Autor original: Zeke, pesquisador da YBB Capital
TLDR
Agglayer é o componente central do Polygon 2.0, unificando blockchains descentralizados agregando e garantindo transações atômicas entre cadeias. Seu objetivo é fornecer uma experiência de usuário perfeita no nível de cadeia única e resolver os problemas de liquidez e dispersão de estado do ecossistema blockchain existente.
Agglayer usa um novo mecanismo de verificação chamado prova pessimista, que assume que todas as cadeias de acesso são inseguras e, em última análise, usa prova de conhecimento zero para garantir a correção das operações entre cadeias.
Agglayer é mais conciso e eficiente, e sua forma final alcançará uma abstração de cadeia mais ideal e estará mais alinhada com a definição da próxima geração da Web3.
1. Agglayer é derivado da era modular
1.1 Introdução ao Agglayer
Agglayer é um dos principais componentes do Polygon 2.0. O "Agg" em seu nome de protocolo é a abreviatura da palavra inglesa "agregação", e o nome completo em chinês é camada de agregação. O papel deste protocolo é essencialmente o mesmo dos protocolos de interoperabilidade de cadeia completa, como Layerzero e Wormhole. Seu objetivo é conectar o mundo fragmentado do blockchain. Mas existem algumas diferenças entre os dois em termos de ideias de construção. Em termos leigos, os protocolos tradicionais de interoperabilidade de cadeia completa são mais como empresas de engenharia que constroem pontes em todos os lugares, projetando e construindo pontes para diferentes cadeias ou protocolos (entre eles, a adaptação). de cadeias heterogêneas é mais difícil) conseguir a interconexão. Agglayer, como o próprio nome sugere, é mais parecido com uma "rede local" composta por um switch. A cadeia de conexão só precisa inserir um "cabo de rede" (à prova de ZK) para acessar a "rede local" e trocar dados. Mais rápido, mais fácil de usar e mais interoperável do que cruzar pontes em qualquer lugar.
1.2 Sequenciamento de Validade Compartilhada
A ideia do Agglayer deve muito ao projeto de Sequenciamento de Validade Compartilhada da Umbra Research, que visa alcançar a interoperabilidade atômica entre cadeias cruzadas entre vários Rollups Otimistas. Ao compartilhar o sequenciador, todo o sistema pode lidar uniformemente com a ordem das transações e a publicação da raiz do estado de vários Rollups, garantindo atomicidade e execução condicional.
A lógica de implementação específica requer três componentes:
Sequenciador compartilhado que aceita operações entre cadeias: recebe e processa solicitações de transações entre cadeias;
Algoritmo de construção de blocos: O sequenciador compartilhado é responsável por construir blocos contendo operações cross-chain para garantir a atomicidade dessas operações;
Provas de fraude compartilhadas: Compartilhe mecanismos à prova de fraude entre rollups relacionados para impor operações entre cadeias.
Esta figura mostra o processo de funcionamento do contrato MintBurnSystemContract ao compartilhar um sequenciador.
Porque o Rollup atual tem basicamente a função de transmitir mensagens em ambas as direções entre a Camada 1 e a Camada 2, além de outras pré-compilação especiais. Assim como mostrado na imagem acima, a Umbra adiciona apenas um sistema cross-chain simples composto de contratos MintBurnSystemContract (Burn e Mint) para completar os três componentes.
processo de trabalho
1. Operação de gravação na cadeia A: Qualquer contrato ou conta externa pode chamá-la, e será gravada no burnTree após sucesso;
2. Operação Mint na cadeia B: O classificador registra no mintTree após a execução bem-sucedida.
Invariantes e consistência
Consistência das raízes Merkle: As raízes Merkle de burnTree na cadeia A e mintTree na cadeia B devem ser iguais, para que a consistência e a atomicidade das operações entre cadeias possam ser garantidas.
Neste design, os Rollups A e B compartilham um sequenciador. Este sequenciador compartilhado é responsável por publicar os lotes de transações e reivindicar as raízes de estado de ambos os Rollups para Ethereum. O classificador compartilhado pode ser um classificador centralizado, como a maioria dos classificadores Rollup atuais da Camada 2, ou um classificador descentralizado como o Metis. O ponto chave no sistema geral é que o sequenciador compartilhado deve publicar o lote de transações e reivindicar a raiz do estado de ambos os rollups para L1 na mesma transação.
O sequenciador compartilhado recebe transações e constrói blocos para A e B. Para cada transação em A, o sequenciador executa a transação e verifica se ela interage com o MintBurnSystemContract. Se a transação for executada com sucesso e interagir com a função de gravação, o sequenciador compartilhado tentará executar a transação mint correspondente em B. Se a transação mint for bem-sucedida, o sequenciador compartilhado inclui a transação burn em A e a transação mint em B; se a transação mint falhar, o sequenciador compartilhado exclui ambas as transações.
Simplificando, o sistema é uma simples extensão dos algoritmos de construção de blocos existentes. O sequenciador executa transações e insere transações acionadas por condição de um Rollup para outro. Quando a cadeia principal realiza a verificação à prova de fraude, ela só precisa garantir que a gravação da cadeia A e a conversão da cadeia B estejam corretas (ou seja, o acima). Consistência de raiz Merkle). Nesse caso, vários Rollups tornam-se semelhantes a uma cadeia. Em comparação com Rollups de chip único, esse design fornece melhor suporte de fragmentação, soberania de aplicativo e interoperabilidade. Mas o problema oposto é que a carga sobre a verificação e ordenação dos nós é maior, e a probabilidade desta solução ser adotada ainda é muito baixa sob várias perspectivas, como distribuição de lucros e autonomia de Rollups.
1.3 Componentes principais do Agglayer
Ao absorver as soluções acima, o Agglayer fez melhorias mais eficientes e introduziu dois componentes principais: ponte unificada e prova pessimista.
Ponte Unificada: O fluxo de trabalho da Ponte Unificada consiste em coletar e resumir o status de todas as cadeias de acesso à camada de agregação, e a camada de agregação regenera um certificado unificado para Ethereum. Neste processo, existem três estágios de status: Pré-confirmação (. a pré-confirmação permite interações mais rápidas sob suposições de estado temporário), confirmação (confirmação para verificar a validade da prova submetida) e finalização, e finalmente a prova verifica a validade das transações para todas as cadeias de acesso.
Prova pessimista: Rollups conectados a um ambiente de múltiplas cadeias causarão dois problemas principais: 1. A introdução de diferentes validadores e mecanismos de consenso levarão a uma segurança complexa. 2. Rollups otimistas requerem 7 dias para receber pagamentos; Para resolver estes dois problemas, o Polygon introduz um novo método de prova de conhecimento zero, nomeadamente a prova pessimista.
A ideia da prova pessimista é assumir que todos os blockchains conectados ao AggLayer podem se comportar de forma maliciosa e fazer suposições do pior caso para todas as operações entre cadeias. AggLayer então usa provas de conhecimento zero para verificar a exatidão dessas operações, garantindo que mesmo que haja comportamento malicioso, a integridade das operações entre cadeias não pode ser comprometida.
1.4 Recursos
Sob esta solução, os seguintes recursos podem ser alcançados:
Token nativo. Ao usar o Unified Bridge, os ativos na camada de agregação são todos ativos nativos, sem nenhum token empacotado, e não há necessidade de uma fonte confiável de terceiros para cruzar a cadeia, e tudo é perfeito;
Mobilidade unificada. O TVL de todas as cadeias de acesso é compartilhado, o que também pode ser chamado de pool de liquidez compartilhada;
soberania. Comparado com a abordagem Optimistic Rollup acima para obter interoperabilidade por meio de sequenciadores compartilhados, o Agglayer tem melhor soberania e o AggLayer será compatível com sequenciadores compartilhados e soluções DA de terceiros. As cadeias conectadas podem até usar seus tokens nativos como gás;
Mais rápido. Ainda é diferente da solução Optimistic Rollup acima, não precisa esperar 7 dias pela cadeia cruzada;
Segurança. A prova pessimista só aceita ações corretas. Por outro lado, também garante que nenhuma cadeia possa retirar mais do que o montante depositado, garantindo assim a segurança do conjunto de ativos partilhados na camada de agregação;
baixo custo. Quanto mais cadeias conectadas à camada de agregação, menor será a taxa de prova paga ao Ethereum, porque esta é compartilhada uniformemente e a Agglayer não cobra taxas de protocolo adicionais.
2. Solução entre cadeias
2.1 Por que a cadeia cruzada é tão difícil?
Conforme mencionado acima, os propósitos do Agglayer e do protocolo full-chain são basicamente os mesmos, então qual é o melhor e o pior? Antes da comparação, talvez precisemos entender duas questões: 1. Por que o cross-chain é difícil? 2. Quais são as soluções comuns entre cross-chain?
Assim como o mais famoso problema do triângulo de cadeia pública, os protocolos de cadeia cruzada também possuem trilema de interoperabilidade. Devido à limitação da premissa de descentralização, o blockchain é essencialmente um estado de réplica que não pode receber informações externas. Embora a existência de AMM e oráculos compense a peça que falta no quebra-cabeça do DeFi, para protocolos de cadeia cruzada, esse problema é dezenas de vezes mais complicado. De uma certa perspectiva, nunca poderemos retirar quaisquer tokens reais da cadeia original. , portanto, existem vários tokens de empacotamento, como xxBTC e xxETH. No entanto, a lógica deste esquema de token empacotado é muito perigosa e centralizada, porque você precisa bloquear o BTC e ETH reais no endereço da cadeia original do contrato de ponte entre cadeias, e todo o design da cadeia cruzada também pode enfrentar incompatibilidade de ativos . Máquinas virtuais iguais e diferentes levam a incompatibilidade de protocolo, problemas de confiança, problemas de gasto duplo, problemas de latência e outros problemas. Para ser eficiente e reduzir despesas, a maioria das soluções cross-chain usa soluções de carteira com múltiplas assinaturas. Portanto, ainda hoje, muitas vezes você pode ver informações sobre xx tempestades em pontes entre cadeias. Agora vamos examinar mais de perto esse problema de uma perspectiva de nível inferior. A partir da conclusão do fundador da Connext, Arjun Bhuptani, os protocolos de cadeia cruzada só podem escolher dois dos três atributos principais a seguir para otimizar:
Falta de confiança: não precisa depender de nenhuma entidade de confiança centralizada e pode fornecer o mesmo nível de segurança que o blockchain subjacente. Os usuários e participantes não precisam confiar em nenhum intermediário ou terceiro para garantir a segurança e a correta execução das transações;
Extensibilidade: O protocolo pode ser facilmente adaptado a qualquer plataforma ou rede blockchain e não é restrito por arquitetura ou regras técnicas específicas. Isto permite que soluções de interoperabilidade suportem um amplo ecossistema de blockchain, em vez de apenas algumas redes específicas;
Generalização: O protocolo pode lidar com qualquer tipo de dados entre domínios ou transferência de ativos, não apenas limitado a tipos de transações ou ativos específicos. Isto significa que através desta ponte, diferentes blockchains podem trocar vários tipos de informações e valores, incluindo, entre outros, criptomoedas, chamadas de contratos inteligentes e outros dados arbitrários.
A classificação inicial de pontes de cadeia cruzada foi geralmente baseada em Vitalik e outros. Eles dividiram a tecnologia de cadeia cruzada em três categorias: bloqueio de tempo de hash, verificação de testemunha e verificação de relé (verificação de cliente leve). Arjun Bhuptani, as soluções cross-chain podem ser divididas em verificação nativa (sem confiança + escalabilidade), verificação externa (escalabilidade + versatilidade) e verificação nativa (sem confiança + versatilidade). Esses métodos de verificação são baseados em diferentes modelos de confiança e implementações tecnológicas para atender a diferentes requisitos de segurança e interoperabilidade.
Verificado nativamente:
A ponte de verificação local depende do mecanismo de consenso da cadeia de origem e da própria cadeia de destino para verificar diretamente a validade da transação. Esta abordagem não requer camadas adicionais de verificação ou intermediários. Por exemplo, algumas pontes podem aproveitar contratos inteligentes para criar lógica de verificação diretamente entre duas cadeias de blocos, permitindo que as duas cadeias confirmem transações através dos seus próprios mecanismos de consenso. A vantagem desta abordagem é o aumento da segurança, uma vez que depende diretamente dos mecanismos de segurança inerentes às cadeias participantes. No entanto, esta abordagem pode ser tecnicamente mais complexa de implementar, e nem todas as blockchains suportam verificação local direta.
Verificado externamente:
As pontes validadas externamente usam um validador de terceiros ou um cluster de validadores para confirmar a validade das transações. Esses validadores podem ser nós independentes, membros de consórcio ou alguma outra forma de participantes que operam fora das cadeias de origem e de destino. Essa abordagem normalmente envolve mensagens entre cadeias e lógica de verificação que é executada por entidades externas, em vez de ser tratada diretamente pelas próprias blockchains participantes. A verificação externa permite uma maior interoperabilidade e flexibilidade porque não está restrita a uma cadeia específica, mas também introduz uma camada adicional de confiança e potenciais riscos de segurança. (Embora exista um enorme risco de centralização, a verificação externa é o método cross-chain mais comum. Além de ser flexível e eficiente, também é de baixo custo.)
Verificado localmente:
A verificação nativa refere-se à verificação da cadeia de destino do status da cadeia de origem em interações entre cadeias para confirmar transações e executar transações subsequentes localmente. A prática comum é executar o cliente leve na cadeia de origem da VM da cadeia de destino, ou ambos em paralelo. A verificação nativa requer uma minoria honesta ou suposição de sincronização, pelo menos um retransmissor honesto no comitê (ou seja, uma minoria honesta), ou se o comitê não puder funcionar adequadamente, os próprios usuários deverão transmitir as transações (ou seja, uma suposição de sincronização). A verificação nativa é o método de comunicação entre cadeias com o mais alto grau de minimização de confiança, mas também é muito caro, tem baixa flexibilidade de desenvolvimento e é mais adequado para blockchains com alta similaridade de máquina de estado, como redes Ethereum e L2. ou entre blockchains desenvolvidos com base no Cosmos SDK.
Solução atual de cadeia cruzada "1"
Compromissos em diferentes aspectos levaram ao surgimento de diferentes tipos de soluções cross-chain, além de métodos de verificação. As soluções atuais de cadeia cruzada também podem ser divididas em múltiplas categorias, cada uma das quais adota métodos exclusivos para realizar troca de ativos, transferência e invocação de contrato.
Troca de tokens: permite aos usuários negociar um ativo em uma blockchain e receber outro ativo de igual valor em outra cadeia. Ao utilizar tecnologias como swaps atômicos e criadores de mercado entre cadeias (AMM), pools de liquidez podem ser criados em diferentes cadeias para realizar trocas entre diferentes ativos.
Ponte de Ativos: Este método envolve bloquear ou destruir ativos por meio de contratos inteligentes na cadeia de origem e desbloquear ou criar novos ativos por meio de contratos inteligentes correspondentes na cadeia de destino. Esta tecnologia pode ser dividida em três tipos com base na forma como o ativo é processado:
Modo de bloqueio/minting: Neste modo, os ativos na cadeia de origem são bloqueados e "ativos de ponte" equivalentes são cunhados na cadeia de destino. Quando a operação reversa é executada, os ativos de ponte na cadeia de destino são destruídos para desbloquear a cadeia de destino. cadeia de origem.
Modo de destruição/minting: Neste modo, os ativos na cadeia de origem são destruídos e uma quantidade igual dos mesmos ativos é cunhada na cadeia de destino;
Modelo de bloqueio/desbloqueio: Este método envolve bloquear um ativo na cadeia de origem e, em seguida, desbloquear o ativo equivalente em um pool de liquidez na cadeia de destino. Estas pontes de activos atraem frequentemente liquidez ao oferecer incentivos como a partilha de receitas.
Pagamento nativo: permite que aplicativos na cadeia de origem acionem operações de pagamento usando ativos nativos na cadeia de destino e também possam acionar pagamentos entre cadeias em outra cadeia com base nos dados de uma cadeia. Este método é usado principalmente para liquidação, que pode ser baseada em dados de blockchain ou eventos externos.
Interoperabilidade de contrato inteligente: permitir que contratos inteligentes na cadeia de origem chamem funções de contrato inteligente na cadeia de destino com base em dados locais para implementar aplicações complexas entre cadeias, incluindo troca de ativos e operações de ponte.
Ponte Programável: Esta é uma solução avançada de interoperabilidade que combina ponte de ativos e recursos de mensagens. Quando os ativos são transferidos da cadeia de origem para a cadeia de destino, as chamadas de contrato na cadeia de destino podem ser imediatamente acionadas para implementar uma variedade de funções entre cadeias, como penhor de capital, troca de ativos ou armazenamento de ativos em contratos inteligentes no destino. corrente.
2.2 Agglayer terá mais vantagens no futuro
Aqui comparamos o Agglayer com os protocolos de cadeia completa atuais, tomando como exemplo o LayerZero, o protocolo de cadeia completa mais influente. O protocolo adota uma versão melhorada de verificação externa, nomeadamente LayerZero, que transforma a fonte de verificação de confiança em duas entidades independentes - oráculos e repetidores, para colmatar as deficiências da verificação externa da forma mais simples. A solução cross-chain é uma solução de ponte programável que pode realizar uma variedade de operações. Falando logicamente, parece que o chamado triângulo impossível foi quebrado de forma concisa e organizada. De uma grande perspectiva narrativa, LayerZero tem a oportunidade de se tornar o centro de cadeia cruzada de toda a Web3, e é bastante adequado para problemas como fragmentação de experiência e fragmentação de liquidez causada pela explosão da cadeia na era modular. é por isso que o VC chefe quer estar aqui. A principal razão para apostas malucas em quase-protocolos.
Mas qual é a situação real? Não vamos falar sobre as várias operações recentes de lançamento aéreo da Layerzero. Do ponto de vista do desenvolvimento, é realmente muito difícil para este tipo de protocolo atingir a situação ideal de conectar toda a Web3, e a questão da descentralização é questionável. Na versão V1 inicial, a máquina oráculo usada pelo LayerZero foi realmente hackeada e teoricamente havia uma possibilidade da máquina oráculo fazer o mal (em relação a isso, Wormhole usava organizações da indústria como nós guardiões, o que era frequentemente criticado), até a versão V2. O nascimento da Rede de Verificação Descentralizada (DVN) acalmou as críticas nas redes sociais, mas também se baseia num grande número de recursos do lado B.
Por outro lado, o desenvolvimento de protocolos de cadeia completa também envolve os protocolos, formatos de dados e lógica de operação de cadeias heterogêneas, bem como as questões de chamada de diferentes contratos inteligentes. Para realmente concretizar a interoperabilidade Web3, é necessário não apenas seus próprios esforços, mas também a colaboração de vários projetos. Se você usou o LayerZero inicial, deve ser fácil descobrir que ele basicamente suporta apenas cadeias cruzadas da cadeia pública EVM, e não há muitos projetos ecológicos que apoiem toda a cadeia. O mesmo acontece com o Agglayer, mas em termos de interoperabilidade, o Agglayer suporta latência ultrabaixa e interoperabilidade assíncrona, que é mais parecida com a Internet que usamos todos os dias do que com o protocolo de cadeia completa.
Em resumo, a agregação Agglayer é semelhante à forma como a cadeia única é usada, que é globalmente mais concisa, eficiente e alinhada com a tendência modular atual. No entanto, não existe actualmente uma superioridade absoluta entre os dois. O protocolo de cadeia completa ainda tem a mais ampla liquidez, ecologia, iniciativa mais forte e a vantagem de um desenvolvimento relativamente maduro. A vantagem do Agglayer reside na verdadeira agregação de Camada 1 e Camada 2 mutuamente hostis, quebrando o jogo de soma zero entre diferentes projetos de cadeia pública na era da explosão da cadeia, descentralizando a liquidez e os usuários, permitindo interação multi-chain de baixa latência, e nativamente Com a abstração da cadeia, os pools de liquidez compartilhada não exigem tokens empacotados, o que será uma oportunidade muito boa para cadeias de cauda longa e cadeias de aplicativos. Portanto, no longo prazo, Agglayer é atualmente a solução cross-chain mais promissora. Projetos semelhantes atualmente em fase de desenvolvimento incluem a “Join-Accumulate Machine” da Polkadot. Definitivamente haverá mais soluções semelhantes no futuro. Agora passou de monolítico para módulo, e o próximo passo será a convergência.
3. Ecologia conectada por Agglayer
Como ainda está em seus primórdios, não existem muitas cadeias de acesso para o Agglayer. Aqui estão três projetos principais:
3.1 Camada X
X Layer é um projeto Ethereum Layer 2 baseado no Polygon CDK. Ele conecta as comunidades Ethereum e Ethereum, permitindo que qualquer pessoa participe de um ecossistema on-chain verdadeiramente global. Como cadeia pública da bolsa líder, após ser conectada ao Agglayer, trará ampla liquidez aos projetos da camada de agregação. Como camada de acesso para usuários comuns, a carteira OKX Web3 também pode fornecer melhor suporte para Agglayer.
3.2 União
Union é uma camada de infraestrutura de conhecimento zero construída no Cosmos, um projeto usado para mensagens gerais, transferências de ativos, NFTs e DeFi. Baseia-se na verificação de consenso e não depende de terceiros confiáveis, oráculos, assinaturas múltiplas ou MPC. Como uma cadeia de acesso, após entrar na camada de agregação, uma conexão profunda entre EVM e Cosmos é realizada, pois somente usando Union como gateway IBC pode se conectar ao Union e depois ao IBC, reunindo assim as duas ecologias modulares que foram separadas uma da outra .
3.3 Velocidade
Astar Network é uma rede de empresas japonesas e globais, projetos de entretenimento e jogos dedicados à promoção da "Web3". Ele fornece soluções de blockchain personalizáveis utilizando máquinas virtuais cruzadas alimentadas por Polygon e Polkadot. Sendo a primeira cadeia totalmente integrada da Agglayer, este projeto terá acesso direto a dezenas de bilhões de dólares em pools de compartilhamento de liquidez e alcançará um crescimento real de usuários.
referências
1. Entenda a interoperabilidade do blockchain em um artigo: https://blog.chain.link/blockchain-interoperability-zh/
2.AggLayer: Por que a solução de escalabilidade da Polygon é uma virada de jogo em 2024?：
https://www.antiersolutions.com/agglayer-why-polygons-scalability-solution-is-a-game-changer-in-2024-beyond/
3. A era da agregação está chegando: https://polygon.technology/agglayer
4.Sequenciamento de validade compartilhada: https://www.umbraresearch.xyz/writings/shared-validity-sequencing
5. União: https://www.rootdata.com/zh/Projects/detail/Union?k=MTAxMjY%3D