5. 以链上应用为中心:这类应用通过集成大做市商、或者第三方应用等来构建高流动性应用。这类项目需要管理复杂的跨链流程,对开发者要求极高,因此也极易出现安全漏洞。

解决流动性问题是一个非常重要的命题,金融世界往往流动性代表一切,如果能够构建一个整合流动性平台,特别是将零散的全链流动性整合在一起,将具备非常大的潜力,而我们也看了许多不同的解决方案。

在上面两种分类中,我们能够看到根据蛋糕结构,Settlement Layer 是最原子级别的解决方案,在这些跨链、预言机、Pre-Confirmation 方案等原子解决方案之上,构建的更加抽象的一层,就是 Solver Layer、Permission Layer 和 Application Layer。我们在上面列出的各个以不同方向去构建抽象或者流动性解决方案符合这一套的不同层级,可以理解为上下游的关系。但是这些方案仍然不是原子级解决方案,整个流动性割裂的问题,带来了许多庞杂的衍生问题的出现,因此针对互操作性,衍生出了五花八门的解决方案。但是本质上还是要依赖于这些组件。

接下来我们将讨论几个典型的链抽象概念的项目,来看看各自都是如何从自己的出发点来解决流动性割裂的问题。

某项目构建了一个 DeFi 界的 RaaS 服务,其能够为 DeFi 协议提供直接构建所需要的组件,如 Oracle、Pool Type、IRM、Asset 等,还能够提供立刻启用的 Leverage Trading 和 Yield Strategy 等组件。相当于其它应用构建端,但是最终的流动性是放在该项目的流动性层。但是,目前其仍然未披露底层的工作原理。

另一个项目构建了三个核心组件,分别是 Intent 兼容层、Validity 和通用结算层。外部应用或者意图层可以发布意图给该项目,然后其 Intent 兼容层能够将外部的意图转化为协议 Solver 能够识别的格式,使用的规范化的格式就是 Validity 语言。该项目节点负责通过跨链桥、快速结算技术等提交最终的结果给通用结算层。这个项目仍然处于构建阶段,暂未披露更多工作细节。

还有一个项目是一款去中心化应用程序,可实现基于拍卖的价格发现和单边流动性池。其主要使命是为专业交易公司提供高效的库存管理工具,并在使用意图结算交易时轻松连接到核心 DeFi 协议。与此同时,该项目创建了借贷市场,供其进行借贷交易。这款应用更加专注于交易本身。

某项目是由另一个品牌升级而来,过去专注于消费者应用程序,之后团队发现链上交互存在极大的碎片化的问题,因此构建了新项目以改进这一问题。其是建立在 Comet BFT 共识协议之上的。其采用的跨链通信是基于 Cosmos IBC 的,因此比其它跨链桥更加的原生、安全。

某基金会是以太坊的 ZK 算力市场、ZK 协处理器和 Layer2 的开发商,团队具备深厚的 ZK 技术功底。提出了 zkSharding 解决方案,该解决方案是使用 ZK 技术来水平拓展以太主网,执行分片并行处理交易并生成 ZKP,而主分片验证数据、与以太坊通信并在所有验证者之间同步网络状态。主分片还管理执行分片中验证者和账户的分布。验证委员会使用的共识协议也是 Hotstuff,这在最新的并行执行的项目中很常见。该方案从一开始就将跨分片通信嵌入到协议中。跨分片消息由每个分片的验证者委员会验证为交易。

其基本想法就是,通过分片的 Layer2 架构,来构建类似于 IBC 一样内嵌的跨分片通信架构,这样就能解决流动性和状态分散的问题。但是其核心想法并不合理,因为流动性分散解决的问题是多链的问题,其构建的是单一的 Layer2,意思是想要解决就需要所有链都成为 ZK-sharding 的一个分片,这难以实现。

以太坊也正在着手解决这一跨链流动性的问题,目前有几个主要项目公开支持某个 ERC 标准,其使用的也是基于 Intent 的跨链方式。其核心目标是为跨 L2 和侧链的跨链操作建立通用标准,标准化订单和结算接口,实现无缝跨链执行,其主要的核心就是一个 Filler 也可以说是链抽象中的 Solver 角色代付。该提案是由两个主要项目共同构建的,目前正在被工作组审查。

某技术栈、上述 ERC 标准、和 zkSharding 一样,都是以太坊内部针对 Layer2 之间的流动性碎片化的解决方案,分别是架构层面、共识层面、应用层面去解决的。该技术栈通过设计一个完整的多 Layer2 解决方案,来一次性解决信息传递和 Sequencer 去中心化的问题,当你使用该技术栈架构时,便会自动部署跨链合约,同时会存在一个 Supervisor 去挑战避免传递虚假跨链信息。目前使用该技术栈架构的有多个知名项目。

解决跨链流动性的问题,是一个非常庞杂且解决方案繁多的领域,比如 Layer2 的解决方案分为从以太坊内嵌跨链消息特别是上述 ERC 标准来解决,还有某技术栈构建的共享 Sequencer 来解决。脱离 Layer2 语境下,所有的 Layer1 也