回顧來看,彙總已成為以太坊和去中心化技術整體的關鍵擴容方案。在針對彙總數據可用性擴展的以太坊 Dencun 升級實施九個月後,交易吞吐量已超過每秒 200 筆交易——這一年內增長了五倍。兩大領先彙總 Arbitrum 和 OP 主網已實現了第一階段的去中心化,在去中心化指標上超越了多個知名的替代 Layer 1 網絡,並且預計其他彙總可能在 2025 年達到第二階段去中心化。零知識證明技術的進步使得驗證與以太坊等效的交易成本降至不到一美分,為在當今以太坊區塊鏈上高效驗證數千筆標準用戶交易鋪平了道路。
然而,這一進展也帶來了新的挑戰。多個團隊正在以太坊之上開發獨立區塊鏈,但這些鏈之間的互操作性有限,這主要源於彙總的不頻繁最終化,阻礙了有意義的跨鏈通信。此外,當前承載大部分生態系統活動和總鎖倉量(TVL)的樂觀彙總存在固有的技術限制,無法在共享橋接之外實現直接通信,從而成為像 Arbitrum 和 Base 這樣的主要網絡之間互操作性的重大障礙。社區提出了各種解決方案,從基於意圖的橋接和原子交換到全面的鏈抽象。儘管方法不同,但這些解決方案都依賴於一個共同的基本需求:可信的事實來源——一種能夠實現快速且經濟高效的彙總間狀態驗證的協議。
在眾多方案中,通常依賴於樂觀預言機(如 Across)、專用操作員共識(如 LayerZero 的 Stargate)或中心化排序器信任(如 Polymer Hub),而 Nuffle Labs 的快速最終性層(NFFL)則在效率、安全性和與以太坊的契合性之間實現了引人注目的平衡。本文探討了 NFFL 通過 EigenLayer 的再質押機制和 NEAR 數據可用性(DA)實現跨彙總狀態驗證的創新方法,研究了其架構設計和開發路線圖,並分析了潛在的應用及其對生態系統的影響。
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為了理解 NFFL 解決的問題,我們需要先審視彙總的基本架構、其目標及其固有的侷限性。
彙總是一種利用另一條獨立區塊鏈來進行交易排序、數據可用性和共識的區塊鏈,同時在外部執行交易,並由父區塊鏈驗證。雖然許多定義將父鏈稱為第一層(L1),而彙總稱為第二層(L2),但某些框架並不要求 L2 使用 L1 提供數據可用性。為清晰起見,本文專注於彙總而非更廣義的 L2 類別。
一個區分的例子是——所有彙總都是 L2,但並非所有 L2 都是彙總。
來源:blog.thirdweb.com
當然,在我們的例子中,父鏈 L1 是以太坊區塊鏈。它負責與彙總共享共識(我們稍後會詳細說明)。現在,讓我們分析彙總如何利用以太坊來實現其核心功能:交易排序、數據可用性和共識。
彙總包含一個稱為排序器的實體,負責通過 L1 網絡管理交易的納入和排序。排序器的功能類似於傳統區塊鏈中的區塊生產者。具體來說,它按順序接受用戶提交的交易,將它們彙總成批次(類似於 L1 區塊),並定期將這些批次發佈到 L1 上的指定智能合約中。
L1 上的智能合約維護著所有已發佈交易及其排序的權威記錄。彙總節點必須監控該合約以獲取新的區塊和交易信息。一旦某個批次被包含在 L1 區塊中並通過 L1 共識獲得最終性,該批次內所有交易的納入和排序就由 L1 的安全屬性來保證。
在某種程度上,排序器是彙總的“啟動器”——它幫助彙總網絡實際接收新交易,從而推動狀態的前進。一些彙總實現了去中心化排序機制——通過一組輪換的專用實體來降低單一中心化排序器的宕機風險——以及基於排序的方法,該方法在將批次發佈到 L1 之前不依賴任何排序器作為信任來源。相反,基於排序允許任何人成為排序器,但只有當批次發佈到 L1 後節點才會使用它們。這幾乎消除了排序宕機的風險,但代價是交易納入速度較慢(最佳情況是 L1 每 12 秒生成一個區塊)。
然而,排序器即使執行了自己批次中的交易,也不決定彙總中的新狀態。因此,排序器是“啟動”彙總而非“運行”彙總,因為它們的操作不能直接導致惡意狀態轉換。
就像引擎的啟動器。雖然它不會驅動引擎的運行,但沒有它引擎也無法工作。可以把彙總比作引擎,而排序器就像引擎的啟動器。
然而,僅僅瞭解某些交易的排序信息對彙總節點來說是不夠的,因為它們本身並不擁有這些交易。為了執行這些交易並確定其在彙總區塊鏈中的結果,節點必須能夠完全且無障礙地訪問批次中的所有交易數據。
因此,彙總排序器必須以一種方式將全面的交易數據發佈到 L1,以便彙總的智能合約能夠驗證數據可用性。一旦某個批次的交易數據被包含並在 L1 上最終確定,其可用性就得到了保證,所有參與的節點都能訪問這些數據。
在 Dencun 升級之前,以太坊的彙總將交易數據發佈在 L1 上排序調用的輸入數據(calldata)中。因此,所有交易必須永遠被髮布到 L1 的區塊鏈上。這看起來似乎是合理的,因為我們希望所有節點,包括未來的節點,都能重建彙總的狀態。然而,這非常低效,因為以太坊 L1 無法在其賬本上存儲大量數據,而彙總作為以太坊的高速車道,非常依賴數據。相反,我們可以讓彙總的智能合約驗證排序交易的有效性,這樣節點就能立即跟隨合約中的狀態,而不是從創世開始重建所有交易的狀態。
為了簡單起見,我們只是把彙總的定義顛倒過來了——通常,所有的解釋都從彙總與其 L1 之間的雙向橋接開始。在彙總中,使用 L1 的本地貨幣作為自己的貨幣是相當常見的做法,這樣可以簡化基於排序器和提議者的費用來估算 gas 費用。此外,許多彙總希望從第 1 天起就擁有其生態系統中的流行代幣,橋接這些代幣從其 L1 是最佳選擇。
從 L1 到彙總實現一個橋接智能合約是相當直接的——彙總節點已經監聽其合約中的所有活動,因此我們可以實現一個 L1 存款功能,所有節點都會將其解讀為在彙總上發行相應“包裝”代幣的指令。
然而,無信任的提現要求橋接合約驗證所有彙總交易並確定其合法結果。這使得橋接能夠通過將資金釋放給 L1 上的授權發起者來處理有效的提現請求。該驗證機制使橋接成為彙總規範狀態的最終來源——節點會與橋接的狀態轉變保持一致,無論是否存在其他鏈分叉。與傳統區塊鏈不同,彙總並未為鏈選擇實施獨立的共識規則。L1 上的橋接合約定義了規範鏈。
以太坊去年三月的 Dencun 升級引入了“區塊”——臨時數據單元,這些數據存儲在區塊鏈外,並在大約 18 天后被修剪(由網絡驗證者刪除)。由於彙總橋接使得在不重新執行交易的情況下重建狀態成為可能,這一特性對彙總非常有用,因此彙總在升級後不久就從 calldata 遷移到了區塊。從數字上看,在 Dencun 升級之前,彙總的總 TPS 大約為 50。今天,它已經超過 200,理論上根據彙總的不同,最大限制可達到 400-800 TPS。
來源:L2BEAT
除了容量的提升,區塊還消除了為交易數據存儲支付 EVM gas 費用的要求,建立了一個獨立的通道,提供專門的臨時存儲和獨立的費用定價。這一架構變更大大降低了彙總中的交易成本,費用從每筆交易 10-40 美分下降到像 Base 這樣的網絡中的不到一美分。
來源: growthepie.xyz
雖然排序器管理交易排序和發佈,但它們僅是彙總架構的一個組成部分。彙總還包含稱為“提議者”的實體,負責說服 L1 橋接確認由新排序的批次產生的特定狀態輸出。本質上,雖然排序器確立了交易的發生和排序,提議者則根據彙總的處理邏輯(如虛擬機)展示這些交易的結果。
提議者的角色根據彙總的狀態驗證方法有顯著不同。存在兩種根本不同的方法,定義了兩類彙總:樂觀彙總和零知識彙總(ZK)。
在樂觀彙總中,提議者定期將狀態更新提交到 L1 橋接,通常與排序器的批次發佈同時或稍後提交。這些狀態更新包括在執行最新批次中的所有交易後生成的新狀態根(對彙總所有新狀態的加密承諾)。
為了防止無效的狀態更新,橋接實施了一個挑戰期(通常為 7 天),在此期間,稱為“挑戰者”的專門角色可以通過提交欺詐證明來對提議進行爭議。此證明展示了通過在 L1 上重新執行爭議交易並比較結果,證明交易執行不正確。
如果挑戰者成功證明提議者提交了無效的狀態轉換,狀態輸出將被回滾,挑戰者將獲得獎勵(通常來自提議者必須提交的保證金)。這創造了一個經濟博弈,促使提議者僅提交有效的狀態轉換。
在 ZK 彙總中,提議者生成數學證明(稱為“有效性證明”或更準確地說是“ZK 證明”),證明每個狀態轉換的正確性。這些證明顯示批次中的所有交易都按照彙總的規則執行,而無需透露其執行的具體細節。
L1 橋接可以通過高效的加密操作快速驗證這些證明,成本大約相當於一次代幣交換。一旦證明被驗證,橋接就會接受該狀態更新為已結算。這意味著提議者必須在提交狀態更新之前進行大量的計算工作,但與樂觀彙總相比,這些更新的結算速度要快得多。
通過規範橋接的結算時間在不同彙總類型之間差異顯著——樂觀彙總由於其挑戰期,結算時間為 7 天,而 ZK 彙總由於證明生成開銷和批次發佈成本,結算時間為數小時。雖然這種模式在確保能夠容忍延遲的高價值交易方面表現良好,但它為更廣泛的 DeFi 生態系統帶來了顯著的摩擦。
考慮這對現實世界使用的影響:一個希望利用基於 Arbitrum 的抵押品在 Base 上貸款的用戶,必須首先橋接他們的資產,並等待最多 7 天才能使用這些資產。一位在不同彙總上的 Uniswap 池之間發現套利機會的交易員,會在他們能夠執行交易之前看到機會消失。一個希望讓玩家在不同彙總部署之間交易物品的遊戲應用,將面臨因如此長的延遲而無法接受的用戶體驗。
這裡的關鍵見解是,彙總節點實際上可以更快地觀察到狀態變化——通常在 L1 區塊確認後的幾秒鐘內。儘管該狀態尚未經過規範橋接的完全結算,但它基於已經在以太坊上排序並最終確認的交易數據。許多中心化交易所已經利用這一特性,在僅經過幾次區塊確認後,通過運行自己的節點並驗證 L1 上的交易最終性來信用用戶的彙總結算。
這在彙總生態系統中創造了一個有趣的對立面。雖然彙總成功地擴展了以太坊的交易吞吐量,但它們引入了嚴重的狀態和流動性碎片化。每個彙總實際上都作為一個獨立的區塊鏈運行,在沒有等待橋接結算的情況下,無法有效地驗證其他彙總的狀態,儘管它們都源自同一底層鏈——以太坊。
生態系統已經開發出各種方法來克服這些限制,從中心化橋接到專門的鏈外網絡。這些解決方案通常在三個關鍵屬性之間做出不同的權衡:
大多數現有解決方案優化了速度和成本,但犧牲了安全性——通常依賴於可信的操作員、多籤或經濟支持最小的樂觀機制。這導致了幾起高調的橋接黑客事件,最著名的是 6.25 億美元的 Ronin 橋接漏洞,突顯了為了便利而犧牲安全性所帶來的風險。
根本挑戰是建立有關彙總狀態的安全“事實來源”,該來源可以:
這一機會推動了在彙總之間實現安全快速狀態驗證的重大創新。不同的團隊從不同的角度解決這個問題,致力於創造能夠為下一代跨鏈應用提供動力的基礎設施,同時不妥協於安全性。
在接下來的章節中,我們將探討 NFFL 如何通過創新地結合 EigenLayer 的再質押和 NEAR DA 來應對這一挑戰,創建一個快速最終性層,在安全性、速度和成本效益之間達到了謹慎的平衡。
Nuffle 快速最終性層(NFFL)代表了一種新穎的方法,通過提供彙總之間的快速狀態驗證,實現安全的跨鏈交互。NFFL 並不要求開發者在安全性和速度之間做出選擇,而是利用 EigenLayer 的再質押 ETH 創建一個加密經濟安全的快速最終性層,能夠在幾秒鐘內驗證彙總狀態。
NFFL 的核心運行方式是作為一個在 EigenLayer 上運行的主動驗證服務(AVS)。一個去中心化的操作員網絡,每個操作員都為參與的彙總運行全節點,驗證並確認狀態更新。這些確認由操作員的再質押 ETH 提供支持,形成強大的經濟激勵以確保誠實行為。通過結合 NEAR 的數據可用性層以高效的區塊數據存儲,NFFL 使應用能夠在 2-3 秒內安全地驗證跨鏈狀態,比傳統橋接結算的速度快幾個數量級。
NFFL 簡化設計架構
NFFL 特別引人注目之處在於其務實的設計方法。它並不試圖替代或與以太坊的安全模型競爭,而是提供一個補充層,專門優化用於需要更快最終性的用例。應用程序可以根據特定需求選擇依賴 NFFL 的加密經濟安全,還是等待完整的 L1 結算。這種靈活性使得 NFFL 在提高許多跨鏈交互的用戶體驗的同時,仍能保持強大的安全保證。
該系統引入了三項關鍵創新:
該設計使 NFFL 在安全性、速度和成本效益之間取得了謹慎的平衡——這三種屬性在跨鏈基礎設施中通常是相互矛盾的。通過提供快速而安全的狀態驗證,NFFL 為跨鏈應用開闢了新的可能性,從借貸協議到流動性聚合器。
接下來的章節中,我們將詳細探討 NFFL 的架構,分析其各個組件如何協同工作以實現這一新的跨鏈交互原語。我們還將分析其安全模型,討論潛在應用,並展望協議的未來發展路線圖。
NFFL 的核心是其操作員網絡——一個去中心化的系統,擴展以太坊的安全性以實現快速的跨彙總驗證。NFFL 並不是創建另一個需要自己安全假設的孤立網絡,而是作為一個主動驗證服務 (AVS) 構建在 EigenLayer 上,使其能夠直接利用以太坊現有的驗證者生態系統。
這一架構選擇是理解 NFFL 安全模型的基礎。那些保障以太坊共識的驗證者可以通過 EigenLayer 將他們的 ETH 重新質押,以成為 NFFL 操作員。通過這種方式,他們將質押的 ETH 置於風險之中,以支持他們對彙總狀態的確認。這為以太坊的共識和 NFFL 的快速最終性層之間創建了一個強大的安全橋樑。
當一個彙總發佈新的區塊數據到 L1 時,中繼者將其轉發到 NEAR DA。操作員通過這兩個來源檢索區塊數據,並確保它們一致。我們將進一步解釋為什麼在 NEAR DA 上發佈彙總數據對於使利用 NFFL 的應用程序對用戶和開發者更便捷是必要的。
在檢索到新的彙總批次後,操作員在他們的彙總節點上執行這些批次。由於他們都運行相同的節點軟件,狀態輸出始終會一致且正確。然後,這些狀態輸出將由所有操作員簽名。當大多數操作員就特定狀態達成一致時,它將被系統接受,並可以傳遞到所有彙總的註冊合約中。
該系統的經濟安全性具有一個非常有趣的特性,這一特性源於 EigenLayer 的懲罰機制:
在 EigenLayer 中,積極驗證服務(Actively Validated Services, AVS)可以實現一種驗證機制,能夠檢測到操作員的無效聲明,並隨後對其存款進行懲罰(清算)。由於 NFFL 在彙總狀態通過橋接完成最終結算之前,先進行一定程度的“初步結算”,因此可以通過等待結算延遲來客觀地檢測欺詐行為,並在發現聲明與橋接不一致時通知 AVS 合約。這種機制會經濟性地懲罰欺詐性聲明,因為任何監控 L1 和 NFFL 狀態的實體,即便沒有運行彙總節點,也可以檢測並懲罰欺詐行為。換句話說,NFFL “為”網絡的聲明提供了“保險” —— 操作員將大量資本置於風險中,以支持他們關於彙總狀態的聲明。
這一機制之所以特別強大,正是因為它對系統內各方的激勵進行了有效對齊。操作員通過誠實參與賺取費用,但若不誠實,則面臨巨大的損失。越多的 ETH 被重新質押到 NFFL,這些激勵就越強大。而且,由於這種安全性源自通過 EigenLayer 連接的以太坊,它在一定程度上受益於保障以太坊上數千億美元價值的同一強大經濟安全模型。
NFFL 的消息系統代表了一種創新的跨鏈狀態驗證處理方法。與其將每個狀態證明記錄在鏈上,這將非常昂貴,NFFL 引入了一個消息和任務的雙層系統,使其能夠高效地在鏈下操作,同時在需要時保持強大的鏈上安全保證。
消息是 NFFL 中通信的基本單位。當操作員驗證一個新狀態時,他們會創建並簽署一條消息,證明該狀態。這些消息主要存在於鏈下,在操作員和聚合器之間流通,而不會產生鏈上 gas 成本。系統中流動的有兩種不同類型的消息:
雖然消息(Messages)可以實現高效的狀態驗證,但單靠消息不足以確保系統的經濟安全。這就是任務(Tasks)發揮作用的地方。任務是鏈上的工作單元,用於定期檢查系統的狀態。操作員不是將每條消息都提交到以太坊,而是定期構建一個稀疏默克爾樹(Sparse Merkle Tree),該樹包含了特定時間段內的所有消息。然後,樹的根會作為任務響應提交,從而在鏈上創建對所有鏈下證明的高效承諾。
這種檢查點系統非常巧妙,因為它使得可以選擇性地驗證任何消息,而無需將所有消息存儲在鏈上。通過默克爾證明(Merkle proofs),任何人都可以驗證某條特定消息是否包含在檢查點中,這使得挑戰機制更加高效,同時保持基準成本低。可以將其視為創建一個“證明區塊鏈”,其中檢查點作為區塊頭,承諾在某個時間段內的所有消息。
聚合器在這個系統中發揮著至關重要的作用,通過收集操作員的簽名並通過API將其提供出來。當操作員簽署消息時,他們將其發送到聚合器,聚合器會驗證簽名是否已達到法定人數(按質押的ETH加權),然後才會將其公開供應用程序使用。這為開發人員創建了一個簡潔的接口,同時保持了系統的去中心化安全特性。我們將在下一部分詳細說明聚合器服務。
聚合器作為NFFL的協調層,有效地管理著操作員和應用程序之間的消息流動。雖然從概念上看它很簡單,但其設計考慮了實際開發者需求和去中心化原則的平衡。
從核心功能上看,聚合器解決了簽名聚合中的“公地悲劇”問題。如果沒有一個專門的服務,每個使用NFFL的應用程序都需要獨立地收集並驗證所有操作員的簽名,這是一個低效且成本高昂的過程。相反,聚合器提供了一個單一的簽名收集點,驗證法定人數並通過簡單的API公開驗證後的證明。
簽名聚合過程如下:
這種設計顯著減少了集成NFFL的開發者複雜度。應用程序無需管理複雜的加密操作或跟蹤操作員的股份,只需通過簡潔的API接口請求特定狀態更新的證明。聚合器負責處理所有簽名收集、驗證和BLS聚合的複雜工作。
簽名聚合
讓我們進一步探討NFFL中使用的BLS聚合。BLS簽名具有一種強大的數學屬性,允許將多個簽名組合成一個單一簽名。應用程序無需驗證來自操作員的多個獨立簽名,這在計算上會很昂貴且耗費gas,取而代之的是可以驗證一個聚合簽名,從而證明集體同意。
這裡的效率提升是顯著的。當NFFL操作員簽署一個消息時,他們使用各自的私鑰生成標準的BLS簽名。然後,聚合器可以將這些單獨的簽名合併為一個緊湊的簽名,證明已達成一致。這個聚合簽名的大小和驗證成本在操作員數量上增加時保持不變,這一特性使得系統具有很強的可擴展性。
此外,聚合簽名可以根據簽名操作員的公鑰進行驗證,並按他們的質押金額加權,以確保經濟安全得到適當保障。註冊合約只需執行一次簽名驗證操作,就能確認已足夠的質押權重證明了狀態更新。
需要注意的是,雖然聚合器提供了便利,但它並沒有妥協NFFL的安全模型。它收集的簽名是公開可驗證的,聚合器的角色僅是組織性的,而非權威性的。應用程序始終可以獨立驗證聚合簽名是否代表來自質押操作員的合法 quorum。聚合器既無法偽造簽名,也無法隱藏有效的證明——它只是讓這些證明變得更加易於訪問。
聚合器在檢查點系統中也發揮著至關重要的作用。通過收集所有的消息,它可以構建用於檢查點任務的稀疏Merkle樹。這為所有已通過系統的證明創建了一個高效的記錄,在需要進行安全挑戰或審計時,能夠進行後續驗證。
每個參與的彙總上部署的註冊合約作為NFFL的鏈下證明和鏈上狀態驗證之間的關鍵橋樑。這些合約使得應用程序可以通過驗證NFFL的加密經濟保障證明,信任地驗證其他彙總的狀態。
註冊合約特別有趣的一點在於它如何在不同的鏈之間維持NFFL的安全屬性。每個註冊合約保持NFFL操作員集的本地副本,並通過操作員集更新證明來跟蹤變化。這意味著,儘管操作員集是通過EigenLayer在以太坊上管理的,但它的狀態在所有參與的彙總中都可靠地鏡像,從而使它們能夠獨立驗證證明。
當一個應用程序需要驗證另一個彙總的狀態時——例如,一個借貸協議從Optimism驗證Arbitrum上的抵押品——它將相關的證明提交給本地註冊合約。該證明包括我們前面討論過的聚合BLS簽名,以及所證明的特定狀態根和相關的NEAR DA交易參考。
註冊合約中的驗證過程由於BLS簽名聚合而變得異常高效。合約只需要對當前操作員集的加權公鑰執行一次簽名驗證。如果簽名有效並且代表了足夠的質押權重,註冊合約便接受該證明的狀態為已驗證。這創建了一個安全且具有成本效益的彙總間去信任橋樑。
註冊合約在彙總間創建了一個最小信任的橋樑,既安全又具成本效益。通過對加權公鑰的簽名聚合驗證,它可以確認狀態更新已獲得足夠的證明權重,從而被認為是有效的。這使得應用程序能夠可靠地驗證跨不同彙總的狀態,同時繼承NFFL的經濟安全保障。
註冊合約還在NFFL的挑戰系統中扮演著關鍵角色。如果某個證明通過挑戰系統被證明是欺詐性的,註冊合約可以使其失效,從而保護應用程序避免依賴錯誤的狀態。這創造了多層安全性——通過質押的ETH提供的即時加密經濟保障,加上通過挑戰提供的長期欺詐保護。
NFFL的安全模型圍繞檢測和懲罰兩種主要類型的操作員行為失誤:安全故障和活躍故障。
安全故障是通過產生不正確的狀態或與系統規則不一致的結果來影響網絡完整性的違規行為。操作員可能犯的兩種主要安全故障包括:
雖然安全故障直接攻擊正確性,活躍故障則影響網絡的可用性和效率。如果操作員持續不參與消息簽署,將影響網絡的可用性,並增加用戶需要更多簽名才能達成共識的驗證成本。協議通過檢查點任務跟蹤操作員參與情況,以識別並懲罰此類行為。
挑戰過程根據故障類型和被挑戰的消息有所不同:
對於檢查點任務,挑戰者可以證明消息包含或排除的故障。如果某個時間段內有效證明的消息被遺漏,或者包含了無效的或過期的消息,挑戰成功。通過對檢查點消息樹的Merkle證明來驗證此類故障。
在其檢查點期後,單獨的消息也可以被挑戰,通過證明消息內容無效。例如:
這種多層驗證系統使協議能夠通過鏈下消息保持快速操作,同時通過加密經濟機制保持強大的安全保障。通過使無效行為可證明可檢測並通過EigenLayer的懲罰機制進行經濟懲罰,NFFL在實現高效挑戰的同時,創造了強烈的誠實操作激勵。
通過建立一種快速且極為廉價的跨-彙總 狀態讀取方式,NFFL 開闢了一個全新的應用領域,這些應用在當前技術棧下是不可行的。讓我們從簡單的理論性例子,到更復雜且具體的應用,探索一下在今天以太坊生態系統中最受歡迎的領域中可能的應用。
讓我們從一個簡單的例子開始,Nuffle Labs 官方文檔中描述的一個協議,它允許用戶在不同的彙總之間發送“你好”消息。雖然基礎,但它展示了應用程序如何利用 NFFL 實現跨鏈通信的核心機制。
假設有一個用戶想要在網絡 #1 上發送一條消息,目標是讓網絡 #2 讀取這條消息。流程從用戶在網絡 #1 上提交一筆交易開始,記錄他們的“你好!”消息在該網絡的狀態中。此時,消息僅存在於網絡 #1 上,通常需要等待官方橋接結算(可能需要幾個小時或幾天),才能被其他彙總驗證。
這時,NFFL 便發揮作用。當包含該消息的區塊被生成時,它會通過網絡的中繼者發佈到 NEAR DA。NFFL 操作員運行這兩個網絡的全節點,驗證此區塊數據是否與他們的網絡 #1 節點本地計算的結果一致。驗證無誤後,他們簽署消息,證明新的狀態根。
這些證明會通過 NFFL 的聚合服務流動,收集簽名,直到足夠的股份權重證明了該狀態。一旦達成共識,聚合簽名便可以通過 NFFL 的 API 提供,通常在原始區塊生成後的幾秒鐘內。
現在進入有趣的部分——在網絡 #2 上消費消息。Hello 協議在網絡 #2 上的合約可以接受一筆交易,其中包含:
該協議將這些數據路由到網絡 #2 的註冊合約,該合約根據其 NFFL 操作員的記錄驗證證明的簽名。如果有效,這證明該消息存在於網絡 #1 的驗證狀態中,允許協議安全地處理該消息。
這之所以強大,是因為它結合了速度和安全性。從消息提交到跨鏈驗證的整個流程可以在幾秒鐘內完成,而不是通過傳統橋接所需的幾個小時或幾天。然而,安全性來自於通過 EigenLayer 重新質押的 ETH 支持的加密經濟保證,而不是信任的操作員或樂觀假設。 雖然發送“hello”消息看似微不足道,但這一相同模式使得更復雜的跨鏈應用成為可能。能夠快速且無信任地驗證跨彙總狀態為從跨鏈 DeFi 到鏈抽象化用戶體驗等各類應用提供了構建模塊。
在這些基礎上,讓我們探討一個更實際的應用——利用 NFFL 進行快速跨彙總轉賬的代幣橋接。當前的橋接格局在速度、成本和安全性之間迫使做出艱難的權衡。讓我們看看 NFFL 如何重塑這些動態。
今天的主流橋接清楚地展示了這些權衡。由 LayerZero 提供支持的 Stargate 實現了相對較低的成本,但由於其操作員網絡需要在多個鏈上達成共識並傳遞,這導致轉賬需要 10-30 分鐘。Across 提供接近即時的轉賬,但成本高達 Stargate 的 10-100 倍,主要是因為昂貴的 UMA 預言機輸出和影響流動性效率的慢速(6 小時)再平衡週期。
NFFL 在這裡引入了一個新範式。通過利用 EigenLayer 的 AVS 框架,而不是維持一個獨立的操作員網絡,NFFL 可以在幾秒鐘內就達成彙總狀態的共識。這一共識可以通過所有參與彙總的註冊合約高效傳遞,從而使得橋接設計既結合了 Stargate 的成本效率,又能提供比 Across 更快的最終確認。
考慮一個用戶將 ETH 從 Arbitrum 轉移到 Base。當代幣被鎖定在 Arbitrum 上的橋接合約中時,NFFL 操作員通過其全節點快速驗證並證明這一狀態變化。一旦聚合器收集到足夠的證明,Base 上的橋接合約可以立即通過其註冊合約驗證代幣鎖定,並將資金釋放給用戶。
這種速度和效率使得許多現有的橋接優化變得不那麼相關。例如,基於意圖的橋接系統通常被提出用於解決慢最終性問題——用戶提交意圖以橋接代幣,這些意圖由專門的參與者匹配並執行。但由於 NFFL 提供的共識速度幾乎與意圖匹配的速度相同,橋接系統可以改為使用更高效的流動性池設計,類似於 Stargate,但沒有它的速度限制。
這裡的成本效益非常顯著。橋接操作員無需維持獨立的共識基礎設施,也不需要支付昂貴的預言機輸出費用。用戶可以在幾秒鐘內收到目標鏈上的代幣,同時主要支付驗證的基本 gas 費用。流動性提供者可以通過更快的再平衡週期更高效地管理倉位。
作為額外的好處,系統通過 EigenLayer 的懲罰機制保持強大的安全性。任何欺詐性的證明都會導致操作員失去他們的質押 ETH,而橋接仍然可以通過標準橋接驗證最終結算,作為額外的安全層。
跨鏈借貸可能是 NFFL 最具吸引力的即時應用。當前的借貸協議由於鏈的碎片化面臨著顯著的限制。以 Aave 為例——儘管它已在多個彙總上部署,但每個部署都是獨立運行的。希望跨鏈使用抵押品的用戶必須橋接資產並等待,這樣就會出現流動性碎片化,從而降低了資本效率。此外,某些小型彙總上的部署甚至沒有足夠的流動性進行任何有意義的借貸,這也讓 Aave 宣傳“任何規模的用戶都能簡單借貸”的市場定位顯得有些不現實。“只需使用 Aave。” 但僅限於它最大的部署。
NFFL 提供了一種根本不同的方法。考慮一個在多個彙總上維護池的借貸協議,但使用 NFFL 在這些池之間共享抵押品狀態。用戶可以在 Base 上將 USDC 存入作為抵押品,然後立即在 Arbitrum 上借取 USDT,儘管 USDT 根本沒有在 Base 上部署。協議的 Arbitrum 合約只需通過 NFFL 的證明驗證 Base 上的抵押品倉位,且不需要進行橋接。
這為資本效率創造了強大的新可能性。用戶可以在任何支持的彙總上訪問最佳利率,而無需移動資產。流動性提供者可以將資本部署到最需要的地方,而無需在每個鏈上維護獨立的倉位。由於倉位可以通過 NFFL 的證明近乎實時地進行監控,協議可以提供更好的利率,同時保持安全性。
這些好處不僅限於基礎借貸。考慮一個允許用戶在多個 DEX 上開倉的槓桿交易協議。交易者可以在 Arbitrum 上存入抵押品,然後同時在 Arbitrum 和 Base 的 DEX 上開設槓桿倉位。協議可以通過 NFFL 的證明監控所有倉位,必要時能夠迅速進行清算,同時讓交易者訪問整個生態系統中的最佳價格。
這種模式比現有的方法簡單得多且更高效。協議可以通過註冊合約直接驗證倉位,而不需要複雜的橋接機制或中心化的價格數據源。NFFL 的快速最終性意味著它們可以在保持安全性的同時,以較低的安全邊際運營。用戶能夠無縫地在整個生態系統中訪問流動性。
當前跨彙總擴展去中心化交易所的方式通常導致了荒謬的低效。當像 Uniswap 這樣的協議在新的彙總上部署時,用戶最初會面臨沒有流動性且缺少關鍵交易對的池子。以最近在 ZKsync 上部署的 Uniswap V3 為例——儘管因為最近的 ZK 空投吸引了大量資金和關注,但許多池子在上線後幾天內因流動性不足而無法使用。與此同時,同一協議在 Arbitrum、Base 和其他成熟鏈上的部署保持著深厚的流動性、低手續費和數千個交易對的高效定價。
這種碎片化在整個生態系統中造成了摩擦。流動性提供者必須將資本分散在多個鏈上,這導致價格更差、滑點更大。用戶每當想要在另一條鏈上訪問更好的流動性時,就需要橋接代幣並等待。協議團隊必須管理多個部署,每個部署都需要單獨的維護和監控。
你猜對了:NFFL 再次提供了根本不同的方法。讓我們通過兩個越來越強大的模式來探索這一點:
考慮一個新的 DEX,專門部署在 Arbitrum 上,選擇 Arbitrum 是因為其成熟的 DeFi 生態系統和有利的 gas 成本。它沒有在各鏈上啟動單獨的實例,而是在 Arbitrum 上保持統一的流動性池,同時允許任何彙總上的用戶進行交易。以下是 Base 上的用戶如何與其互動的方式:
這種統一流動性的好處是巨大的。流動性提供者可以將資本集中在一個地方,從而獲得更好的定價和更低的滑點。協議團隊只需要管理一個部署,從而簡化了開發並降低了運營成本。而且,無論用戶使用的是哪個 彙總,他們都可以始終訪問到深厚的流動性。
這樣的協議可以利用我們之前探討的橋接模式來無縫管理交換流。在僅需幾秒鐘的等待時間內,實際的橋接過程可以完全抽象化。這讓我們興奮地接近了最近在加密社區中變得非常流行的“鏈抽象”理論:如果對 dapp 來說,用戶在哪個鏈上都無關緊要,那為什麼你以及這些應用會關心在哪個鏈上呢?用戶可以簡單地訪問應用程序的網站,連接錢包,執行所需的操作。完成。
但 NFFL 還能夠啟用一個更強大的模式——將現有的 DeFi 協議進行包裝,提供跨鏈訪問。開發者不需要構建競爭性的流動性池,而是可以創建“輔助”協議,使得 Arbitrum 上龐大的 Uniswap 池子能夠從任何彙總訪問。
Uniswap部署的最大TVL。Base和Arbitrum位居榜首,而Optimism的TVL僅為它們的六分之一,其他彙總則歸為“其他”。來源:DefiLlama
例如,考慮Bob,他需要在Base上交換一個長尾代幣對。目前,他的選擇有限——要麼橋接到另一個鏈並等待,要麼接受來自Base稀薄流動性的極端滑點。有了NFFL驅動的Arbitrum Uniswap部署封裝,Bob可以:
這一模式具有變革性,因為它將現有的成功部署轉變為普遍的基礎設施。協議無需等待幾個月或幾年才能在新彙總上建立流動性,而是可以立即利用已建立的流動性池。這大大提高了資本效率並創造了更好的用戶體驗。
這種模式的可能性遠超簡單的交換。有了NFFL的實時狀態驗證,協議可以提供更復雜的功能,如跨鏈限價單。用戶可以在Base上對Arbitrum的流動性設置限價單,封裝協議通過NFFL證明監控價格波動,條件滿足時執行交易。
這一模型可能會重新定義我們對彙總部署的思考方式。協議不必自動在所有鏈上部署,或加入特定鏈的網絡效應,而是可以根據以下因素戰略性地選擇其主要鏈:
然後,通過NFFL,它們仍然可以為整個彙總生態系統中的用戶提供服務,同時保持更簡潔、更高效的運營。
這對MEV的影響也很有趣。由於跨鏈可訪問的統一流動性,MEV搜索者需要監控和交互的部署變少。這可能導致更高效的價格發現和更好的執行,使用戶跨所有彙總都能獲得更好的執行。
正如你可能已經注意到的那樣,通過NFFL實現的單鏈部署和多鏈訪問模式可以擴展到DEX之外。任何受益於流動性深度或網絡效應的協議都可以採用這種模型——借貸協議、期權平臺、NFT市場等等。關鍵的洞察是,NFFL使得跨鏈訪問幾乎和同鏈交互一樣無縫,使得協議能夠優化它們的部署策略,而無需犧牲可訪問性。換句話說,NFFL使得以太坊再次成為一個生態系統。
儘管NFFL已經使得強大的跨鏈應用成為可能,但該協議仍在不斷髮展。NFFL的開發路線圖聚焦於三個關鍵領域:
協議安全
網絡可擴展性
開發者體驗
在接下來的部分中,我們將詳細探討一些最重要的計劃改進。
其中一個最重要的計劃變更是從BLS簽名過渡到ECDSA簽名。目前,NFFL使用BLS簽名來實現高效的聚合——多個操作員的簽名可以組合成一個單一的簽名,證明達成了共識。雖然這減少了驗證成本,但也為跨鏈的操作員集管理帶來了挑戰。
問題源於BLS簽名驗證的工作原理。在驗證聚合的BLS簽名時,驗證者必須使用創建該簽名的完全相同的公鑰集。這意味著,當以太坊上的操作員集發生變化時,所有彙總鏈都必須更新為完全相同的操作員集,才能驗證新的證明。如果各鏈之間的操作員集稍有不匹配,就會導致簽名驗證失敗,並需要同步所有操作員集變更的消息。
雖然ECDSA簽名在驗證時需要更多的空間和計算,但它提供了更多的靈活性。單個操作員的簽名可以獨立驗證,從而在操作員集變更時實現更平滑的過渡。只要彙總鏈能夠識別簽名的操作員,就可以驗證證明,即使它們對完整操作員集的視圖暫時與以太坊不同。這種更大的靈活性可能值得為驗證成本帶來的輕微增加付出。
這個簽名變化直接與另一個主要協議改進相關——實現動態操作員集。當前系統使用靜態的白名單操作員集。雖然這簡化了最初的開發,但它限制了協議的去中心化和可擴展性。
動態操作員系統將允許新操作員通過EigenLayer進行質押,免許可地加入網絡。這帶來了幾個技術挑戰,需要謹慎解決:
首先,協議必須管理操作員的加入和退出隊列。當操作員希望加入或離開網絡時,這些變更需要在所有參與鏈之間協調。隊列系統確保平穩過渡,不會影響網絡驗證證明的能力。
其次,協議需要有機制來跟蹤操作員的表現和質押權重。隨著操作員的加入和離開,系統必須維護每個操作員的質押記錄及其參與共識的權利。與當前的白名單方法相比,動態操作員集使得這一過程變得更加複雜。
最後,協議必須高效地處理跨鏈的操作員集更新。當以太坊上的操作員集發生變化時,這些更新需要通過其註冊合約傳播到所有參與的彙總鏈。計劃中的ECDSA過渡將有助於使這些更新更加靈活。
另一個關鍵的開發領域是激活無許可的挑戰與懲罰機制。這些機制對於強制執行誠實行為並提供NFFL所依賴的經濟安全保障至關重要。
挑戰系統圍繞檢查點任務機制展開。當操作員提交包含時間段內梅克爾化信息的檢查點時,任何人都可以對這些檢查點提出挑戰,前提是他們認為這些檢查點包含無效的證明。成功的挑戰可能源於幾種類型的錯誤:
該協議將實施基於抵押品的挑戰系統。挑戰者在提交挑戰時必須鎖定抵押品,如果挑戰無效,他們將失去這些抵押品。然而,如果他們成功證明操作員存在錯誤,他們將從被懲罰的操作員質押的ETH中獲得獎勵。這為監控操作員行為提供了經濟激勵,同時防止無意義的挑戰。
對於狀態根更新,挑戰過程尤其有趣。在操作員對彙總的狀態進行證明後,可以通過證明相關區塊數據沒有正確發佈到NEAR DA,或者證明所證明的狀態與結算後的規範狀態不匹配來提出挑戰。這要求挑戰者通過Rainbow Bridge提供證據進行NEAR DA驗證,從而創造多重安全層。
懲罰機制本身將通過EigenLayer的中間件合約實現。當挑戰成功時,操作員會失去一部分質押的ETH。懲罰參數的設計使得潛在的損失遠遠超過惡意行為所獲得的收益。這部分被懲罰的質押將部分獎勵給成功的挑戰者,其餘部分可能分配給誠實的操作員或用於協議開發。
這些機制創造了一個全面的安全框架。操作員因不當行為面臨巨大的財務懲罰,挑戰者有激勵監控網絡,而應用程序可以依賴於由再質押的ETH支持的加密經濟保證。挑戰週期比樂觀彙總欺詐證明短得多,同時仍通過EigenLayer的懲罰機制提供強大的安全性。
這些機制創建了一個全面的安全框架。運營商因不當行為而面臨鉅額經濟處罰,挑戰者有動力監控網絡,應用程序可以依賴由重新質押的 ETH 支持的加密經濟保證。挑戰期比樂觀彙總欺詐證明短得多,同時仍然通過 EigenLayer 的削減機制提供強大的安全性。
雖然NFFL為跨彙總狀態驗證提供了即時解決方案,但值得探討的是該協議在以太坊更廣泛的擴展路線圖中的定位。許多人問的關鍵問題是:“隨著彙總技術的發展,NFFL還會有用嗎?”
當我們考察不同彙總設計中的基本結算限制時,答案變得清晰。儘管樂觀彙總因其受歡迎和成熟而廣泛使用,但它們無法根本上比其欺詐證明窗口更快地結算——通常為7天。儘管像Optimism的超級鏈和Arbitrum Orbit這樣的解決方案可以加速共享橋接的彙總之間的通信,但它們無法解決跨越特定生態系統的互操作性問題——例如,在這兩個彙總之間。
ZK彙總面臨著不同但同樣重要的限制。即使ZK證明技術顯著提高,結算速度仍然存在實際限制。即使我們達到了每個L1區塊都能生成證明的地步,以太坊仍然必須具備在每個區塊中驗證多個ZK證明的能力。即便這變得可能,結算仍將受到L1區塊時間的限制——根據當前的參數,至少需要12秒。
NFFL通過利用來自彙總的簽名排序器證明提供了不同的解決方案。與其等待批次發佈到L1,NFFL操作員可以在排序器產生狀態變化時立即驗證並證明這些變化。這使得跨鏈狀態驗證能夠在幾秒鐘內完成,同時通過EigenLayer保持強大的加密經濟安全性。
值得注意的是,NFFL不應被視為與以太坊彙總安全模型競爭或威脅,而是提供了一個互補工具,使得在模塊化以太坊生態系統內實現新可能。應用程序可以在需要時使用NFFL進行快速狀態驗證,同時依賴L1進行規範結算。這為開發人員提供了一個更豐富的工具包,用於構建具有適當安全模型的跨鏈應用程序,滿足他們的具體需求。
NFFL代表了一種解決以太坊模塊化生態系統中最緊迫挑戰的新方法——實現安全高效的跨彙總狀態驗證。通過利用EigenLayer的再質押ETH提供經濟安全性和NEAR DA提供高效數據存儲,NFFL創造了一個快速最終性層,能夠在幾秒鐘內驗證彙總狀態,而不是幾個小時或幾天。
該協議的精心設計選擇反映了對跨鏈基礎設施挑戰的深刻理解。NFFL並不是試圖取代彙總的安全模型,而是提供一個優化的補充層,專門用於那些需要更快最終性的特定用例。基於檢查點的任務系統實現了高效的鏈外操作,同時保持強大的鏈上安全保障。而註冊合約架構則允許彙總在繼承NFFL經濟安全的同時,信任地驗證狀態。
也許最重要的是,NFFL使得新一代跨鏈應用成為可能,這些應用之前是不可行的。從跨彙總共享抵押品的統一借貸協議,到使已有流動性普遍可訪問的DEX包裝器,NFFL的快速狀態驗證為真正的鏈抽象提供了構建模塊。這對資本效率和生態系統中的用戶體驗具有深遠的影響。
協議的路線圖顯示了持續改進的承諾。計劃中的升級,如過渡到ECDSA簽名和實現動態算子集,將增強去中心化和可擴展性。全面的挑戰與懲罰機制的激活將加強安全保障。而與除NEAR之外的更多數據可用性解決方案的集成,將使NFFL變得更加普遍。
隨著以太坊彙總生態系統的不斷髮展,對安全跨鏈狀態驗證的需求將會增加。NFFL通過再質押擴展以太坊的安全性,同時優化速度和成本效益,其方法使其能夠滿足這一需求。通過實現新的跨鏈交互形式,同時保持強大的安全保障,NFFL為實現以太坊模塊化願景做出了貢獻。
回顧來看,彙總已成為以太坊和去中心化技術整體的關鍵擴容方案。在針對彙總數據可用性擴展的以太坊 Dencun 升級實施九個月後,交易吞吐量已超過每秒 200 筆交易——這一年內增長了五倍。兩大領先彙總 Arbitrum 和 OP 主網已實現了第一階段的去中心化,在去中心化指標上超越了多個知名的替代 Layer 1 網絡,並且預計其他彙總可能在 2025 年達到第二階段去中心化。零知識證明技術的進步使得驗證與以太坊等效的交易成本降至不到一美分,為在當今以太坊區塊鏈上高效驗證數千筆標準用戶交易鋪平了道路。
然而,這一進展也帶來了新的挑戰。多個團隊正在以太坊之上開發獨立區塊鏈,但這些鏈之間的互操作性有限,這主要源於彙總的不頻繁最終化,阻礙了有意義的跨鏈通信。此外,當前承載大部分生態系統活動和總鎖倉量(TVL)的樂觀彙總存在固有的技術限制,無法在共享橋接之外實現直接通信,從而成為像 Arbitrum 和 Base 這樣的主要網絡之間互操作性的重大障礙。社區提出了各種解決方案,從基於意圖的橋接和原子交換到全面的鏈抽象。儘管方法不同,但這些解決方案都依賴於一個共同的基本需求:可信的事實來源——一種能夠實現快速且經濟高效的彙總間狀態驗證的協議。
在眾多方案中,通常依賴於樂觀預言機(如 Across)、專用操作員共識(如 LayerZero 的 Stargate)或中心化排序器信任(如 Polymer Hub),而 Nuffle Labs 的快速最終性層(NFFL)則在效率、安全性和與以太坊的契合性之間實現了引人注目的平衡。本文探討了 NFFL 通過 EigenLayer 的再質押機制和 NEAR 數據可用性(DA)實現跨彙總狀態驗證的創新方法,研究了其架構設計和開發路線圖,並分析了潛在的應用及其對生態系統的影響。
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為了理解 NFFL 解決的問題,我們需要先審視彙總的基本架構、其目標及其固有的侷限性。
彙總是一種利用另一條獨立區塊鏈來進行交易排序、數據可用性和共識的區塊鏈,同時在外部執行交易,並由父區塊鏈驗證。雖然許多定義將父鏈稱為第一層(L1),而彙總稱為第二層(L2),但某些框架並不要求 L2 使用 L1 提供數據可用性。為清晰起見,本文專注於彙總而非更廣義的 L2 類別。
一個區分的例子是——所有彙總都是 L2,但並非所有 L2 都是彙總。
來源:blog.thirdweb.com
當然,在我們的例子中,父鏈 L1 是以太坊區塊鏈。它負責與彙總共享共識(我們稍後會詳細說明)。現在,讓我們分析彙總如何利用以太坊來實現其核心功能:交易排序、數據可用性和共識。
彙總包含一個稱為排序器的實體,負責通過 L1 網絡管理交易的納入和排序。排序器的功能類似於傳統區塊鏈中的區塊生產者。具體來說,它按順序接受用戶提交的交易,將它們彙總成批次(類似於 L1 區塊),並定期將這些批次發佈到 L1 上的指定智能合約中。
L1 上的智能合約維護著所有已發佈交易及其排序的權威記錄。彙總節點必須監控該合約以獲取新的區塊和交易信息。一旦某個批次被包含在 L1 區塊中並通過 L1 共識獲得最終性,該批次內所有交易的納入和排序就由 L1 的安全屬性來保證。
在某種程度上,排序器是彙總的“啟動器”——它幫助彙總網絡實際接收新交易,從而推動狀態的前進。一些彙總實現了去中心化排序機制——通過一組輪換的專用實體來降低單一中心化排序器的宕機風險——以及基於排序的方法,該方法在將批次發佈到 L1 之前不依賴任何排序器作為信任來源。相反,基於排序允許任何人成為排序器,但只有當批次發佈到 L1 後節點才會使用它們。這幾乎消除了排序宕機的風險,但代價是交易納入速度較慢(最佳情況是 L1 每 12 秒生成一個區塊)。
然而,排序器即使執行了自己批次中的交易,也不決定彙總中的新狀態。因此,排序器是“啟動”彙總而非“運行”彙總,因為它們的操作不能直接導致惡意狀態轉換。
就像引擎的啟動器。雖然它不會驅動引擎的運行,但沒有它引擎也無法工作。可以把彙總比作引擎,而排序器就像引擎的啟動器。
然而,僅僅瞭解某些交易的排序信息對彙總節點來說是不夠的,因為它們本身並不擁有這些交易。為了執行這些交易並確定其在彙總區塊鏈中的結果,節點必須能夠完全且無障礙地訪問批次中的所有交易數據。
因此,彙總排序器必須以一種方式將全面的交易數據發佈到 L1,以便彙總的智能合約能夠驗證數據可用性。一旦某個批次的交易數據被包含並在 L1 上最終確定,其可用性就得到了保證,所有參與的節點都能訪問這些數據。
在 Dencun 升級之前,以太坊的彙總將交易數據發佈在 L1 上排序調用的輸入數據(calldata)中。因此,所有交易必須永遠被髮布到 L1 的區塊鏈上。這看起來似乎是合理的,因為我們希望所有節點,包括未來的節點,都能重建彙總的狀態。然而,這非常低效,因為以太坊 L1 無法在其賬本上存儲大量數據,而彙總作為以太坊的高速車道,非常依賴數據。相反,我們可以讓彙總的智能合約驗證排序交易的有效性,這樣節點就能立即跟隨合約中的狀態,而不是從創世開始重建所有交易的狀態。
為了簡單起見,我們只是把彙總的定義顛倒過來了——通常,所有的解釋都從彙總與其 L1 之間的雙向橋接開始。在彙總中,使用 L1 的本地貨幣作為自己的貨幣是相當常見的做法,這樣可以簡化基於排序器和提議者的費用來估算 gas 費用。此外,許多彙總希望從第 1 天起就擁有其生態系統中的流行代幣,橋接這些代幣從其 L1 是最佳選擇。
從 L1 到彙總實現一個橋接智能合約是相當直接的——彙總節點已經監聽其合約中的所有活動,因此我們可以實現一個 L1 存款功能,所有節點都會將其解讀為在彙總上發行相應“包裝”代幣的指令。
然而,無信任的提現要求橋接合約驗證所有彙總交易並確定其合法結果。這使得橋接能夠通過將資金釋放給 L1 上的授權發起者來處理有效的提現請求。該驗證機制使橋接成為彙總規範狀態的最終來源——節點會與橋接的狀態轉變保持一致,無論是否存在其他鏈分叉。與傳統區塊鏈不同,彙總並未為鏈選擇實施獨立的共識規則。L1 上的橋接合約定義了規範鏈。
以太坊去年三月的 Dencun 升級引入了“區塊”——臨時數據單元,這些數據存儲在區塊鏈外,並在大約 18 天后被修剪(由網絡驗證者刪除)。由於彙總橋接使得在不重新執行交易的情況下重建狀態成為可能,這一特性對彙總非常有用,因此彙總在升級後不久就從 calldata 遷移到了區塊。從數字上看,在 Dencun 升級之前,彙總的總 TPS 大約為 50。今天,它已經超過 200,理論上根據彙總的不同,最大限制可達到 400-800 TPS。
來源:L2BEAT
除了容量的提升,區塊還消除了為交易數據存儲支付 EVM gas 費用的要求,建立了一個獨立的通道,提供專門的臨時存儲和獨立的費用定價。這一架構變更大大降低了彙總中的交易成本,費用從每筆交易 10-40 美分下降到像 Base 這樣的網絡中的不到一美分。
來源: growthepie.xyz
雖然排序器管理交易排序和發佈,但它們僅是彙總架構的一個組成部分。彙總還包含稱為“提議者”的實體,負責說服 L1 橋接確認由新排序的批次產生的特定狀態輸出。本質上,雖然排序器確立了交易的發生和排序,提議者則根據彙總的處理邏輯(如虛擬機)展示這些交易的結果。
提議者的角色根據彙總的狀態驗證方法有顯著不同。存在兩種根本不同的方法,定義了兩類彙總:樂觀彙總和零知識彙總(ZK)。
在樂觀彙總中,提議者定期將狀態更新提交到 L1 橋接,通常與排序器的批次發佈同時或稍後提交。這些狀態更新包括在執行最新批次中的所有交易後生成的新狀態根(對彙總所有新狀態的加密承諾)。
為了防止無效的狀態更新,橋接實施了一個挑戰期(通常為 7 天),在此期間,稱為“挑戰者”的專門角色可以通過提交欺詐證明來對提議進行爭議。此證明展示了通過在 L1 上重新執行爭議交易並比較結果,證明交易執行不正確。
如果挑戰者成功證明提議者提交了無效的狀態轉換,狀態輸出將被回滾,挑戰者將獲得獎勵(通常來自提議者必須提交的保證金)。這創造了一個經濟博弈,促使提議者僅提交有效的狀態轉換。
在 ZK 彙總中,提議者生成數學證明(稱為“有效性證明”或更準確地說是“ZK 證明”),證明每個狀態轉換的正確性。這些證明顯示批次中的所有交易都按照彙總的規則執行,而無需透露其執行的具體細節。
L1 橋接可以通過高效的加密操作快速驗證這些證明,成本大約相當於一次代幣交換。一旦證明被驗證,橋接就會接受該狀態更新為已結算。這意味著提議者必須在提交狀態更新之前進行大量的計算工作,但與樂觀彙總相比,這些更新的結算速度要快得多。
通過規範橋接的結算時間在不同彙總類型之間差異顯著——樂觀彙總由於其挑戰期,結算時間為 7 天,而 ZK 彙總由於證明生成開銷和批次發佈成本,結算時間為數小時。雖然這種模式在確保能夠容忍延遲的高價值交易方面表現良好,但它為更廣泛的 DeFi 生態系統帶來了顯著的摩擦。
考慮這對現實世界使用的影響:一個希望利用基於 Arbitrum 的抵押品在 Base 上貸款的用戶,必須首先橋接他們的資產,並等待最多 7 天才能使用這些資產。一位在不同彙總上的 Uniswap 池之間發現套利機會的交易員,會在他們能夠執行交易之前看到機會消失。一個希望讓玩家在不同彙總部署之間交易物品的遊戲應用,將面臨因如此長的延遲而無法接受的用戶體驗。
這裡的關鍵見解是,彙總節點實際上可以更快地觀察到狀態變化——通常在 L1 區塊確認後的幾秒鐘內。儘管該狀態尚未經過規範橋接的完全結算,但它基於已經在以太坊上排序並最終確認的交易數據。許多中心化交易所已經利用這一特性,在僅經過幾次區塊確認後,通過運行自己的節點並驗證 L1 上的交易最終性來信用用戶的彙總結算。
這在彙總生態系統中創造了一個有趣的對立面。雖然彙總成功地擴展了以太坊的交易吞吐量,但它們引入了嚴重的狀態和流動性碎片化。每個彙總實際上都作為一個獨立的區塊鏈運行,在沒有等待橋接結算的情況下,無法有效地驗證其他彙總的狀態,儘管它們都源自同一底層鏈——以太坊。
生態系統已經開發出各種方法來克服這些限制,從中心化橋接到專門的鏈外網絡。這些解決方案通常在三個關鍵屬性之間做出不同的權衡:
大多數現有解決方案優化了速度和成本,但犧牲了安全性——通常依賴於可信的操作員、多籤或經濟支持最小的樂觀機制。這導致了幾起高調的橋接黑客事件,最著名的是 6.25 億美元的 Ronin 橋接漏洞,突顯了為了便利而犧牲安全性所帶來的風險。
根本挑戰是建立有關彙總狀態的安全“事實來源”,該來源可以:
這一機會推動了在彙總之間實現安全快速狀態驗證的重大創新。不同的團隊從不同的角度解決這個問題,致力於創造能夠為下一代跨鏈應用提供動力的基礎設施,同時不妥協於安全性。
在接下來的章節中,我們將探討 NFFL 如何通過創新地結合 EigenLayer 的再質押和 NEAR DA 來應對這一挑戰,創建一個快速最終性層,在安全性、速度和成本效益之間達到了謹慎的平衡。
Nuffle 快速最終性層(NFFL)代表了一種新穎的方法,通過提供彙總之間的快速狀態驗證,實現安全的跨鏈交互。NFFL 並不要求開發者在安全性和速度之間做出選擇,而是利用 EigenLayer 的再質押 ETH 創建一個加密經濟安全的快速最終性層,能夠在幾秒鐘內驗證彙總狀態。
NFFL 的核心運行方式是作為一個在 EigenLayer 上運行的主動驗證服務(AVS)。一個去中心化的操作員網絡,每個操作員都為參與的彙總運行全節點,驗證並確認狀態更新。這些確認由操作員的再質押 ETH 提供支持,形成強大的經濟激勵以確保誠實行為。通過結合 NEAR 的數據可用性層以高效的區塊數據存儲,NFFL 使應用能夠在 2-3 秒內安全地驗證跨鏈狀態,比傳統橋接結算的速度快幾個數量級。
NFFL 簡化設計架構
NFFL 特別引人注目之處在於其務實的設計方法。它並不試圖替代或與以太坊的安全模型競爭,而是提供一個補充層,專門優化用於需要更快最終性的用例。應用程序可以根據特定需求選擇依賴 NFFL 的加密經濟安全,還是等待完整的 L1 結算。這種靈活性使得 NFFL 在提高許多跨鏈交互的用戶體驗的同時,仍能保持強大的安全保證。
該系統引入了三項關鍵創新:
該設計使 NFFL 在安全性、速度和成本效益之間取得了謹慎的平衡——這三種屬性在跨鏈基礎設施中通常是相互矛盾的。通過提供快速而安全的狀態驗證,NFFL 為跨鏈應用開闢了新的可能性,從借貸協議到流動性聚合器。
接下來的章節中,我們將詳細探討 NFFL 的架構,分析其各個組件如何協同工作以實現這一新的跨鏈交互原語。我們還將分析其安全模型,討論潛在應用,並展望協議的未來發展路線圖。
NFFL 的核心是其操作員網絡——一個去中心化的系統,擴展以太坊的安全性以實現快速的跨彙總驗證。NFFL 並不是創建另一個需要自己安全假設的孤立網絡,而是作為一個主動驗證服務 (AVS) 構建在 EigenLayer 上,使其能夠直接利用以太坊現有的驗證者生態系統。
這一架構選擇是理解 NFFL 安全模型的基礎。那些保障以太坊共識的驗證者可以通過 EigenLayer 將他們的 ETH 重新質押,以成為 NFFL 操作員。通過這種方式,他們將質押的 ETH 置於風險之中,以支持他們對彙總狀態的確認。這為以太坊的共識和 NFFL 的快速最終性層之間創建了一個強大的安全橋樑。
當一個彙總發佈新的區塊數據到 L1 時,中繼者將其轉發到 NEAR DA。操作員通過這兩個來源檢索區塊數據,並確保它們一致。我們將進一步解釋為什麼在 NEAR DA 上發佈彙總數據對於使利用 NFFL 的應用程序對用戶和開發者更便捷是必要的。
在檢索到新的彙總批次後,操作員在他們的彙總節點上執行這些批次。由於他們都運行相同的節點軟件,狀態輸出始終會一致且正確。然後,這些狀態輸出將由所有操作員簽名。當大多數操作員就特定狀態達成一致時,它將被系統接受,並可以傳遞到所有彙總的註冊合約中。
該系統的經濟安全性具有一個非常有趣的特性,這一特性源於 EigenLayer 的懲罰機制:
在 EigenLayer 中,積極驗證服務(Actively Validated Services, AVS)可以實現一種驗證機制,能夠檢測到操作員的無效聲明,並隨後對其存款進行懲罰(清算)。由於 NFFL 在彙總狀態通過橋接完成最終結算之前,先進行一定程度的“初步結算”,因此可以通過等待結算延遲來客觀地檢測欺詐行為,並在發現聲明與橋接不一致時通知 AVS 合約。這種機制會經濟性地懲罰欺詐性聲明,因為任何監控 L1 和 NFFL 狀態的實體,即便沒有運行彙總節點,也可以檢測並懲罰欺詐行為。換句話說,NFFL “為”網絡的聲明提供了“保險” —— 操作員將大量資本置於風險中,以支持他們關於彙總狀態的聲明。
這一機制之所以特別強大,正是因為它對系統內各方的激勵進行了有效對齊。操作員通過誠實參與賺取費用,但若不誠實,則面臨巨大的損失。越多的 ETH 被重新質押到 NFFL,這些激勵就越強大。而且,由於這種安全性源自通過 EigenLayer 連接的以太坊,它在一定程度上受益於保障以太坊上數千億美元價值的同一強大經濟安全模型。
NFFL 的消息系統代表了一種創新的跨鏈狀態驗證處理方法。與其將每個狀態證明記錄在鏈上,這將非常昂貴,NFFL 引入了一個消息和任務的雙層系統,使其能夠高效地在鏈下操作,同時在需要時保持強大的鏈上安全保證。
消息是 NFFL 中通信的基本單位。當操作員驗證一個新狀態時,他們會創建並簽署一條消息,證明該狀態。這些消息主要存在於鏈下,在操作員和聚合器之間流通,而不會產生鏈上 gas 成本。系統中流動的有兩種不同類型的消息:
雖然消息(Messages)可以實現高效的狀態驗證,但單靠消息不足以確保系統的經濟安全。這就是任務(Tasks)發揮作用的地方。任務是鏈上的工作單元,用於定期檢查系統的狀態。操作員不是將每條消息都提交到以太坊,而是定期構建一個稀疏默克爾樹(Sparse Merkle Tree),該樹包含了特定時間段內的所有消息。然後,樹的根會作為任務響應提交,從而在鏈上創建對所有鏈下證明的高效承諾。
這種檢查點系統非常巧妙,因為它使得可以選擇性地驗證任何消息,而無需將所有消息存儲在鏈上。通過默克爾證明(Merkle proofs),任何人都可以驗證某條特定消息是否包含在檢查點中,這使得挑戰機制更加高效,同時保持基準成本低。可以將其視為創建一個“證明區塊鏈”,其中檢查點作為區塊頭,承諾在某個時間段內的所有消息。
聚合器在這個系統中發揮著至關重要的作用,通過收集操作員的簽名並通過API將其提供出來。當操作員簽署消息時,他們將其發送到聚合器,聚合器會驗證簽名是否已達到法定人數(按質押的ETH加權),然後才會將其公開供應用程序使用。這為開發人員創建了一個簡潔的接口,同時保持了系統的去中心化安全特性。我們將在下一部分詳細說明聚合器服務。
聚合器作為NFFL的協調層,有效地管理著操作員和應用程序之間的消息流動。雖然從概念上看它很簡單,但其設計考慮了實際開發者需求和去中心化原則的平衡。
從核心功能上看,聚合器解決了簽名聚合中的“公地悲劇”問題。如果沒有一個專門的服務,每個使用NFFL的應用程序都需要獨立地收集並驗證所有操作員的簽名,這是一個低效且成本高昂的過程。相反,聚合器提供了一個單一的簽名收集點,驗證法定人數並通過簡單的API公開驗證後的證明。
簽名聚合過程如下:
這種設計顯著減少了集成NFFL的開發者複雜度。應用程序無需管理複雜的加密操作或跟蹤操作員的股份,只需通過簡潔的API接口請求特定狀態更新的證明。聚合器負責處理所有簽名收集、驗證和BLS聚合的複雜工作。
簽名聚合
讓我們進一步探討NFFL中使用的BLS聚合。BLS簽名具有一種強大的數學屬性,允許將多個簽名組合成一個單一簽名。應用程序無需驗證來自操作員的多個獨立簽名,這在計算上會很昂貴且耗費gas,取而代之的是可以驗證一個聚合簽名,從而證明集體同意。
這裡的效率提升是顯著的。當NFFL操作員簽署一個消息時,他們使用各自的私鑰生成標準的BLS簽名。然後,聚合器可以將這些單獨的簽名合併為一個緊湊的簽名,證明已達成一致。這個聚合簽名的大小和驗證成本在操作員數量上增加時保持不變,這一特性使得系統具有很強的可擴展性。
此外,聚合簽名可以根據簽名操作員的公鑰進行驗證,並按他們的質押金額加權,以確保經濟安全得到適當保障。註冊合約只需執行一次簽名驗證操作,就能確認已足夠的質押權重證明了狀態更新。
需要注意的是,雖然聚合器提供了便利,但它並沒有妥協NFFL的安全模型。它收集的簽名是公開可驗證的,聚合器的角色僅是組織性的,而非權威性的。應用程序始終可以獨立驗證聚合簽名是否代表來自質押操作員的合法 quorum。聚合器既無法偽造簽名,也無法隱藏有效的證明——它只是讓這些證明變得更加易於訪問。
聚合器在檢查點系統中也發揮著至關重要的作用。通過收集所有的消息,它可以構建用於檢查點任務的稀疏Merkle樹。這為所有已通過系統的證明創建了一個高效的記錄,在需要進行安全挑戰或審計時,能夠進行後續驗證。
每個參與的彙總上部署的註冊合約作為NFFL的鏈下證明和鏈上狀態驗證之間的關鍵橋樑。這些合約使得應用程序可以通過驗證NFFL的加密經濟保障證明,信任地驗證其他彙總的狀態。
註冊合約特別有趣的一點在於它如何在不同的鏈之間維持NFFL的安全屬性。每個註冊合約保持NFFL操作員集的本地副本,並通過操作員集更新證明來跟蹤變化。這意味著,儘管操作員集是通過EigenLayer在以太坊上管理的,但它的狀態在所有參與的彙總中都可靠地鏡像,從而使它們能夠獨立驗證證明。
當一個應用程序需要驗證另一個彙總的狀態時——例如,一個借貸協議從Optimism驗證Arbitrum上的抵押品——它將相關的證明提交給本地註冊合約。該證明包括我們前面討論過的聚合BLS簽名,以及所證明的特定狀態根和相關的NEAR DA交易參考。
註冊合約中的驗證過程由於BLS簽名聚合而變得異常高效。合約只需要對當前操作員集的加權公鑰執行一次簽名驗證。如果簽名有效並且代表了足夠的質押權重,註冊合約便接受該證明的狀態為已驗證。這創建了一個安全且具有成本效益的彙總間去信任橋樑。
註冊合約在彙總間創建了一個最小信任的橋樑,既安全又具成本效益。通過對加權公鑰的簽名聚合驗證,它可以確認狀態更新已獲得足夠的證明權重,從而被認為是有效的。這使得應用程序能夠可靠地驗證跨不同彙總的狀態,同時繼承NFFL的經濟安全保障。
註冊合約還在NFFL的挑戰系統中扮演著關鍵角色。如果某個證明通過挑戰系統被證明是欺詐性的,註冊合約可以使其失效,從而保護應用程序避免依賴錯誤的狀態。這創造了多層安全性——通過質押的ETH提供的即時加密經濟保障,加上通過挑戰提供的長期欺詐保護。
NFFL的安全模型圍繞檢測和懲罰兩種主要類型的操作員行為失誤:安全故障和活躍故障。
安全故障是通過產生不正確的狀態或與系統規則不一致的結果來影響網絡完整性的違規行為。操作員可能犯的兩種主要安全故障包括:
雖然安全故障直接攻擊正確性,活躍故障則影響網絡的可用性和效率。如果操作員持續不參與消息簽署,將影響網絡的可用性,並增加用戶需要更多簽名才能達成共識的驗證成本。協議通過檢查點任務跟蹤操作員參與情況,以識別並懲罰此類行為。
挑戰過程根據故障類型和被挑戰的消息有所不同:
對於檢查點任務,挑戰者可以證明消息包含或排除的故障。如果某個時間段內有效證明的消息被遺漏,或者包含了無效的或過期的消息,挑戰成功。通過對檢查點消息樹的Merkle證明來驗證此類故障。
在其檢查點期後,單獨的消息也可以被挑戰,通過證明消息內容無效。例如:
這種多層驗證系統使協議能夠通過鏈下消息保持快速操作,同時通過加密經濟機制保持強大的安全保障。通過使無效行為可證明可檢測並通過EigenLayer的懲罰機制進行經濟懲罰,NFFL在實現高效挑戰的同時,創造了強烈的誠實操作激勵。
通過建立一種快速且極為廉價的跨-彙總 狀態讀取方式,NFFL 開闢了一個全新的應用領域,這些應用在當前技術棧下是不可行的。讓我們從簡單的理論性例子,到更復雜且具體的應用,探索一下在今天以太坊生態系統中最受歡迎的領域中可能的應用。
讓我們從一個簡單的例子開始,Nuffle Labs 官方文檔中描述的一個協議,它允許用戶在不同的彙總之間發送“你好”消息。雖然基礎,但它展示了應用程序如何利用 NFFL 實現跨鏈通信的核心機制。
假設有一個用戶想要在網絡 #1 上發送一條消息,目標是讓網絡 #2 讀取這條消息。流程從用戶在網絡 #1 上提交一筆交易開始,記錄他們的“你好!”消息在該網絡的狀態中。此時,消息僅存在於網絡 #1 上,通常需要等待官方橋接結算(可能需要幾個小時或幾天),才能被其他彙總驗證。
這時,NFFL 便發揮作用。當包含該消息的區塊被生成時,它會通過網絡的中繼者發佈到 NEAR DA。NFFL 操作員運行這兩個網絡的全節點,驗證此區塊數據是否與他們的網絡 #1 節點本地計算的結果一致。驗證無誤後,他們簽署消息,證明新的狀態根。
這些證明會通過 NFFL 的聚合服務流動,收集簽名,直到足夠的股份權重證明了該狀態。一旦達成共識,聚合簽名便可以通過 NFFL 的 API 提供,通常在原始區塊生成後的幾秒鐘內。
現在進入有趣的部分——在網絡 #2 上消費消息。Hello 協議在網絡 #2 上的合約可以接受一筆交易,其中包含:
該協議將這些數據路由到網絡 #2 的註冊合約,該合約根據其 NFFL 操作員的記錄驗證證明的簽名。如果有效,這證明該消息存在於網絡 #1 的驗證狀態中,允許協議安全地處理該消息。
這之所以強大,是因為它結合了速度和安全性。從消息提交到跨鏈驗證的整個流程可以在幾秒鐘內完成,而不是通過傳統橋接所需的幾個小時或幾天。然而,安全性來自於通過 EigenLayer 重新質押的 ETH 支持的加密經濟保證,而不是信任的操作員或樂觀假設。 雖然發送“hello”消息看似微不足道,但這一相同模式使得更復雜的跨鏈應用成為可能。能夠快速且無信任地驗證跨彙總狀態為從跨鏈 DeFi 到鏈抽象化用戶體驗等各類應用提供了構建模塊。
在這些基礎上,讓我們探討一個更實際的應用——利用 NFFL 進行快速跨彙總轉賬的代幣橋接。當前的橋接格局在速度、成本和安全性之間迫使做出艱難的權衡。讓我們看看 NFFL 如何重塑這些動態。
今天的主流橋接清楚地展示了這些權衡。由 LayerZero 提供支持的 Stargate 實現了相對較低的成本,但由於其操作員網絡需要在多個鏈上達成共識並傳遞,這導致轉賬需要 10-30 分鐘。Across 提供接近即時的轉賬,但成本高達 Stargate 的 10-100 倍,主要是因為昂貴的 UMA 預言機輸出和影響流動性效率的慢速(6 小時)再平衡週期。
NFFL 在這裡引入了一個新範式。通過利用 EigenLayer 的 AVS 框架,而不是維持一個獨立的操作員網絡,NFFL 可以在幾秒鐘內就達成彙總狀態的共識。這一共識可以通過所有參與彙總的註冊合約高效傳遞,從而使得橋接設計既結合了 Stargate 的成本效率,又能提供比 Across 更快的最終確認。
考慮一個用戶將 ETH 從 Arbitrum 轉移到 Base。當代幣被鎖定在 Arbitrum 上的橋接合約中時,NFFL 操作員通過其全節點快速驗證並證明這一狀態變化。一旦聚合器收集到足夠的證明,Base 上的橋接合約可以立即通過其註冊合約驗證代幣鎖定,並將資金釋放給用戶。
這種速度和效率使得許多現有的橋接優化變得不那麼相關。例如,基於意圖的橋接系統通常被提出用於解決慢最終性問題——用戶提交意圖以橋接代幣,這些意圖由專門的參與者匹配並執行。但由於 NFFL 提供的共識速度幾乎與意圖匹配的速度相同,橋接系統可以改為使用更高效的流動性池設計,類似於 Stargate,但沒有它的速度限制。
這裡的成本效益非常顯著。橋接操作員無需維持獨立的共識基礎設施,也不需要支付昂貴的預言機輸出費用。用戶可以在幾秒鐘內收到目標鏈上的代幣,同時主要支付驗證的基本 gas 費用。流動性提供者可以通過更快的再平衡週期更高效地管理倉位。
作為額外的好處,系統通過 EigenLayer 的懲罰機制保持強大的安全性。任何欺詐性的證明都會導致操作員失去他們的質押 ETH,而橋接仍然可以通過標準橋接驗證最終結算,作為額外的安全層。
跨鏈借貸可能是 NFFL 最具吸引力的即時應用。當前的借貸協議由於鏈的碎片化面臨著顯著的限制。以 Aave 為例——儘管它已在多個彙總上部署,但每個部署都是獨立運行的。希望跨鏈使用抵押品的用戶必須橋接資產並等待,這樣就會出現流動性碎片化,從而降低了資本效率。此外,某些小型彙總上的部署甚至沒有足夠的流動性進行任何有意義的借貸,這也讓 Aave 宣傳“任何規模的用戶都能簡單借貸”的市場定位顯得有些不現實。“只需使用 Aave。” 但僅限於它最大的部署。
NFFL 提供了一種根本不同的方法。考慮一個在多個彙總上維護池的借貸協議,但使用 NFFL 在這些池之間共享抵押品狀態。用戶可以在 Base 上將 USDC 存入作為抵押品,然後立即在 Arbitrum 上借取 USDT,儘管 USDT 根本沒有在 Base 上部署。協議的 Arbitrum 合約只需通過 NFFL 的證明驗證 Base 上的抵押品倉位,且不需要進行橋接。
這為資本效率創造了強大的新可能性。用戶可以在任何支持的彙總上訪問最佳利率,而無需移動資產。流動性提供者可以將資本部署到最需要的地方,而無需在每個鏈上維護獨立的倉位。由於倉位可以通過 NFFL 的證明近乎實時地進行監控,協議可以提供更好的利率,同時保持安全性。
這些好處不僅限於基礎借貸。考慮一個允許用戶在多個 DEX 上開倉的槓桿交易協議。交易者可以在 Arbitrum 上存入抵押品,然後同時在 Arbitrum 和 Base 的 DEX 上開設槓桿倉位。協議可以通過 NFFL 的證明監控所有倉位,必要時能夠迅速進行清算,同時讓交易者訪問整個生態系統中的最佳價格。
這種模式比現有的方法簡單得多且更高效。協議可以通過註冊合約直接驗證倉位,而不需要複雜的橋接機制或中心化的價格數據源。NFFL 的快速最終性意味著它們可以在保持安全性的同時,以較低的安全邊際運營。用戶能夠無縫地在整個生態系統中訪問流動性。
當前跨彙總擴展去中心化交易所的方式通常導致了荒謬的低效。當像 Uniswap 這樣的協議在新的彙總上部署時,用戶最初會面臨沒有流動性且缺少關鍵交易對的池子。以最近在 ZKsync 上部署的 Uniswap V3 為例——儘管因為最近的 ZK 空投吸引了大量資金和關注,但許多池子在上線後幾天內因流動性不足而無法使用。與此同時,同一協議在 Arbitrum、Base 和其他成熟鏈上的部署保持著深厚的流動性、低手續費和數千個交易對的高效定價。
這種碎片化在整個生態系統中造成了摩擦。流動性提供者必須將資本分散在多個鏈上,這導致價格更差、滑點更大。用戶每當想要在另一條鏈上訪問更好的流動性時,就需要橋接代幣並等待。協議團隊必須管理多個部署,每個部署都需要單獨的維護和監控。
你猜對了:NFFL 再次提供了根本不同的方法。讓我們通過兩個越來越強大的模式來探索這一點:
考慮一個新的 DEX,專門部署在 Arbitrum 上,選擇 Arbitrum 是因為其成熟的 DeFi 生態系統和有利的 gas 成本。它沒有在各鏈上啟動單獨的實例,而是在 Arbitrum 上保持統一的流動性池,同時允許任何彙總上的用戶進行交易。以下是 Base 上的用戶如何與其互動的方式:
這種統一流動性的好處是巨大的。流動性提供者可以將資本集中在一個地方,從而獲得更好的定價和更低的滑點。協議團隊只需要管理一個部署,從而簡化了開發並降低了運營成本。而且,無論用戶使用的是哪個 彙總,他們都可以始終訪問到深厚的流動性。
這樣的協議可以利用我們之前探討的橋接模式來無縫管理交換流。在僅需幾秒鐘的等待時間內,實際的橋接過程可以完全抽象化。這讓我們興奮地接近了最近在加密社區中變得非常流行的“鏈抽象”理論:如果對 dapp 來說,用戶在哪個鏈上都無關緊要,那為什麼你以及這些應用會關心在哪個鏈上呢?用戶可以簡單地訪問應用程序的網站,連接錢包,執行所需的操作。完成。
但 NFFL 還能夠啟用一個更強大的模式——將現有的 DeFi 協議進行包裝,提供跨鏈訪問。開發者不需要構建競爭性的流動性池,而是可以創建“輔助”協議,使得 Arbitrum 上龐大的 Uniswap 池子能夠從任何彙總訪問。
Uniswap部署的最大TVL。Base和Arbitrum位居榜首,而Optimism的TVL僅為它們的六分之一,其他彙總則歸為“其他”。來源:DefiLlama
例如,考慮Bob,他需要在Base上交換一個長尾代幣對。目前,他的選擇有限——要麼橋接到另一個鏈並等待,要麼接受來自Base稀薄流動性的極端滑點。有了NFFL驅動的Arbitrum Uniswap部署封裝,Bob可以:
這一模式具有變革性,因為它將現有的成功部署轉變為普遍的基礎設施。協議無需等待幾個月或幾年才能在新彙總上建立流動性,而是可以立即利用已建立的流動性池。這大大提高了資本效率並創造了更好的用戶體驗。
這種模式的可能性遠超簡單的交換。有了NFFL的實時狀態驗證,協議可以提供更復雜的功能,如跨鏈限價單。用戶可以在Base上對Arbitrum的流動性設置限價單,封裝協議通過NFFL證明監控價格波動,條件滿足時執行交易。
這一模型可能會重新定義我們對彙總部署的思考方式。協議不必自動在所有鏈上部署,或加入特定鏈的網絡效應,而是可以根據以下因素戰略性地選擇其主要鏈:
然後,通過NFFL,它們仍然可以為整個彙總生態系統中的用戶提供服務,同時保持更簡潔、更高效的運營。
這對MEV的影響也很有趣。由於跨鏈可訪問的統一流動性,MEV搜索者需要監控和交互的部署變少。這可能導致更高效的價格發現和更好的執行,使用戶跨所有彙總都能獲得更好的執行。
正如你可能已經注意到的那樣,通過NFFL實現的單鏈部署和多鏈訪問模式可以擴展到DEX之外。任何受益於流動性深度或網絡效應的協議都可以採用這種模型——借貸協議、期權平臺、NFT市場等等。關鍵的洞察是,NFFL使得跨鏈訪問幾乎和同鏈交互一樣無縫,使得協議能夠優化它們的部署策略,而無需犧牲可訪問性。換句話說,NFFL使得以太坊再次成為一個生態系統。
儘管NFFL已經使得強大的跨鏈應用成為可能,但該協議仍在不斷髮展。NFFL的開發路線圖聚焦於三個關鍵領域:
協議安全
網絡可擴展性
開發者體驗
在接下來的部分中,我們將詳細探討一些最重要的計劃改進。
其中一個最重要的計劃變更是從BLS簽名過渡到ECDSA簽名。目前,NFFL使用BLS簽名來實現高效的聚合——多個操作員的簽名可以組合成一個單一的簽名,證明達成了共識。雖然這減少了驗證成本,但也為跨鏈的操作員集管理帶來了挑戰。
問題源於BLS簽名驗證的工作原理。在驗證聚合的BLS簽名時,驗證者必須使用創建該簽名的完全相同的公鑰集。這意味著,當以太坊上的操作員集發生變化時,所有彙總鏈都必須更新為完全相同的操作員集,才能驗證新的證明。如果各鏈之間的操作員集稍有不匹配,就會導致簽名驗證失敗,並需要同步所有操作員集變更的消息。
雖然ECDSA簽名在驗證時需要更多的空間和計算,但它提供了更多的靈活性。單個操作員的簽名可以獨立驗證,從而在操作員集變更時實現更平滑的過渡。只要彙總鏈能夠識別簽名的操作員,就可以驗證證明,即使它們對完整操作員集的視圖暫時與以太坊不同。這種更大的靈活性可能值得為驗證成本帶來的輕微增加付出。
這個簽名變化直接與另一個主要協議改進相關——實現動態操作員集。當前系統使用靜態的白名單操作員集。雖然這簡化了最初的開發,但它限制了協議的去中心化和可擴展性。
動態操作員系統將允許新操作員通過EigenLayer進行質押,免許可地加入網絡。這帶來了幾個技術挑戰,需要謹慎解決:
首先,協議必須管理操作員的加入和退出隊列。當操作員希望加入或離開網絡時,這些變更需要在所有參與鏈之間協調。隊列系統確保平穩過渡,不會影響網絡驗證證明的能力。
其次,協議需要有機制來跟蹤操作員的表現和質押權重。隨著操作員的加入和離開,系統必須維護每個操作員的質押記錄及其參與共識的權利。與當前的白名單方法相比,動態操作員集使得這一過程變得更加複雜。
最後,協議必須高效地處理跨鏈的操作員集更新。當以太坊上的操作員集發生變化時,這些更新需要通過其註冊合約傳播到所有參與的彙總鏈。計劃中的ECDSA過渡將有助於使這些更新更加靈活。
另一個關鍵的開發領域是激活無許可的挑戰與懲罰機制。這些機制對於強制執行誠實行為並提供NFFL所依賴的經濟安全保障至關重要。
挑戰系統圍繞檢查點任務機制展開。當操作員提交包含時間段內梅克爾化信息的檢查點時,任何人都可以對這些檢查點提出挑戰,前提是他們認為這些檢查點包含無效的證明。成功的挑戰可能源於幾種類型的錯誤:
該協議將實施基於抵押品的挑戰系統。挑戰者在提交挑戰時必須鎖定抵押品,如果挑戰無效,他們將失去這些抵押品。然而,如果他們成功證明操作員存在錯誤,他們將從被懲罰的操作員質押的ETH中獲得獎勵。這為監控操作員行為提供了經濟激勵,同時防止無意義的挑戰。
對於狀態根更新,挑戰過程尤其有趣。在操作員對彙總的狀態進行證明後,可以通過證明相關區塊數據沒有正確發佈到NEAR DA,或者證明所證明的狀態與結算後的規範狀態不匹配來提出挑戰。這要求挑戰者通過Rainbow Bridge提供證據進行NEAR DA驗證,從而創造多重安全層。
懲罰機制本身將通過EigenLayer的中間件合約實現。當挑戰成功時,操作員會失去一部分質押的ETH。懲罰參數的設計使得潛在的損失遠遠超過惡意行為所獲得的收益。這部分被懲罰的質押將部分獎勵給成功的挑戰者,其餘部分可能分配給誠實的操作員或用於協議開發。
這些機制創造了一個全面的安全框架。操作員因不當行為面臨巨大的財務懲罰,挑戰者有激勵監控網絡,而應用程序可以依賴於由再質押的ETH支持的加密經濟保證。挑戰週期比樂觀彙總欺詐證明短得多,同時仍通過EigenLayer的懲罰機制提供強大的安全性。
這些機制創建了一個全面的安全框架。運營商因不當行為而面臨鉅額經濟處罰,挑戰者有動力監控網絡,應用程序可以依賴由重新質押的 ETH 支持的加密經濟保證。挑戰期比樂觀彙總欺詐證明短得多,同時仍然通過 EigenLayer 的削減機制提供強大的安全性。
雖然NFFL為跨彙總狀態驗證提供了即時解決方案,但值得探討的是該協議在以太坊更廣泛的擴展路線圖中的定位。許多人問的關鍵問題是:“隨著彙總技術的發展,NFFL還會有用嗎?”
當我們考察不同彙總設計中的基本結算限制時,答案變得清晰。儘管樂觀彙總因其受歡迎和成熟而廣泛使用,但它們無法根本上比其欺詐證明窗口更快地結算——通常為7天。儘管像Optimism的超級鏈和Arbitrum Orbit這樣的解決方案可以加速共享橋接的彙總之間的通信,但它們無法解決跨越特定生態系統的互操作性問題——例如,在這兩個彙總之間。
ZK彙總面臨著不同但同樣重要的限制。即使ZK證明技術顯著提高,結算速度仍然存在實際限制。即使我們達到了每個L1區塊都能生成證明的地步,以太坊仍然必須具備在每個區塊中驗證多個ZK證明的能力。即便這變得可能,結算仍將受到L1區塊時間的限制——根據當前的參數,至少需要12秒。
NFFL通過利用來自彙總的簽名排序器證明提供了不同的解決方案。與其等待批次發佈到L1,NFFL操作員可以在排序器產生狀態變化時立即驗證並證明這些變化。這使得跨鏈狀態驗證能夠在幾秒鐘內完成,同時通過EigenLayer保持強大的加密經濟安全性。
值得注意的是,NFFL不應被視為與以太坊彙總安全模型競爭或威脅,而是提供了一個互補工具,使得在模塊化以太坊生態系統內實現新可能。應用程序可以在需要時使用NFFL進行快速狀態驗證,同時依賴L1進行規範結算。這為開發人員提供了一個更豐富的工具包,用於構建具有適當安全模型的跨鏈應用程序,滿足他們的具體需求。
NFFL代表了一種解決以太坊模塊化生態系統中最緊迫挑戰的新方法——實現安全高效的跨彙總狀態驗證。通過利用EigenLayer的再質押ETH提供經濟安全性和NEAR DA提供高效數據存儲,NFFL創造了一個快速最終性層,能夠在幾秒鐘內驗證彙總狀態,而不是幾個小時或幾天。
該協議的精心設計選擇反映了對跨鏈基礎設施挑戰的深刻理解。NFFL並不是試圖取代彙總的安全模型,而是提供一個優化的補充層,專門用於那些需要更快最終性的特定用例。基於檢查點的任務系統實現了高效的鏈外操作,同時保持強大的鏈上安全保障。而註冊合約架構則允許彙總在繼承NFFL經濟安全的同時,信任地驗證狀態。
也許最重要的是,NFFL使得新一代跨鏈應用成為可能,這些應用之前是不可行的。從跨彙總共享抵押品的統一借貸協議,到使已有流動性普遍可訪問的DEX包裝器,NFFL的快速狀態驗證為真正的鏈抽象提供了構建模塊。這對資本效率和生態系統中的用戶體驗具有深遠的影響。
協議的路線圖顯示了持續改進的承諾。計劃中的升級,如過渡到ECDSA簽名和實現動態算子集,將增強去中心化和可擴展性。全面的挑戰與懲罰機制的激活將加強安全保障。而與除NEAR之外的更多數據可用性解決方案的集成,將使NFFL變得更加普遍。
隨著以太坊彙總生態系統的不斷髮展,對安全跨鏈狀態驗證的需求將會增加。NFFL通過再質押擴展以太坊的安全性,同時優化速度和成本效益,其方法使其能夠滿足這一需求。通過實現新的跨鏈交互形式,同時保持強大的安全保障,NFFL為實現以太坊模塊化願景做出了貢獻。