ZK-RaaS网络Opside推出NCRC协议，允许无需信任的原生跨 Rollup 通信

TL; DR

Opside的NCRC（Native Cross Rollup Communication） 协议提供了一种无需信任的Rollup互操作性解决方案。NCRC协议并不是在各个Rollup上额外添加一个第三方桥，而是在系统层面改造了ZK-Rollup自带的bridge（native bridge），从而直接使用各个ZK-Rollup的native bridge来实现跨Rollup通信。这样的做法更加简洁和彻底，既继承了native bridge绝对的安全性，也避免了第三方桥所带来的系统复杂度和信任成本。

NCRC已在测试网上线，用户可以直接体验  

为什么我们需要无需信任的跨 Rollup 通信？

Rollup 能够显著提高区块链网络的可扩展性、降低交易成本并提高整体效率，它们受到越来越多的关注和使用。Opside为Web3应用提供ZK-RaaS服务，任何开发者都可以通过Opside Rollup Launchbase创建自己的Rollup。在这个多 Rollup 的时代里，我们预计会有越来越多的 Rollup 共存，因此不同的 Layer 2 之间的无缝互操作性变得至关重要。目前，Rollup 之间运作相对孤立，缺乏实时的跨链通信和资产互通。这种隔离导致了碎片化的格局，其中资产在特定的 Rollup 内被隔离，限制了它们在不同网络之间的自由流动和利用。

缺乏高效的跨 Rollup 通信不仅限制了各个 Rollup 的潜力，还影响了整体用户体验。用户在尝试在 Rollup 之间转移资产或执行跨链交易时面临繁琐而耗时的流程。这种次优的体验削弱了 Rollup 的吸引力，并在一定程度上阻碍了二层扩展方案的广泛采用。

目前的跨Rollup桥接方案大部分是在Rollup链上部署新的一套跨链合约，然后通过多链流动性激励机制来提供资产的跨链。这些方案并不是通用的消息跨链，同时带来了中心化和信任的风险。

为了释放多 Rollup 时代的全部潜力，迫切需要一种无需信任的通用的跨 Rollup 通信协议。

Opside的解决方案: Native Cross Rollup Communication

实际上，每一个ZK-Rollup都自带一个L1<>L2的bridge，我们称之为Native bridge。与第三方bridge采用流动性方案不同，Native bridge是唯一的“mint-burn”跨链机制。它由零知识证明来保证安全性，同时也是无需信任的。一个Rollup上所有的资产，都来自native bridge的deposit交易，同时也都由native bridge来提供最终的安全性背书。

我们坚信奥卡姆剃刀原理，“如无必要，勿增实体（Entities are not to be multiplied beyond necessity.）”。第三方桥拥有更加便宜和快捷的跨链体验，但也带来了更多的信任成本和安全风险。前不久的Multichain事件，就是一个案例。因此，在一开始，Opside的跨rollup通信的灵感就简单得出奇：直接使用native bridge来实现多rollup互操作性，而不是新增一个第三方的桥。这就有了现在的NCRC（Native Cross Rollup Communication） 协议。

NCRC的前提条件

多个Rollup之间实现NCRC需要满足以下2个前提条件：

• 这些Rollup属于ZK-Rollup类型

• 这些Rollup在相同的L1上

满足以上2个条件的ZK-Rollups，在理论上，拥有和L1一样的安全性。同样地，这些Rollup之间的native bridge的安全等级是一样的，且无需信任对方。所有的NCRC交易都是被validity proof所验证的，这也是NCRC的安全性保证的根本来源。

Rollup Recognition Contract（RRC）

截至2023年8月，已经有多个ZK-Rollups主网上线了，包括Polygon zkEVM、zkSync Era、Linea等。然而，这些ZK-Rollups之间是独立不相关的，用户的资产也因此碎片化。造成这种问题的根本原因在于，它们在L1（以太坊主网）上的合约是不相关的。它们感受不到对方的存在，更无法实现原生Rollup bridge的直接通信。

因此，我们要做的第一步，是在L1上部署一个特殊的合约，来让Rollup互相发现和识别。我们称之为RRC（Rollup Recognition Contract）。RRC负责管理所有参与NCRC的ZK-Rollups，包括Rollup的新增、暂停、退出等。RRC中的每个Rollup，都会有一个专属的Rollup ID，L1的ID则固定为0。

Rollup上的地址在native bridge发起跨Rollup交易时，可以指定目标的Rollup ID：

• 如果Rollup ID为0，则表示把消息跨到L1，例如withdrawal

• 如果Rollup ID不为0，则表示要把消息跨到其他Rollup

Opside将在每一个L1 层都部署了一个RRC合约，并允许对应的ZK-Rollup无需许可地加入或者退出。这个RRC合约将用于维护各个 Rollup ID 对应的Rollup信息，包括L1上的bridge合约地址等。值得一提的是，RRC合约只是负责提供数据检索服务，不会跟跨链资产产生直接联系。

兼容native bridge的smart contract与service

一般来说，一个Rollup的native bridge分成3个模块：L1上的bridge合约、L2上的bridge合约，以及一个bridge service负责传递信息。NCRC协议在底层复用了这些模块，并在其基础上做了更高级的封装。主要的改动如下：

• L2上的bridge合约：在保留原有方法的基础上，添加了新的bridgeAsset方法，允许用户在destinationNetwork 参数中指定目标Rollup的ID

• L1上的bridge合约：封装一个新方法来处理新bridgeAsset方法的跨链消息。bridge合约会在RRC合约中根据Rollup ID寻找到目标Rollup的信息，并将跨链资产转移到目标Rollup的bridge合约中。跨链资产在那里被deposit到目标Rollup

• bridge service：负责传递信息，并向用户收取跨Rollup交易的手续费

当一个Rollup完成以上NCRC相关的兼容适配之后，就可以将该Rollup注册到RRC，从而加入原生跨Rollup通信网络。

原生跨Rollup交易的流程

对于用户来说，NCRC的操作方式和rollup的native bridge是完全一致的。用户在 Rollup1 上发起到 Rollup2 的跨链交易，整个流程将自动完成，包括以下步骤：

首先，跨Rollup交易发起者User1在 Rollup1 上调用native bridge的bridgeAsset方法，发起跨链交易。该交易中的 destinationNetwork 参数被设置为Rollup2的Rollup ID。这个 Rollup ID将被用于检索对应的 L1 层桥合约地址。若 Rollup ID为0，则代表目标网络为L1。

接着，这笔交易被 Rollup1的sequencer1打包。跨rollup交易的费用，由交易发起者User1承担，并支付给所在的Rollup1的sequencer1。Rollup1 的 Bridge service将跨链资产先转移到在 L1中的Rollup1桥合约。此时Rollup1和L1分别完成了资产的burn操作与release操作。

为了完成资产的跨 Rollup 转移，Rollup1 的 Bridge 服务调用RRC合约来查询参数 destinationNetwork 对应的目标 Rollup2信息，从而获取到Rollup2在 L1 层的桥合约地址。然后，Rollup2的桥合约将直接接管这些资产，并通过bridgeAsset方法将资产映射到Rollup2中。

最终，这笔交易在成功打包并生成证明后，会被Rollup2 的 Bridge 服务执行 claimAsset 操作。最终，Rollup1 发出的跨链资产安全地到达Rollup2指定的地址。

值得一提的是，在整个跨链过程中，用户的资产流经：Rollup1 -> Rollup1在L1的桥合约-> Rollup2在L1的桥合约-> Rollup2。也就是说，用户的资产没有经过任何第三方协议，而是复用了Rollup自带的native bridge，整个流程都是安全且无需信任的。

当用户在 Rollup1 上执行跨链操作，选择Rollup2作为目标，技术流程实际上涉及 Rollup1、L1 以及 Rollup2 这三者。然而，用户在此过程中并不需要感知 L1 的存在，他们的体验只是从 Rollup1 直接跨到了 Rollup2。背后的实际情况是 跨链资产在 L1 中进行了2次桥接操作，使得用户感受到的是 Rollup1到 Rollup2 的无缝连接。在这个过程中，L1 上的操作将自动处理，用户不需要有其他的操作。对用户而言，他们所在的当前 Rollup 可以实现向 L1 和任意其他 Rollup进行跨链操作。这种设计使得用户体验更加流畅，同时隐藏了底层复杂性。

NCRC已经在Opside测试网上线！

Opside 目前已经在测试网上实现了原生跨 Rollup 通信。现在任何人都可以在官网体验 。我们也欢迎用户、开发者来帮助我们发现可能存在的bug和安全性风险，也欢迎提任何有价值的建议。

我们相信，一个无需信任的原生跨 Rollup 通信，不仅能安全地共享所有Rollup的流动性，也将提供更加强大的多Rollup互操作性，从而为去中心化应用和 DeFi 协议开辟新的可能性。