LayerZero：全鏈互操作性協議的技術原理與評價

前言

短短1年時間，全鏈互操作性協議LayerZero再次以30億美元估值籌集1.2億美元，是上次估值的三倍。本文將全面梳理LayerZero的技術原理，並評價其優缺點。

1. LayerZero技術原理

1.1 概述

LayerZero是一個無需信任的跨鏈通訊協議。它利用輕節點技術原理，設計了超輕節點機制，通過中繼者和預言機將中間的置信環節一分爲二，以更低費用換取更好安全性。LayerZero主打的是消息跨鏈,而非資產跨鏈，作爲底層協議與資產跨鏈應用層是包含關係。

1.2 輕節點簡介

跨鏈通訊主要通過外部驗證或鏈上輕節點完成。輕節點只保存歷史所有區塊頭，不存儲區塊內具體交易信息。有了區塊頭的多個Merkle Root就可借助默克爾樹驗證確定交易是否真實存在於區塊。

通過輕節點上鏈運行驗證可完全剔除公證人外部角色幹擾，依據鏈本身安全性實現高度去中心化從而更安全。但這會導致跨鏈成本大幅提高。

1.3 超輕節點機制

超輕節點(ULN)執行與鏈上輕節點相同的驗證，但不按順序保留所有塊頭，而是由分散的預言機按需流式傳輸。這降低了成本，但也帶來一定安全風險。

2. LayerZero的跨鏈核心角色

2.1 Oracle和Relayer的定位

Oracle(預言機)主要讓目標鏈上合約知道何時驗證及驗證答案。Relayer(中繼器)負責提供驗證交易所需證明過程及跨鏈信息具體內容。

2.2 Oracle和Relayer的分工

預言機傳遞源鏈上跨鏈請求所在的Blockhash和Block Receiptsroot到目標鏈。中繼器傳遞跨鏈消息所在Receipt和Merkle Proof所需路徑信息到目標鏈合約用以驗證。

2.3 LayerZero的跨鏈生命週期

從用戶應用程序發起交易開始，通過預言機和中繼器協助，將交易分解成多部分。當預言機和中繼器在目標鏈上發送各自信息並驗證正確性後，消息在目標鏈上執行。

3. LayerZero協議的優缺點評價

3.1 預言機依賴的安全性

LayerZero允許應用自定義relayer和選擇不同預言機。多對多選擇格局下，會形成去中心化互相監督。LayerZero只負責底層信息傳遞，上層應用可單獨定義安全措施。協議本身不存儲資金和數據，降低了受攻擊可能性。

3.2 對比其他協議層跨鏈產品的優勢

1. 更強通用拓展性：無需在每條鏈部署輕節點，降低了Gas成本。
2. 更低開發者接入復雜度：設計極簡，便於開發。
3. 解除多鏈碎片化：支持非封裝資產、EVM和非EVM兼容、統一流動性層。

3.3 總結

跨鏈是多鏈格局下重要投資賽道，LayerZero作爲基礎通信協議，已嵌入衆多Dapp。其低成本、高通用性和開發友好特性使其在跨鏈領域佔據重要地位。