以太坊:跨鏈橋在以太坊 PoS 時代，還有哪些機會？

作者：AaaahWeb3

2022年9月中旬，以太坊執行層與權益證明共識層于區塊高度15537393觸發合并機制，并產出首個PoS區塊，自此以太坊正式放棄了PoW共識模式轉為PoS。

5月8日，據以太坊官方網站數據顯示，信標鏈?ETH?質押?APR已達到?7.69%?高位，當前?ETH?質押總量約為17,915,432?枚，驗證節點數量為?561,951?個。歷史數據顯示，以太坊?ETH?質押?APR?一般維持在?4%?左右，此前曾于三月底突破?5%，四月下旬觸及?6.44%?高點。

按照以太坊共識機制的設計，參與質押并正常執行簽名任務的Validator會獲得收益，以此激勵用戶質押以太坊，共同參與網絡共識，使網絡更加去中心化，提升網絡安全程度。Merge對以太坊生態甚至是整個區塊鏈的格局都會帶來影響，但目前行業內普遍認為不會改變未來多鏈繁榮的走向。

作為以太坊與其他多鏈生態鏈接的基礎設施，跨鏈橋亦是DeFi潮流中必不可少的一環，備受市場關注。各種跨鏈項目相繼而出，十分火熱。?與此同時，針對跨鏈橋的黑客攻擊也層出不窮，其主要原因是隨著跨鏈用戶的增多，流動性不斷增長，跨鏈橋合約中鎖入大量資金，同時由于資產跨鏈邏輯的復雜性，大多跨鏈橋的安全性有待進一步加強。不斷增加的總鎖定價值(TotalValueLocked，簡稱TVL)既讓跨鏈橋項目因為用戶量的增加而感到高興，同時也對如何處置鎖入的大量資金展開思考。

跨鏈橋Owlto Finance宣布與Base主網集成:7月30日消息，專注于Layer2的Cross-Rollup跨鏈橋Owlto Finance宣布與Base主網集成。[2023/7/31 16:07:52]

以太坊2.0質押的到來也許會給跨鏈橋的破局發展帶來一種全新的思路。

詳解以太坊質押獎勵機制

按照以太坊2.0的設計,?用戶要在執行層質押至少32個ETH，才能被納入Validator列表。由信標鏈通過randao機制隨機選擇出來的validator，在每個周期內會被賦予多種角色，完成角色所擔當的簽名任務即獲得收益。

質押分配的主要共識角色和收益包含：

Proposer打包區塊數據，區塊中每包含一個合法的Attestation和SyncCommittee的簽名都會獲得一部分收益，按照目前的質押數據，每出一個區塊所獲的獎勵約0.028ETH,?每個validator平均每61天被分配一個slot的出塊角色。另外Proposer還將獲得執行層對應區塊的扣除燃燒部分后的交易手續費。

Li.Fi呼吁Uniswap部署在BNB Chain上不要只通過一個跨鏈橋:2月6日消息，跨鏈DEX聚合協議 LI.FI 敦促 Uniswap 社區不要僅與一家橋接提供商一起部署在 BNB Chain 上。Uniswap 這么大的協議不應該只依賴一個跨鏈橋。并指出，沒有一個 AMB(任意消息傳遞橋)經過足夠的測試，可以被認為是 Uniswap 規模的項目目前可以完全依賴的強大而安全的解決方案。加密橋聚合器 Li.Fi 建議Uniswap應該開發一個強大的橋評估框架作為通用治理模型。然后可以將其作為以太坊改進協議進行推廣，為使用橋接器提供商的其他區塊鏈應用程序設定標準。[2023/2/7 11:50:49]

Attester需要對分配的slot進行Attestation。在周期結束后根據Attester的Attestation數據進行收益計算。按照目前質押數據，每個活躍的Validator按協議完成Attestation任務后，一個周期的收益約為14506Gwei,一天的收益約為0.00326ETH。

SyncCommittee對分配的同步周期內的slot進行簽名，被打包至區塊后會獲得收益。根據協議，每256個Epoch會隨機選取512個validator作為SyncCommittee成員，對同步周期內的slot進行簽名。按照44w的validator估算，每個validator平均每977天會被選為一次SyncCommittee成員。每個同步周期完成簽名任務獲得的收益約為0.119ETH。

Cellframe Network與穩定幣跨鏈橋Symbiosis達成合作:6月18日消息，Layer 1網絡Cellframe Network宣布與穩定幣跨鏈橋Symbiosis達成合作。通過此次合作，Cellframe Network將可橋接至以太坊、Polygon和其他區塊鏈，從而實現快速、無摩擦的跨鏈轉賬和兌換。[2022/6/18 4:36:05]

除此之外，如果部分Validator沒完成對應角色的任務，獲得的收益將減少，甚至被扣除部分余額作為處罰。若部分Validator發生多簽作惡行為，則會被懲罰掉大量余額并不再能重新獲取收益。另外，Validator可選擇自愿退出。

跨鏈橋面臨的挑戰

在以太坊和其他新興區塊鏈發展得如火如荼之際，作為多鏈生態基礎設施的跨鏈橋卻在發展上遇到了一些瓶頸，以太坊創始人Vitalik更是直指跨鏈橋存在基礎安全限制。根據目前業界主流的跨鏈協議設計，跨鏈過程中，用戶在原鏈上將所需跨鏈的資產鎖入跨鏈橋智能合約，跨鏈橋在目標鏈上從流動性池中解鎖對應跨鏈資產給用戶，或者mint出對應額度的映射資產發給用戶，同時收取部分手續費以支付網絡交易費用。

穩定幣跨鏈橋Symbiosis Finance宣布與1inch集成:官方消息，穩定幣跨鏈橋Symbiosis Finance宣布與1inch集成，以實現用最佳價格進行跨鏈兌換。[2022/5/13 3:12:14]

根據該設計，隨著用戶跨鏈活動的增多，跨鏈流動性也不斷增加，跨鏈資產會被鎖入跨鏈橋合約，計入跨鏈橋TVL。比如，用戶將ETH從以太坊跨到BNBChain進行DeFi活動，用戶在以太坊上的以太資產會被鎖入跨鏈橋在以太坊的智能合約，同時增加跨鏈流動性，只有當用戶從其他鏈再跨回以太坊時，對應鎖定的資產才能進行解鎖。

而一般的DeFi活動都需要進行質押或有一定的鎖定周期，由此，以太坊上鎖入合約的資產會產生堆積，隨著用戶資產跨出的增加，TVL不斷升高。從而吸引了越來越多的黑客攻擊行為。22年初Wormhole跨鏈橋被攻擊，黑客提取$300M。幾個月后，跨鏈橋Nomad被發現合約中初始化參數不當引入驗證漏洞，攻擊導致$200M被提取。Chainalysis數據顯示，截止2022年前三季度，?69%的黑客攻擊損失來自于跨鏈橋項目。

IoTeX 正式發布超級跨鏈橋 ioTube V4:官方消息，去中心化物聯網平臺 IoTeX 正式發布超級跨鏈橋 ioTube V4，實現IoTeX鏈上資產與以太坊ETH資產、幣安智能鏈BSC資產跨鏈雙向橋接，更多 ERC20 和BSC資產即將上線。

通過 ioTube，其他區塊鏈的資產 / 數據可以一鍵安全地連接到 IoTeX 網絡，IoTeX 的資產和未來的 IoT 可信數據也可以連接到其他區塊鏈上。ioTube 是 IoTeX 物聯網開放金融基礎設施#DeFIoT 的系列組件之一，同時支持桌面和移動版本。ioTube V4的發布為基于 IoTeX 的去中心化 DEX mimo提供了充足的跨鏈資產流動性。[2021/4/14 20:19:24]

圖?黑客攻擊分布圖，來源于?Chainalysis?

同時隨著DeFi生態的完善和不斷進化，各種跨鏈項目涌出，競爭逐漸激烈，跨鏈橋除了不斷接入新的項目，提供更加便宜的跨鏈服務之外，缺少新的吸引力來留住用戶。

而針對以上跨鏈橋面對的挑戰，CrossChainToEarn也許正是解決問題的新思路。

以太坊2.0?帶來的CrossChainToEarn機遇

如果跨鏈橋合理利用鎖入資產，一方面能為跨鏈用戶提供額外收益，為項目吸引更多用戶，另一方面也能使資金分散，避免大量資金聚集引來層出不窮的黑客攻擊。結合以太坊2.0PoS質押活動來說，跨鏈橋合理利用用戶在以太坊上鎖入的跨鏈資產，在保證正常跨鏈流動性的情況下，將鎖入的部分以太資產進行以太坊PoS質押，并將質押收益分配給跨鏈用戶，用戶除了能獲得原來既定的目標鏈DeFi活動收益外，還能獲得額外跨鏈橋分配的PoS質押收益，如果PoS質押活動同時接入MEV，收益將更高。

這種DeFi思路，使跨鏈橋既能參與以太坊2.0共識活動，幫助提升以太坊網絡共識安全，還能利用質押收益吸引DeFi用戶進行跨鏈活動，同時將部分TVL鎖入以太坊質押合約，一定程度上能規避成為黑客攻擊目標的風險，即使發生黑客攻擊，也能避免全部TVL被惡意提取。

圖?以太坊跨鏈橋AssetRanking，來源于dune.com

根據dune.com上統計數據顯示,以太坊上鎖入跨鏈橋的以太資產(ETH或WETH)價值達到近$10億，不算MEV額外收益，進行PoS質押每年可獲得$76.9M收益。

如果實現這種方案，跨鏈橋需要對接多種網絡質押活動，除了自身跨鏈協議外，還需要增加流動性管理，質押活動和利益分配邏輯。這會使跨鏈橋的整體方案更加復雜，同時對跨鏈橋的協議安全和產品設計提出更高要求。

方案中涉及的主要挑戰點包含：

合理的流動性管理，避免因為質押活動，流動性降低而影響跨鏈用戶的大額跨鏈需求

質押活動穩定性，需要保證質押活動正常進行，避免因為Performance問題導致質押處罰帶來的資金損失。

協議安全，整體方案更加復雜，需要保證協議的安全，避免引入新的安全漏洞。

合理的收益分配，由于跨鏈用戶比較自由，需要根據用戶具體的跨鏈資金周期合理分配其應得的質押收益。

在此方案的基礎上，跨鏈橋還可以提供直接的質押池服務，用戶將資產鎖入跨鏈橋合約，即可參與跨鏈橋提供的PoS網絡質押活動來獲得收益。

區塊鏈行業勢如破竹，跨鏈橋作為鏈接多鏈生態的基礎設施，不斷面臨新的挑戰，在為用戶提供穩定便捷的跨鏈服務的同時，也在不斷尋找新的機遇和突破。如果跨鏈橋加入網絡質押活動，將和區塊鏈網絡本身及DeFi用戶結合的更加緊密，創造出更多的可能性和互操作性。

Reference：

https://ethereum.org/en/upgrades/merge/

https://beaconscan.com/https://ethereum.org/en/staking/

https://beaconcha.in/charts/pools_distribution

https://blog.chainalysis.com/reports/cross-chain-bridge-hacks-2022/

https://dune.com/eliasimos/Bridge-Away-(from-Ethereum)

https://www.mevboost.org/

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