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Rollup Bridge 介绍(五):Hop Protocol 第二部分

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时间:1900/1/1 0:00:00

作者:NicLin,imTokenLabs资深区块链工程师

本文受众:区块链开发者、对Rollup有所了解的区块链爱好者

本篇是RollupBridge介绍的第五篇,主要用来补充第二篇HopProtocol第一部分的运作细节,建议先从第二篇看起:

以下所称的L2皆指Rollup而非Plasma或侧链以下所称「资产」和「代币」两个词指的是一样的东西以下所称「七天」和「Rollup挑战期」两个词指的是一样的东西以下示意图中Arbitrum会是RollupA,Optimism会是RollupB,使用者要将资产从RollupA跨到RollupBHopProtocol第一部分中用fasttransfer代指跨Rollup的transfer,来和第一篇MakerBridge的fastwithdraw做区隔,不过本文会用transfer/withdraw代指一样的事情Recap:Relaytransfer资料

为什么要relaytransfer资料?

因为transfer资料是客观的资料,Hop合约不能随便相信流动性提供者说他替谁先垫付了某笔transfer就拨款给Bonder,Hop合约只会认transfer资料来确认实际上transfer是否发生,所以Hop合约只有等到transfer资料真的抵达RollupB时才会拨款给Bonder。

对使用者来说,如果Bonder帮他垫付了,则他完全不需担心transfer资料的relay过程。但如果Bonder下线了,使用者就要自己把transfer资料relay到RollupB来向Hop合约证明并取回自己应得的代币。

注:Hop把transfer资料从Rollup送到L1的过程叫做commit。

Scroll推出Contribute to Scroll计划,鼓励开放协作:7月14日消息,Layer2解决方案Scroll宣布推出Contribute to Scroll计划,鼓励开放协作并允许任何人在新引入的开源存储库中为Scroll做出贡献。该计划最初是一项实验性的Skunkworks计划。[2023/7/14 10:54:21]

Recap:BatchTransfer

HopProtocol第一部分有提到为了节省Bonder的成本,Hop设计让transfer可以以batch的方式一次commit回L1,不需每一笔都commit一次。而batch的条件分别是(1)累积512笔transfer或(2)离上一次该Bondercommit的时间已经过了一天。

注1:条件(2)是为了在不打扰Bonder前提下让使用者能够自己完成relay的条件:当Bonder下线太久时,使用者可以自己把transfer资料commit到L1,再relay到RollupB。

注2:Bonder自己来commit时可以不受(1)限制,不管累积几笔transfer,随时都可以commit。

而batchtransfer也不会真的把batch里面所有transfer资料都commit进去,而是把transfer资料组成一个MerkleTree,然后只commitMerkleRoot。当要使用到transfer资料时,再提供MerkleProof来证明transfer存在于该MerkleTree里。

注:实际上commit的函式名称为commitTransferRoot。这里看到Hop用的是transfer的字眼,而待会可以看到在RollupB上的操作Hop会用withdraw,但其实两个指的是一样的。

研究员:Scroll即将上线主网:7月12日消息,研究员pseudo发推称,Scroll即将上线主网,一切都应开箱即用,你只需要更改你的RPC。[2023/7/12 10:50:42]

接下来会搭配图示介绍使用者和Bonder的操作流程及challenge机制。

使用者视角的运作流程

对使用者来说,使用Hop会有两种结果:(一)Bonder为你在RollupB上垫付,或是(二)Bonder没有垫付,导致使用者必须自己完成把transfer资料从RollupArelay到RollupB的旅程。

结果一:Bonder有垫付

Happycase:Bonder完成垫付

1stTx

使用者发起withdraw,他有两个选择:如果使用者有hUSDT,则他直接触发L2_Bridge合约的send函式;如果他没有hUSDT,则触发AMM_Wrapper合约的swapAndSend函式,先用USDT去换成hUSDT。L2_Bridge合约会销毁hToken,表示资产从RollupA离开,并emitevent,让Bonder知道。

2ndTx

接着Bonder执行垫付,如果使用者要收hUSDT,则合约会直接铸造hUSDT给使用者,如果使用者要收USDT,则会多一步,把铸造的hUSDT去换成USDT再给使用者。

结果二:Bonder没有垫付

Unhappycase:使用者要自己relaytransfer资料到RollupB来领取资产

这边的步骤是接续在使用者已经透过L2_Bridge合约申请withdraw并销毁hToken之后。

“Rollup即服务”平台Caldera推出两个公共测试网:金色财经报道,Web3基础实施提供商、“Rollup即服务”平台Caldera正式开放两个公共测试网,两个测试网分别部署在Goerli Etherum和Polygon Mainnet上,并对所有开发人员和用户开放。Caldera表示,此次公布的测试网不是激励性测试网,参与不会授予任何代币或任何类型报酬的权利。

此前2月份报道,“Rollup即服务”平台Caldera宣布已经在两轮融资中筹集了900万美元。[2023/3/31 13:37:13]

1stTx

如果使用者的withdraw刚好是第512笔withdraw,则会直接触发commitTransferRoot函式,将TransferRoot送到L1。

如果不是的话,则他需要等到离Bonder上次commit时间的一天后才能自己去执行commitTransfer,commitTransfer会去触发commitTransferRoot函式,将TransferRoot送到L1。

2ndTx

接着就要等到RollupA的挑战期过后,才能完成TransferRoot到L1的写入。假设今天该TransferRoot已经经过了七天挑战期,则任何人都可以去把TransferRoot的跨链讯息relay到L1_Bridge合约,这笔交易会同时把TransferRootrelay到RollupB。

3rdTx

通常等个五到十分钟,TransferRoot就会被relay到RollupB上的L2_Bridge合约。等到TransferRoot被写进L2_Bridge合约后,使用者就可以触发合约的withdraw函式,提供MerkleProof去证明自己的withdraw存在在这个MerkleTree里,这时合约就会直接铸造hUSDT给使用者,完成withdraw。

SBF、Caroline Ellison曾认为随着FTX崩盘,比特币会下跌更多:金色财经报道,据美国商品期货交易委员会(CFTC)周三提交的一份FTX内部聊天记录,11月6日晚上,当FTX高管监测到FTT价格的变动以及对数字资产市场产生更广泛的传播的效应时,一位不愿透露姓名的Alameda高管表示,我很惊讶BTC没有下跌更多,前Alameda Research CEO Caroline Ellison回应道,我也是,SBF也同意该看法。

虽然比特币在这些消息发布前后仅下跌了2%,但在FTX申请破产前的一周,比特币本身的市值损失超过1000亿美元,在11月10日最糟糕的时候,从21,300美元跌至16,000美元以下,跌幅高达25%。[2022/12/22 22:01:36]

Bonder视角的运作流程

第一步:流动性提供者先垫付

第一步是Bonder发现使用者在RollupA上申请withdraw后,他在RollupB去触发bondWithdrawalAndDistribute函式,垫付给使用者。

你可能会以为垫付是Bonder将自己的hToken转给使用者。但实际上的过程是:合约会铸造新的hToken给使用者,然后在合约的帐本上记录下该Bonder因为这笔垫付所新增的负债。

第二步:等待TransferRoot被commit

Bonder可以等待凑满512个withdraw再开始relaywithdraw资料。或是提前去RollupA的L2_Bridge合约触发commitTransfer,开始relaywithdraw资料。当Bonder在RollupB的负债多到他没办法再垫付后,他就可能会提前去触发commitTransfer。

Loopring首席技术官:zkRollup拥有以太坊层级的安全性:金色财经报道,在今日OKEx矿池与以太坊中国社区主办的ETH 2.0 AMA中,Loopring首席技术官Steve Guo表示,zkRollup是一种用于以太坊的可扩展性方案,通常是被定义为Layer 2的解决方案。它能处理更多交易,更快速并且成本更低。它在链下批量执行所有计算,并且只向以太坊提交一个小的零知识证明(不能是伪造的证明)进行验证。由于以太坊会验证这些证明,并且存储足够的数据来准确判断链下账户的状态,因此zkRollup拥有以太坊层级的安全性。零知识证明框架目前有好多种,路印协议最终选定了zkSnark作为背后的零知识证明框架,主要是因为zkSnark的证明数据大小是目前最小的,这就意味着链上成本能做到最低,同时生成证明所必须的链下计算成本也不高,技术框架本身也已经过ZCash多年的实践考验过的。整个方案的关键点就在于:区块链上只是负责存储数据和验证零知识证明,其余的计算处理都是通过在链下更改Merkle树的方式来实现,从而极大的减小对区块链资源的消耗,提升区块链的整体性能。又因为链下部分有链上验证的辅助,所以也能确保链下处理资产的安全性和正确性。从而达到在不牺牲区块链带来的安全前提下,提升区块链的整体性能。[2020/6/17]

第三步:在TransferRoot被写进L1_Bridge合约前,先为该TransferRoot做担保

因为等待RollupA挑战期结束才能relayTransferRoot的时间可能太久了,会影响Bonder的资本效率,所以Hop做了一个trade-off:引入一个challenge机制。

Bonder可以为自己的TransferRoot担保:不需要等到RollupA挑战期结束并把TransferRoot写入L1_Bridge合约,就可以直接去触发bondTransferRoot,把TransferRootrelay到L2的合约。等待五到十分钟TransferRoot写进L2_Bridge合约后,Bonder就可以触发settleBondedWithdrawal,将之前垫付所累积的负债抵销。

Bonder在执行bondTransferRoot时要顺便抵押TransferRoot总金额的110%。因此当一个Bonder担保一个假的TransferRoot,意图在RollupB抵销负债被抓到时,他在L1会被没收的金额会是他在RollupB抵销负债金额的110%,所以想要造假是有风险在的。

注:TransferRoot总金额指的是这一批withdraw金额的加总。

但如同其他challenge机制,challenge也是有时效性的。目前如果Bonder触发bondTransferRoot后,经过一小时都没有人challenge的话,则该TransferRoot就会被视为合法,不能再被challenge。

第四步:Bonder完成TransferRoot的relay,将TransferRoot写进L1_Bridge合约

等到RollupA挑战期过后,Bonder就可以将TransferRoot的跨链讯息relay到L1_Bridge合约。但如果Bonder没有被challenge的话,其实他没有动机要完成relay。不过只要Bonder担保的是正确的TransferRoot或是Bonder造假TransferRoot都有被抓到的话,没有完成TransferRootrelay不会影响系统的安全性。

当TransferRoot被challenge

第一步:bondTransferRoot

首先,从BonderbondTransferRoot开始。

第二步:challenger抵押TransferRoot总金额10%来挑战TransferRoot

如果challenger发现Bonder产生的TransferRoot不合法,例如里面偷偷夹带了不存在的withdraw,则challenger可以透过抵押TransferRoot总金额的10%来进行challenge。

Challenge被申请后,L1_Bridge合约会把Bonder担保的金额新增到Bonder的负债。

注:如果没有被challenge,系统就会放行,不以增加Bonder负债的方式来扣住Bonder资产。

如果challenge成功,则负债会保留,表示Bonder的钱被系统没收;如果challenge失败,系统会从Bonder负债中减去原本担保的金额,表示系统将钱还给Bonder。

第三步:等待RollupA挑战期结束,将真正的TransferRoot写进L1_Bridge合约

等到RollupA挑战期过后,Bonder或Challenger就可以将TransferRootrelay到L1_Bridge合约。但还不能resolvechallenge,Hop有设定一个challengeResolutionPeriod来确保challenge可以resolve时,Rollup挑战期已经结束,意即确保TransferRoot已经被写入L1_Bridge合约里了。

注:目前challengeResolutionPeriod是十天。

第四步:等待challengeResolutionPeriod结束

真正的TransferRoot讯息抵达后就可以验证Bonder当初担保的TransferRoot是不是对的,决定challenge是否成立。

如果challenge不成立,系统会从Bonder负债中减去原本担保的金额,表示系统将钱还给Bonder。而Challenger的抵押则会被没收。

如果challenge成立,则Bonder的负债会保留,表示Bonder的钱被系统没收。Challenger除了拿回自己的押金,还会获得Bonder担保金额当作challenge奖金的那10%。

注:奖金其中有一半会被销毁,目的是避免Bonder自己challenge自己,同时拿回完整的押金和奖金。

风险评估

使用者风险

如果Bonder有垫付给使用者,则使用者成功完成withdraw,皆大欢喜。

如果Bonder没有垫付给使用者,则使用者必须要自行完成TransferRoot的relay,这会需要讯息能够正确地从RollupA->L1->RollupB传递。

不过只要Hop合约和RollupL1<->L2messegebridge都有顺利接上,且Rollup都正常运作,就能够达成,这是一个相对可靠的安全假设。所以对使用者来说,风险是相对小很多的。

Bonder风险

因为Bonder们的钱都锁在同一个合约,所以假设有challenge没被抓到,则代表攻击者可以凭空降低自己的负债、提走不该提走的钱,这对所有Bonder都会造成损失。

而目前一小时的challengewindow其实是相对短暂的,再加上一个withdraw可以是从任意?Rollup转任意资产到任意其他Rollup,要假设整个系统内所有的withdraw都能被监控会是一个具有挑战性的要求。

风险提示:本文内容均不构成任何形式的投资意见或建议。imToken对本文所提及的第三方服务和产品不做任何保证和承诺,亦不承担任何责任。数字资产投资有风险,请谨慎评估该等投资风险,咨询相关专业人士后自行作出决定。

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