Axelar Network 核心原理研究

Cook0x

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November 22nd, 2023

1、去中心化网络

Axelar是一个使用Cosmos SDK构建的POS区块链。它跟所有Cosmos链一样有自己的验证器集，不断产生包含交易的区块。这个验证器集对部署在外部链上的“网关”进行信息读写交互，对所有信息的合法性进行投票，负责安全地处理跨链信息。

简单来说Axelar将跨链业务铺在了一条链上来完成。

2、Axelar 核心功能和技术实现

验证者通过部署在每条链上的网关监控源链上发出的交易请求，在Axelar链上完成对交易合法性的验证，之后再传递到目标链上完成交易。

2.1 网关

网关是提供 Axelar 网络与其互连的Layer1之间连接的智能合约。Axelar上的验证者监控传入交易的网关并读取这些交易。然后他们就该交易的有效性达成共识，一旦达成一致，他们就写入目标链的网关以执行跨链交易。

与其他区块链不同的是，Axelar作为一条“跨链通信服务链”，需要验证器和网关两个角色的存在，来构成其核心基础设施。

一旦一个跨链信息由dApp用户发起，它的第一站就是与Axelar网关互动。在每个连接到Axelar网络的链上，都会部署一个网关：

在EVM链上，它是一个智能合约地址。
在Cosmos和其他非EVM链上，它是一个具有与Axelar网络通信能力的应用程序。

该网关用于接收来自连接的dApp的消息，并将其发送到Axelar网络中，以便路由到任何连接的链。

该网关由一个密钥控制，该密钥由所有Axelar验证人共同持有。这是通过一个多方密码学方案实现的，其中密钥被分成许多部分，称为密钥份额。每个验证者都持有许多钥匙份额，份额的多少由验证者所押的AXL代币的数量决定。

简单地说，网关实现了Axelar和其连接链之间的通信，它们有两个主要功能。在信息来源的源链上，网关可以发起跨链信息请求。在接收信息的目的链上，网关使信息得到执行并完成跨链协议。

2.2 开发者工具

位于验证器和网关之上的是 API 和 SDK（使开发人员能够轻松访问 Axelar 网络的库和工具）。这是应用程序开发层，这些API允许dApp开发者在其应用中添加跨链功能，使其可以从源链上发起，通过与网关互动，调用其他链上的智能合约，并附加「信息」作为调用智能合约的输入（GMP），这为区块链和dApp应用增加了链间的互操作性。

With GMP you can:

Call a contract on chain B from chain A.
Call a contract on chain B from chain A and attach some tokens.

上个周期市场上的协议仅仅完成了“资产跨链”，也就是不同区块链之间的资产流通，而链间的「信息」流通尚未解锁，若不同区块链之间可以完成“信息跨链”，那么这条信息可以是一个用户的购买NFT请求，也可以是A链的协议调用B链上某个智能合约的指令。这将彻底打通区块链的万网互联，也是下个周期应用层创新的基石之一。

3、跨链传递原理分析

3.1 信息处理和中继器

Axelar网络必须知道在外部支持的链上发生的事件和提交的跨链通信请求。这一功能由中继器 - Relayer处理。一旦网关收到一个消息，它将产生一个事件。Axelar运行中继器服务，观察所有连接的链，这些中继器将接收事件并提交给Axelar网络进行处理。这些中继器服务是Axelar提供的一种免费的操作便利，任何希望创建和使用自己的中继器服务的人都可以运行。

3.2 信息验证

由于任何人都可以运行自己的中继器服务，并向Axelar网络提交事件，Axelar收到的所有事件必须首先经过验证，以确保提交的事件是正确和可信的。

一旦外部链发送的事件被Axelar收到，就会产生一个投票，Axelar验证者对投票进行表决。为了对消息的合法性进行投票，Axelar验证者需要验证所提交的事件。每个验证者都为传入事件的源链运行自己的节点，通过查询其源链节点的RPC端点，验证者可以检查提交的事件是否在其源链节点上被观察到。如果发现了该事件，验证者就会在投票中投票，批准该消息为合法。

中继器负责收集事件，验证者同时运行Axelar节点和外部链的节点，在外部链节点核对信息是否真实合法，在Axelar链进行投票批准。

随着Axelar支持的链越来越多，那么每个验证者就需要部署越多的节点，这将增大验证者的门槛和参与难度，相应的为了解决这种限制性因素，Axelar将基于验证者支持的链的数量给予staking激励，支持的链越多，该验证者获得的staking奖励也将越多。

只有经过验证的事件才会转化为目的链上的行动，没有经过Axelar验证者验证的事件会被丢弃。被验证的事件将记录在一个区块中，被路由到目的链的消息队列中，并准备发送至目的链网关。

3.3 向目标链提交信息

在信息被Axelar网络验证者批准后，它需要被授权。只有当授权行动的持有钥匙份额的验证人的数量达到设定的阈值时，网关才能允许在外部链上采取行动。

一旦消息被授权，任何人都可以拿着这个签名的消息，提交给目的链进行处理。与前面描述的中继器服务类似，中继器服务观察外部链事件并将其引入Axelar网络，另一组中继器服务监测已经批准和签署的跨链消息出站队列，并定期将这些交易提交给外部链。就像对传入的消息一样，这些出站的Axelar中继器服务是Axelar提供的一种免费的操作便利，任何希望创建和使用自己的中继器服务的人都可以运行。

中继器发送它后，目标链的网关接收到已经标记为Axelar授权批准的这条消息，网关存储该合法消息以及哈希值，这条合法消息可以在任何时间被任何人执行。

中继器负责信息的出入站：

观察外部链事件并将其引入Axelar网络
监测已经批准的准备出站的消息队列，提交给外部链

4、团队及融资

团队的两位创始人都来自Algorand创始团队，具有较强的学术背景和区块链开发经验。其中一位联创Sergey Gorbunov，在多伦多大学获得学士和硕士学位、在MIT获得博士学位，博士期间专攻加密学，于2016年开始在滑铁卢大学任助理教授。另一位联创Georgios Vlachos，在MIT获得学士和硕士学位，曾获国际数学奥林匹克竞赛（IMO）金牌。

2020年11月获得过一笔380万美元的天使轮融资，投资方中有Coinbase Ventures；
2021年7月获得2,500万美元的A轮融资，投资方中包括Polychain、Dragonfly Capital Partners、Galaxy Digital等；
2023年2月宣布完成3,500万美元融资，估值达到10亿美元，投资方包括包括Dragonfly Capital Partners、Polychain、North Island Ventures、Rockaway Blockchain Fund、 Cygni Capital、Lemniscap、Olive Tree Capital、Blockchange Ventures、Node Capital，天使投资人包括Waikit Lau和Gokul Rajaram等。