以LayerZero为例，解读“Web3 新圣杯”zkOmnichain值得关注的原因

2022 年，互操作性协议 LayerZero 的出现，使得 Omnichain 的概念变得火热。从单独的公链到跨链桥的出现，之后又从多链再到全链的诞生，区块链在加密领域和 Web3 的应用必然是沿着不断扩大、相互联通的方式前进。在确保安全的前提下，更低的通讯成本、更快的通讯速度，是现阶段区块链领域的需求，也是持续的需求。本篇，veDAO研究院将从分析 zkOmnichain 开始，对 Omnichain 展开更深入的了解。（相关阅读：《》）

随着 L1、L2 各层链的生态发展，相比于以前的以太坊一家独大，大众开始接受多链并存的状态；但是每条区块链，本质都是一个独立的自定义账本，不同链之间数据难以互通，成为了一个个数据孤岛。要想充分使用一个应用程序，开发者和用户必须在不同链之间分配资源和时间，相比于 Web2 反而倒退了，因此跨链互联越来越成为 Web3 的一个重要命题。

目前常见的实现全链覆盖跨链通信主要有 3 种方法：1. 经由一条居间共识协议的中间链与起始链、目标链进行互操作，在不同链之间验证和转发消息；2. 通过Optimistic机制来完成与其余各链的互操作；3. 通过基于零知识证明的全链互操作协议zkOmnichain与其余各链进行互操作。

Omnichain 的创新之处就在于使用了超轻节点（ultra light node），本身不去传送信息，只负责对接，而验证和传递信息的工作则交给外部的预言机和中继器去完成，因此每个链上只需要部署一个包含较少信息的超轻节点，就可以和其他同样有节点的任何链互通信息，这里的链包括 L1、L2 以及非 EVM 和 EVM，这些节点共同形成了处于链之上的 Layer0 网络。

LayerZero 作为消息传输层，旨在让智能合约轻松地在许多区块链之间进行通信，或者更确切地说是任何区块链。同时，Omnichain 是因为它有可能使 NFT 和相关项目走向全链并以更广泛的方式存在，这种技术可能确实被证明是将 NFT 活动带入其他链的关键催化剂。

什么是 zkOmnichain

zkOmnichain 的技术原理是基于 LayerZero 的技术栈开发的，它采用了一系列技术手段来实现高效的隐私保护和可扩展性。具体来说，zkOmnichain 使用了 zk-SNARK 证明技术来实现隐私保护，使用了 MPC 技术来实现多方计算，使用了优化的智能合约来实现高效的计算。zk-SNARK 是一种零知识证明技术，它可以在不泄露任何信息的情况下证明某些事实的正确性，同时具有高效、可验证性等特点，因此被广泛应用于隐私保护和数据验证领域。这些技术手段的综合应用，使得 zkOmnichain 可以在不损失隐私安全和可扩展性的前提下，提供高性能的解决方案，为不同的区块链和应用提供了强大的支持。

通过结合第三方验证网络的低成本和轻节点的高安全性，Layerzero 所提出的超轻节点用较低成本提供了较高的安全性。这种高性价比的方案将能节省大量开发者的学习和运营成本，而这些将大幅降低用户的使用费用，使建立在 Layerzero 上的跨链应用较强的成本优势。

上图展示的是在中心化交易所、去中心化交易所和使用 LayerZero 作为其底层通信原语构建的跨链桥之间的架构差异。如图中左边和中间的模式，传统的跨链桥是通过链下监控两条链的方式来实现了伪通信，而并不是真正的两条链产生了信息传递；LayerZero 则是直接在两条链里面部署了自己的节点，这些节点完成了多链之间的通信。

资产跨链桥无法同时满足“确保即刻结算”、“资产原生性”和“统一流动性”这 3 个条件。但基于 Layerzero 的资产跨链桥 Stargate 用 Delta Algorithm 和软分区机制打破了不可能三角。流动性提供者享受到了更好的资本效率和可扩展性，从而同样的资金能够被更高效地调用，带来更高的收益；而用户能够支付较少的成本就能享受较安全且零滑点的资产跨链。

zkOmnichain 是如何实现全链的？

Layerzero 的架构

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图为单个 LayerZero 跨链交易中的通信流程（图片来自 LayerZero Whitepaper 第四页）

Layerzero 包含三个核心组件：Endpoint、Oracle、Relayer。其中：

• Endpoint：呈现在用户端为 User Application，负责和用户或应用直接交互。Endpoint 可以理解为由一系列智能合约组成，在每条链上部署一个。Endpoint 具体又包含3个模块——Communicator（通讯器）、Validator（验证器）、Network（网络）；
• Oracle：属于第三方预言机服务，相当于外部组件。其独立于 Layerzero 协议，Layerzero目前使用的是 Chainlink。预言机的作用是将区块头信息发送到目标链，然后再结合 Relayer 的 Proof 信息验证交易的有效性；
• Relayer：作为中继器负责获取并传送指定交易的 Proof 信息。目前是由 Layerzero 来做 Relayer 的服务，在未来可由具体的业务方来担任 Relayer 这个角色；Relayer 可以赚取大部分的跨链手续费。

简单来说，Layerzero 是通过 Oracle 和 Relayer 在不同链上的Layerzero Endpoint 之间传输信息，通过 Oracle 传递区块头（区块头中包含了交易信息、消息m等），Relayer 传递交易证明（Proof 信息），彼此验证来确保安全。

zkOmnichain 和 zkRollup 的区别

在以太坊即将迎来上海升级时，我们可以看到市场对以太坊的热度，以及以太坊保持更新的活力带来的 Web3 市场可观的占有率。但多链并存、齐头发展的趋势仍是不可忽视的事实。veDAO研究院就从 zkOmnichain 和 zkRollup 的区别谈起，了解为何 zkOmnichain 代表的全链具有重要性和市场前景。

zkOmnichain和zkRollup都是基于零知识证明技术的隐私保护解决方案，它们的共同点是都可以实现高效、可扩展、隐私安全的区块链应用。但是，它们在一些关键技术和应用场景上存在差异，主要表现在以下几个方面：

（1）数据结构不同：zkRollup 属于 Layer2，将交易数据打包成区块，然后提交到区块链的主网上进行验证和记录。而 zkOmnichain 则使用了多层结构，可以实现更加复杂的应用场景。

（2）应用场景不同：zkRollup 适用于简单的交易场景，比如 Token 转移、去中心化交易所等。而 zkOmnichain 可以应用于更加复杂的场景，比如跨链交易、金融衍生品等。

（3）验证方式不同：zkRollup 采用了批量验证的方式，将多个交易打包在一起进行验证，从而提高了交易的处理速度。而 zkOmnichain 则采用了多方计算技术，可以实现更加复杂的验证和计算。

（4）兼容性不同：zkRollup 基于以太坊的 EVM 实现，因此可以兼容以太坊上的智能合约。而zkOmnichain则是独立的区块链解决方案，需要自己构建智能合约。

简单来说，zkOmnichain 的可拓展性更强，从底层逻辑上为了多链间交互提供了核心支持，让 Web3 从各个链的孤岛连接成为一片网络。

zkOmnichain 的优势与不足

总体来看，zkOmnichain 的优缺点如下：

优势：

（1）隐私安全性高：zkOmnichain 采用了零知识证明技术，可以实现交易的隐私保护，防止信息泄露和数据篡改。

（2）可扩展性好：zkOmnichain 采用了多层结构，可以实现更加复杂的应用场景，同时采用了优化的智能合约和多方计算技术，提高了交易处理速度。

（3）可应用范围广：zkOmnichain 适用于不同的区块链和应用场景，可以为企业供应链管理、跨链交易、金融衍生品等提供可靠的解决方案。

不足：

（1）技术门槛较高：zkOmnichain 采用了零知识证明技术和多方计算技术，对技术人员的要求较高，而且需要构建独立的智能合约。

（2）网络效应较弱：zkOmnichain 作为一个独立的区块链解决方案，目前尚处于早期阶段，虽然在积极地布局生态，但需要吸引足够的用户和应用，才能形成良好的网络效应。

LayerZero 的生态发展 

生态发展方面，测试网时期就已经有 700 多个智能合约部署在 LayerZero，Layerzero 当前生态中比较有代表性的项目有：代表跨链桥的 Stargate 和 Liquidswap，全链借贷协议 Radiant Capital，全链收益聚合器 Avault，全链DEX Hashflow 以及 SushiSwap，还有 Gh0stly Gh0sts 这个全链 NFT 项目。其中最具热度的是全链跨链桥 Stargate 和全链 NFT Gh0stly Gh0sts。

Stargate

Stargate 是基于 LayerZero 的全链跨链桥，主要专注于 USDC、USDT 和 ETH 的资产跨链，具有统一的流动性和快速的交易最终性。是 LayerZero 创始团队基于 LayerZero 全链互操作性协议做的一个示范性生态项目。

Stargate 的功能是实现多条链之间的资产转移，采用的是基于 Pool 的跨链方式来进行资产划转。这种跨链方式相比于资产映射会更加安全：你收到的就是 USDC，而不是 sETH 或者 cETH 之类的资产映射。但这种跨链交易方式会非常依赖于池子的流动性，如果存在大家都想往一条链上转移资产就会导致交易池子脱锚。为了解决这个问题，Stargate 通过首次发行来募集资金提供交易流动性，并且用高 APR 来吸引资金流入；此外，为了避免高滑点，Stargate 还会对那些大型交易增收手续费来弥补池子流动性，对散户相对友好。

Gh0stly Gh0sts

Gh0stly Gh0sts 于 2022 年 4 月 4 日推出，是第一个基于 LayerZero 的全链 NFT 集，并以其 Free mint 和 Omnichain 的特点迅速吸引了广泛的市场关注。Gh0stly Gh0sts 可以在 7 条链上的任何一条链上 mint 和转移，所在的原始链（即 mint 链）和当前链这两个因素会分别影响 NFT 的背景颜色和边框颜色，所以可以很容易分辨出这个 NFT 的前世今生。

与许多其他 NFT 一样，Gh0stly Gh0sts 的部分价值源于它们可以集成到未来的游戏/应用程序中。然而，Gh0stly Gh0sts 的独特优势在于，未来集成的潜力不再受特定区块链领域的限制。整体来看，Gh0stly Gh0sts 无疑是 NFT 跨链条方面的有趣尝试，其本身也为 NFT 的玩法打开了新的窗户。另一方面，Gh0stly Gh0sts 的多链发行是解决“gas 战争”的新尝试：当以太坊主网 gas 太高时用户可以选择其他链，等到 gas 降低后还可以选择转移回以太坊。

自 Gh0stly Gh0sts 基于 LayerZero 推出 Omnichain NFT 大获成功后，又有 Holograph、Tiny donos、Yakuza Pandas 等基于 LayerZero 推出 Omnichain NFT。

写在最后

zkOmnichain 目前还处于早期的开发阶段，尚未得到大规模的应用和商业验证。但是，随着 Web3 技术的发展和应用场景的不断拓展，zkOmnichain 的技术和方案都有着广阔的发展空间。在可预见的未来，全链将逐步取代现有多链应用部署的前景，有希望成为主流的应用部署模式；同时，基于全链的 NFT、DeFi等其他应用，都有望成为 2023 年新的热点项目，值得期待。