作者：YBB Capital研究員Ac-Core；編譯：0xjs@金色財經

TLDR：

  • 由於缺乏統一標準，不同區塊鏈的架構和共識機制各異，跨鏈資產轉移過程複雜且成本高昂。現有的第三方橋接面臨信任和安全挑戰，中心化橋接需要保持流動性，將成本轉嫁給用戶。一鍵發鏈，類似於解決三難困境，是資產橋接的一種折衷方案。

  • 市場成熟度以OP Stack和Superchain爲先，Base是成功典範。AggLayer原生兼容以太坊，更容易被接受，但需要保證聚合過程的安全可靠。Elastic Chain的成功取決於ZKSync的發展，短期看好OP，長期看好ZK。

  • 在行業創新不足的背景下，DeFi 仍是 Rollups 的主要應用場景。目前 DePIN、RWA 和大型 GameFi 項目在 Rollups 上出現的可能性較小，而 SocialFi 和 NFT 市場可能會出現，但市場熱度尚不確定。區塊鏈整體呈現馬太效應，Rollups 無限增發的趨勢值得長期關注頭部，短期關注中下層。

1、連接島嶼鏈：橋的問題

在跨鏈轉移資產時，每條區塊鏈都有獨特的架構、共識機制、狀態證明和狀態轉換，缺乏統一的標準和互操作性，導致跨鏈通信和數據交換複雜。這些驗證過程通常過於昂貴，無法在鏈上執行。這一限制導致多方簽名委員會的激增，以驗證其他鏈的狀態。因此，沒有一個通用的去中心化標準或協議可以實現所有區塊鏈之間的互操作性，限制了資產在不同區塊鏈之間的自由流動。

爲了實現跨鏈資產轉移，出現了許多第三方橋接器，但這些橋接器面臨着與信任問題相關的重大網絡安全挑戰。即使中心化橋接器能夠確保完全安全，它們仍需要在每條集成鏈上保持足夠的流動性，從而將這些運營成本轉嫁給用戶。目前，無法滿足原生的去中心化資產橋接以及第三方橋接器的信任難度，使得 ZKsync、Polygon 和 Optimism 推出了更原生的解決方案，例如 Elastic Chain、AggLayer 和 Superchain Explainer，以實現本地化的多鏈擴展。

2、ZKsync3.0：Elastic Chain

圖片來源：zksync.mirror

2023 年，ZKsync 背後的主要開發公司 Matter Labs 發佈了 ZK Stack，這是一個工具包，允許開發人員基於 ZKsync 技術構建自己的區塊鏈。本質上，這些自定義鏈將通過 Elastic Chain 互連，將 ZKsync 3.0 從單個以太坊 L2 轉變爲 Elastic Chain。

ZKsync 3.0 協議核心升級於 2024 年 6 月 7 日發佈，是迄今爲止 ZKsync 最複雜的升級。它將 ZKsync L1 橋重新配置爲共享路由器合約，以支持不斷擴展的可互操作 ZK 鏈網絡。ZK Stack 框架實現了鏈間原生、去信任、低成本的互操作性。

Matter Labs 表示，“Elastic Chain 是由 ZK Chain（rollups、validiums 和 volitions）組成的可無限擴展的網絡，通過數學驗證方法確保其安全性，並在統一直觀的用戶體驗下實現無縫互操作性。它旨在使 ZKsync 生態系統內的互操作性更加順暢和高效。”

2.1 Elastic Chain架構

Elastic Chain 並不完全依賴 ZK 技術，也不能簡單地爲其他非 ZK 多鏈系統添加 ZK 證明“補丁”。總體上，其網絡通過三個組件實現：ZK Router、ZK Gateway 和 ZK Chains。

1. ZK Router：

  • 核心路由機制： ZK Router 是 ZKSync 3.0 架構的主要路由組件，負責管理和協調網絡中不同鏈和節點之間的通信和數據傳輸。

  • 跨鏈通信：使用高效的跨鏈通信協議，ZK Router 可確保不同鏈之間快速、安全的數據傳輸，增強整體網絡的互操作性和性能。

2. ZK Gateway：

  • 入口和出口節點： ZK Gateway 作爲 ZKSync 3.0 網絡的入口和出口節點，處理外部區塊鏈（例如以太坊主網）和 ZKSync 網絡之間的交互。

  • 資產橋接：負責外部區塊鏈與ZKSync網絡之間的資產橋接和轉移，保證不同鏈之間的資產安全、高效地流動。

  • 交易聚合：將用戶交易聚合成批次，然後生成零知識證明，提交給外部區塊鏈進行驗證，減少鏈上數據負載和交易費用。

  • 中間件：可以理解爲部署在以太坊與ZK Chains之間的中間件，實現ZK Chains之間全面的互操作。

3. ZK Chains：通過生成和驗證零知識證明來確保交易的有效性和安全性，並將結果提交給 ZK Router 進行Rollup和協調。它們通過 ZK Gateway 與 L1 智能合約互連，完全獨立、可定製，並使用 ZK Stack 構建。

據 ZKsync 介紹，Gateway 是 Elastic Chain 的關鍵組件，實現了 ZK Chains 到以太坊的無縫結算。通過 Gateway 向以太坊提交證明和數據，可以實現以下優勢：

  • 跨批次和跨鏈證明合成：降低 L1 驗證成本。

  • 狀態增量壓縮：壓縮發送到網關的小批量數據，並有效地將其大批量轉發到 L1。

  • 更快的最終性：驗證鏈證明並防止低延遲跨鏈橋接的衝突，並通過大量驗證者的質押來增強。Z K 鏈不需要信任其他鏈。

  • 活躍度：每個 ZK 鏈的活躍度由其驗證者獨立管理；網關不會影響其活躍度。鏈可以自由離開網關。

  • 抗審查：跨鏈強制交易將比常規的 L1 抗審查交易更便宜，從而使所有用戶都更容易使用。

ZK Chains無需使用 ZK 網關，可以直接結算到以太坊，自由選擇離開 ZK 網關網絡，而不會影響其鏈的安全性。它們可以在使用 ZK 網關和直接結算到以太坊之間切換。ZK 網關將由去中心化、無需信任的驗證者集羣運營，以確保網絡彈性和可靠性。參與此去中心化驗證過程需要 ERC20 代幣。ZKSync 網絡治理將爲此目的指定一個代幣（可能是 ZK 代幣）。

驗證者將收取橋接費和發佈到 ZK 網關的狀態增量數據的每個字節的費用。這激勵了驗證者加入 ZK 網關，因爲他們的收入可以隨着鏈上交易的價值增加而成倍增加。此外，由於驗證者提供的重新壓縮服務，通過 ZK 網關結算數據將比直接在以太坊網絡上結算更便宜，這可能是大多數 ZK 鏈可能選擇加入的原因。

3、Polygon 2.0：Agglayer

圖片來源：Polygon Agglayer

3.1 Agglayer設計的起源

與OP Stack和ZK Stack類似，使用Polygon CDK創建的區塊鏈可以直接集成到Agglayer中，利用其統一的橋接和安全服務實現與其他區塊鏈的互操作性。這構成了Polygon 2.0的核心架構。

Agglayer 的核心思想源自 Umbra Research 提出的共享有效性排序 (Shared Validity Sequencing) 設計。該設計旨在實現多個 Optimistic Rollup 之間的原子跨鏈互操作性。通過使用共享排序器，系統可以統一處理多個 Rollup 的交易排序和狀態根發佈，確保原子性和條件執行。

爲了實現這一點，需要以下三個要素：

  • 共享排序器：接收並處理跨鏈交易請求。

  • 區塊構建算法：共享排序器負責構建包含跨鏈操作的區塊，並保證其原子性。

  • 共享欺詐證明：在相關 Rollup 之間實現共享欺詐證明機制，以執行跨鏈操作。

由於現有的Rollups已經具備了Layer 1和Layer 2之間雙向消息傳遞的能力，因此Umbra僅僅添加了一個MintBurnSystemContract（Burn和Mint）來對這三個組件進行補充。

工作流程：

  • 鏈 A 上的 Burn 操作：可由任何合約或外部賬戶調用，成功後記錄在 burnTree 中。

  • 鏈B上的Mint操作：由sequencer成功執行後，記錄在mintTree中。

不變量和一致性：

  • Merkle Roots 一致性：鏈 A 上的 burnTree 和鏈 B 上的 mintTree 的 Merkle Roots 必須完全相同，以保證跨鏈操作的一致性和原子性。

系統操作：

  • 共享排序器負責將兩個 Rollup 的交易批次和聲明的狀態根發佈到以太坊。它可以是中心化的，也可以是去中心化的（比如 Metis）。排序器接收交易併爲 Rollup A 和 B 構建區塊。如果 A 上的交易與 MintBurnSystemContract 交互成功，它會嘗試在 B 上執行相應的 Mint 交易。如果 Mint 交易成功，則它同時包括 A 上的 Burn 交易和 B 上的 Mint 交易；如果失敗，它會排除這兩筆交易。

3.2 Agglayer 核心組件：

在Polygon 2.0的Agglayer中，Unified Bridge和Pessimistic Proofs是其核心組件。

1. Unified Bridge

技術框架：

  • 跨鏈通信： Unified Bridge的核心是實現不同鏈之間的無縫通信，通過跨鏈通信協議實現不同Layer2解決方案與以太坊主網之間的數據和資產轉移。

  • 流動性聚合：該橋聚合了來自不同 Layer2 解決方案的流動性，允許用戶在鏈之間自由轉移資產，而不必擔心流動性碎片化。

實現邏輯：

  • 消息傳遞： Unified Bridge通過消息傳遞機制實現跨鏈通信，消息包含相關交易信息，通過橋接協議在鏈間傳遞。

  • 資產鎖定與釋放：當用戶在某條鏈上鎖定資產時，Unified Bridge 會在目標鏈上釋放等值的資產。此過程使用智能合約來確保安全性和透明性。

  • 互操作性協議：爲了確保不同鏈之間的互操作性，Unified Bridge 使用標準化的互操作性協議。這些協議定義瞭如何處理跨鏈交易、驗證交易有效性以及解決潛在衝突。

資料來源：Aggregated Blockchains: A New Thesis

2. 悲觀證明（Pessimistic Proofs）

技術框架：

  • 安全性：悲觀證明是一種旨在防止欺詐交易的安全措施。它在交易驗證期間引入了額外的驗證步驟，以確保所有交易均有效。

  • 延遲驗證：與樂觀證明不同，悲觀證明假設交易可能是惡意的，並在確認之前進行全面驗證。

實現邏輯：

  • 初步驗證：交易提交後，系統立即進行初步驗證，包括檢查交易基本信息、簽名有效性等。

  • 深度驗證：通過初步驗證後，交易進入深度驗證階段，系統調用一系列智能合約來檢查交易的複雜度和潛在風險。

  • 爭議解決：如果在驗證過程中發現任何問題，系統將觸發爭議解決機制。這允許用戶和驗證者提交額外的證明來解決爭議並確保交易的最終有效性。

Agglayer 通過整合 Unified Bridge 和 Pessimistic Proofs，提供了高度安全、可擴展且可互操作的區塊鏈環境。這些組件不僅增強了系統的安全性，還簡化了跨鏈交易，讓用戶更輕鬆地跨鏈交互。更多詳情可參考 YBB Capital 此前文章《從模塊化到聚合：探索 Polygon 2.0 的 Agglayer 核心》。

4、Optimism：Superchain解釋者

2023 年，Optimism 率先開闢了一鍵布鏈之路，其初始項目爲 OP Stack，爲統一網絡建立了標準。OP Stack 是以太坊擴容解決方案 Optimism Superchain 的啓動平臺，也是使用 OP Stack 構建的所有 L2 之間交互和交易的樞紐。

Optimism Superchain 共享通用的 OP Stack 開發堆棧、橋接、通信層和安全性，確保各個鏈可以協調並作爲一個單元運行。此結構可以分爲五個不同的層，每個層都有其特定的目的和功能：

  • 數據可用性層：基於 OP 堆棧確定鏈的原始輸入的主要來源，主要通過以太坊 DA。

  • 排序層：控制如何收集和轉發用戶交易，通常由單個排序器管理。

  • 派生層：將原始數據處理成執行層的輸入，主要使用Rollup技術。

  • 執行層：定義系統狀態結構和轉換功能，以以太坊虛擬機（EVM）爲中心模塊。

  • 結算層：允許外部區塊鏈通過基於證明的故障驗證來查看 OP Stack 鏈的有效狀態。

與 Elastic Chain 和 Agglayer 相比，Optimism Superchain 是最早進入市場的，佔據了相當大的份額。值得注意的是，基於它推出的Base，佔了每日 gas 支出的很大一部分，反映了其較高的鏈上活躍度。

來源：Dune Optimism — Superchain鏈上數據

5、關於一鍵發鏈的主觀想法

5.1 AggLayer、Superchain、Elastic Chain競爭分析

（本部分內容僅代表作者個人觀點。）

以上三個擴容方案延續了各自 Rollup 擴容的敘事，從市場成熟度來看，OP Stack 和 Superchain 率先佔領市場，Base 則是其中最成功的代表。

AggLayer 在原生兼容性方面具有優勢，可以直接在現有的以太坊網絡上運行，而無需對底層協議進行重大修改。這使得它更容易被現有的以太坊用戶和開發者接受。挑戰在於確保聚合過程的安全性和可靠性。

對 Elastic Chain 的初步判斷，是看 ZKsync 生態的發展和社區建設，如果 ZKsync 自身發展不起來，Elastic Chain 可能在吸引開發者和維持社區熱情方面面臨挑戰，從市場和技術兩個角度看，短期看好 OP，長期看好 ZK。

然而，這三種解決方案的固有問題是 Rollup 相對中心化的特性。最近，基於 Rollup 的擴展解決方案已成爲潛在的競爭對手。它將排序器直接轉移到 L1，即以太坊本身，從而消除了對 L2 的額外排序器或複雜驗證步驟的需求。儘管存在一些潛在的 MEV 問題，但這種更原生的擴展方法值得關注，以備將來的發展。

來源：ZKsync — Elastic Chain簡介

5.2 Rollup的未來趨勢和應用創新

總體而言，隨着“一鍵發鏈”的推廣，Rollup 作爲以太坊主要擴容方案的數量將不斷增加。即便 2023 年比特幣生態繁榮，其非原生擴容也借用了許多以太坊擴容理念。在市場創新有限的情況下，Rollup 應用創新和影響可能會受到限制。

對於每條 VM 鏈來說，無論市場如何變化，TVL 都是一個關鍵指標，因此最早的應用可能是各種 DeFi 協議。此外，還可能出現 SocialFi 協議和 NFT 交易市場。

其他領域，DePIN 在 Rollup 和 L1 上可能發展得比較喫力，Solana 上可能會出現領頭羊。RWA 概念在 L1 上發展的可能性較大，在 Rollup 上信心不足。GameFi 也會興起，但大型遊戲只有在以 GameFi 爲核心的 Rollup 上纔有機會。因此，目前最確定的應用還是 DeFi 相關的。

然而，區塊鏈行業馬太效應明顯，隨着多鏈時代的到來，資源將向頭部項目集中，強者恆強，弱者淘汰。

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