一文读懂 L2 互操作性方案设计:StarkEx、Loopring、Hermez 与 Connext_区块链前沿

一文读懂 L2 互操作性方案设计:StarkEx、Loopring、Hermez 与 Connext

对于 L1、L2 的互职掌性题目,四个 L2 计划都采取了好像的思绪,分别处在于震动性供应者资本效益题目的束缚步骤。

撰文:Jiawei

媒介

跟着二层扩容计划如 Polygon、Arbitrum 等纷纭上线,以太坊二层生态显现百花齐放的格式。与此同时,愈来愈多的 DeFi 合同通告与 L2 计划施行协作,将其合同布置或转化到 L2 上。分别 DeFi 合同对扩容的需要分别,亦能够采用分别的 L2 计划。在这类趋向下,何如在 L1 和 L2 之间施行交互,或是在分别的 L2 之间高效地迁徙资本成为一个不小的题目。

比方,倘使用户须要在 L2 的 dYdX 和 L2 的 DeversiFi 之间迁徙资本,他须要先将资本从 L2 的 dYdX 索取到 L1,再将资本从 L1 存入 L2 的 DeversiFi。如许,用户将不能不支出两次 gas 费,并糜费洪量的等候光阴。对采取狡黠解释的 L2 计划,提现到 L1 的光阴以至能够长达数天。

为此,完结 L2 之间的互职掌性是很有需要的。StarkWare 提议了 L2 互职掌性 (Interoperability) 的观念,即在 L2 之间迁徙资本,且使得迁徙进程中在 L1 上的争持尽量小。分别 L2 计划对互职掌性的计算思绪各有分别,以下对 StarkEx、Loopring、Hermez 和 Connext 的互职掌计划作扼要的阐扬。

StarkEx

StarkEx 界说了一个称为前提买卖 (Conditional Transaction) 的原语,即一笔买卖的奏效与否,取决于其该买卖的前置前提能否得回满意。

蔓延赏玩:

《The Road to L2 Interoperability》

《Conditional Transfers – The Key to Interoperability》

前提买卖运用 Fact Registry 合约来监听链上事情。某个事情在运用前提买卖之前必需开始在 Fact Registry 合约中「备案」。比方,倘使 Alice 不过程 Fact Registry 合约,而是直接在以太坊链上给 Bob 转账了 1 ETH,则没法满意用于前提买卖的事情。
Fact Registry 合约中有 transfer() 和 isValid() 两个函数。

倘使 Alice 须要给 Bob 转账 1 ETH,则将 Bob 的所在动作参数传给 transfer() 函数,这时候 transfer() 函数做两件事。开始把 1 ETH 转账给 Bob;其次,保管这笔转账的记载到合约的保存项中,比方保管发送方、收款方、转账金额的哈希值等讯息。

isValid() 函数采用哈希值动作参数,倘使输出哈希值即是 Fact Registry 合约中先前记载的某哈希值,则返回 True。如许一来,记载在合约中的哈希值也许当做是一个「Fact」,代表着某个事情已产生。这个进程通俗称为「Fact Registration」(本文译作工实备案)。

前提买卖中一笔签过名的链上事情蕴含两个字段 (哈希值):Fact Registry 合约的所在和在实行这笔前提买卖前应当备案的「Fact」。

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上图展现了前提买卖在 Fact Registry 合约的处事过程。在 StarkEx 的 zkRollup 中,倘使某批次的买卖中蕴含前提买卖,将保证其关系的 Fact 是做过备案的,不然整批次的买卖都将被回滚。

在 L1/L2 的互职掌性中,前提买卖有两个用例:

(1)从 L2 提现到 L1(神速取款)

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该用例中有两位脚色,个中 Alice 须要把 1 ETH 从 L2 提现到 L1,震动性供应者 (Liquidity Provider, LP) 在 L1 上有确定的资本。开始,Alice 向 LP 提议一笔前提买卖,许诺在 L2 上支出 1 ETH 给 LP 的所在,前提是 LP 在 L1 上支出 1 ETH 给 Alice 的所在。接着,Alice 在 L1 收到 1 ETH 后,这笔前提买卖的前提就得回满意了。此时,LP 把这笔前提买卖发送给 L2 的 Operator,等候它被打包到下一解释的买卖批次中。当前提买卖的解释被提交到 L1 考证经历以后,LP 在 L2 的所在将推广 1 ETH,即从 Alice 处取得的资本。(经历这类式样施行神速取款,Alice 须要给 LP 支出确定的手续费)

由于在供应提现工作的时间,LP 在 L1 的资本延续缩小,在 L2 的资本延续推广,以是 LP 须要按期地从 L2 提现到 L1,施行资本的再平稳。

(2) L2_1 与 L2_2 之间转账

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用例 2 的束缚思绪与用例 1 宛如,即:Alice 向 LP 提议一笔已签字的前提买卖,许诺在 L2_1 上支出 1 ETH 给 LP 的所在,前提是 LP 在 L2_2 上支出 1 ETH 给 Alice 的所在。(Alice 和 LP 一样须要区别支出手续费和施行资本再平稳)

在用例 2 的原形赶上行延申,不管是运用灵验性解释的体例 (zkRollup),如故运用狡黠解释的体例 (Optimistic Rollup) 都可采取前提买卖。自然相较提现确认快的 zkRollup 而言,Optimistic Rollup 上 LP 的资本效益会保管劣势。

在职一 L2 计划中从 L2 提现资本到 L1,须要终究肯定 L2 的状况革新 (在此次革新中蕴含提现的那笔买卖)。在灵验性解释的 L2 计划中,时时起码须要等候 10 分钟。在狡黠解释的体例中能够须要等候数天。而采取基于前提买卖的神速取款则也许使提现解脱对 L2 状况革新的依靠,完结在「区块链光阴」级别 (blockchain-time) 告竣资本的迁徙。

StarkEx 提议前提买卖来完结 L2 的互职掌性,思绪跟 Rollup 很宛如。即每一个用户提现的多笔用度,变化为 LP 在施行资本再平稳时从 L2 提现到 L1 的单笔用度。对照腾贵的 gas 费,用户支出给 LP 的小批手续费昭彰更加合算。

Loopring

路印合并了其现有东西包的组件,提议了跨 L1、L2 和 CEX 的网桥产物 Ethport。

蔓延赏玩:

《Ethport: Loopring L1/L2/CEX》

对于 L1 和 L2 之间的交互,路印的计划是将多笔 L1 的买卖施行批解决,以此来摊派 L1 的 gas 本钱。与上述思绪好像,路印在 L2 上一样树立了震动性供应者的脚色。但商讨到震动性供应者的资本效益题目,路印提议了单相更动器 (Single Phase Converter)。

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单相更动器运用了 L2 上 token 的闪电锻造 (Flash Minting) 机能。即挪用闪电锻造出用户们想要购置的 token 总量,使得一齐买卖也许在 L2 上告竣 (依照预期的 token 汇率)。以后再索取用户销售的一齐 token,在 L1 上实行这些 token 买卖并取得用户真实要购置的 token(先前已经历闪电锻造散发给用户了)。结尾再把这些 token 归还给闪电锻造。

蔓延赏玩:

《Flash-Mintable Asset-Backed Tokens. OpenZeppelin》

这是一种十足化的状况,在实际状况下,token 汇率能够孕育变革,而且在 L1 上的买卖也保管衰落的能够性。这时候孕育了没法归还闪电锻造的严重,表示着先前 L2 上的一齐买卖将被回退。

鉴于该题目,路印接着提议了二相更动器 (Double Phase Converter)。

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二相更动器将买卖分为两个阶段。第一阶段开始将一齐用户的资本搜集到 Vault 中 (针对特定 token 兑换),给用户一个表白其财产 Vault 中所占份额的 token,而不是直接把 token 兑换给用户。以后再施行 L1 上的买卖,以此肯定好兑换的汇率。在第二阶段则可将兑换结束的 token 按比例调配给一齐的用户,以此束缚汇率变革的题目。

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别的,桥 (Bridge) 机制使很多个用户恐怕经历 L1 的智能合约,将资本批量地存入路印中,而不是逐个地独自参加 L2 搜集。这类计算将多笔入款买卖凑集成一笔买卖,下降了 gas 耗费。借助桥,重心化买卖所也能够运用程序的 L1 原形措施来援助路印的 L2 搜集。

基于以上组件的 Ethport,在本质运用时开始尽量地运用 L2 上的震动性;倘使更动器可供运用,则用它来将 L1 买卖凑集起来,下降买卖用度;倘使以上前提生气足则运用桥机制。

Hermez

Hermez 由 iden3 团队推出,提议的 L2 间交互束缚计划是大周围转化 (Massive Migrations)。

蔓延赏玩:

《Introducing the First L2 Interoperability Mechanism with Hermez Massive Migrations》

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其思绪是:开始,认真施行 L1 资本迁徙的智能合约有一个 L2_1 上的所在。在须要跨 L2 转账时,用户将把资本转入到该所在。以后,Hermez 合同将对有着类似 L2_2 所在的一批 L2 转账施行分组和索取,挪用程序的 Hermez 函数将这批 L2 转账的资本总数提现到 L1,再存入到 L2_2。

Hermez 合同在实行上述蚁合支款买卖时,蕴含了在 L2_2 上重构 L2_1 原始转账所需的讯息和对应的账户讯息。在 L2_2 上有一个调动员的脚色,认真解决 L1 的取款买卖,并从买卖讯息平分解出资本的流向,再转入到与用户的 L2_1 所在对应的 L2_2 所在上。

Connext

Connext 是基于状况通道的 L2 扩容计划,援助兼容 EVM 的公链和 L2 体例之间的神速买卖。在本年年头宣告了立即跨 L2 转账产物「Vector」的 0.1.0 版本,旨在连通各 L2 计划之间的震动性,完结财产的跨 L2 迁徙,并在三月份推出 xDai-Polygon Bridge 尝试版,理睬用户运用状况通道将 xDai 转至 Polygon 上的 Dai,或是将 Polygon 上的 Dai 转至 xDai。

Connext 经历路由器 (Router) 完结跨 L2 的资本迁徙。Connext 路由器本质上是一个状况通道节点,它会自动地转发在状况通道内发送给它的买卖。对跨链买卖来讲,路由器异常于震动性供应者,经历在 chainB 上的状况通道内向用户迁徙资本,来交换用户在 chainA 上的资本 (这个思绪跟 StarkEx 和路印宛如)。

蔓延赏玩:

《Solving the Liquidity Problem》

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比方,倘使 Alice 想把 100 USDC 从 Polygon 发送到 Arbitrum,她须要运用路由器把 100 USDC 存入 Polygon 上的状况通道中。尔后,Alice 向该路由器发送一笔状况通道内转账,前提是 Alice 在 Arbitrum 上的对应的状况通道内收到转账。方今这类前提性的完结依靠于哈希锁定 (Hashlock)。这些转账以原子式样解锁,可完结免笃信。路由器在跨 L2 进程中恐怕赚取 Alice 支出的手续费。

但是,借助震动性供应者的跨 L2 计划不行制止地会有资本效益的题目。Connext 提议了假造 AMMs(Virtual AMMs) 来束缚这个题目。

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在 Uniswap 中,资本池的兑换比例越不屈衡,价钱分离就越大。这也创作了一个延续延长的套利时机。假造 AMMs 模仿了 Uniswap 的中心观念来为 L2 间财产迁徙做订价。

商讨一种状况:某个功夫 LP 在 Arbitrum 池的 ETH 数目大于其在 Optimism 池的 ETH 数目,体例蓄意能平稳两个池子的 ETH 数目。按照上图公式的比例兑换联络,假使 0.99 个 Optimism 上的 ETH 也许换到 1 个 Arbitrum 上的 ETH,此时孕育套利时机。则套利者会用其在 Optimism 的 ETH 去兑换 Arbitrum 的 ETH。如许一来,对 LP 来讲,其在 Optimism 池的 ETH 数目变多,在 Arbitrum 池的 ETH 数目变少,以此到达经历套利举止平稳震动性的手段。

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其它,在 Connext 到差何人都也许煽动本人的路由器来供应震动性。如许致使震动性不会被蚁合——一些路由器能够超负荷,一些路由器能够门可罗雀。因而,Connext 又提议了震动性拍卖的观念 (Liquidity Auctions),即动静地搜求供应最低本钱的路由器。
在施行转账时,用户向搜集播送想要的发送或接管震动性。路由器会直接向用户提交密封式的报价 (Sealed Bids),以最廉价格告竣转账。这有点宛如于 Uber 将用户与价钱最低的司机协同。

小结

对于 L1、L2 的互职掌性题目,上述四个 L2 计划都采取了好像的思绪,即引入震动性供应者,将多笔买卖蚁合为一笔买卖施行解决。面临震动性供应者的资本效益题目,各个名目采取的束缚步骤有所分别、各有好坏。

整体来看,因为各 L2 计划的采取率有限,上述互职掌性的计划本质运用效益何如,仍要始末适用性的检查。

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以太坊

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Uniswap 一种简洁的无代币交流合同,被称为去重心化的 Shapeshift 可能 Bancor,已在主网上煽动。用 Vyper 写稿,Gas 嘱咐奇低非常。UniswapUniswap.ExchangeUniswap.infoUniswap V2Uniswap V1UNIUniswap V3UNI Grants察看更多Optimism

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Optimism 旨在以太坊上设立立即买卖和可增添的智能合约。他们在 Layer2 创造 OVM,旨在与以太坊 Layer1 合营运用,以理睬实行更多的买卖而无需施行平安性调和。此前,团队于 2019 年 10 月在 Devcon V 与 Uniswap 一齐演示。 Optimism 团队研发的 Optimistic Ethereum 扩容计划,是具备无需誊写智能合约就具备完好的跨层移植机能的扩容束缚计划。Optimistic RollupOptimistic RollupsOptimisticOptimismOptimstic RollupOptimistic EthereumEthereum OptimismOptimism EthereumOptimistic OracleZK-Optimistic Rollup察看更多Arbitrum

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Arbitrum 是由以太坊链上合约治理的链下合同。为使本人的运用恐怕在 Arbitrum Rollup 上运转,dApp 的开拓者须要用 Solidity 编写一配合约,尔后将这些合约编译成也许在 Arbitrum 假造机上运转的可实行代码。运转速率会更快。Arbitrum RollupArbitrum察看更多路印

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路印 Loopring 是新一代去重心化买卖拉拢合同,采取去重心化岁月,供应零严重的代币买卖所形式,并理睬多家买卖所经历比赛,对一样的定单施行链外拉拢及链上结算,它将具备束缚现有重心化买卖所形式的一些固有严重。 最新宣告的路印合同 3.0 联结了革新的区块链岁月和零学识解释(ZKPs)加密岁月来光鲜普及迷糊量每秒近千笔买卖(TPS),大大选拔和优化去重心化买卖所的买卖争持本钱和比赛力。路印合同Loopring路印合同 3.0路印Loopring ExchangeLoopring.ioLoopring PayLRC路印买卖所Loopring 3.6路印合同3.6察看更多Polygon

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Polygon 过去叫做 Matic Network,摆设成为以太坊链上首个 Layer 2 束缚计划蚁合器,为以太坊建立一个模块化、通用、矫捷的扩容框架。 Polygon 被界说为首个组织化、便于运用的以太坊扩容及原形措施开拓平台。其中心组件是 Polygon SDK,一个模块化、矫捷的开拓框架,援助建立和延续两种干流扩容途径: Secured chains 即二层链,可依靠以太坊搜集的平安性,无需设立本人的考证机制。除方今已告竣的 Plasma chains ,Polygon 改日还将援助其余 Layer 2 扩容计划,如 Optimistic Rollups、zk Rollups、Validium 等,这将使 Polygon 成为以太坊链上首个 Layer 2 蚁合器。从用例来讲,这一方位比拟实用于须要最高平安级其余运用和哪些很难自行搭建考证机制的新兴名目。 Stand-alone chains 即侧链,可搭建自力于以太坊的侧链,侧链搜集具有本人的考证机制,将全面认真自己的搜集平安,但也能够供应更好的自力性和矫捷性。从用例来看,这一方位比拟实用于不须要最高平安级其余名目(比方嬉戏类)和具备重大社区力气的名目(恐怕自行设立一个充实去重心化且平安的考证机制)。 Polygon 旨在为一齐现存的以太坊扩容计划赋能,从内部下手,接续探访以太坊的扩容之道。MATICMatic NetworkPolygonPolygon NetworkPolygon SDKPolygon Studios察看更多centre

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区块链一站式金融工作机构 Circle 基于开源架构 CENTRE 推出 USD Coin 通证,比特陆地协作开拓,与美元挂钩,催促区块链岁月在支出周围中得运用和基于智能合同平台的金融买卖,如通证化的证券、借贷、财产买卖等。 USD Coin 浮现,为用户供应了购置和运用通证化的法订货币施行支出和假造钱币买卖的束缚计划。基于 CENTRE 开拓并遭到 CENTRE 搜集一系列战术的禁锢,进而保证了检察的自力性和 Circle 的工作品质。最要害的是,USDC 是 Full Reserve 形式,即和托管的美元金额对应,不超发且也许保险美元提现。 USDC 夸大买卖合规性,准予符合前提的金融机构参预买卖,全面在美法令律法例编制下,受 CENTRE 搜集各项限制的局部,胜利设立了紧闭的生态体例和财产岁月,进而进一步选拔通明度。USDCUSDCoin察看更多StarkWare

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区块链秘密束缚计划供应商 StarkWare,总部位于以色列内坦亚 Netanya,公司两位配合开创人 Eli Ben-Sasson 和 Alessandro Chiesa 也是 ZCash 开创人。其首要宗旨是进一步扩张以色列理工学院研发的 zk-Starks 攻破性区块链秘密束缚计划。其不断了零学识解释合同吝惜区块链上的讯息秘密,一方面也许援助将海量数据收缩成为更小的模范,另外一方面也比量子计划更高效、通明和平安。一大上风即是在解释秘密讯息的同时,保证计划完好性且无需糜费洪量算力。 投资方囊括 Pantera、Floodgate、Polychain Capital、MetaStable、Naval Ravikant、ZCash、比特陆地,和以太坊配合开创人 Vitalik Buterin 等。StarkWareStarkExStarkEX 2.0StarkNet察看更多dYdX

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dYdX 是寰球首个去重心化数字钱币衍生品买卖平台,Coinbase 首席实行官 Brian Armstrong、Abstract Ventures 首席实行官 Scott Belsky 等著名投资者也参预了投资。 dYdX 旨在经历去重心化岁月来设立更加怒放、通明和平安的金融产物,将在其平台上开拓符合禁锢的观点。dYdX 怒放合同以 0x、以太坊为原形,由智能合约启动,方今处于尝试阶段。dYdX察看更多Offchain Labs

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Offchain Labs 设立了 Arbitrum 平台,以开释智能合约的一块后劲。Arbitrum 运转在以太坊上,并与原生的以太坊合约与通证明现便利的互职掌性。与以太坊分别,不管合约运用几何代码、保存或计划,本钱都是固定的。合约参预者之外的任何人,都不行看到其代码或其内部状况。惟有合约的大家动作,才干被全国看到。开拓者与用户经历链路束缚计划的简洁与平安性,取得了链下束缚计划的秘密和低本钱。Offchain LabsArbitrum RollupArbitrumArbitrum Burner察看更多Connext

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Connext 基于第二层的扩容平台,搀扶以太坊名目告终百万级用户区块链运用,为其用户供应神速买卖。Connext察看更多Hermez

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Hermez 是以太坊扩容束缚计划岁月团队 iden3 推出基于 ZK Rollup 观念的扩容搜集。其特性囊括运用零学识解释的 ZK Rollup 扩容计划,也许保证链上数据的可取得性,据团队预估也许为以太坊搜集选拔到 2000 笔每秒的买卖速率。Hermez察看更多DeversiFi

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DeversiFi,独一的高速、去重心化买卖平台,买卖者也许直接从他们的个人钱包,平安实行任何周围的定单。跟着 DeversiFi 逐步也许与现有的重心化买卖平台比赛,团队正在阻塞 Ethfinex.com,并发端向全面去重心化过渡。 Ethfinex 于 2017 年推出,以社区为主宰,埋头于开拓宣传式岁月,和勉励练习、买卖、理会区块链最具革新性名目的平台。在往日的两年中,团队从来在勤奋满意专科买卖者的需要,不浸染速率、平安性等等。个中,他们填补了在全面宣传式生态体例中运转所需的框架,参预者也许经历异常的 DAO、鼎新的 Nectar(NEC)通证经济框架,共通为平台的方位做出奉献,更好地为 DeFi 社区工作。 奠定这一滋长的原形是 Ethfinex Trustless,自推出此后,已数次迭代,具有崭新的计算、用户界面和钱包集成,并增加了很多革新的通证,囊括 WBTC、DAI,和去重心化的场应酬易机能。 此刻,团队摆设经历崭新的 DeversiFi 接续这一工作,将其选拔到新的水准,并设立原形措施,催促向更加怒放的、去重心化的金融全国过渡。将 Defi 与 Diversify 联结起来,Ethfinex Trustless 晋级成为 DeversiFi。NECDeversiFinecDAODVF察看更多以太坊 USDC DeFi DAI Uniswap dYdX StarkWare Layer 2 EVM Loopring DeversiFi Connext Optimistic Rollup Layer 1 Optimism Arbitrum Hermez Polygon

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