Cosmos IBC、LayerZero 和 Chainlink CCIP：跨链比较…

Cosmos IBC、LayerZero 和 Chainlink CCIP。跨链解决方案比较

随着区块链和应用程序数量的增长，这些网络孤立的性质给通信和协作带来了挑战。为了解决这个问题，人们开发了各种协议和架构来促进链间通信，从而实现不同区块链之间资产、数据和消息的传输。虽然桥梁是最早出现的跨链基础设施，但它们暴露了问题和局限性，导致了大规模的黑客攻击和资金损失。

本文深入探讨了互操作性领域的三种主要解决方案：Cosmos IBC、LayerZero 和最近发布的 Chainlink 跨链互操作性协议 (CCIP)。 每种方案都带来了独特的方法，旨在打破阻碍去中心化网络之间价值和信息顺畅交换的障碍。 由于它们的新颖性和相似性，将更加强调 LayerZero 和 Chainlink CCIP。

三种主要解决方案的比较

Cosmos IBC

• 它是一种区块链网络架构，而不是像 LayerZero 和 CCIP 这样的消息传递协议。

• 它允许在受支持的链之间发送任意消息，这些链是在 Cosmos Hub 上构建的链（称为“zone”）。

• 默认情况下，它仅适用于 Cosmos Hub 上的链，因为由于 Cosmos 共识算法 Tendermint，它仅支持快速最终确定性链。Cosmos 宣布 他们将在 2023 年开放与其他链的互操作性，首先是 Ethereum。

• 信息的包通过发布 Merkle 证明来在区域之间传递，作为信息已发送和接收的证据。这种机制称为链间通信，简称 IBC。

• 它使用中间链 (Comos Hub) 来促进共识。 每个 zone 负责验证和执行其 zone 中的交易，但 zone 间代币或消息传输会通过 Cosmos Hub，Cosmos Hub 会中继消息并管理 zone。 Zone 将区块提交发布到 Hub，以便 Hub 了解所有 zone 的最新状态。

• Cosmos Hub 确保 source zone 中发布的包有效。

LayerZero

• 第一个无需信任的 omnichain 互操作性协议。

• 它是底层的通信原语/消息传递协议，dApp（例如跨链 DEX 或多链收益聚合器）可以构建在其之上（从而自动变为跨链）。 LayerZero 要求应用程序在其协议之上构建，并且它不会简单地连接现有区块链上的现有应用程序。 但是，随后可以确保所有具有 LayerZero Endpoint 的区块链之间的互操作性。

• LayerZero 不依赖于受信任的托管人或中间交易，也不需要中间链或代币。 从技术上讲，据说它允许传输代币和消息，而不需要跨链机器状态复制。

• 无需信任地有效传递任意消息和数据，而不仅仅是代币。 有效传递 = 消息 m 仅在交易 t 的标头和证明匹配时才传递到目标链/应用程序（只有在交易有效时才会发生这种情况，或者如果 Oracle 和 Relayer 串通则不会发生）。

• 两个独立的实体证实跨链交易的有效性：Oracle 提供区块头，Relayer 提供与交易相关的证明。 对于 Oracle，LayerZero 集成了 Chainlink 去中心化 Oracle 网络 (DON)。 Relayer 是一个链下服务，目前由 LayerZero 提供（但该基础设施允许使用任何任意的中继器，这意味着单个 dApp 能够选择任何选择的中继器，甚至设置自己的中继器）。 没有信任假设。 唯一的要求是这两个实体之间的独立性。

• 在每个受支持的区块链上，都有一个链上轻量级客户端（尽可能轻量级，以降低在 L1 链上运行智能合约的成本），作为访问 LayerZero 消息传递协议的接口（称为 LayerZero Endpoint）。 简而言之，这些智能合约允许用户与协议交互并发送消息。

• 与 Cosmos 或 Polkadot 不同，后两者的通信始终需要通过中继链，从而产生额外成本，而 LayerZero 能够传递消息而无需中间步骤。

• 基本上，LayerZero 传递消息 (m) 并充当担保人，保证用户从 Chain A 获取 Chain B 上的代币的请求是有效的，因为 Chain A 上的某些代币已被锁定（交易 t）。 基于此第三方担保，Chain B 将请求的代币置于用户的支配之下。 交换逻辑完全由两条链（source 和 destination）上的智能合约管理。

LayerZero 架构

Chainlink CCIP

• 它是一种链间通信协议。

• 该架构类似于 LayerZero：在两个区块链的两侧都有链上智能合约处理交换逻辑，并且链下节点中继消息。

• 对于 oracle，CCIP 利用 Chainlink 广泛的去中心化 Oracle 网络（DON），这是一个高质量的链下节点运营商，具有可验证的链上性能历史记录。 在 CCIP 之前，DON 的工作是将链下数据中继到链上（oracle 和 Chainlink 的主要目的）。 现在，他们还参与跨链中继消息和价值。 具体来说，DON 捆绑交易并创建 Merkle 根。 此 Merkle 根由作为Committing DON一部分的 oracle 节点法定人数签名。 Merkle 根由 Active Risk Management (ARM) 网络验证和批准。 DON 分为 Committing DON（提供 Merkle 根）和Executing DON（提供交易证明）。 分离这一点使 ARM 有时间监控并在发生恶意活动时进行干预。

• CCIP 通过Active Risk Management (ARM)网络增加额外的安全性，这是一个独立且独立的链下节点集，用于监控恶意活动，并且可以在发生恶意活动时自动暂停服务并保护用户资金。 具体来说，他们监控由 Committing DON 提交的 Merkle 根（他们可以祝福或诅咒它们）。 还有一个 ARM 合约（链上）维护 ARM 节点地址列表，并使 ARM 节点能够祝福/诅咒 Merkle 根。

• OnRamp 和 OffRamp 是 source 和 destination 链上的智能合约。 OnRamp 主要管理锁定或销毁部分，而 OffRamp 通过验证 Executing DON 提供的针对已提交和祝福的 Merkle 根的证明来确保消息的真实性，如果一切顺利，则与池交互以解锁或铸造代币。

• 每个代币都有自己的代币池，它是 ERC-20 代币之上的一个抽象层，有助于 OnRamp 和 OffRamp 代币相关的操作（并且可以设置为锁定或销毁以及解锁或铸造）。

• 传输任意消息和代币。 用户可以使用 CCIP 来：

  • 任意消息传递：在不同的区块链上调用智能合约函数。 多个消息可以包含在一个交易中，从而实现多步骤、多链任务。

  • 将代币转账到不同区块链上的智能合约或外部拥有帐户 (EOA)。 从技术上讲，它们不是“转移”，而是在 source 链上锁定或销毁，然后在 destination 链上解锁或铸造。

  • 可编程代币转账：在同一交易中发送任意消息和代币。 此功能可用于转移代币，并提供关于如何处理这些代币的说明，以转移到不同区块链上的智能合约。

• 链下报告 (OCR) 协议，Chainlink oracle 服务已经使用该协议来保护多个主网区块链上的价值。

Chainlink CCIP 架构

LayerZero 和 Chainlink CCIP 之间的主要异同

设计

• 两者都是可以应用于现有区块链的底层通信协议。 Chainlink 还公开致力于让传统金融机构参与进来并将它们与区块链连接起来。

• LayerZero 和 Chainlink CCIP 都有链上组件（每端的智能合约，用于管理代币的执行和交换）和链下组件（中继消息并提供证明的节点网络）。 在 Chainlink CCIP 中，LayerZero Endpoints 涵盖了路由器（接口和启动消息传递）和 OnRamp/OffRamp（每端的两个智能合约，用于启动和执行交易）的功能。

功能

Chainlink CCIP 似乎比 LayerZero 允许更多的操作，尤其是在可编程代币转账方面。

安全

LayerZero 中 Oracle 和 Relayer 之间的分离类似于 CCIP 中 Committing DON 和 Executing DON 之间的分离（一个提供 Merkle 根，另一个提供交易证明）。 但是，DON 属于同一网络，因此会使基础设施的信任度降低。 这就是为什么，除了 DON 网络之外，CCIP 还通过 ARM 添加了额外的检查，ARM 是一个独立且独立的网络，用于监控 DON 的活动，并且可以暂停服务并保护用户的资金。 总而言之，Chainlink CCIP 的信任程度可以与 LayerZero 的信任程度相提并论（两个独立的网络）。 对于两者而言，安全性都取决于这两个节点集的分离和独立性（也就是说，它们不太可能串通窃取用户的资金）。 目前尚不清楚如何确保这种分离（单个 dApp 不太可能创建自己的 Relayer，就像它们没有独立运行的 oracle 一样），或者我们如何确定，尽管它们是独立和独立的，但它们无论如何都不会串通。

结论

虽然 Cosmos IBC 仍然被认为是跨链通信的黄金标准，但它一直面临着来自 LayerZero 和 Chainlink CCIP 的巨大挑战，后者引入了新颖的方法和额外的功能。 一个值得注意的改进是它们的底层性质和与区块链无关的设计，这为连接任意区块链提供了更大的灵活性。 为了应对这种竞争压力，Cosmos 正在加速其 IBC-Solidity 基础设施的开发，预计将于今年晚些时候发布，这将进一步加剧跨链领导者的竞争。

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