Avail Nexus升级：实现大规模跨链流动性

Web3 目前非常分散。跨链交易主要只为那些身经百战的 degen 们保留。应用程序开发者的情况可以说更糟，他们被迫在多个网络上部署他们的应用程序和 token，仅仅是为了访问那些已经被隔离的用户和流动性。链之间的桥梁存在安全漏洞，可能不可靠，并导致用户需要进行繁琐且令人困惑的多步骤流程。当 Web3 仍处于这种分散状态时，其进展将受到限制。重要的开发者资源正在被消耗，而这些资源本可以用于构建超越中心化 Web2 替代方案的以用户为中心的应用程序。

在理想情况下，开发者应该只需要使用针对其特定项目优化的技术部署应用程序和 token 一次，然后就可以与其他生态系统自由互操作，所有这些都只需要最少的设置或维护。开发者只需要创建和维护一个部署，从而减少开销，同时继续访问自由流动的流动性，并为来自不同网络的用户贡献新的服务。去中心化治理将无缝运行，无论 token 持有者将他们的资产桥接到哪里。此外，在一个无缝连接的生态系统中，还会解锁多种用例。Avail 为这种互连的生态系统奠定了基础，并且即将推出的 Nexus 升级将引入互操作性和 ZK 执行运行时到 Avail 网络，这将是一个巨大的进步。

什么是 Avail Nexus？

Avail Nexus 提供了一组在通用的 ZK 执行运行时上运行的应用程序，以简化 ZK、Optimistic 和 Sovereign 区块链之间的互操作性，以便开发者可以构建跨链应用程序，而无需维护跨不同网络的部署，或导航不连贯的互操作性解决方案。最终结果是，用户可以无缝地与连接的应用程序交互，而无需在它们之间桥接 token。

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Avail Nexus 演示：释放跨链流动性的力量

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ZK、乐观和主权链将能够通过在 Avail Nexus 上构建的互操作性应用程序自由地相互操作。虽然链不需要建立在 Avail DA 上才能使用 Avail Nexus，但这样做会有一些好处。互操作性应用程序使开发者能够选择信任模型，而 Avail Nexus 将基于该信任模型执行。

互操作性是一个需要为所有区块链解决的巨大问题，并且它与 Avail 特别相关。原因在于，如今在 Avail DA 上部署 L2、Appchain、dApp 和 Rollup 非常简单。Avail DA 提供了一种水平可扩展的架构，可以在不遇到吞吐量限制或高成本的情况下，支持任意数量的区块链。该架构使区块链能够独立于 Avail DA 上的其他链执行交易。最终结果是多个区块链并行执行交易，Avail 区块链处理交易数据可用性、区块排序和共识。在顶部拥有用于执行的隔离通道对于可扩展性来说非常棒，因为你可以不断地向其添加越来越多的应用程序，然后随着对数据可用性容量的需求增加，Avail DA 可以通过增加区块大小来扩展其容量以适应。然而，当这些应用程序想要共享流动性或相互操作时，问题就出现了，最终我们陷入了一种碎片化进一步加剧的境地。

Avail Nexus 通过使 L1、L2、Appchain、dApp 和 Rollup 能够在 Avail 内外自由地相互操作来解决这个问题，无论它们是作为 ZK、乐观还是主权区块链构建的。

Avail Nexus 如何工作？

Avail Nexus 将拥有多个互操作性应用程序，以支持各种跨链交易。开发者将能够通过 Avail Nexus API 选择互操作性模型，而 Nexus 运行时将支持这些应用程序。

不同的交易类型包括：

• 用于高度安全、信任最小化交易的 ZK Interop App。
• 用于依赖安全硬件的信任最小化交易的 TEE Interop App。
• 用于依赖经济安全的快速跨链交易的 OP Interop App。

组成 Avail Nexus 的应用程序处理结算的方式略有不同，如下表所示。

Avail Nexus 架构

Avail Nexus 架构由以下关键组件组成。

• 消息传递层： 这是大多数开发者将与之交互的部分。它提供了一个快速的基于意图的模型和一个较慢但更安全的状态根选项。
• Avail Nexus 适配器： 这使得使用任何 ZK 链堆栈构建的 ZK 链与 Avail Nexus 运行时和消息传递层兼容。
• Avail Nexus 运行时： 这是组装状态根并生成聚合证明的地方。
• Avail Nexus 验证器： 这负责验证状态更改。

扩展开来，我们看到 Avail Nexus 如何支持一个完全可互操作的网络，其中多个应用程序/链可以验证跨链消息。

Nexus 运行时

Nexus 运行时是一个新的附加组件，它将随着 Nexus 升级添加到 Avail 技术堆栈中。它是一个轻量但可扩展的 执行层，最初将支持 Nexus 互操作应用程序。然而，任何可以被 RISC Zero、SP1 或任何受支持的 zkVM 证明的程序都可以在 Nexus 运行时上运行并结算到 Nexus 验证器。

Nexus 运行时位于 Avail 基础层之外，它将向 Nexus 验证器发送一个简洁的证明。这样做会给 Avail 链增加最小的负载，从而确保即使添加了原生的、ZK 证明的执行环境，它仍然具有高度的可扩展性。

凭借验证 Avail 原生 Rollup 执行证明的能力、对 DAS 的支持以及 Nexus Interop app 提供的互操作性功能，此升级使 Avail 成为一个功能齐全的、以 Rollup 为中心的区块链。

ZK-Interop App

ZK-Interop App 为在 Avail DA 上构建的 ZK 链之间的跨链交易提供了最高的安全保证，因为它是信任最小化的选项。Avail 轻客户端将使任何网络参与者都能够独立验证跨链交易，而无需依赖第三方提供商。

ZK-Interop App 的核心是验证和聚合来自多个链的状态证明到一个单独的 ZK 证明中。然后，用户可以使用 Avail 轻客户端验证聚合的 ZK 证明，以验证所有参与链的状态。这是一种用于跨链交易的最佳架构，因为去中心化网络中的每个用户（从个人到机构）都可以独立地验证交易，并确信来自运行完整节点的确定性，而无需信任任何个人或实体。

随着区块链的发展，受信任的实体已经出现，以在网络中填补重要的角色，从而使链上验证进一步远离最终用户。ZK 执行和数据可用性抽样有助于纠正这一点。ZK-Interop App 利用两者，使用户能够通过充分利用 Avail 轻客户端 在他们已经拥有的设备(如手机和笔记本电脑)上验证跨链交易。

此优势可以扩展到验证 Avail 原生 ZK 链的执行，因为即使不存在跨链交易，Avail Nexus 证明也可以用于验证状态证明。这是因为该应用程序验证了连接链的状态证明，并将它们聚合到一个单独的、简洁的证明中，该证明验证了所有参与链的状态。

用户验证的交易

确保交易在区块链网络中有效性的最佳方法是运行完整的节点。这样做，我们可以确定以下几点：

1. 执行正确性： 我们需要知道所有状态转换是否都正确完成。一个完整节点通过重新执行每个事务来确保它是按照约定的状态转换函数（STF）执行的，从而做到这一点。
2. 正确的交易顺序： 状态转换可能被正确执行，但是完整节点还须验证它们是否按照正确的顺序执行。一个完整节点可以验证协议的共识，以确保区块链的顺序是正确的顺序。
3. 数据可用性： 只有当其他人可以参与时，区块链才是去中心化的。为了让其他人参与，到达最新状态所需的数据需要公开可用。如果一个完整节点可以重新执行 STF 以到达当前状态，那么它可以确定交易数据是可用的。

除非用户愿意投入时间和资源来部署一个完整的节点，否则大多数区块链无法向用户提供这些保证。所有这一切都将随着 ZK Interop App 改变。

如今在 Avail 网络上部署区块链时，Avail 的轻客户端已经验证了验证器对块排序的共识和数据可用性（DA），而无需依赖完整的节点。DA 使用以太坊完整 Danksharding 路线图中指定的相同技术、基于 KZG 多项式承诺的有效性证明和数据可用性抽样进行验证。缺少的部分将释放完整节点的等效能力是 执行正确性。执行正确性将通过聚合的 ZK 证明由轻客户端验证。这将手机、笔记本电脑甚至浏览器变成一个具有完整节点保证的信任最小化的验证器。

轻客户端通过验证聚合的 Avail Nexus 证明、检查 Avail 区块链的验证器共识并通过数据可用性抽样进行抽样来获得完整节点保证。

开发状态

ZK-Interop App 有两个建立在 ZKsync 的 ZK Stack 上的 Avail 原生 rollup 链，它们相互交易。源链的状态根被发送到 ZK-Interop App，该应用程序经过验证。此时将生成一个证明，目标链可以快速轻松地验证该证明。

当前 ZK-Interop App POC 的 代码仓库 是公开的，并且将来会扩展以支持更多的 ZK 技术堆栈。

TEE-Interop App

TEE-Interop App 使用可信执行环境（TEE），通过在安全硬件上运行来保护代码和数据免受恶意行为者的侵害。TEE-Interop App 验证来自参与链的状态，并生成用于结算交易的加密证明。

TEE 通常用于保护 Web2 中的敏感数据，例如生物特征识别和保护移动支付（如 Apple Pay）。TEE 通过在主处理器的安全区域内、在专用硬件上运行来保护数据和代码，该硬件强制执行强大的安全性并使其能够抵抗软件攻击。

TEE-Interop App 使用 Ternoa 的可信执行环境 生成证明，以验证状态更新并提供证明以结算交易。TEE-Interop App 是一个很好的中间地带，它使用安全 enclave 来提供快速的结算时间。

开发状态

TEE-Interop App 正在与 Ternoa 合作开发，测试网将在不久的将来部署。

OP-Interop App

OP-Interop App 乐观地为连接的链启用快速高效的跨链交易。它建立在 ERC-7683 标准之上，并使用求解器在几秒钟或更短的时间内完成跨链交易。

当用户使用 OP-Interop App 发起跨链交易时，将基于 ERC-7683 标准发布一个意图。该意图就像一张订单凭证，求解器会竞争来完成该凭证。求解器角色将随着时间的推移分散到社区，以便社区运营商（例如那些在 Symbiotic 上运行的运营商）可以作为 Avail Nexus 交易的求解器运行。

求解器会因快速有效地完成意图而获得奖励。为了阻止他们恶意行为，求解器需要提交可以被削减的保证金。这种经济激励机制虽然引入了一些信任假设，但却使跨链交易能够在几秒钟或更短的时间内完成。

在发生回滚的情况下，OP-Interop App 将提供额外的保证，例如争议解决和保险。目前正在开发中。

开发状态

OP-Interop App 的初始版本在两个链之间进行互操作，这两个链构建在使用 Avail DA 的自定义 Rollup 堆栈之上，并通过 EVM 结算层。订单通过 ERC-7683 意图标准生成，并由求解器完成。订单的包含和填写验证是使用增量 Merkle 树完成的。

Avail Nexus 的最终目标

随着生态系统的成熟，ZK 证明变得更快，DA 容量增加，可访问的共享安全和 alt-VM 上线，比以往任何时候都更清楚的是，没有一个单一的单片区块链，无论它在垂直方向上优化得多么好，都将有能力处理互联网上每个用户的价值交换。当开发人员可以选择特定技术用于特定项目时，他们也不会选择将自己的选择限制在少数几个选项上，但是所有这些都需要协同工作。这就是 Avail 正在构建的未来。

如果不久的将来由多个可互操作的区块链组成，那么拥有丰富的信任最小化的数据可用性容量是实现这一目标的基础步骤。然后，这些链之间的互操作性需要足够平滑和灵活，以允许不同的用例和用户旅程，并以信任最小化的方式促进与外部链的连接。

Avail Nexus 将强大的 ZK 执行运行时置于 Avail DA 之上，并提供应用程序来促进不同类型链之间的互操作性，例如乐观 rollup 与 ZK rollup 之间的互操作。此功能还扩展到 Avail 本机 rollup 和外部链。通过利用 Avail Nexus 中的不同互操作性应用程序，开发人员将能够构建满足不同应用程序和用户需求的自定义解决方案，而不会牺牲可扩展性。

Avail 上的 ZK rollup 提供最信任最小化的互操作性，因为每个运行轻客户端的用户都可以独立验证交易，而无需依赖任何其他实体。对于优先考虑信任最小化的应用程序和用户，这将是他们的首选。

对于更快的跨链交易，OP-Interop App 提供了一种替代方案，但具有额外的信任假设，而 TEE-Interop 通过利用安全硬件提供了一种安全中间地带。

所有这些互操作应用程序共同提供了一个未来，其中所有连接的链（无论是 Avail 本机链还是外部链）都可以自由地互操作。随着流动性和用户开始在互连的生态系统中自由流动，在不同网络中维护多个应用程序部署很快就会成为过去。Avail Nexus 将生成一个聚合证明，以验证所有参与链的状态，并为下一代连接的区块链应用程序提供肥沃的土壤。

使用 Avail Nexus 构建

加入连接生态系统的构建者，开始在 Avail Nexus 上构建。如果你想咨询成为 Avail Nexus 启动合作伙伴，请通过 business@availproject.org 联系我们，并简要描述你的项目或应用程序。

你可以开始试验 ZK Interop App 的初始版本，包括这些 Nexus 示例，并在 Avail 论坛 中提问或提供对设计的反馈，并在 X 上关注 Avail 以获取更新。

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• 原文链接： blog.availproject.org/av...
• 登链社区 AI 助手，为大家转译优秀英文文章，如有翻译不通的地方，还请包涵～