LayerZero 跨鏈通訊協議，通過在鏈上部署一系列的智能合約（Endpoint）實現去中心化訊息跨鏈服務，以下試圖解說 LayerZero 的運作原理和現下生態項目介紹。本文源自 W3.Hitchhiker 研究員 Tiga 所著《 LayerZero 的多鏈野心》，並由 BlockBeats 整理。
（前情提要：Uniswap Labs 成立風險投資部門，已投資包含 PartyDAO、LayerZero 等 11 個項目）
（背景補充：a16z、FTX、紅杉資本領投！ LayerZero Labs 獲 1.35 億美元融資、估值達 10 億鎂）
LayerZero 技術簡析
LayerZero 是一個跨鏈通訊協議，可以將一條鏈上的「訊息」傳遞到另一條鏈。
Layerzero 於 2021 年 4 月完成了$2M 的種子輪融資，隨後分別於 2021 年9 月和 2022 年 3 月分別完成了$6.3M 和 $135M 的融資。參投機構包括 Binance Labs，Multicoin，Delphi，A16Z，Uniswap，Polygon，Coinbase 等一眾機構，投資陣容可以說是頂級了。
LayerZero 通過在鏈上部署一系列的智能合約（Endpoint）實現去中心化訊息跨鏈服務。Endpoint 上運行著超輕節點，「超輕」兩個字體現在該節點只提供指定區塊的 Block header。傳輸過程中，通過 Oracle 與 Relayer 保證訊息發送的有效性與安全性。
Endpoint 是一個部署在鏈上的合約，負責提供消息的發送與接收。Relayer 和 Oracle 功能職責是一致的，都是發揮預言機的功能，不過傳輸的內容有所不同，兩者相互獨立運行，再由接收鏈的 Endpoint 對 Relayer 和 Oracle 發送來的訊息進行驗證與匹配，提高 LayerZero 的安全冗餘性。
具體的，LayerZero 將 Endpoint 分成了三個部分，分別是 Communicator，Validator，Network：
- Communicator：面向 Dapp 的接口，
- Validator：在接收方是負責對信息進行核驗的環節，
- Network：是面向其他鏈的 Network 接受或發送訊息的接口。
其具體步驟如下：
Step 1：A 鏈上的 Dapp 與 A 鏈上的 Endpoint 交互產生一個交易 TTT，會產生 4 個參數，這些參數會通過LayerZero 發送給 Communicator。四個參數分別是：
- t：交易T 的唯一交易證明（transaction proof）
- dst：目標鏈 Endpoint 的標識符
- payload：A 鏈的 Dapp 要發送到 B 鏈的數據
- relayer_args：A 希望使用的 Relayer 參數
Step 2： Communicator 將這些參數打包成 Packet(dst,payload)，並與 t 和 relayer_args 一起發送到 Validator。
Step 3：Validator 把 t 與 dst 傳遞到 Network。
Step 4：Validator 將 Packet(dst,payload)，t 和 relayer_args 一起發送到 Relayer。第四步與第三步是同時發生的
Step 5：Network 發送 dstdstdst 與包含當前交易區塊的 ID（cur_blk_id）發送給 Oracle。
Step 6：Oracle 從 A 鏈上獲取 block header
Step 7：Relayer 從A 鏈上獲取交易T 的交易證明t，並儲存在鏈下。
Step 8：Oracle 確定交易 T 已經在 A 鏈上被提交後，將 block header 發送給 B 鏈的 Network。
Step 9：B 鏈的 Network 將接收到 block hash（記為 blk_hdr_hash）發送給 B 鏈的 Validator
Step 10：Validator 將 blk_hdr_hash 發送給 Relayer
Step 11：Relayer 接收到 B 鏈發送的 blk_hdr_hash 後，將與 blk_hdr_hash 匹配的數據返回給 B 鏈的Validator。
Step 12：B 鏈的 Validator 將從 Oracle 獲取到的 blk_hdr 與從 Relayer 獲取到的交易證明 t 進行匹配，如果匹配通過，則會將 Packet(dst,payload) 發送給 Communicator。匹配失敗則直接忽略本次交易。
Step 13：Communicator 將 Packet(dst,payload) 數據發送給 B 鏈的 Dapp，完成訊息跨鏈
簡單說就是 A 鏈的 Dapp 告訴 LayerZero 部署在 A 鏈的 Endpoint：「我要給B 鏈發個XXX 消息」，發送消息這個過程也可以看做是一次交易。
當這個交易在 A 鏈上鏈後，Oracle 會直接到 A 鏈上檢查是否真的上鏈了，Relayer 也會去 A 鏈上獲取這個交易的證明，Oracle 和 Relayer 將它們獲取到的內容都發送給 B 鏈的 Endpoint，如果兩者內容匹配，則 A 鏈的消息發送到了 B 鏈上。反之，如果 Oracle 和 Relayer 獲取到的內容不匹配，則直接忽略該交易。
在安全層面，LayerZero 將安全性防禦分散到 4 個點上，分別是 Endpoint，Oracle，Relayer，還有鏈本身。它們之間是相互耦合的，這種分散結構可以使 LayerZero 更安全。
當其中某一部分遭受惡意攻擊時，其他部分會阻斷 LayerZero 的流程，對惡意供給的部分進行隔離操作。這四個部分中，最薄弱的環節是 Oracle 與 Relayer，因為主流鏈的 51% 攻擊難度與成本非常高，且 51% 攻擊不是 LayerZero 考慮與防禦的事情。Endpoint 本質是智能合約，可以通過安全審計的方式盡量減小安全風險點。如果 Oracle 與 Relayer 沒有同時被攻擊，LayerZero 都可以保證其安全性。
在最壞的情況下，即 Oracle 和 Relayer 同時被劫持且相互串通時，Oracle 提供了惡意的 block header，Relayer 提供了惡意的交易證明，且兩者提供的內容是匹配的。這種情況首先從概率上講非常小，因為 Oracle 與 Relayer 是相互獨立的組件，且 LayerZero 使用的預言機服務是由 Chainlink 提供的，安全性還是很有保障的。
其次，在不知道特定的 block header 的情況下，不可能針對一個 block header 進行驗證交易證明。反之，根據一個交易證明也不能反推出 block header。這是保證 Oracle 與 Relayer 安全性的根本，也是保證 LayerZero 安全性的保障。
延伸閱讀：Multicoin Capital 創辦人親解：我們為什麼投資 LayerZero？
LayerZero 生態一覽
Stargate
Stargate 是基於 Layerzero 搭建的第一個項目，致力於構建完全可組合的原生資產跨鏈橋協議。目前 Stargate 支援 Ethereum，BSC，AVAX，Matic，Arbitrum，Optimism 與 Fantom 鏈，僅支援 USDC，USDT，ETH 與STG 這四個 token。
Stargate 的跨鏈方式與其他跨鏈橋不同，採用類似 OTC 的方式進行跨鏈。在各個鏈分別建立流動性池，用戶在 A 鏈流動性池中「質押」資產，在 B 鏈流動性池中「贖回」資產，無需中間資產的參與，A，B 鏈之間的消息互通是通過 LayerZero 實現。
作為 LayerZero 的親兒子，Stargate 作用遠不止一個跨鏈橋，從 Stargate 的文檔中也可以看出 Stargate 的目標是作為資產跨鏈的技術提供商，讓更多的項目可以輕鬆使用 Stargate，實現跨鏈的功能。所以 Stargate 的業務需要分為 2B 和 2C 兩部分，2B 的業務模式也遠比 2C 的模式有想像空間，基於 Stargate 可以向上搭建更為複雜的 Dapp。
延伸閱讀：LayerZero跨鏈橋Stargate將部屬ETH流動池獎勵，提供以太坊、Optimism、Arbitrum存款5%年化
Hashflow
Hashflow 是一個主打零滑點，MEV 保護的跨鏈 DEX，通過使用 LayerZero 實現跨鏈消息傳遞。Hashflow 目前支援 Ethereum，BSC，AVAX，Polygon，Arbitrum 與Optimism 鏈。
作為一個DEX，Hashflow 並沒有使用 AMM 模型，Hashflow 使用詢價（request-for-quote，RFQ）方式的進行 Token 交換，與交易市場的方式非常相似。其具體機制為：交易者報價將 A 鏈的 1 個ETH 兌換成 B 鏈的 1000 USDC，做市商將交易者在 A 鏈的 1 個 ETH 發送到 A 鏈上的流動性池，然後觸發 B 鏈的合約將 1000 USDC 匯入交易者的 B 鏈錢包中。
RadiantCapital
Radiant 是一個部署在 Arbitrum 上基於 LayerZero/Stargate 的多鏈借貸項目，目前僅支援 USDC，USDT，DAI，BTC 和 ETH 這五種 Token。用戶可以選擇在 Arbitrum 上抵押上述五種資產，從而借出其他資產。目前Radiant 僅支援 USDT 和 USDC 的跨鏈借貸，即用戶可以在一條鏈上抵押資產，在另外一條鏈上借出 USDT 或 USDC。
SushiXSwap
SushiXSwap 是 SushiSwap 推出的跨鏈 DEX，世界上第一個跨鏈 AMM。基於 LayerZero 的 Stargate 協議打造，目前僅支援 ETH 主網，Arbitrum，AVAX，Polygon，Fantom，BSC 與 Optimism 網路。SushiX 交易過程如下圖所示，通過 Stargate 的跨鏈功能將與 Sushiswap 的多鏈流動性實現跨鏈 DEX。
其他Layerzero 生態項目（部分還未上線）
- OmniBTC： 構建在 Sui 和 Aptos 的 DEX+Lend+Bridge 的三合一 DEX
- rage_trade：Arbitrum 上的去中心化合約
- MugenFinance：基於 Layerzero 的 RealYield
- InterSwap：基於 LayerZero 的 Swap
- CashmereLabs：全鏈 DEX
- holographxyz：全鏈 NFT 的 Mint，Bridge 協議
- OmniX_NFT：全鏈原生 NFT 平台和交易市場
- Moonbean：已集成 LayerZero
- Clearpool：將與 LayerZero 集成
- Angle Protoco：與 LayerZero 集成
這裡列出的項目不全，其餘為列出的項目請讀者自行探索。
LayerZero 展望
需要和可以被跨鏈的不僅僅是 Token，還有各個協議的功能與服務。隨著 crypto 發展，當下的區塊鏈世界已經有了一堆值得稱讚的真正創新項目 / 協議，它們機制成熟，運行穩定，完全可以作為一個底層「零件」去被其他協議所使用。
這些協議本身也是可編程，可組合，可交互的，並且 web3 遠比 web2 開放，包容。智能合約天然地暴漏出API，如果能夠打破鏈與鏈之間的隔閡，讓流動性與用戶可以自由，便捷的穿梭於各個協議之間，各條鏈之間，開發者可以創造出更多更具想像力的「東西」，DeFi 也可以再進化，不斷拓寬 crypto/web3 的邊界。
未來的區塊鏈世界會是怎麼樣的？LayerZero 會給區塊鏈有哪些改變，產生什麼樣的影響？不知道，不過可以確定的是，未來區塊鏈的發展一定是朝向互聯互通的方向進行，即便捷用戶又方便開發者。萬維網的發明人蒂姆·伯納斯·李（Tim Berners-Lee）談到設計原理時說過：
簡單性和模塊化是軟體工程的基石；分佈式和容錯性是網際網路的生命」。將各個鏈上的成熟協議模塊化的串並聯使用，未來一定會迸發出 web3 的 killer App。天才需要舞台，也需要錘子和釘子，LayerZero 可以作為 web3 天才們的錘子和釘子。
合理且保守預計，未來區塊鏈的 gas 費會降低好幾個數量級，DeFi 的用戶也會增長幾個數量級，龐大的市場需求催生出鏈與鏈之間的「遠洋貨輪」，跨鏈的費用由於邊際效應而無限趨近於 0。費用的降低是擴大規模的必要條件，正如動力電池價格十年下降了 10 倍，電動汽車走向千家萬戶。
202209：LayerZero 更新 V2 版本：
- 將支援非 EVM 鏈
- 推出LayerZero Scan
- 降低20% gas fee
- 安全更新
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