LayerZero:全鏈互操作協議的技術原理與評估

短短1年時間，全鏈互操作性協議LayerZero再次以30億美元估值籌集了1.2億美元，是上次估值的三倍。本文將全面梳理LayerZero的技術原理,並評估其優缺點。

1. LayerZero技術原理

1.1 概述

LayerZero是一個無需信任的跨鏈通訊協議。它利用輕節點技術原理,設計了超輕節點機制,通過中繼者和預言機將中間置信環節一分爲二,以更低費用換取更好安全性。LayerZero主打消息跨鏈而非資產跨鏈,作爲底層協議與資產跨鏈應用層是包含關係。

1.2 輕節點原理

跨鏈通訊主要通過外部驗證或鏈上輕節點完成。輕節點只保存歷史區塊頭,不存儲具體交易信息。通過區塊頭的Merkle Root可驗證交易是否存在於區塊中。

輕節點上鏈驗證的優點是完全去中心化,更安全。但成本較高,會轉嫁到用戶身上。

1.3 超輕節點

超輕節點(ULN)執行與鏈上輕節點相同的驗證,但不按順序保留所有區塊頭,而是由分散預言機按需流式傳輸。

優點是不依賴從頭開始的區塊頭數據流。

缺點是缺乏歷史順序數據,預言機和中繼者同時作惡可能通過驗證。

這是安全性與成本的權衡,需根據具體場景決定是否採用。

2. LayerZero的跨鏈核心角色

LayerZero的關鍵角色是Oracle(預言機)和Relayer(中繼器)。

2.1 Oracle和Relayer的定位

Oracle主要讓目標鏈合約知道何時驗證及驗證答案。Relayer負責提供驗證交易所需證明和跨鏈信息內容。

Oracle相當於公證人角色,其安全性幾乎等同於鏈上DeFi的價值。

2.2 Oracle和Relayer的分工

Oracle負責:

• 傳遞源鏈跨鏈請求的Blockhash和Block Receiptsroot到目標鏈

Relayer負責:

• 傳遞跨鏈消息Receipt和Merkle Proof路徑信息到目標鏈合約用於驗證

2.3 LayerZero的跨鏈生命週期

整體流程:

1. 用戶應用程序發起交易
2. 預言機和中繼器將交易分解
3. 在目標鏈上發送信息並驗證
4. 消息在目標鏈上執行

具體步驟包括:發送請求、打包數據、觸發網絡層、中繼者獲取證明、預言機獲取區塊頭、驗證交易等。

3. LayerZero協議優缺點評估

3.1 安全性評估

• 多個relayer和預言機形成去中心化互相監督
• 惡意行爲影響有限,只影響特定應用
• LayerZero本身不存儲資金和數據,降低攻擊可能
• 已經過多家機構審核,設有高額漏洞賞金

3.2 與其他跨鏈協議對比優勢

• 極低的跨鏈驗證成本
• 更強的通用擴展性,支持更多鏈
• 開發者接入復雜度低
• 解決多鏈資產碎片化問題

3.3 總結

跨鏈是多鏈格局下重要投資賽道,未來確定性高,商業模式清晰。LayerZero作爲基礎通信協議,有望成爲Web3基礎設施之一。