第3课

实现全链互通的协议

在本模块中,您将深入探索主要的消息传递协议,如LayerZero、Axelar、Wormhole和Hyperlane,以及它们如何通过不同的安全机制和设计权衡实现跨链通信。您将了解这些协议的底层运行原理、应用场景,以及它们在灵活性、去中心化和开发者体验方面的比较分析。

消息传递协议在实现全链功能中的核心作用

全链智能合约依赖一项关键能力:跨区块链通信。这一功能由专为安全、可验证的跨链消息传递而设计的新型基础设施协议提供支持。这些消息传递协议作为孤立区块链间的通信桥梁,使去中心化应用(dApps)能够同步状态、远程执行功能,以及在不同执行环境之间传输价值或数据。

这些协议本身并非区块链。它们作为构建在现有网络之上的最小信任通信框架运行。它们监控一个链上的交易和合约事件,验证信息,并将其传递至另一链上的智能合约。通过这种方式,它们形成了连接全链应用各组件的无形轨道。

这些协议的设计决定了全链dApps的安全保证、开发者体验和可能的应用场景。有些优先考虑速度和简洁性,有些则注重去中心化或灵活性。每种协议都有独特的消息传输机制,在信任、性能和实现复杂性之间寻求平衡。

LayerZero:超轻节点方案

LayerZero是全链领域中应用最广泛的消息传递协议之一。该协议引入了一种创新架构——超轻节点(Ultra Light Node, ULN),无需在每条链上运行完整区块链节点即可实现消息验证。

在LayerZero模型中,验证过程依靠两个独立实体:预言机和中继器。预言机(如Chainlink或Google Cloud)向目标链提供源链的区块头信息。中继器则提供与消息相关的交易证明。目标链上的智能合约验证消息存在于源链状态中且未被篡改。验证通过后,消息即可执行。

这种设计提供了灵活且模块化的信任模型。开发者可选择使用哪对预言机-中继器组合,实现最小信任设置或更高效但许可化的配置。LayerZero不强制使用自身验证器网络,使其成为更轻量级且可扩展的协议之一。

使用LayerZero的应用包括Stargate(流动性传输层)、Radiant Capital(使用跨链抵押的借贷平台)和TapiocaDAO(正在构建全链稳定币生态系统)。这些项目展示了该协议构建实时互联DeFi系统的能力。

Axelar:基于权益证明验证者的跨链消息传递

Axelar采用了不同的架构路径。它并非在预言机和中继器间分离角色,而是使用在委托权益证明模型下运行的去中心化验证者集合。这些验证者监控连接Axelar网络的区块链,在达成法定人数时签署消息,并向目标链广播经验证的指令。

由于Axelar验证者集合对每条消息达成共识,因此无需外部预言机或提交证明。这种设计降低了开发者面临的复杂性,使验证过程更加透明。Axelar的安全模型建立在经济激励之上——验证者若表现恶意或离线,将面临失去质押资产的风险。

该协议通过SDK和API提供通用消息传递、代币桥接和开发工具。Axelar的通用消息传递(GMP)服务允许链间执行任意合约调用,而非仅限于代币转移。这促进了需要自定义消息逻辑的全链dApps发展。

Axelar支持数十个链,包括以太坊、基于Cosmos的网络和Avalanche。应用场景包括跨链流动性路由、去中心化治理和全链游戏机制。其基础设施也被Cosmos原生项目用于扩展至EVM兼容环境。

Wormhole:基于守护者的跨链消息传递

Wormhole是另一个关键协议,特别在NFT和游戏领域支持全链智能合约。它采用基于守护者的模型,这些守护者是独立验证节点,负责观察源链上的消息,签署证明,并将消息中继至目标链。

守护者必须达到法定人数一致认可消息有效性,消息才会被接受。这些证明提交至目标链上的智能合约,在那里进行验证和处理。与LayerZero和Axelar不同,Wormhole不使用加密证明或共识协议——它依赖守护者集合的完整性和多样性。

Wormhole以其广泛的链支持而著称,已集成Solana、Ethereum、BNB Chain、Polygon等多个网络。它为多个知名项目提供支持,包括跨链NFT市场、游戏内资产桥和DeFi资产转移。其核心服务Wormhole Connect允许开发者以最少代码快速添加跨链功能。

尽管Wormhole提供快速且可扩展的消息传递,但其信任模型因依赖守护者而受到质疑。2022年涉及验证者密钥被破解的漏洞突显了中心化风险,并推动整个行业改进安全实践。

Hyperlane:具有主权控制的模块化互操作性

Hyperlane采用注重模块化和主权的方法。它允许每个应用定义和控制自身的消息安全模型。开发者可选择运行自己的验证者集合,依赖Hyperlane默认中继器,或实现带自定义规则的许可消息处理器。

这使Hyperlane对需要精细控制消息验证和执行的应用极具吸引力。该协议设计用于主权互操作,意味着每个dApp可在去中心化、信任和性能间做出自主权衡。

Hyperlane支持EVM链,并正向更广泛的生态系统兼容性扩展。其模块化设计使其成为希望深度整合消息传递功能或维持严格跨链活动治理的dApps的强有力选择。

尽管成熟度不及LayerZero或Axelar,但Hyperlane代表了消息基础设施的重要发展方向:在保持可扩展性和开放性的同时,赋予开发者更多控制权。

协议比较:设计中的权衡取舍

支持全链通信的每种协议都基于其设计理念做出权衡。LayerZero提供模块化和开发自由,但将信任模型选择责任交由应用承担。Axelar通过内置验证者集合简化开发,但需要信任其经济安全性。Wormhole优先考虑快速部署和广泛链支持,但依赖守护者网络。Hyperlane强调应用主权,但要求开发者承担更多责任。

业界专家指出,没有放之四海而皆准的解决方案。正确选择取决于应用需求:实时执行、合规性、用户基础、资本效率和运营风险。对关键DeFi系统,最小信任设置可能更为合适;而对快速发展的消费类应用,简单性和集成速度可能更为重要。

这些协议的共同使命是使跨链通信可靠、可编程且易于访问。没有它们,全链合约将无法构建或扩展。

全链基础设施的新兴标准

消息传递协议正向更高互操作性、模块化和标准化方向演进。许多协议引入了自动gas赞助、基于会话的用户访问和带回调的跨链合约调用等创新功能。这些进步使开发者能更轻松构建原生且无缝的全链逻辑。

随着时间推移,消息传递层可能采用通用标准实现相互互操作。在此之前,开发者必须谨慎选择基础设施堆栈并理解相关权衡。

LayerZero、Axelar、Wormhole和Hyperlane等协议不仅是工具——它们正推动从孤立dApps向统一全链应用的根本转变。随着采用增长,这些协议将持续塑造价值、逻辑和身份如何在区块链生态系统中流动。

免责声明
* 投资有风险,入市须谨慎。本课程不作为投资理财建议。
* 本课程由入驻Gate Learn的作者创作,观点仅代表作者本人,绝不代表Gate Learn赞同其观点或证实其描述。
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第3课

实现全链互通的协议

在本模块中,您将深入探索主要的消息传递协议,如LayerZero、Axelar、Wormhole和Hyperlane,以及它们如何通过不同的安全机制和设计权衡实现跨链通信。您将了解这些协议的底层运行原理、应用场景,以及它们在灵活性、去中心化和开发者体验方面的比较分析。

消息传递协议在实现全链功能中的核心作用

全链智能合约依赖一项关键能力:跨区块链通信。这一功能由专为安全、可验证的跨链消息传递而设计的新型基础设施协议提供支持。这些消息传递协议作为孤立区块链间的通信桥梁,使去中心化应用(dApps)能够同步状态、远程执行功能,以及在不同执行环境之间传输价值或数据。

这些协议本身并非区块链。它们作为构建在现有网络之上的最小信任通信框架运行。它们监控一个链上的交易和合约事件,验证信息,并将其传递至另一链上的智能合约。通过这种方式,它们形成了连接全链应用各组件的无形轨道。

这些协议的设计决定了全链dApps的安全保证、开发者体验和可能的应用场景。有些优先考虑速度和简洁性,有些则注重去中心化或灵活性。每种协议都有独特的消息传输机制,在信任、性能和实现复杂性之间寻求平衡。

LayerZero:超轻节点方案

LayerZero是全链领域中应用最广泛的消息传递协议之一。该协议引入了一种创新架构——超轻节点(Ultra Light Node, ULN),无需在每条链上运行完整区块链节点即可实现消息验证。

在LayerZero模型中,验证过程依靠两个独立实体:预言机和中继器。预言机(如Chainlink或Google Cloud)向目标链提供源链的区块头信息。中继器则提供与消息相关的交易证明。目标链上的智能合约验证消息存在于源链状态中且未被篡改。验证通过后,消息即可执行。

这种设计提供了灵活且模块化的信任模型。开发者可选择使用哪对预言机-中继器组合,实现最小信任设置或更高效但许可化的配置。LayerZero不强制使用自身验证器网络,使其成为更轻量级且可扩展的协议之一。

使用LayerZero的应用包括Stargate(流动性传输层)、Radiant Capital(使用跨链抵押的借贷平台)和TapiocaDAO(正在构建全链稳定币生态系统)。这些项目展示了该协议构建实时互联DeFi系统的能力。

Axelar:基于权益证明验证者的跨链消息传递

Axelar采用了不同的架构路径。它并非在预言机和中继器间分离角色,而是使用在委托权益证明模型下运行的去中心化验证者集合。这些验证者监控连接Axelar网络的区块链,在达成法定人数时签署消息,并向目标链广播经验证的指令。

由于Axelar验证者集合对每条消息达成共识,因此无需外部预言机或提交证明。这种设计降低了开发者面临的复杂性,使验证过程更加透明。Axelar的安全模型建立在经济激励之上——验证者若表现恶意或离线,将面临失去质押资产的风险。

该协议通过SDK和API提供通用消息传递、代币桥接和开发工具。Axelar的通用消息传递(GMP)服务允许链间执行任意合约调用,而非仅限于代币转移。这促进了需要自定义消息逻辑的全链dApps发展。

Axelar支持数十个链,包括以太坊、基于Cosmos的网络和Avalanche。应用场景包括跨链流动性路由、去中心化治理和全链游戏机制。其基础设施也被Cosmos原生项目用于扩展至EVM兼容环境。

Wormhole:基于守护者的跨链消息传递

Wormhole是另一个关键协议,特别在NFT和游戏领域支持全链智能合约。它采用基于守护者的模型,这些守护者是独立验证节点,负责观察源链上的消息,签署证明,并将消息中继至目标链。

守护者必须达到法定人数一致认可消息有效性,消息才会被接受。这些证明提交至目标链上的智能合约,在那里进行验证和处理。与LayerZero和Axelar不同,Wormhole不使用加密证明或共识协议——它依赖守护者集合的完整性和多样性。

Wormhole以其广泛的链支持而著称,已集成Solana、Ethereum、BNB Chain、Polygon等多个网络。它为多个知名项目提供支持,包括跨链NFT市场、游戏内资产桥和DeFi资产转移。其核心服务Wormhole Connect允许开发者以最少代码快速添加跨链功能。

尽管Wormhole提供快速且可扩展的消息传递,但其信任模型因依赖守护者而受到质疑。2022年涉及验证者密钥被破解的漏洞突显了中心化风险,并推动整个行业改进安全实践。

Hyperlane:具有主权控制的模块化互操作性

Hyperlane采用注重模块化和主权的方法。它允许每个应用定义和控制自身的消息安全模型。开发者可选择运行自己的验证者集合,依赖Hyperlane默认中继器,或实现带自定义规则的许可消息处理器。

这使Hyperlane对需要精细控制消息验证和执行的应用极具吸引力。该协议设计用于主权互操作,意味着每个dApp可在去中心化、信任和性能间做出自主权衡。

Hyperlane支持EVM链,并正向更广泛的生态系统兼容性扩展。其模块化设计使其成为希望深度整合消息传递功能或维持严格跨链活动治理的dApps的强有力选择。

尽管成熟度不及LayerZero或Axelar,但Hyperlane代表了消息基础设施的重要发展方向:在保持可扩展性和开放性的同时,赋予开发者更多控制权。

协议比较:设计中的权衡取舍

支持全链通信的每种协议都基于其设计理念做出权衡。LayerZero提供模块化和开发自由,但将信任模型选择责任交由应用承担。Axelar通过内置验证者集合简化开发,但需要信任其经济安全性。Wormhole优先考虑快速部署和广泛链支持,但依赖守护者网络。Hyperlane强调应用主权,但要求开发者承担更多责任。

业界专家指出,没有放之四海而皆准的解决方案。正确选择取决于应用需求:实时执行、合规性、用户基础、资本效率和运营风险。对关键DeFi系统,最小信任设置可能更为合适;而对快速发展的消费类应用,简单性和集成速度可能更为重要。

这些协议的共同使命是使跨链通信可靠、可编程且易于访问。没有它们,全链合约将无法构建或扩展。

全链基础设施的新兴标准

消息传递协议正向更高互操作性、模块化和标准化方向演进。许多协议引入了自动gas赞助、基于会话的用户访问和带回调的跨链合约调用等创新功能。这些进步使开发者能更轻松构建原生且无缝的全链逻辑。

随着时间推移,消息传递层可能采用通用标准实现相互互操作。在此之前,开发者必须谨慎选择基础设施堆栈并理解相关权衡。

LayerZero、Axelar、Wormhole和Hyperlane等协议不仅是工具——它们正推动从孤立dApps向统一全链应用的根本转变。随着采用增长,这些协议将持续塑造价值、逻辑和身份如何在区块链生态系统中流动。

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