Way Network:新一代跨链协议 zkOmnichain 支持一键构建全链 DApp

Way Network 将于 6 月份上线首个测试网,届时用户可通过官方跨链应用 Send Finance 来体验 zkBridge 如何实现跨链 Token 转账的。

撰文:西柚,ChainCatcher

链上用户曾无数次设想的场景,如有借贷应用支持在Polygon上的抵押Matic直接在Arbitrum上借出ARB;有衍生品平台支持任一链上持有的代币资产可作为保证金开仓;在BSC链持有的UNI和在以太坊上的UNI代币具有相同的权益,都可以参与链上投票治理等等。

其实,早有开发者在探索如何将用户脑海中畅想的场景一一落地,并已取得了不错的成果,这些应用还有了一个统称——全链应用(Omnichain DApp)。

Way Network就是用来构建全链应用DApp的跨链基础设施,简单来说,借助Way Network,开发者可以跨多个区块链部署DApp。

其中,Way Network采用零知识证明(ZK)技术开发了安全性更高、成本更低的全链互操作协议,可实现DApp在不同区块网络之间的信息传递。另外,它还通过将跨链过程模块化,为开发者提供构建全链应用所需的SDK及API等系列工具,还支持现有应用程序可以轻松地与其进行集成实现多链扩展。

根据官方规划,预计在6月份,Way Network测试网将首次面世,届时终端用户将可以通过Send Finance来体验zkBridge是如何实现跨链Token转账的。开发者可尝试通过该跨链基础设施部署全链DApp,用户也可尝试跨链新体验。

Way Network可实现DApp状态、文件、即时消息等跨链交互

全链(Omnichain)概念的最早提出者是LayerZero。作为早期探索者LayerZero已经在加密市场中占据一席之地,不但吸引了一大批用户,还获得了一些开发者支持,如DEX平台SushiSwap、Trader Joe、PancakeSwap等都已经集成LayerZero,试图成为全链DApp。那么,Way Network作为后来者在产品设计上究竟有何不同?它是如何实现在不同链之间信息交互的?竞争力如何?

在产品架构中,LayerZero通过在各条链上部署“超轻节点”智能合约、辅以使用链上预言机(Oracle)和链下中继器(Relayer)完成不同链间的通讯和信息传输。机制虽然创新,但它的安全前提是有一个假设“预言机和链下中继器是相互独立的且友好的、不会联合作恶”。但是不能排除预言机和中继器合谋做恶盗取用户资产的可能性,也存在预言机出现信息传递延迟等漏洞。

Way Network则在Layerzero机制上进行了改良及升级,将传递及验证信息的“预言机和中继器”部分改为使用零知识证明技术,用数学算法来确保信息传输在不同链之间的真实和有效性,刨除了潜在的人为安全隐患。

那么,Way Network究竟如何来实现信息跨链的?

在Way Network中,跨链通讯主要有3个路由,包括zkRelayer、文件跨链传输Luggage和即时跨链通讯工具IMTP。

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Way Network核心架构图

其中,第一条路由是零知识证明中继器zkRelayer(中继器),也是Way Network的核心路由。zkRelayer主要负责在不同链之间的信息交换,主要功能就是接收源链上的带有交易信息的区块头,验证信息的有效性,将其转发给目标链,同时同步目标链经过验证后的正确信息及交易内容等。

具体来说,在源链和目标链之间有一个中继器zkRelayer,将部署在源链A上的Sender智能合约发送的信息,经过验证后转发给目标链B上的Receiver智能合约,并同步Receiver验证的最终结果,Receiver验证无误后,目标链执行特定任务。

第二个路由是Way-Luggage主要负责Web3应用中的大型文件(如:图像、文档、代码等)及数据跨链传输,并确保跨链数据的可用性。

第三条路由Way-IMTP是一个链间即时通讯工具,主要实现在不同区块链网络的信息通讯功能。今年1月份,Way Network宣布已完成IMTP开发,可为Web3应用提供安全而快速的广义跨链通信,比如可用于为DeFi应用提供链上仓位预警、消息通知,为社交dApp提供链上信息通讯,为链上邮箱或链上签字DApp提供低延迟通信等。

由此来看,Way Network通过zkRelayer、Way Luggage、Way IMTP三个路由及其组件工具(如:Sender和Receiver智能合约)组合,不但可以实现资产跨链,还可以实现在不同链间的即时消息、DApp状态和文件等传输,让跨链的内容更加广泛。

从架构上来看,Way Network与LayerZero最大的不同在于,它是基于零知识证明技术ZkReLayer来传递及验证消息的真实和有效性,安全性更高。

Way Network利用零知识证明(ZK)技术提升安全性

对于跨链应用来说,尤其是用户构建应用的底层设施,安全高于一切。而在Way Network中,跨链信息安全是有双保险的,它通过零知识证明技术并采用交叉验证的方式来确保传输信息的正确和有效性。具体是如何实现的呢?这主要是靠Way Network的核心路由zkRelayer中继器。

在zkRelayer中可划分为两部分:一部分是链下zkMessageRelayer负责将用户提交的交易区块信息生成零知识证明发送给链上验证者,另一部分是zkHeaderRelayer主要是从链下调用链上信息将其生成证明发送给验证者,二者提交的证明可进行双重验证来确保信息的安全。

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zkRelayer信息传输过程

从信息传输过程来看,在zkMessageRelayer这条路径中,源链上的智能合约(Sender)将包含交易信息的区块头(Merkle Tree Proof)发送给链下的中继器(zkMessageRelayer)。zkMessageRelayer会生成一个零知识证明(zkSpark)经过Groth16算法可将该证明压缩为130B大小,发送给目标链上验证者(Verifier)。

而另一条路径zkHeaderRelayer中,在链下Way Network内有一组验证者(有512个轻程序),不过它们并没有组成一个链式结构,不是一个节点,被称为订阅者(Subscribers)。订阅者可在链下调用对应的链上信息,将区块编号、区块信息及其签名传递给内存池(Mempool),然后打包发送给zkHeaderRelayer,zkHeaderRelayer生成一个130B的小型证明zkSpark,这个证明中包含了区块链中的公开信息,然后将这个证明同样提交给目标链上验证者。

这样,zkHeaderRelayer的证明将与zkMessageRelayer提交的证明就可进行双重检查,验证者可通过核查这两条相互独立的路径提交的信息能否一一对上,来核实所传递的信息是否正确。而目标链上的证明验证者由一组签名者列表组成,并采用自动轮换机制,信用良好的正确签名者将获得奖励,错误的签名者将被发布并从列表中删除。

简单来说,在Way Network在链下生成提交相关证明,在链上做验证,并有两条相互独立的信息传输通道可进行双重验证信息真伪。其中一个通道(zkMessageRelayer)传输的是源链上的交易信息区块生成一个证明,另外一个通道(zkHeaderRelayer)会在链下调取公开的区块信息生成一个证明,一并提交给链上验证者进行验证,交叉验证信息是否真实。

这也是Way Network真正区别于LayerZero不同之处,在Layerzero中这个过程是根据链下中继器和链上预言机提交的信息进行验证。而在Way Network 则通过零知识证明中继器zkRelayer实现链间通信,通过使用zkMessageRelayer和zkHeaderRelayer提交的区块信息来双重验证。其优点在于用户不需要相信任何外部第三方,也不需要相信协议本身,只需验证数学和密码学的证明过程完备且正确即可,避免了潜在的人为作恶风险的可能性等。

借助ZK技术,Way Network可以安全地将源链状态中继到目标链,用户可以直接在目标链上访问源链证明并自行验证证明,安全性更高。也就是说,在Way Network的整个证明过程中,“A链→Sender→zkRelayer→ZK Verifier→Receiver→B链”的过程中,信息传递验证仅依靠数学和密码学公式,一旦代码成功部署,将不会有任何外力影响或干扰此跨链过程。

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Way Network的跨链传输过程

不过,也有不少用户担心,尽管零知识证明算法比较可靠,但由于零知识证明算法比较复杂,生成证明的速度会比较慢,而时间效率对于资产类跨链应用来说尤其重要,Way Network的zkRelayer中ZK证明(zkProver)生成速度如何?它是如何提升效率的?

Way Network采用的零知识证明系统称为zkSpark,也是由团队单独设计研发的。zkSpark是一种简洁非交互式零知识证明(zkSNARK),在所有ZKP中属于时间最优的证明方案,生成证明的时间和验证时间都很高效、用时短。该团队还表示,Way Network中的需要证明的部分其实是一个很小的证明,所以速度上会非常快,大概30s左右就可完成证明从生成到验证。

此外,借助ZK这种架构的跨链通信,因为zkSpark可压缩和可组合,即提供简洁的证明,大大减少证明的大小,在目标链验证zkSNARK证明成本会更低,仅需消耗少量的资源就可验证。另外,而由于交易信息被压缩,还可释放更多的链上存储空间,由于ZKP具有可组合性,开发人员甚至可以将不同的存储证明组合到一个ZKP中以节省资源。

这也意味着,Way Network使用零知识证明技术来实现跨链不但安全性更高、成本更低,最快可能仅需要几秒就可完成。

zkOmnichain助力开发者一键构建全链DApp

Way Network作为基于ZK技术的全链基础设施,不仅可实现资产跨链,还可以实现跨链状态共享、交易、借贷、治理等信息传递。如A链上的DeFi应用的数据及资产交互信息,可以传递给B链上的DeFi应用中。

同时,Way Network也是第一个zkOmnichain概念的提出者,并将跨链信息传输过程模块化,提供了一系列如zkRelayer、Luggage及即时通讯工具IMTP等组件工具。借助Way Network,开发者可以构建全链DApp,轻松地将应用扩展到不同的区块链,以打开多种可能性的市场,DeFi、DID,治理等应用将从中收益。

目前,公链已形成以以太坊首多链并存的格局,链与链之间的资产转移、智能合约的跨链交互、数据互通等行为也已成为链上活动的日常。

根据跨链信息聚合平台chainspot已统计的数据显示,目前加密市场上约有130个区块链网络,114个跨链桥。这也意味用户可能会随时在不同的区块链网络之间进行切换,让自己的资产去多个链中流通、套利,去享受多条链上不同类型的服务。开发者也需要将其应用扩展到不同链上,以获得更多的用户。如:以太坊的DEX龙头Uniswap V3在代码保护到期前后,开始了疯狂多链扩展之路,来获得更多的用户和TVL。

当前,DApp跨链扩展大多采用的方式是通过各条链上逐一单独部署合约来实现。比如,Uniswap跨链扩展至BSC、Avalanche上,就需要先在BSC上部署合约,然后再在Avalanche部署等一系列操作。首先,这增加了开发者部署及运营相关的工作量;另外,同一应用还会在不同链上设置不同的流动池,会造成流动性割裂;其次,相同Token在不同区块链间存在价差、权益也不同。如在以太坊的UNI和BSC的UNI可能会存在价差,权益也会不同,在BSC上的UNI没有投票治理权等等。

Omnichain的出现将实现从单链应用到跨链应用的范式转变,由于它本身就基于支持全链应用部署到各条公链的基础设施,通过它开发者可以将其应用轻松地扩展到不同地链上,统一流通性,代币在不同链上的权益相同(全链代币)。

未来,全链应用DApp很大可能将成为Web3应用的主流部署模式。

Omnichain目前主要有两种形式:一种方式是全链是一条全新的区块网络,全链应用需部署在该条网络,通过这条新链与其余各条链进行互操作,代表网络Zetachain和Map Protocol。不过,全链作为一种新公链的形式对于项目方来说,开发及运营工作都会比较重,不但需要解决链与链之间的跨链问题还需维护公链的正常运营及建设生态以吸引更多的开发者;另外一种全链形式,就是全链是一种基础设施,不是一条链状结构,全链应用不部署在该设施上,它将跨链过程模块化,应用只需通过集成或者使用其提供的工具包即可实现全链的部署及交互,代表产品如:LayerZero和Way Network,可见这种方式更具有扩展性,其底层开发者工作也比较轻松。

Way Network借助于ZK技术让跨链信息证明过程更加安全性,费用也更低,将会有更多的开发者使用。

从应用场景上来看,Way Network提供的SDK/API不仅支持开发者一键构建zkBridge,还支持搭建全链DeFi、社交、NFT和游戏等。

其中,Way Network推出的跨链桥zkBridge无需外部信任假设即可保证安全,其核心环节是通过Way Network的零知识证明中继器(zkRelayer)进行无信任信息传递。资产主要跨链流程为,源链将跨链Token存放在资金池中,然后通过zkRelayer进行信息传递,如果信息核实有效,则在目标链上将Token释放到用户钱包。如果核实未通过,token将归还给用户。

此外,通过模块化设计,zkBridge支持广泛的用例和功能,包括消息传递、Token传输等,开发者可以轻松地在桥上启用其他应用程序。

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zkBridge跨链桥结构

Send Finance就是基于Way Network构建的用于链间Token传输的zkBridge,它应用零知识桥架构来解决链的互操作性问题。Send Finance旨在基于可靠的机制设计,创建一个无缝、更快、更安全的代币转移过程。 

除了zkBridge外,DeFi应用可以通过Way Network提供的全链通讯技术,整合来自不同链的流动性,触达不同链上的潜在用户。

如:DEX通过Way Network提供SDK/API构建其跨链DEX功能,将统一全网资金池的流动性,消除资产不同链DEX之间的价格差异,还可实现用户直接将链A上的C Token兑换为链B上的D Token等;

借贷协议通过其跨链功能,与不同链上的DeFi协议合作,接受更多不同链上不同代币的存款,如用户可以在链A上提供抵押资产并在链B上借入资产,用户无需资产再次跨链,就可实现多链资产流动;

稳定币可以通过Way Network的全链通讯技术,发行方可以实现在各种链上发行稳定币,如我们常见的DAI仅在以太坊主网上发行,用户想要在其它链上使用DAI往往需要跨链桥,但是跨链桥上的DAI经常会遇到流动性不足的问题,这时集成Way Network的功能就可实现,用户在以太坊上抵押资产,在Polygon或Arbitrum等任意链上发行。

收益聚合器可以在不同链上寻找更多的收益机会;

链上衍生品也可以支持用户以不同链上的资产作为保证金,并聚集更多的流动性;

资金管理应用通过访问不同链上的资产,定制更多的投资策略等等。

从使用场景上来看,Way Network产品的用户群体是B端用户尤其是开发者,可帮助快速多链扩展应用。

那么,Way Network产品开发进度如何?用户何时能使用上基于此设施构建的全链应用产品?

今年1月份,Way Network表示其主体架构已经完成,其核心组件ZkRelayer和跨链通讯协议IMTP也已完成开发,并支持开发者集成。

目前,Way Network正处于募集验证者(validator)的状态,在validator募集好之后,会同时上线Ethereum,BNB,Polygon,Arbitrum,Optimism五条公链。测试网(PreAlpha)计划于6月份上线,届时用户可体验真正意义上的DApp,如用户仅通过一个应用就能实现与所有公链进行交互,并且无需频繁切换钱包。

对于一个基础设施来说,除了技术之外,用户更关注其开发者社区及生态应用,相较于Layerzero的生态完善及开发者数量,Way Network还处于早期开拓阶段,对此,官方团队表示,Way Network有自己的优势,它通过ZK来保证安全性,并简化中间信息的传导过程,从长远上来看,Way Network运营的成本是小于其他竞品的。

作者ChainCatcherChainCatcher 链捕手
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