一种快速、信任最小化的、基于意图的以太坊和 L2 桥接解决方案，由多重存储证明提供支持

作者： Roberto Catalan 和 Federico Carrone

桥通常是不安全且经济上低效的。它们在用户和桥运营商之间存在不对称性，用户很容易损失资金。我们提出了一种桥设计，该设计简单、模块化，并利用多重存储证明和 Ethereum 与 Layer 2 网络 (L2) 之间的原生消息传递系统作为后备机制。

桥接是一个信任问题

我们如何提供一个系统，让用户不必信任促进者就可以将其资产从 L2 转移到 Ethereum？

我们提出了一个遵循以下步骤的简单协议：

1. 用户在 Ethereum 上指定一个目标地址，并将要桥接的代币 X 锁定到 L2 托管智能合约中。
2. 坐市商（Market Maker）监控托管智能合约中的状态变化。
3. a. 坐市商调用 Ethereum 中 PaymentRegistry 合约的转账函数。

b. Ethereum 中 PaymentRegistry 合约的转账函数将代币 X 支付给用户。

4. 生成一个存储证明，其中包含坐市商从其 Ethereum 账户向 Ethereum 中用户指定地址进行转账的证据。
5. Ethereum PaymentRegistry 存储信息用作存储证明的一部分。
6. L2 托管合约验证 Ethereum 中 PaymentRegistry 合约的存储证明，并将用户最初锁定的代币支付给 MM。

相同的设计可以扩展用于将代币从一个 L2 桥接到另一个 L2。相同的设计可以包含多重证明存储证明，而不是仅使用一个。我们还实现了一个后备机制，以防存储证明提供者离线，该机制使用 Ethereum 和 L2 之间的原生消息机制。

后备机制

如果存储证明提供者不可用，坐市商可以通过 rollup 的原生消息系统向托管合约证明他们实现了用户的意图。使用此消息传递系统具有与转账中使用的 L2 相同的信任假设。

风险

对于用户而言，风险包括智能合约代码中存在漏洞，ZK/有效性证明验证电路中存在漏洞，以及存储证明提供者可能离线。第一个风险可以通过使用非常简单的智能合约来缓解。第二个风险可以通过使用多重证明存储证明和多个 ZK/有效性证明实现或 TEE 来缓解。如果存储证明提供者离线，可以使用后备机制。

坐市商的风险与用户的风险相同，此外还包括链重组的风险，以及坐市商在 L2 上收到相同的代币，而不是在 Ethereum 上收到。

由于资金被锁定一小段时间（直到生成证明或消息到达），因此风险被最小化，并且坐市商的攻击面更小。

问题

我们的缺点是什么？

此解决方案的最大缺点是，用户只能桥接存在于原始链和目标链中的代币。

另一个缺点是风险不会消失；它们只是转移到坐市商。

用户如何取消他们的订单？

最初，我们不打算提供取消订单的功能。主要原因是避免任何时间攻击。例如，用户可以创建一个订单，并在坐市商在目标链上向他们付款后立即取消该订单，从而窃取坐市商的资金。

是否有此桥的任何实际应用？

是的。我们已经在 Starknet 和 Ethereum 之间实现了这一点。我们计划接下来集成 zkSync、Arbitrum、Optimism、Scroll、Base 和 Linea。

所有集成都需要相同的代码库，但有一些修改，Starknet 除外，因为它与 EVM 不兼容。

速度有多快？

从用户的角度来看，桥接在不到 30 秒内完成，与坐市商观察用户的存款并执行转账所需的时间一样快。

从坐市商的角度来看，他们将能够在支付用户并生成存储证明后提取资金。这通常需要 5 到 15 分钟。重要的是还要考虑到坐市商需要使用原生桥重新平衡其流动性，并等待原生桥的最终确定以重新平衡其投资组合。

它有多便宜？

此桥的成本类似于 ERC20 转账加上证明 L1 和 L2 状态的成本。第二个成本趋于零，因为它被多个使用相同证明的调用摊销，并且与链上转账相比，证明成本非常小。

这个设计有什么新意？存储证明不是已经解决了这个问题了吗？

仅靠存储证明并不能从根本上改变传统桥的设计。它们仅仅启用了一种更安全的协调机制。

首先锁定用户的资金，可以保证坐市商将收到资金，以换取实现用户的意图。

你不能在没有存储证明的情况下解决这个问题吗？它们能带来什么？

是的，存储证明不是 100% 解决此问题所必需的。但它们是面向未来架构的关键技术组成部分。如果我们想扩展此协议，存储证明是最好的方法。它将允许我们一起证明许多订单。

与乐观预言机相比，有什么好处？

在存储证明成为可行的解决方案之前，乐观预言机是一个很好的解决方案，它们的主要缺点是：

• 乐观预言机依赖于博弈论来工作，并且很难启动一个生态系统来使其健壮。
• 代码库很复杂
• 结算期需要几个小时（取决于解决方案），最终会给坐市商带来低效率。

另一方面，我们的协议通过原生消息传递和存储证明，只需 15 分钟（在 Ethereum 和 L2 之间）即可解锁资金。协议代码库不超过 500 行代码，所有参与者都容易理解风险，因此容易找到减轻风险的方法。

之前有人做过类似的事情吗？

Hop Protocol 是最早允许 rollup 和 Ethereum 之间进行跨链交换的桥之一，它采用基于 AMM 的设计，使用多个消息传递系统（原生和乐观）。主要问题在于 AMM 模型的资本效率低下，以及在复杂的跨链通信中锁定大量资本的重大安全风险。

Across 是第一个利用意图来实现更快的桥接体验和更低的每笔交易资本成本的桥。然而，通过使用乐观预言机，它自然会有一个具有挑战性的时期，市场必须等待才能收回资金。为了优化他们的结算机制引入的一些问题，他们围绕其主要桥接解决方案提供金融产品，例如为坐市商提供资金的流动性池。

我们的优势是什么？

我们认为，零知识证明将继续改进，变得更快、更安全，从而增强我们的解决方案，并通过降低风险和缩短还款期来使我们能够提供更好的价格。

• 为用户提供快速且廉价的桥接体验
• 坐市商的短期资本锁定
• 低链上复杂性。智能合约总共不超过 300 行代码。

下一步

• 通过 EigenLayer 加速消息传递，以允许 L2 之间的跨链交换结算。该协议应可以选择以类似于原生消息传递系统的信任假设在 rollup 和 Ethereum 之间发送更快的消息。
• 引入部分成交订单，通过批量处理提供更便宜但更慢的转账。
• 基于意图的 DeFi 资金池。
• 跨多个 L2 的统一钱包抽象。

• 原文链接： blog.lambdaclass.com/a-f...
• 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～