画像クレジット: Maze AI によって生成

原文の編集: The Way of DeFi

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私たちはマルチチェーンの世界に住んでおり、数十億ドルの資産価値が 100 以上のチェーンに固定されています。そして、これらのブロックチェーン資産の所有者は、従来の金融における資産とまったく同じように行動し、お金を稼ぐための裁定取引の機会を探しています。ただし、信頼できる仲介者を介して資産を移動することなく、ある国の資産を別の国での裁定取引活動に使用できる従来の金融の世界とは異なり、同じアプローチが長い間機能してきました。どちらのブロックチェーンも機能しません。理由は次の 3 つです。

• 資産のクロスチェーン転送、

• ユーザーがさまざまなブロックチェーンの利点にアクセスできるようにする新しい分散型アプリケーション (dApps) とプラットフォーム。

• さまざまなブロックチェーン エコシステムの開発者が協力して、新しいソリューションを構築できます。

ブロックチェーン上の資本の非効率性の問題を解決し、その過程でお金を稼ぐために、進取的な人々はこれら 3 つの課題に対処するブロックチェーン ブリッジを作成し、ブロックチェーン エコシステムを接続し始めました。はい、イーサリアムでビットコインを取引できるようになりました。もちろん、クロスチェーンブリッジは他の種類の機能にも使用できますが、主な機能は資本効率の向上です。

ブロックチェーンブリッジとは何ですか?

高いレベルでは、ブロックチェーン ブリッジは 2 つのブロックチェーンを接続し、情報や資産の転送を通じてこれらのブロックチェーン間の安全で検証可能な通信を促進します。

これにより、次のような多くの機会が提供されます。

• 資産のクロスチェーン転送、

• ユーザーがさまざまなブロックチェーンの利点にアクセスできるようにする新しい分散型アプリケーション (dApps) とプラットフォーム。

• さまざまなブロックチェーン エコシステムの開発者が協力して、新しいソリューションを構築できます。

ブリッジには 2 つの基本的なタイプがあります。

1. トラステッドブリッジ

運用を中央エンティティまたはシステムに依存する。資金の保管と橋の安全性に関する仮定を信頼します。ユーザーは主に橋梁運営者の評判に依存します。ユーザーは暗号資産に対するコントロールを放棄する必要があります。

2. トラストブリッジは必要ありません

アルゴリズムが組み込まれたスマート コントラクトなどの分散システムを使用して運用します。ブリッジのセキュリティは、基礎となるブロックチェーンのセキュリティと同じです。ユーザーがスマートコントラクトを通じて自分の資金を管理できるようにします。

2 セットの信頼仮定の中で、異なる一般的なタイプのクロスチェーン ブリッジ設計を区別できます。

• トークン ブリッジのロック、ミント、バーン: トランザクションが失敗する可能性がなく、必要なときにターゲット ブロックチェーン上で資産のミントを行うことができるため、即時にファイナリティが保証されます。ユーザーは、ネイティブ アセットの代わりに、ターゲット ブロックチェーン上で、ラップされたアセットと呼ばれることが多い合成アセットを受け取ります。

• 統合された流動性を備えたネイティブ資産プールの流動性ネットワーク: 1 つのブロックチェーン上の単一の資産プールが、他のブロックチェーン上の他の資産プールに接続され、互いの流動性へのアクセスを共有します。このアプローチでは、共有プールに流動性が不足するとトランザクションが失敗する可能性があるため、即座にファイナリティを保証することはできません。

ただし、すべての設計は、いかなる信頼を前提としても、ブロックチェーン ブリッジが直面する 2 つの困難な問題に対処する必要があります。

スターゲイトのライアン・ザリック著「ブリッジング・トリレンマ」

ブリッジ プロトコルは、次の 3 つのプロパティのうち 2 つだけを持つことができます。

• 即時保証されたファイナリティ: ソース ブロックチェーン上のトランザクションが実行され、ターゲット ブロックチェーン上のトランザクションが完了した直後に、ターゲット ブロックチェーン上のアセットを受け取ることが保証されます。

• 統合流動性: ソースブロックチェーンとターゲットブロックチェーン間のすべての資産に対する単一の流動性プール。

• ネイティブアセット: ソースブロックチェーン上の元のアセットを表すブリッジミントアセットの代わりに、ターゲットブロックチェーンアセットを受け取ります。

Connext の Arjun Bhuptani 氏による「相互運用性のトリレンマ」

相互運用性協定には、次の 3 つのプロパティのうち 2 つだけが含まれる場合があります。

トラストレス: 基盤となるブロックチェーンと同じセキュリティ保証があり、新しい信頼の前提はありません。

スケーラビリティ: 異なるブロックチェーンを接続する機能。

汎用性: 任意のデータメッセージングを許可します。

クロスチェーンブリッジが L2 にとって重要なのはなぜですか?

クロスチェーンブリッジが L2 にとって重要なのはなぜですか?

これまでのところ、L2 は厳密には特定のタイプのブリッジ、つまりローカル ブリッジであるため、L1 のセキュリティ保証を継承しながら L1 ブロックチェーンを拡張するように設計された L2 プラットフォームについては特に説明していません。ただし、L2 間のブリッジを作成する場合、オプティミスティック ロールアップ、zk ロールアップ、Validium ロールアップ、Volition ロールアップなど、L2 プラットフォームのいくつかの機能があります。これらの違いにより、L2 と L1 間、および異なる L2 間の信頼の仮定とファイナリティが異なるため、これらの違いが特別なものになっています。

L2 間のブリッジは、L1 と同じ理由で重要です。L2 資産は、移植性やその他の機能とともに、他の L2 の資本効率を求めています。

前述したように、ブリッジされた L2 が同じ L1 に固定されている場合、L2 プラットフォーム上のローカル信頼の前提条件の違いは克服できます。また、ブリッジには追加の信頼仮定は必要ありません。ただし、L1 に基づいた L2 トランザクションのファイナリティの違いにより、信頼を最小限に抑えた方法で L2 間で資産をブリッジすることが困難になります。

L2 ブロックチェーン ブリッジの種類: 概要

L2 ブリッジをさらに詳しく調べると、L2-L2 ブリッジは次の基準を理想的に満たす必要があることがわかりました。

クライアントは、抽象化層 (疎結合パラダイム) を介して接続されている各 L2 プロトコルから抽象化する必要があります。

クライアントは、理想的には信頼モデルをターゲット L2 プロトコルで使用されるものに変更することなく、抽象化層から返されたデータが有効であることを検証できなければなりません。

サードパーティは、ターゲット L2 プロトコルへのインターフェイス (理想的には標準化されたインターフェイス) を独自に構築できなければなりません。

サードパーティは、ターゲット L2 プロトコルへのインターフェイス (理想的には標準化されたインターフェイス) を独自に構築できなければなりません。

現在の状況から、ほとんどの L2 ブリッジが L2 を別のブロックチェーンとして扱っていることがわかります。オプティミスティック ロールアップで使用される不正証明と zk-rollups ソリューションで使用される有効性証明は、「通常の」L1 to L1 ブリッジで使用されるブロック ヘッダーとマークル証明を置き換えることに注意してください。

現在の L2 ブリッジの風景

以下に、名前、簡単な概要、橋の設計の種類など、L2 橋の現在の非常に多様な状況を要約します。

1.Hope Exchange

説明: ロールアップ-ロールアップ ユニバーサル トークン ブリッジ。これにより、ユーザーはロールアップのチャレンジ期間を待たずに、ほぼ瞬時に 1 つのロールアップから別のロールアップにトークンを送信できるようになります。

https://hop.exchange/whitepaper.pdf

設計タイプ: 流動性ネットワーク (AMM を使用)

2.Stargate

説明する：

LayerZero 上に構築された、構成可能なネイティブ アセット ブリッジと dApps。 DeFiユーザーは、単一のトランザクションでStargate上のチェーン間でネイティブ資産を交換できます。アプリケーションは Stargate を形成し、アプリケーション レベルでネイティブのクロスチェーン トランザクションを作成します。これらのクロスチェーンスワップは、コミュニティが所有するスターゲイトの統合流動性プールによって裏付けられています。

設計タイプ: 流体ネットワーク

3.Synapse Protocol

説明する：

チェーンと流動性プール間のバリデーターを利用して、クロスチェーンおよび同一チェーンのスワップを実行するトークンブリッジ。

設計タイプ: ハイブリッド設計 (トークンブリッジ/流動性ネットワーク)

4.Across

説明する：

リレーラーと呼ばれる参加者を使用してターゲット チェーン上のユーザー転送リクエストを実行する、クロスチェーンのオプティミスティック ブリッジ。その後、中継者はイーサリアム上の Optimsitic オラクルに自分の行為の証拠を提供することで報酬を受け取ります。このアーキテクチャは、イーサリアム上の単一の流動性プールと、正規ブリッジを使用してリバランスされるターゲットチェーン上の個別の入金/返済プールを利用します。

設計タイプ: 流体ネットワーク

5.Beamer

説明する：

ユーザーがトークンをあるロールアップから別のロールアップに移動できるようにします。ユーザーは、ソース ロールアップにトークンを指定して転送をリクエストします。次に、流動性プロバイダーがリクエストを入力し、ターゲット ロールアップ上のユーザーにトークンを直接送信します。このプロトコルの主な焦点は、エンド ユーザーにとって可能な限り簡単なものにすることです。これは、エンドユーザーに提供されるサービスと、資金を回収する流動性プロバイダーという 2 つの異なる関心事を分離することによって実現されます。リクエストは到着するとすぐに楽観的に処理されます。ソースロールアップの返金は、実際のサービスとは別に独自の仕組みで保証されます。

6.Biconomy Hyphen

説明する：

マルチチェーンリレーネットワークは、ユーザーが流動性プロバイダーと対話し、異なる（オプティミスティック）L2 ネットワーク間でトークンを転送するために、スマートコントラクトベースのウォレットを利用します。

設計タイプ: 流体ネットワーク

7. Bungee

説明する：

このブリッジは、ソケット流動性レイヤー (SLL) を主要コンポーネントとして、ソケット インフラストラクチャと SDK の上に構築されます。 SLL は複数のブリッジや DEX の流動性をプールし、P2P 決済も可能にします。これは流動性プール ネットワークとは異なります。この単一のメタブリッジにより、コスト、待ち時間、セキュリティなどのユーザーの好みに基づいて資金が動的に選択され、最適なブリッジを介してルーティングされるためです。

設計タイプ: 流動性プールアグリゲーター

8.Celer cBridge

説明する：

30 以上のブロックチェーンおよび L2 ロールアップにわたる 110 以上のトークンをサポートする分散型非保管資産ブリッジ。これは、Celer State Guardian Network (SGN) 上に構築された Celer インターチェーン メッセージング フレームワーク上に構築されています。 SGN は、Tendermint 上に構築されたプルーフ オブ ステーク (PoS) ブロックチェーンであり、異なるブロックチェーン間のメッセージ ルーターとして機能します。

設計タイプ: 流体ネットワーク

9.Connext

説明する：

チェーン間での資金の送金に関連するメッセージを送信および処理します。規制資産の保管資金、迅速な流動性、安定した為替。 Connext コントラクトはダイヤモンド パターンを使用しているため、機能グループの論理境界として機能する一連のファセットが含まれています。ファセットは契約ストレージを共有し、個別にアップグレードできます。

設計タイプ: ハイブリッド設計 (トークンブリッジ/流動性ネットワーク)

10.Elk Finance

説明する：

ElkNet を次の機能とともに使用します。

• 価値転送用のクロスチェーン ユーティリティ トークン ($ELK)

• 従来の橋と比較して安全で信頼性の高い伝送

• Elkがサポートするすべてのブロックチェーン間でElkNet経由で数秒でクロスチェーン値を転送

• Bridging as a Service (BaaS) は、ElkNet を利用したカスタム ブリッジング ソリューションを実装するためのインフラストラクチャを開発者に提供します。

• 接続されているすべてのブロックチェーン間のクロスチェーンスワップ

• 当社の流動性プロバイダー向けの意図的損失保護 (ILP)

• 独自の能力と特性を持つ代替不可能なトークン (Moose NFT)

設計タイプ: ハイブリッド設計 (トークンブリッジ/流動性ネットワーク)

11.LI.FI

説明する：

任意のチェーン上の任意のアセットを目的のチェーン上の目的のアセットにルーティングするブリッジおよび DEX アグリゲーター。SDK 経由で API/コントラクト レベルで、または dApps の埋め込み可能なウィジェットとして利用可能

設計タイプ: 流動性プールアグリゲーター

12.LayerSwap

説明する：

低料金で、集中型 Exchange アカウントからレイヤー 2 (L2) ネットワーク (Optimistic および zk-rollups) にトークンを直接ブリッジします。

設計タイプ: リキッド ネットワーク (AMM を使用)

13.Meson

説明する：

ユーザー間の安全な通信を使用したハッシュ タイムロック コントラクト (HTLC) を使用するアトミック スワップ アプリケーションと、裏付けされたトークンの流動性プロバイダーのリレー ネットワークを組み合わせます。

設計タイプ: 流体ネットワーク

14.O 3 Swap

説明する：

O 3 のスワップ アンド ブリッジ クロスチェーン メカニズムは、複数のクロスチェーン流動性プールを集約し、計画中のガソリン スタンドとの簡単な 1 回限りの確認取引を可能にし、各チェーンのガス料金需要を解決します。

設計タイプ: 流動性プールアグリゲーター

15.Orbiter

説明する：

イーサリアムネイティブ資産を転送するための分散型クロスロールアップブリッジ。システムには、Sender と Maker の 2 つの役割があります。 「メーカー」は、「センダー」クロスロールアップサービスプロバイダーになる資格を得る前に、まずオービターの契約に超過デポジットを入金する必要があります。通常のプロセスでは、「送信者」は「ソース ネットワーク」上の「メーカー」にアセットを送信し、「メーカー」は「宛先ネットワーク」上の「送信者」にアセットを送り返します。

設計タイプ: 流体ネットワーク

16.Poly Network

説明する：

ユーザーは、Lock-Mint スワップを使用して、異なるブロックチェーン間で資産を転送できます。 Poly Network チェーンを使用して、サポートされているチェーン上のリレーラー間のメッセージ配信を検証および調整します。各チェーンには一連の Relayer があり、Poly Network チェーンには一連の Keeper があり、クロスチェーン メッセージに署名するために使用されます。 Poly Bridge と統合されたチェーンは、ライト クライアント検証をサポートする必要があります。これは、クロスチェーン メッセージの検証には、マークル証明によるブロック ヘッダーとトランザクションの検証が含まれるためです。ブリッジ インフラストラクチャで使用される一部のスマート コントラクトは、Etherscan で検証されていません。

デザインタイプ: トークンブリッジ

17.Voyager (Router Protocol)

説明する：

ルーター プロトコルは、パス検索アルゴリズムを使用して最適なパスを見つけ、Cosmos の IBC と同様のルーターのネットワークを利用して、ソース チェーンから宛先チェーンに資産を移動します。

設計タイプ: 流体ネットワーク

18.Umbria Network

説明する：

ウンブリアには、連携して動作する 3 つの主要なプロトコルがあります。

クロスチェーン資産ブリッジ。互換性のないブロックチェーンと暗号通貨ネットワークの間での資産の転送をサポートします。

ユーザーがブリッジに流動性を提供することで暗号資産の利子を得ることができるステーキングプール。 UMBR の流動性プロバイダーは、ブリッジによって発生するすべての手数料の 60% を獲得します。

分散型取引所 (DEX): 一定の商品フォーミュラを活用した自動流動性プロトコルで、スマート コントラクトを使用して展開され、完全にオンチェーンで管理されます。

両方のプロトコルが連携して、暗号通貨ネットワーク間での資産の移行を実現します。

設計タイプ: リキッド ネットワーク (AMM を使用)

19. Via Protocol

説明する：

このプロトコルは、資産転送パスを最適化するためのチェーン、DEX、ブリッジのアグリゲーターです。これにより、次の 3 つの方法で資産のブリッジングが可能になります。

異なるブロックチェーン上の複数のトランザクション

DEXを統合した分散型ブリッジを通じて取引を実行

半集中型ブリッジを介したトランザクションは、ターゲット チェーン上で 2 番目のトランザクションをトリガーします。

設計タイプ: ハイブリッド設計 (トークンブリッジ/流動性ネットワーク)

20.Multichain

説明する：

マルチチェーンは外部で検証されたブリッジです。 SMPC (Secure Multi-Party Computation) プロトコルを実行するノードのネットワークを使用します。トークンブリッジと流動性ネットワークを通じて、数十のブロックチェーンと数千のトークンをサポートします。

設計タイプ: ハイブリッド設計 (トークンブリッジ/流動性ネットワーク)

21.Orbit Bridge

説明する：

Orbit Bridge は Orbit Chain プロジェクトの一部です。これは、ユーザーがサポートされているブロックチェーン間でトークンを転送できるようにするクロスチェーン ブリッジです。トークンはソース チェーンにデポジットされ、「表現トークン」はターゲット チェーンに生成されます。入金されたトークンは正確にロックされず、Orbit Farm は DeFi プロトコルで使用できます。未収利息はトークン預金者に直接渡されません。ブリッジ コントラクトの実装とファーム コントラクトのソース コードは Etherscan では検証されていません。

デザインタイプ: トークンブリッジ

22.Portal (Wormhole)

説明する：

Portal Token Bridge は、ノードの専用ネットワークを利用してクロスチェーン通信を実行するメッセージング プロトコルである Wormhole 上に構築されています。

デザインタイプ: トークンブリッジ

23.Satellite (Axelar)

説明する：

Satellite は Axelar ネットワークを利用したトークンブリッジです

設計タイプ: 流体ネットワーク

L2B Eat プロジェクトは、L2 関連のブロックチェーン ブリッジのリストを、その合計値ロック (TVL) とともに、説明と簡単なリスク評価 (存在する場合) とともに管理しています。

L2 ブリッジのリスク プロファイル

最後に、ユーザーは L2 ブリッジを使用するとき、および事実上すべてのブリッジを使用するときは注意する必要があり、特定のブリッジについて次のリスクを評価する必要があります。

経済的な損失

• オラクル、中継者、またはバリデーターが共謀して、不正な証明 (ブロック ハッシュ、ブロック ヘッダー、マークル証明、不正証明、有効性証明など) を提出したり、緩和されていない不正な送信を中継したりする

• バリデーター/リレイヤーの秘密鍵が侵害されました

• バリデーターが悪意を持って新しいトークンを作成する

• 虚偽の主張は時間内に争われない (オプティミスティック メッセージ プロトコル)

• ターゲットのブロックチェーンの再編成は、Optimistic のオラクル/リレーの紛争時間が経過した後に発生します (Optimistic メッセージング プロトコル)。

• プロトコルに関与または使用されている未検証の契約ソース コードには、契約所有者/管理者によって悪用される可能性のある悪意のあるコードまたは機能が含まれています。

• トークンブリッジ所有者がユーザーベースと適切なコミュニケーションを行わずに不正行為をしたり、ユーザー資金に影響を与える一刻を争う緊急行動を開始したりする

• プロトコル コントラクトの一時停止 (関数が存在する場合)

• プロトコル コントラクトが悪意のあるコードの更新を受け取りました

資金を凍結する

• リレイヤー/LP はユーザーのトランザクション (メッセージ) には影響しません。

• プロトコル コントラクトの一時停止 (関数が存在する場合)

• プロトコル コントラクトが悪意のあるコードの更新を受け取りました

• ブリッジ上のターゲットトークンの流動性が不十分

ユーザーをレビューする

• ターゲットまたはターゲット L2、あるいはその両方上の Oracle またはリレーが転送 (メッセージ) を促進できません。

• プロトコル コントラクトの一時停止 (関数が存在する場合)

このリストはすべてを網羅しているわけではありませんが、現在の橋の使用に伴うリスクの概要を示しています。

上記のリスク要因の一部を軽減し、2 つの橋渡しの課題を解決するために、ゼロ知識証明 (ZKP) テクノロジーを使用した新しい開発が進行中です。特に、ZKP を使用すると、次のブリッジ設計機能が可能になります。

• ソースおよびターゲットのブロックチェーン上のブロックヘッダーの正確性は、EVM 互換のブロックチェーン上で検証できる zk-SNARK によって証明できるため、トラストレスで安全です。したがって、外部の信頼の仮定は必要ありません。ソースおよびターゲットのブロックチェーンと使用されるライト クライアント プロトコルが安全であり、リレー ネットワーク内に 1/N の正直なノードがあることが前提となります。

• 誰でもブリッジの中継ネットワークに参加でき、PoS スタイルや同様の検証スキームを必要としないため、許可が不要で分散化されています。

• アプリケーションが ZKP 検証済みのブロック ヘッダーを取得し、アプリケーション固有の検証と機能を実行できるため、スケーラブルです

• 短いプルーフ生成と高速なプルーフ検証時間を備えた、新しく最適化されたプルーフ スキームにより効率的

初期段階ではありますが、この種の開発は橋のエコシステムの成熟と安全性を加速することが期待されます。

要約する

L2 ブリッジに関する上記の説明と概要を次のように要約できます。

• L2 ブリッジは L2 エコシステムの重要な接着剤であり、L2 の相互運用性とエコシステム全体の資産とアプリケーションの効率的な使用をさらに促進します。

• イーサリアム メインネットなど、同じ L1 にアンカーされた L2 で使用される L2 ブリッジは、L1 間のブリッジよりも安全です。ソース コードが安全であることが前提ですが、これは通常大きな前提です。

• すべての分散システム アーキテクチャと同様、ブロックチェーン ブリッジのトリレンマと相互運用性のトリレンマという 2 つの仮想トリレンマで表されるように、重要なトレードオフを行う必要があります。

• L2 ブリッジには、信頼できるブリッジとトラストレスなブリッジなど、非常に異なる信頼の前提があり、ロック、ミント、バーン、流動性ネットワークなど、非常に異なる設計の選択肢があります。

• L2 ブリッジのエコシステムはまだ初期段階にあり、流動的な状態にあります。

• ユーザーは、デュー デリジェンスを実施して、どの L2 ブリッジが自分のニーズに最適なリスク リワード プロファイルを提供するかを評価することをお勧めします。

• 2 つの橋のトリレンマを効果的に解決し、橋全体の安全性の向上に貢献する最新の ZKP 技術を使用して新たな開発が進行中です。

L2 相互運用性フレームワークの標準化はまだ初期段階にありますが、これらのプロジェクトはいずれも「その」橋渡しフレームワークになる可能性があるため、これらのプロジェクトは真剣に受け止める必要がある重要な開発です。

原稿を熟読し、貴重な内容の提案をしてくださった Tas Dienes (イーサリアム財団)、Daniel Goldman (Offchain Labs)、Bartek Kiepuszewski (L 2B Eat) に多大な感謝を申し上げます。