深度解析当前热门资产跨链方案(上)
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November 8th, 2021

最近在 Defi 圈被称为 Defi 耶稣和奶王的 Andre Cronje (简称 AC)疯狂给一个资产跨链协议打 call,几乎是每天 2-3 次的频率。而且近期 BSC、Heco 等 CEX 公链也如雨后春笋一般涌出,很多知名 defi 项目已经决定多链部署。今天咱们就聊聊与之密切相关的资产跨链一事。

为什么需要资产跨链?

首先我们来说一下什么是资产跨链,这个跨链非 polkadot、cosmos 的跨链互操作性,这儿指的是多个公链之间的 token 跨链流动。

目前最火的链毫无疑问是以太坊,由于其性能瓶颈,顺便带火了财大气粗的 CEX 公链,也就是 BSC、Heco、OKChain。但是三大所公链上的资产在相当长的时间内是不会直接互通的,看看三大所到现在还尚未支持彼此的平台币就理解了。除了 CEX 公链以外,还有很多其他兼容 EVM 或者与以太坊没有任何关系的公链,大家也都喜欢自己造轮子,在自己的生态里玩出花样,毕竟这样才更有成就感。公链自己玩嗨了后,叫来各自的 defi 小弟,让他们开始玩乐高积木,可是 defi 小弟们哭着说”我有几块积木落在另一个大哥家里了,这样玩不起来“。

公链和公链资产,隐藏在黑暗之中;上帝说”让资产跨链方案出生吧!“,于是一切被光照亮。

典型的资产跨链操作流程

  • 对用户而言,首先在 A 链上质押原始资产,然后在 B 链上获得映射资产。反向操作则是,在 B 链上质押映射资产,在 A 链上赎回原始资产。
  • 对跨链协议而言,在 A 链上托管用户质押的原始资产,在 B 链上铸造映射资产。反向操作则是,在 B 链上销毁用户质押的映射资产,在 A 链上给用户返还原始资产。

虽然感觉跨链过程看上去不太复杂,但里面涉及到很多门道,比如
1)帮助用户托管资产的跨链联盟的运行机制是怎样的,如何保证他们自己不会监守自盗?
2)跨链费用如何计算以及在哪个流程中让用户买单?
3)跨链资产是否有损耗,能否做到 1:1 刚性承兑?
4)上面举例的是典型资产跨链场景,还有很多非典型场景,是否能全场景都覆盖?
……等等。

综合对比

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1. AC 方案之 Cross-chain Cross-asset AMM Swap

能让 AC 叫好的产品应该是不多的,同时与 AC 深度合作后,还没有被加入 AC 全家桶系列的产品更是不多,multichain.xyz (anyswap.exchange) 算是其中一个。

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“资产原始发行链-目标链”跨链协议,即解决资产从原始发行链到目标链的问题,不能很好解决多链原始发行的同质 token 跨链互通的问题。

稍微解释一下,也就是说 Anyswap 相当于限定了某个 token 只能首先在一条公链上发行,然后锚定映射到其他公链,只能做资产的”单阶映射“(可以包含多次映射,但每次都是单阶的,至于”多阶映射“后文会有说明)。

举例,我们要跨链 UNI 这个原始发行在以太坊上的 ERC20 token,只需要确定目标链(比如 BSC 或者 Heco)就行了,因为初始链被限定了只能是以太坊。如果 Uniswap 心血来潮,想在 OKChain 上也发行一个 UNI,能否从 OKChain 跨到 BSC 呢?原则上是可以的,但至少目前 Anyswap 是不支持的。Anyswap 也许管不了 UNI 要去哪儿,但它能决定 UNI 只能从以太坊出发。

*TVL**

截止 3.9,multichain & Anyswap 总共有 3444 万美元的锁仓量。不过其中 3000 万美元都是 Anyswap 自己的代币 ANY (1800 万美元 ANY on Ethereum,928 万美元 ANY on BSC,165 万美元 ANY on Fantom,122 万美元 ANY on Heco),也就是说其他类型的跨链资产合计也就 400 万美元左右。

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基本跨链机制(以资产跨入举例):
1)资产托管地址用于接收用户在各链的资产托管请求;
2) Anyswap 节点网络根据该地址的相应交易触发资产映射的智能合约;
3)资产映射的智能合约完成对应用户外链资产的映射资产的增发,并存入对应映射资产的资产池中,用于 Anyswap 执行后续的资产交换。

*跨链资产准入机制**

为了保证跨链资产的安全性,某个跨链资产是否准入由 Anyswap 中心化审核。目前已经展示了 120 个可跨链资产,但很多资产的锁仓量目前还为 0,可能这些资产仍然处于测试阶段。

*用户跨链操作流程**

1)充值(deposit):使用 Anyswap 网站,连接 Metamask,选择目标链和目标 token,将初始 token 充值到初始链上的资产托管地址,完成充值后等待目标链网络确认。支付初始链上的普通转账费用。
2)赎回(redeem):连接 Metamask,选择目标链和目标 token,输入赎回数量和赎回地址,发送交易,等待目标链网络确认。支付初始链上的合约交互费用和 0.1% 的跨链 token 作为手续费。

*优势**

Defi 耶稣 Andre Cronje 站台,喊单能力可能仅次于 V 神和马一龙。假以时日,如果 Anyswap 有幸被 AC 收编,联合 AC 系的其他产品联动,在资金和用户量上会有很大优势。

*劣势**

1)产品体验太差,部分功能还尚未完全开发完成。
Multichain 的体验差,可以理解,毕竟人家才正式发布几周,且那极简(粗糙)的交互也符合一贯的 AC style。

对于已经上线大半年的 Anyswap 来说,跨链 swap 不能完全沿用单链 swap 的交互,否则就是削足适履。Anyswap 仅给用户提供了目标链和目标 token 的选择,而不能让用户选择初始链和初始 token,默认了初始链只能是 token 的原始发行链。导致用户在可能并没有产品默认的初始 token,或者不能支付初始链上的 gas fee 的情况下,最终只能放弃跨链。当然这也可能是由之前提到的 Anyswap 的”资产发行链-目标链”产品定位决定的。

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3)无常损失。
AC 最近也在 Medium 上发表了一篇 “What is this cross-chain stuff? ” 的文章,介绍了一个 Cross-chain Cross-asset AMM Swap 思路。这个思路其实挺好,不过目前 multichain & Anyswap 已经实现的产品和这个产品构思还有很大差别。

退一步说,如果要做 AMM 的跨链 swap,自然逃不了所有 swap 都需要面临的问题-无常损失。只要跨链的交易对非 1:1 锚定,汇率存在波动,则流动性提供者就会存在无常损失。关于无常损失的分析已经有很多,这儿不再赘述。

2. 国产公链之光 Conflux 生态的 ShuttleFlow

虽然一直以来,很多国产公链都勇敢地自称为”国产第一公链“,导致国内公链从来就没有第二名。但这儿的“国产公链之光”称呼不是调侃,而是最近 Conflux 的确被人民日报报道”它打破了欧美计算机系统底层代码的垄断,对我国具有战略储备意义。“

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全场景资产跨链协议。要做到跨链全场景覆盖其实很不容易,具体都分别包含哪些场景呢?
1)上文提到过的“资产原始发行链-目标链”跨链场景;
2)”资产原始发行链-目标链 A-目标链 B“跨链场景;
3)”多条资产原始发行链互跨“场景;

ShuttleFlow 算是为数不多考虑覆盖全场景的跨链协议,虽然在某些功能模块上的实现度有一定折扣,但这个产品定位算是颇有竞争力的。

*TVL**

截止 3.9,协议锁仓量在 2600 万美元左右。跨链资产比较去中心化,其中前 5 名的跨链资产分别是 conflux ETH (cETH) $8,854,166,conflux MOON (cMOON) $8,632,081,conflux USDT (cUSDT) $5,195,464,conflux AMP (cAMP) $1,213,572,conflux DPI (cDPI) $689,424。

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底层公链 Conflux 在不牺牲安全性的前提下,能把 POW 共识算法的性能优化到 3000+ TPS,交易秒级上链,分钟级确认,可以满足中转链的高性能要求。同时,目前 Conflux 基金会为链上所有智能合约提供 Gas fee 代付补贴,用户无需持有任何其主网代币 CFX 即可免费使用 Conflux 链上合约服务,在中转链上的交易成本基本为 0。

ShuttleFlow 的跨链联盟目前包括 Conflux Foundation、Dappbirds、Bitpie、dForce、MCDEX、ForTube、FinNexus、QIAN、StaFi 等成员。

基本跨链机制(以资产跨入举例):
1)基于资产接收方地址生成初始链上对应的智能合约跨入地址(BTC 则是多签地址);
2)初始链的智能合约跨入地址接收用户在各链的资产托管请求,之后资产会汇集到 ShuttleFlow 跨链联盟共同管理的钱包地址;
3) ShuttleFlow 跨链联盟监听链上事务,多签后根据相应交易触发资产映射的智能合约;
4)资产映射的智能合约完成对资产接收方的映射资产的增发。

不过 ShuttleFlow 的定位可是“全场景资产跨链协议”,如果只是做到了从 A 链到 B 链的资产跨链映射,那和上文的 Anyswap 还有什么区别呢?

ShuttleFlow 为了覆盖跨链全场景做了 3 个可组合功能模块,分别是
A:“任意链资产跨链映射至 Conflux”;
B:“Conflux 资产跨链映射至任意链”,被映射的资产可以是 Conflux 链上原始发行的资产,也可以是原本从其他链上映射过来的映射资产;
C:“同质化资产兑换协议(类似 curve,姑且暂时叫做 conflux curve)”
至于如何组合 A、B、C 三个模块,就看资产跨链用户玩乐高的水平了。

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不得不说,ShuttleFlow 看来深谙乐高积木的玩法,把可组合性和灵活性在跨链场景上做到了极致。虽然理想很丰满,现实中如何简化多链互跨的操作,把复杂的路径尽量封装起来,让普通用户”一键“纵享跨链丝滑,对于 ShuttleFlow 来说,还是有很长的路要走。

*跨链资产准入机制**

ShuttleFlow 设计了去中心化,无需许可的代币服务商(token captain)机制,由代币服务商创建某个 token 的初始跨链申请,跨链联盟会自动在 Conflux 上部署其映射资产的合约。当前还只支持标准的 ERC20 token 资产跨链,不过其 NFT 跨链功能也在规划之中。

用户跨链时先由跨链联盟垫付用户跨链成本,然后按笔和对应的代币服务商结算费用。代币服务商需要提前向跨链联盟抵押一定资金,同时可以获得设置某个跨链资产的跨链手续费规则,以及收取用户的跨链手续费的权利。代币服务商的利润 = 用户跨链手续费-跨链联盟结算费用,其更替完全由市场竞争决定,抵押更多的资金即可竞争当前代币服务商。

这种无需许可的跨链资产准入机制,非常适合早期的 defi 项目方作为自己代币的服务商创建初始跨链申请,然后在 Conflux 网络内利用其 gas fee 代付机制完成生态代币分发,或者再跨链映射至其他各大公链。

不过这个代币服务商机制也不是完全没有缺点,毕竟代币服务商的更替完成依赖于纯粹的市场竞争机制,有利有弊。利处在于其完全的去中心化。弊处在于存在某些代币服务商故意作恶,将某个代币的跨链手续费设置过高,有意阻止其自由流动的可能。遇到作恶的代币服务商,只能寄希望于市场中能够有一个屠龙少年主动站出来。

*用户跨链操作流程**

1)跨入(shuttle in):使用 ShuttleFlow 网站,连接 ConfluxPortal (Conflux 官方推出的类似于 Metamask 的插件钱包),选择跨链对和跨链 token ,获得初始链上的智能合约跨入地址。将初始 token 转账至跨入地址,等待跨链联盟处理,获得映射资产。支付初始链上的普通转账费用。
2)跨出(shuttle out):连接 ConfluxPortal,选择跨链对和跨链 token,输入跨出数量和跨出地址,发送交易,等待跨链联盟处理,获得原始资产。支付一定数量的跨链 token 作为手续费,手续费由代币服务商设置(Conflux 链上的 gas fee 被基金会代付)。
3)代币服务商(token captain):进入代币服务商列表页,选择跨链 token,抵押比当前代币服务商剩余抵押数量多 10% 的 cETH (Conflux ETH),或者至少 1 cETH。
4)创建跨链申请:如果某个 token 还未跨链,通过合约地址搜索到该 token,选择成为其代币服务商,大约 2-5 分钟后,该 token 即可支持后续跨链功能。

*优势**

1)跨链资产准入机制完全去中心化,无需许可。
创新的无需许可的去中心化代币服务商(token captain)机制使得跨链桥可以赋能更多早期项目,必然会激励更多资产的自由跨链互通。

2)基于资产接收方地址映射资产。
ShuttleFlow 的智能合约跨入地址是基于资产接收方地址生成的,与资产发送方无关,类似于中心化交易所的充值体验。只要任何人往你的定制化充值地址转账了,该资产就是属于你的,哪怕不是你自己转的。

由此一来,ShuttleFlow 完全可以接收中心化交易所账户的资产转入请求,无需依赖于去中心化钱包。毕竟中心化交易所中沉淀的资产可是不少,如果只跨链去中心钱包中的资产,格局太小。

更进一步说,ShuttleFlow 已经可以支持链外资产直接一键跨入链内更上层的 defi 协议,而不仅是用户的底层公链地址。只要某个 defi 协议接入 ShuttleFlow 白名单,即可获得 defi 协议内部针对用户维度的智能合约跨入地址,用户操作跨链后,相当于直接与该 defi 协议完成交互, 比如存入资金至借贷协议,充值资金至 DEX。

再进一步,ShuttleFlow 其实可以做得更好,比如建议考虑再进一步优化这个特性,支持使用第三方用户地址接收资产。也就是说,支持用户 A 根据用户 B 的 Conflux 地址获得用户 B 对应的链外智能合约跨入地址进行跨入操作,跨链联盟将直接映射资产至用户 B 的 Conflux 地址。这样可以省去现有流程中的转账或者连接钱包操作。

再再进一步,ShuttleFlow 相当于实现了一个类似于 Tornado.cash 的去中心化混币协议。至于如何使用,大家可以自行探索。

3)底层公链 Conflux 的代付机制可以免除中转链上的交易费用。
如果采用以太坊作为中转链,高昂的交易成本会使 ShuttleFlow 的跨链方案几乎难以运行。

*劣势**

1)需要使用支持 Conflux DApp 的钱包。
ShuttleFlow 作为另一条 layer 1 公链 Conflux 生态的 DApp,目前无法直接使用以太坊的钱包 Metamask 进行连接,需要使用支持 Conflux DApp 的钱包。比如 ConfluxPortal (https://portal.conflux-chain.org/)、Dappbirds、Moonswap 等为数不多的去中心化钱包。使用新工具必定存在一定的学习成本和信任成本,可能会影响 ShuttleFlow 在现有用户群体的早期拓展。

近期 Conflux 网络似乎有计划支持使用 Metamask 发送其交易,届时 ShuttleFlow 的用户操作成本将降低很多。

另外,结合上文提到的建议 ShuttleFlow 后续支持”使用第三方地址接收资产“功能,这个劣势的影响还会减小,毕竟这样就只需要一个 Conflux 网络地址即可完成资产跨入。如此一来,可以使用 ShuttleFlow 跨入资产的钱包范围扩充至了 Cobo、Bitpie 等仅支持 Conflux 网络转账而不支持其 DApp 的去中心化钱包。(资产跨出还是需要使用支持 Conflux DApp 的去中心化钱包)

甚至更进一步,如果跨入的资产是 Conflux 主网代币 CFX 在以太坊上的锚定资产 eCFX,还可以直接通过”使用第三方地址接收资产“的方式充值到任意接收 CFX 充值的 OKex、MCX 等中心化交易所,节省一步原本需要在 Conflux 链内的转账操作。但是注意仅限跨入 eCFX!

2)无治理代币,跨链联盟需要提高去中心化程度。
没有治理代币的项目,不是好的去中心化产品。ShuttleFlow 目前还未发行其治理代币,也不清楚其最终是否会发行。不过目前靠 POA (proof of authority)形成的跨链联盟显然可以通过引入社区治理的方式来提高其去中心化程度,比如跨链联盟成员需要质押部分治理代币,社区投票选举跨链联盟节点,用户跨链手续费使用治理代币结算等等。

3. TokenBridge (xDai Bridge & OmniBridge)

xDai Bridge ( https://bridge.xdaichain.com/) 也算是一个知名的资产跨链协议,由 POA Network (https://bridge.poa.net/) 和 MakerDao 一起实现,其最初目的是进行稳定币 Dai 从以太坊到侧链 xDai chain 的跨链。后来为了支持任意 ERC20 token 到 xDai chain 的跨链,以及 BSC 到 xDai chain 的跨链,又做了 OmniBridge (https://omni.xdaichain.com/)。除此以外,POA Network 还做了一些其他跨链桥,并把他们都统一放入 TokenBridge 项目中。说实话,由于他们的跨链桥产品太多,还叫不同名称,容易让人傻傻分不清。

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面向 EVM 公链的全场景资产跨链协议。OmniBridge 相对于上文提到的 ShuttleFlow,二者都考虑覆盖全场景跨链,不过目前前者还只能支持 EVM based 公链,间接地排除掉了一部分资产的准入。

对于三个主要跨链场景而言,TokenBridge 也能基本实现全覆盖。在”多条资产原始发行链互跨“场景上,TokenBridge 采用了和 ShuttleFlow 类似的方案,都使用了一个同质化资产兑换协议。不过 TokenBridge 的方案(component.finance)仅支持美元稳定币同质资产之间的兑换,其他资产还不支持。

*TVL**

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目前 xDai Bridge 的验证人包括 POA Network、Protofire、Giveth、MakerDAO、SyncNode。

基本跨链机制(以资产跨入举例)
1)用户锁定资产至 TokenBridge 初始链资产托管智能合约;
2) TokenBridge 验证人持续监听链上事务,通过多签达成共识;
3) TokenBridge 根据链上事务,向用户铸造映射资产。

*跨链资产准入机制**

无需许可,用户提交 token 合约地址后即可创建该 token 的跨链桥,TokenBridge 会自动在目标链部署一个对应的映射资产合约。

*用户跨链操作流程**

1)充值(transfer):使用 xDai bridge & OmniBridge 网站,将资产充值到以太坊合约,完成充值后等待 8 个区块会在目标链产生余额。支付以太坊充值费用。
2)提现(request):首先,使用 xDai bridge & OmniBridge 网站,将 MetaMask 切换到 xDai Chain,进行提现第一步交易;其次,交易打包到 xDai Chain 后等待 8 个区块后再将网络切换回以太坊主网,点击 Claim 完成提现。支付 xDai 和以太坊提现费用。

*优势**

1) NFT 跨链功能有可能在现有资产跨链协议中首先实现。
现有的资产跨链协议主要解决的是 ERC20 token 的跨链问题,毕竟这是以太坊上最主流的资产。但是随着 NFT 赛道的火热升温,以及以太坊拥堵和手续费昂贵的问题长期无法解决,越来越多的 NFT 也会产生跨链需求。虽然前面提到 ShuttleFlow 也在规划相关功能,但从开发进度来看,TokenBridge 可能稍微领先。

*劣势**

1)操作比较繁琐。
从上文的跨链流程中可以看到,TokenBridge 在用户提现(request)时需要使用 xDai 支付 gas fee,对于没有提前准备好 xDai 的用户来说,需要在操作提现前要么先跨链 Dai 得到 xDai,要么需要在 xDai chain 上的交易所买点 xDai。

深度解析当前热门资产跨链方案(上)
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3)无核心中转链,长期拓展成本较高。
与采用 Conflux 作为中转链的 ShuttleFlow 跨链方案相比,TokenBridge 没有选择特定的中转链,而是经常两两互跨(xDai chain 只是其协议中支持较多的链),导致协议的长期拓展成本与公链数量 n 成 n*(n-1)/2 的关系,开发成本较高。

展望

综合分析下来,每种资产跨链方案都各有优劣,就主要的产品定位和使用体验来说,ShuttleFlow 在三者之中会更有优势。
展望资产跨链协议的未来发展方向,还有几个问题需要重点关注。

*社区治理**

除了资产跨链协议自身需要更去中心化的治理以外,被跨链的 defi 项目也会面临这个问题。当一个项目的资产或者社区治理代币被跨链至多条公链后,社区和用户都可能变得割裂,如何公平治理变得棘手起来。

有几个建议的思路供参考:
1)跨链至单条链投票治理。需要保证跨链成本足够低,同时对用户资产在初始链的机会成本无显著影响。比如如果用户正在某条链参与流动性挖矿活动,他们是否还愿意退出挖矿,参与跨链社区治理?
2)分别在各链投票,然后汇总治理。在各链分别投票后,汇总数据得到最终的治理结果。
3)资产不动,仅治理权委托第三方。治理权委托的方式可以考虑签名交易、NFT 方式。

*优化体验,简化用户操作**

资产跨链场景很多样化,底层技术实现也很复杂,但这并不是用户操作复杂的理由。个人认为,现在市面上的跨链方案还是不够 sexy。

想想大家在使用中心化交易所的 USDT 跨链流通时的体验,我们可并不需要理解任何跨链合约交互。我们在链 A 上给交易所提供了 USDT,后续不管我们的 USDT 要去往同一条链 A 的其他地址还是任意其他链 B、链 C,交互的操作都是完全一样的,除了手续费和到账时间有所差别。

这里面有 2 个关键特征,
1)所有链上的 USDT 都是 100% 同质,完全 1:1 锚定;
2)背后有一个可以随时结算的第三方公司 Tether。不过很多时候交易所自己的 USDT 流动性已经足够应付用户跨链需求。
虽然 CEX 和 Tether 都是中心化产品,但这种无缝跨链体验其实是很有可能复制到去中心化世界的。

中心化交易所的用户才是真正的小白用户,朝着上面这个跨链场景的体验努力没准儿才是一个正确的方向之一。

参考资料

来源链接:mp.weixin.qq.com

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