原文標題：The Current State of Layer 2 Bridges
作者 ：Andreas Freund
原文編譯：Kyle，DeFi 之道
我們生活在一個多鏈的世界，數十億美元的資產價值鎖定在 100 多條鏈上。而這些區塊鏈資產的所有者的行為就像他們在傳統金融中的資產一樣：他們正在尋找套利機會來賺錢。然而，與傳統金融世界不同，在傳統金融世界中，一個國家的資產可以在另一個國家的套利活動中使用，而無需通過可信賴的中介機構轉移資產，同樣的方法在很長一段時間內對區塊鏈都不起作用，原因有以下三個：
1）區塊鏈不能相互溝通；
2）由於公共區塊鏈的無信任性質，在特定區塊鏈進行套利需要所有相關資產都存在於該區塊鏈上；
3）並且在無信任區塊鏈之間沒有傳統金融中可信賴的中介。
為了解決區塊鏈上資本效率低下的問題，並在此過程中賺錢，有進取心的個人建立了區塊鏈橋樑來應對這三個挑戰，並開始將區塊鏈生態系統連線在一起——是的，你現在可以在以太坊上交易比特幣。當然，跨鏈橋也可以用於其他型別的功能； 但是，主要功能是提高資本效率。
什麼是區塊鏈橋？
在高層次上，區塊鏈橋連線兩個區塊鏈，通過資訊和/或資產的傳輸促進這些區塊鏈之間安全和可驗證的通訊。
這提供了許多機會，例如資產跨鏈轉移，新的去中心化應用程式 (dApps) 和平臺，允許使用者訪問各種區塊鏈的優勢——從而增強他們的能力，來自不同區塊鏈生態系統的開發人員可以協作並構建新的解決方案。
橋有兩種基本型別：
1. 受信任橋
依賴中央實體或系統進行操作。關於資金保管和橋樑安全的信任假設。使用者主要依賴橋運營商的聲譽。使用者需要放棄對其加密資產的控制。
2. 無需信任橋
使用去中心化系統進行操作，例如帶有嵌入式演算法的智慧合約。橋的安全性與底層區塊鏈的安全性相同。使使用者能夠通過智慧合約控制他們的資金。
在兩組信任假設中，我們可以區分不同的、常見的跨鏈橋設計型別：
鎖定、鑄造和銷燬Token橋：即時保證最終性，因為目標區塊鏈上的鑄造資產可以在需要時發生，而不會出現交易失敗的可能性。使用者在目標區塊鏈上收到一種合成資產，通常稱為封裝資產，而不是原生資產。具有統一流動性的本地資產池的流動性網路：一個區塊鏈上的單個資產池與其他區塊鏈上的其他資產池連線，共享對彼此流動性的訪問。這種方法無法實現即時的、有保證的最終性，因為如果共享池中缺乏流動性，交易可能會失敗。
然而，所有設計，以及在任何信任假設下，都必須解決區塊鏈橋面臨的兩個難題。
Stargate 的 Ryan Zarick 提出的跨鏈橋三難困境（Bridging Trilemma）
橋協議可能只有以下三個屬性中的兩個：
即時保證最終性：保證在源區塊鏈上的交易執行和目標區塊鏈上的交易最終確定後立即在目標區塊鏈上接收資產。
統一流動性：源和目標區塊鏈之間所有資產的單一流動性池。本地資產：接收目標區塊鏈資產，而不是代表源區塊鏈上原始資產的橋鑄造的資產。
由 Connext 的 Arjun Bhuptani 提出的互操作性三難困境
互操作性協議可能只有以下三個屬性中的兩個：
無需信任：與底層區塊鏈相同的安全保證，沒有新的信任假設。
可擴充套件性：連線不同區塊鏈的能力。
通用性：允許任意資料訊息傳遞
除了可以通過巧妙設計解決的三難困境之外，區塊鏈橋的最大挑戰是安全性，正如 2021 年和 2022 年發生的許多黑客攻擊事件所證明的那樣； 無論是 Wormhole、Ronin、Harmony 還是 Nomad 事件。從根本上說，區塊鏈之間的橋樑僅與資產的橋樑（鏈）中使用的最不安全的區塊鏈一樣安全。但是，對於錨定在同一第 1 層 (L1) 區塊鏈上的第 2 層（L2）平臺之間的橋來說，後一個問題不是問題，因為它們從共享的 L1 區塊鏈共享相同的安全保證。
為什麼跨鏈橋對 L2 很重要？
到目前為止，我們還沒有具體討論旨在擴充套件 L1 區塊鏈同時繼承 L1 安全保證的 L2 平臺，因為 L2 嚴格來說是一種特定型別的橋：本地橋。然而，在 L2 之間建立橋樑時，L2 平臺有一些特性，例如 optimistic rollups vs. zk-rollups vs Validium rollups vs Volition rollups。這些差異使它們變得特別，因為 L2 與 L1 以及不同 L2 之間在信任假設和最終性方面存在差異。
L2 之間的橋很重要的原因與 L1 相同：L2 資產正在尋求其他 L2 的資本效率，以及可移植性和其他功能。
如前所述，如果橋接的 L2 錨定在同一 L1 上，則可以克服 L2 平臺上本地信任假設的差異。而且這座橋不需要額外的信任假設。然而，錨定 L1 上 L2 交易最終性的差異使得以信任最小化的方式在 L2 之間橋接資產具有挑戰性。
L2 區塊鏈橋的型別：概述
深入研究 L2 橋，我們發現 L2-L2 橋理想情況下應滿足以下標準：
客戶端必須從它們通過抽象層連線的每個 L2 協議中抽象出來——鬆散耦合範例。
客戶端必須能夠驗證從抽象層返回的資料是否有效，理想情況下無需將信任模型更改為目標 L2 協議所使用的模型。
介面 L2 協議不需要結構/協議更改。
第三方必須能夠獨立構建目標 L2 協議的介面——理想情況下是標準化介面。
從目前的情況來看，人們會發現大多數 L2 橋將 L2 視為另一個區塊鏈。請注意，Optimistic rollups 中使用的欺詐證明和 zk-rollups 解決方案中使用的有效性證明取代了「正常」L1 到 L1 橋接中使用的區塊頭和 Merkle 證明。
當前的 L2 橋格局
下面我們總結了 L2 橋的當前和非常多樣化的景觀，包括名稱、簡要摘要和橋樑設計型別：
1.Hope Exchange
描述：Rollup-rollup 通用 Token 橋。它允許使用者幾乎立即將 Token 從一種 rollup 傳送到另一種 rollup，而無需等待 rollup 的挑戰期。
https://hop.exchange/whitepaper.pdf
設計型別：流動性網路（使用了一種 AMM）
2.Stargate
描述：
可組合的原生資產橋和基於 LayerZero 構建的 dApp。DeFi 使用者可以在單筆交易中在 Stargate 上跨鏈交換原生資產。應用程式組成 Stargate 以在應用程式級別建立本機跨鏈交易。這些跨鏈交換由社群擁有的 Stargate 統一流動資金池支援。
設計型別：流動性網路
3.Synapse Protocol
描述：
一個 Token 橋，利用鏈和流動性池之間的驗證者來執行跨鏈和同鏈交換。
設計型別：混合設計（ Token 橋/流動性網路）
4.Across
描述：
一個跨鏈 Optimistic 橋，使用稱為中繼器的參與者來滿足目標鏈上的使用者傳輸請求。中繼器隨後會通過向以太坊上的 Optimsitic 預言機提供其行為證明來獲得補償。該架構利用以太坊上的單一流動性池和目標鏈上的獨立存款/償還池，這些池使用規範橋進行重新平衡。
設計型別：流動性網路
5.Beamer
描述：
使使用者能夠將 Token 從一個 rollup 移動到另一個 rollup。使用者通過在源 rollup 上提供 Token 來請求傳輸。流動性提供者然後填寫請求並直接將 Token 傳送給目標 rollup 上的使用者。該協議的核心重點是儘可能方便終端使用者使用。這是通過分離兩個不同的關注點來實現的：向終端使用者提供的服務，以及流動性提供者回收資金。請求一到達，就樂觀地提供服務。源 rollup 的退款由其自身的機制保證，並與實際服務分離。
6.Biconomy Hyphen
描述：
多鏈中繼網路利用基於智慧合約的錢包，供使用者與流動性提供者互動，在不同（Optimistic）L2 網路之間轉移 Token 。
設計型別：流動性網路
7. Bungee
描述：
該橋建立在 Socket 基礎設施和 SDK 之上，以套接字流動性層 (SLL) 作為其主要元件。SLL 彙集了多個橋和 DEX 的流動性，還允許 P2P 結算。這與流動性池網路不同，因為這個單一的元橋允許根據使用者的偏好（例如成本、延遲或安全性）通過最佳橋動態選擇和路由資金。
設計型別：流動性池聚合器
8.Celer cBridge
描述：
一個去中心化的非託管資產橋，支援跨越 30 多個區塊鏈和 L2 rollup 的 110 多種 Token 。它建立在 Celer 鏈間訊息框架之上，而 Celer 鏈間訊息框架建立在 Celer State Guardian Network (SGN) 之上。SGN 是建立在 Tendermint 上的權益證明 (PoS) 區塊鏈，充當不同區塊鏈之間的訊息路由器。
設計型別：流動性網路
9.Connext
描述：
排程和處理與跨鏈傳送資金相關的訊息。用於規範資產、快速流動性和穩定兌換的託管基金。Connext 合約使用菱形模式，因此它包含一組 Facets，這些 Facets 充當功能組的邏輯邊界。Facets 共享合約儲存，可以單獨升級。
設計型別：混合設計（ Token 橋/流動性網路）
10.Elk Finance
描述：
使用具有以下功能的 ElkNet：
用於價值轉移的跨鏈實用 Token （$ELK）與傳統橋相比安全可靠的傳輸在 Elk 支援的所有區塊鏈之間通過 ElkNet 在幾秒鐘內進行跨鏈價值轉移橋接即服務 (BaaS) 為開發人員提供基礎設施，以利用 ElkNet 實現自定義橋接解決方案所有連線的區塊鏈之間的跨鏈交換為我們的流動性提供者提供無償損失保護 (ILP) 具有獨特能力和特性的不可替代 Token （Moose NFT）
設計型別：混合設計（ Token 橋/流動性網路）
11.LI.FI
描述：
橋接器和 DEX 聚合器，可將任何鏈上的任何資產路由到所需鏈上的所需資產，通過 SDK 在 API/合約級別提供，或作為 dApp 中的可嵌入小部件
設計型別：流動性池聚合器
12.LayerSwap
描述：
以低廉的費用將 Token 從中心化交易賬戶直接橋接到第 2 層（L2）網路（Optimistic 和 zk-rollups）。
設計型別：流動性網路（使用了一種 AMM）
13.Meson
描述：
一個使用雜湊時間鎖定合約 (HTLC) 的原子互換應用程式，使用使用者之間的安全通訊與流動性提供者中繼網路相結合，用於支援的 Token 。
設計型別：流動性網路
14.O3 Swap
描述：
O3 的 Swap 和 Bridge 跨鏈機制聚合了跨鏈的多個流動性池，允許與計劃中的加油站進行簡單的一次性確認交易，解決每個鏈上的 gas 費需求。
設計型別：流動性池聚合器
15.Orbiter
描述：
用於傳輸以太坊原生資產的去中心化交叉 rollup 橋。系統有兩個角色：Sender 和 Maker。「Maker」必須先向 Orbiter 的合約存入超額保證金，然後才有資格成為「Sender」的交叉 rollup 服務提供商。在通常的過程中，『Sender』在『Source Network』上將資產傳送給『Maker』，『Maker』在『Destination Network』上將資產發回給『Sender』。
設計型別：流動性網路
16.Poly Network
描述：
允許使用者使用 Lock-Mint 交換在不同區塊鏈之間轉移資產。它使用 Poly Network 鏈來驗證和協調受支援鏈上中繼器之間的訊息傳遞。每條鏈都有一組 Relayers，而 Poly Network 鏈有一組 Keepers，用於簽署跨鏈訊息。與 Poly Bridge 整合的鏈需要支援輕客戶端驗證，因為跨鏈訊息的驗證包括通過 Merkle 證明驗證塊頭和交易。橋基礎設施使用的一些智慧合約未在 Etherscan 上驗證。
設計型別： Token 橋
17.Voyager (Router Protocol)
描述：
路由器協議使用尋路演算法找到最佳路徑，利用類似於 Cosmos 的 IBC 的路由器網路將資產從源鏈移動到目標鏈。
設計型別：流動性網路
18.Umbria Network
描述：
Umbria 有三個主要協議協同工作：
跨鏈資產橋； 支援在其他不相容的區塊鏈和加密貨幣網路之間轉移資產。
一個質押池，使用者可以通過向橋提供流動性來賺取其加密資產的利息。UMBR 的流動性提供者賺取橋產生的所有費用的 60%。
去中心化交易平臺 (DEX)； 自動流動性協議由恆定的產品公式提供支援，使用智慧合約部署，完全在鏈上進行管理。
兩種協議協同工作以提供加密貨幣網路之間的資產遷移。
設計型別：流動性網路（使用了一種 AMM）
19. Via Protocol
描述：
該協議是鏈、DEX 和橋接器的聚合器，用於優化資產傳輸路徑。這允許以三種方式進行資產橋接：
在不同的區塊鏈上進行多項交易
通過整合 DEX 的去中心化橋進行一筆交易
通過半中心化橋進行一筆交易，將觸發目標鏈上的第二筆交易
設計型別：混合設計（ Token 橋/流動性網路）
20.Multichain
描述：
Multichain 是經過外部驗證的橋樑。它使用執行 SMPC（安全多方計算）協議的節點網路。它通過 Token 橋和流動性網路支援數十條區塊鏈和數千種 Token 。
設計型別：混合設計（ Token 橋/流動性網路）
21.Orbit Bridge
描述：
Orbit Bridge 是 Orbit Chain 項目的一部分。它是一個跨鏈橋，允許使用者在支援的區塊鏈之間轉移 Token 。 Token 存放在源鏈上，「表示 Token 」在目標鏈上鑄造。存入的 Token 沒有精確鎖定，Orbit Farm 可以在 DeFi 協議中使用。應計利息不會直接傳遞給 Token 存款人。橋合約實施和 Farm 合約原始碼未在 Etherscan 上驗證。
設計型別： Token 橋
22.Portal (Wormhole)
描述：
Portal Token Bridge 建立在 Wormhole 之上，Wormhole 是一種訊息傳遞協議，它利用專門的節點網路來執行跨鏈通訊。
設計型別： Token 橋
23.Satellite (Axelar)
描述：
Satellite 是由 Axelar 網路提供支援的 Token 橋
設計型別：流動性網路
L2Beat 項目維護了一個與 L2 相關的區塊鏈橋列表，及其總價值鎖定 (TVL)，以及描述和簡要風險評估（如果有）。
L2 橋風險概況
最後，當使用者使用 L2 橋時，實際上，任何橋都需要小心，並且需要針對給定的橋評估以下風險：
資金損失
預言機、中繼器或驗證者串通提交欺詐性證明（例如，區塊雜湊、區塊頭、Merkle 證明、欺詐證明、有效性證明）和/或中繼未緩解的欺詐性傳輸
驗證者/中繼者私鑰被洩露
驗證者惡意鑄造新 Token
虛假宣告沒有及時提出異議（Optimistic 訊息協議）
目標區塊鏈重組發生在 Optimistic 的預言機/中繼者爭議時間過去後（Optimistic 訊息傳遞協議）。
協議中涉及或使用的未經驗證的合約原始碼包含惡意程式碼或功能，可以被合約所有者/管理員濫用
Token 橋所有者行為不端，或發起影響使用者資金的時間敏感的緊急行動，並且沒有與使用者群進行適當的溝通
協議合約暫停（如果功能存在）
協議合約收到惡意程式碼更新
凍結資金
中繼器/流動性提供者不對使用者交易（訊息）採取行動
協議合約暫停（如果功能存在）
協議合約收到惡意程式碼更新
橋上目標 Token 流動性不足
審查使用者
目標或目標 L2 或兩者上的預言機或中繼器無法促進傳輸（訊息）
協議合約暫停（如果功能存在）
雖然此列表並不詳盡，但它很好地概述了當前使用橋樑的相關風險。
使用零知識證明 (ZKP) 技術的新開發正在進行中，旨在減輕上述一些風險因素並解決兩個橋難題。特別是，ZKP 的使用允許以下橋設計特徵：
無需信任且安全，因為源區塊鏈和目標區塊鏈上區塊頭的正確性可以通過 zk-SNARKs 證明，zk-SNARKs 可在 EVM 相容的區塊鏈上進行驗證。因此，不需要外部信任假設，假設源和目標區塊鏈以及使用的輕客戶端協議是安全的，並且我們在中繼網路中有 1-of-N 誠實節點。
無需許可和去中心化，因為任何人都可以加入橋的中繼網路，並且不需要 PoS 風格或類似的驗證方案可擴充套件，因為應用程式可以檢索 ZKP 驗證的區塊頭，並執行特定於應用程式的驗證和功能高效，因為新的、優化的證明方案具有較短的證明生成和快速的證明驗證時間
儘管還早，但這些型別的開發有望加速橋樑生態系統的成熟和安全。
概括
我們可以將以上關於 L2 橋的討論和概述總結如下：
L2 Bridges 是 L2 生態系統的重要粘合劑，可進一步促進 L2 互操作性以及整個生態系統中資產和應用程式的高效使用。
在錨定在同一 L1 上的 L2 上使用的 L2 網橋，例如以太坊主網，比 L1 之間的網橋更安全——假設原始碼是安全的，這通常是一個很大的假設。
與所有分散式系統架構一樣，需要做出重要的權衡，如兩個假設的三難困境——區塊鏈橋三難困境和互操作性三難困境所表達的那樣。
L2 橋有非常不同的信任假設，例如，可信與無信任的橋，以及非常不同的設計選擇，例如，鎖定-鑄造-銷燬與流動性網路。
L2 Bridges 生態系統仍處於初期階段，並且處於不斷變化的狀態。
建議使用者進行盡職調查，以評估哪些 L2 網橋能夠提供滿足其需求的最佳風險回報概況。
使用最新的 ZKP 技術正在進行新的開發，這些技術有效地解決了兩個橋三難困境，並有助於提高橋樑的整體安全性。
非常感謝 Tas Dienes（以太坊基金會）、Daniel Goldman（Offchain Labs）和 Bartek Kiepuszewski（L2Beat）仔細閱讀了手稿並提出了寶貴的內容建議。
