DeFi之道丨跨鏈橋cBridge 2.0正式發布，都帶來了哪些改進？

來源：Celer Network

自 cBridge 1.0 發布以來，其交易量每周都連續翻番。從第一個月的總交易量為1000 萬美元開始，第二個月就達到 1.7 億美元，現在日交易量超過 1000 萬美元。在這一點上，我們看到僅提供流動性所賺取的費用收益就有大約 45% 的APY。令人興奮嗎？那絕對是——但這才剛剛開始！

進入 cBridge 2.0：充滿創新的重大升級即將來臨。 cBridge 2.0 為用戶引入了一流的跨鏈代幣橋體驗，為用戶提供了深度流動性，為 cBridge 節點運營商和不想運營 cBridge 節點的流動性提供者提供了高效易用的流動性管理，以及新的令人興奮的面向開發人員的功能，例如用於跨鏈 DEX 和 NFT 等用例的通用消息橋。通過擴展由Celer狀態護衛網絡Celer State Guardian Network (SGN，由系統中的驗證者和利益相關者提供支持，並具有價值捕獲功能。） 提供的現有功能和服務，使上述所有成為可能。

簡而言之：cBridge 2.0 哪裡更好？

對於那些對神秘的超級代碼技術內容不感興趣的人，以下快速總結了2.0 帶來的改進和添加功能。

對於用戶

• 深度流動性：支持更大的轉賬規模。
• 使用更簡單：提供一個將兩步操作減少到一鍵完成的選項。
• 本地 gas 代幣解封：例如從BSC將WETH轉移為Arbitrum上的未封裝ETH。
• 擴展到更多代幣和鏈
• 保障橋節點服務水平：您是否遇到發起轉賬但結果卻遇到橋節點卻不可用？ 這時候系統會削減 cBridge 節點的債券以支付您的機會成本！

對於 LP 和 cBridge 節點運營商

• LP 不必運行 cBridge 節點：在 cBridge 1.0 中，提供流動性的唯一方法是運行 cBridge 節點。在 2.0 中，我們添加了第二種模式，其中 SGN 本身充當“cBridge 節點”。對於滿足 SGN 中基於 CELR 代幣經濟學的 PoS 共識級安全性的 LP，他們可以直接將流動性委託給網絡，而無需自己運營節點。
• 簡單的流動性提供者 (LP) 體驗：無需鑄造合成代幣，沒有易波動的代幣對 AMM 池，沒有高額的無常損失，無需複雜的重新平衡。只需將流動性添加到您選擇的鏈中即可開始賺取費用！
• 流動性效率高：無雙重流動性鎖定，充分利用流動性，收益率最高。
• 激勵流動性再平衡：不平衡的流動性移動？不用擔心！ AMM 式的綁定曲線和靈活的流動性挖礦機制到位，以激勵 LP 和套利者重新平衡流動性跨鏈。
• 高質量服務節點調度：對於運行自託管 cBridge 節點的 LP，SGN 成為去中心化層，通過激勵高質量服務和競爭性定價的策略將用戶轉移請求分配給不同的 LP。

對於參與 State Guardian Network（SGN） 的質押者和驗證者

• 價值獲取：作為對支持 cBridge 2.0 的積極服務和角色的回報，SGN 中的質押者和驗證者通過一部分跨鏈轉移費用直接獲取 cBridge 的價值。
• 治理：包括定價曲線、費用百分比等在內的各種系統參數通過基於投票的去中心化治理過程進行治理。

對於開發者

• 白標前端SDK：允許多鏈dApp內置跨鏈體驗。
• NFT 等跨鏈消息傳遞：允許開發人員構建超越簡單跨鏈資產轉移的應用程序，包括跨鏈 DEX 和 NFT 跨鏈鑄造。

那麼，我們如何實現所有這些很酷的改進和創新呢？ 我們在 2.0 架構中涵蓋了哪些橋設計權衡空間？ 在高層次上，所有這些事情究竟是如何運作的？

答案：狀態護衛網絡 (SGN)。

在 cBridge 2.0 中，我們擴展了 SGN 以支持兩種不同的橋操作模型，可以滿足不同偏好的 LP 和用戶。 在這個博客中，我們提供了一個架構概述，其中包含要遵循的詳細技術規範。

關於狀態護衛網絡（SGN）

Celer State Guardian Network (SGN) 一直是 Celer Network 架構的重要組成部分。在 Celer 的Layer2擴展架構中，SGN 是一個專門的權益證明 (PoS) 鏈，用於監控與 L2 狀態相關的 L1 交易，並在需要時忠實地將Layer2信息傳遞迴Layer1。

在 Celer 狀態通道中，SGN 幫助存儲通道狀態並在需要時響應 L1 上的惡意結算。在 Celer layer2.finance rollup 鏈中，SGN 擴展為一個去中心化的區塊生產者網絡，即使整個 PoS 共識失敗，也可以將調用數據和狀態根傳遞迴 L1 區塊鏈，並從任何 SGN 節點提交欺詐證明。

CELR 持有者可以通過成為驗證者或通過委託的方式將其代幣質押到 SGN 中，並積極提供上述服務。 SGN 參與者會收到質押獎勵和費用，以換取他們提供的服務。

SGN 作為 cBridge 節點網關和服務層協議 (SLA) 仲裁員

1.0 的設計選擇和限制

在 cBridge 1.0 中，當 cBridge 節點加入網絡時，它會向網關服務註冊各種信息，例如費用表和流動性狀態。該網關將持續監控 cBridge 節點的狀態和性能。當發出用戶請求時，它被定向到網關。網關根據流動性可用性、歷史橋成功率、費用等評估註冊節點。然後它會為請求建議最合適的橋節點。在 1.0 中，我們選擇使用中心化網關來快速學習各種調度策略的操作經驗。

基本上，1.0 網關提供給用戶的實際上是使用某些 cBridge 節點的“僅供參考”建議。儘管 cBridge 1.0 採用非託管架構構建，用戶永遠不需要為了他們的資金安全而信任節點，但確實存在與節點可用性相關的用戶體驗問題。舉個例子，如果用戶向一個節點發送了條件轉賬，但在兩步HTLC轉移完成之前該節點下線，他們將不得不等待條件轉賬超時，而不會因此而受到任何懲罰或從這個離線 cBridge 節點那裡獲得任何補償。

我們通過 SGN 在 2.0 中解決了這些限制。

通過 SGN 進行去中心化橋節點調度

在 2.0 中，我們首先通過將其遷移為 SGN 之上的服務來分散所有網關邏輯。 cBridge 節點將根據其費用偏好、流動性可用性等向 SGN 註冊，而不是向中心化網關服務註冊。

當用戶發出請求時，這是“樂觀”情況下的系統流程：

• 用戶查詢 SGN 的當前狀態以獲得估計的交易費用和流動性可用性。
• 如果估計的結果是可以接受的，用戶會發送 HTLC 轉賬的前半部分，並指定最大費用容忍度。
• SGN 監控並接收交易。它根據節點選擇規則為交易分配一個或多個註冊的 cBridge 節點。這個交易分配寫在 SGN 鏈上，也標記在用戶的 HTLC 轉賬上。
• 被分配的節點接受分配並通過完成其餘的有條件轉賬來響應。
• SGN 繼續監控和跟蹤交易，一旦交易成功完成，與此交易相關的狀態將從 SGN 鏈中清除。

這允許具有基於共識和無偏見的節點選擇過程的更具可擴展性的 cBridge 節點載入過程。但我們並沒有就此止步。

橋節點SLA綁定和懲罰機制

與 1.0 的網關不同，“SGN作為網關”架構監控跨鏈交易的整個過程。作為去中心化的 PoS 鏈，SGN 現在可以提供的不僅僅是“友好建議”。它還可以對無法“按照承諾”完成分配給它們的交易的註冊 cBridge 節點實施處罰。

當 cBridge 節點向 SGN 註冊時，它可以在池合約中放置與某些 SLA 承諾（例如可用性、費用水平和流動性儲備）相關聯的“SLA 債券（bond）”（即一堆具有價值的代幣）。如果 SGN 確定該節點違反了 SLA，例如在指定轉賬中離線，則 SGN 可以削減保證金，作為對用戶體驗下降和流動性機會成本的補償。 （記住，用戶沒有資金損失，這只是“資金被卡住”的成本。）

在節點選擇期間，SLA 綁定中可用的值是節點在轉移分配過程中如何優先的關鍵因素。誠實可靠的 cBridge 節點被強烈激勵投資於合理的 SLA 債券，以增加他們在橋接過程中被選中的機會。另一方面，不太可靠的節點將被趕出系統或僅作為最後的選擇被調用。最後，只有當沒有待處理的跨鏈交易時，cBridge 節點才能在 SGN 上註銷。

通過去中心化的“SGN 網關”支持的 SLA 綁定懲罰功能，解決了節點可用性挑戰，更一般地說，解決了 SLA 保證問題。這旨在為希望保持自我託管流動性的流動性提供者提供一個健康、快速增長和去中心化的 cBridge 節點運營商網絡。

有些人可能會爭辯說，由於 PoS 共識失敗的可能性，SLA 債券可能會被錯誤地削減，因此 SLA 債券不是 100% 的自我監管設置。

雖然這是真的，但我們想強調的是，SLA 債券只需要佔總流動性的很小一部分，就可以高效地確保流暢的用戶體驗和自我修復的 cBridge 節點運營商生態系統。這是一個非常值得的權衡，最重要的是，整個轉移過程保持 100% 非託管。

節點挑選規則

節點挑選規則設計的原則是優化用戶體驗。 我們構建了一個經驗節點質量得分公式，以結合多個因素，例如節點 SLA 中的參數（費用、響應時間）以及歷史表現。 （例如成功率、平均響應時間）在為用戶請求選擇節點時，我們根據這個分數對節點進行優先排序。 我們希望這個公式隨着時間的推移通過協議治理的經驗操作經驗進行迭代和優化。

SGN充當共享流動性池管理者

無需運行 cBridge 節點即可提供流動性

上述改進更多是為能夠運行自己的 cBridge 節點的自託管 LP 設計的。但是，我們認識到有大量 LP 和用戶希望在不自己運行 cBridge 節點的情況下提供流動性，並且對 SGN 與 CELR質押的 PoS 共識提供的安全級別感到滿意。此外，通過共享流動性池模型，可以輕鬆引導整個網絡的流動性，從而更快地促進更好的用戶體驗。

因此，在 cBridge 2.0 中，我們引入了一種全新的操作模式，其中 SGN 管理多條鏈上的共享流動性池合約。這有效地將 SGN 及其管理的流動性池與所有其他非託管 LP 管理的節點一起視為單個“節點”，並為 LP 提供了一個選項，可以輕鬆地委託流動性而無需運行節點的麻煩。

那麼，毫無疑問，該模型提供什麼安全級別？

PoS 級安全和去中心化治理

在 cBridge 2.0 中，共享流動性池合約通過 SGN 的 PoS 共識進行管理。 轉移池合約中的資金需要 CELR 抵押加權多重簽名，惡意或故障節點將被罰沒其抵押代幣。 只有當超過 ⅔ 總質押量的節點是惡意的，資金池才會有風險。 我們要強調的是，隨着 cBridge 交易數量的增加和網絡捕獲的總價值的增長，都會自然增加對任何節點試圖惡意行為的經濟威懾力。

SGN 中的驗證者治理模型是開放的和去中心化的：SGN 允許選舉新的驗證者並通過 staking 治理過程加入驗證者集，無需任何特殊的協調過程。

簡易流動性提供者（LP）經驗和高流動性效率

那麼LP如何在這個模型中管理他們的流動性呢？現有解決方案要求 LP 將規範代幣流動性與另一種協議控制的結算代幣一起放入鏈上 AMM 池中。但是這個模型有幾個缺點：

• 一些模型要求 LP 使用高度波動的結算代幣，因此固有地使 LP 面臨重大的無常損失。
• 即使在通過規範的流動性代幣鑄造合成代幣的情況下，LP 在跨多個鏈添加、移除和重新平衡流動性時仍然面臨複雜的運營開銷。
• 在需要“債券”流動性的情況下，流動性效率較低，因為任何轉移的流動性要求都是必要的兩倍。

cBridge 2.0通過全新設計解決“流動性歸屬（liquidity attribution）問題”，提供簡單的LP體驗和高流動性效率。為了理解我們的系統設計，我們將首先解釋“流動性歸屬”的含義。在任何多鏈橋系統中，當用戶從源鏈向目標鏈發送資金時，LP（或聚合池）本質上是向目標鏈上的用戶支付資金，同時從源鏈上的用戶接收資金鏈。現在，假設有一個 LP 為鏈 A 上的系統提供流動性。 當用戶從鏈 B 向鏈 A 發送資金時，LP 的流動性本質上是“重新分配”的：他們在鏈 A 上的流動性減少了，他們在鏈上的流動性B 增加。流動性歸屬問題被定義為“系統如何讓每個 LP 知道他們所有的流動性在哪裡？”以及如何有效管理流動性以優化交易費用收益率。

基於 AMM 池的解決方案通過在 AMM 池中分配結算代幣和規範代幣來隱式跟蹤 LP 的流動性。橋結構（例如 TSS 驗證器或 L2 到 L1 消息傳遞協議）僅管理結算代幣跨鏈的鑄造和銷毀。用戶將始終需要為從結算代幣到目標鏈上的規範代幣的 AMM 交換支付費用；有時甚至在源鏈上也是如此。當網絡中發生不平衡的流動性運動時，將流動性從流動性豐富的鏈轉移到流動性稀缺的鏈以套利滑點是有意義的。套利者將有動力通過將資金從流動性稀缺鏈發送到流動性充足鏈來重新平衡流動性。

活躍的 LP 有更強的動機，因為他們不需要支付額外的過橋費來收穫套利收益。但是，LP 的重新平衡過程非常複雜。例如，如果我們將流動性稀缺鏈表示為 S，將流動性充足鏈表示為 A，LP 將需要採取以下步驟：

• 從 S 中的 AMM 池中移除流動性。
• 將結算代幣從 S 移到 A。
• 以溢價將結算代幣出售給 A 上的規範代幣
• 將規範代幣移回 S。
• 在 S 上購買結算代幣。
• 將流動性添加回 S 上的 AMM 池。

上述步驟不僅會導致運營開銷，還會產生大量的交易和時間成本。 （例如在bonder模型的情況下）

在 cBridge 2.0 中，我們認為橋結構（在我們的例子中是 SGN）是專用的，與鏈上智能合約操作相比，可以高度優化以從根本上降低成本。因此，在 cBridge 2.0 中，系統中每個 LP 的流動性都被明確跟蹤。添加流動性超級簡單：只需通過一筆交易將規範代幣添加到流動性池合約中，SGN 就會在 SGN 的鏈狀態中記錄每個 LP 的流動性金額。本質上，SGN 在其鏈狀態中維護了一個 (chain_id, LP_address, token_type, balance) 表。

在處理跨鏈轉賬請求時，SGN 將使用整個池的流動性來計算滑點和定價。 （下一節將詳細介紹）然後 SGN 將 LP 視為“虛擬 cBridge 節點”，並根據 LP 的流動性分配轉移請求。一個簡化的概念理解是，對於每個轉賬請求，每個目標鏈的 LP 的餘額都會與其可用流動性成比例地減少，而它們在源鏈上的流動性餘額會增加。當然，包括隨機採樣和近似算法在內的各種方法都被用來最小化狀態變化和成本，同時保持 LP 之間的統計公平性。更多細節在我們的技術文檔中。

同樣適用於基於套利者的再平衡激勵，但這種設計還為 LP 在管理其流動性時提供了最大的靈活性。每個 LP 都可以清楚地看到在任何給定時間他們的流動性是如何分配的。這使他們能夠在選擇刪除或增加任何鏈的流動性時充分了解情況。這將流動性再平衡過程從 6 個步驟顯着簡化為 3 個步驟，並且沒有 AMM swap成本：

• LP 直接在規範代幣中從 A 中移除流動性。由於系統範圍內的定價差異，在這第一步中，LP 鎖定了套利收益。
• LP 將規範代幣從 A 移動到 S。
• LP 在 S 中的池上添加規範代幣。

LP 仍然可以從單個鏈或特定鏈的任何組合中移除所有流動性。在 cBridge 2.0 中，這樣做的方式是觸發內部跨鏈轉移，將 LP 視為用戶，將其流動性轉移到所需的鏈上，然後移除流動性。請注意，在這種情況下，LP 將承擔跨鏈轉移的系統滑點。然而，這與直接為基於 AMM 的鏈上解決方案交換結算代幣沒有什麼不同，實際上成本更低。

此外，如該模型所述，LP 直接使用規範代幣流動性，因此不會遭受高額的無常損失。此外，它提供了最高水平的流動性效率，無需任何額外的債券流動性鎖定要求。

跨鏈橋定價以激勵平衡的流動性

在跨鏈橋接系統中，同一規範代幣的流動性存在於多個鏈上。隨着不同鏈對相同規範代幣的需求發生變化，不同鏈上相同代幣之間的固有定價也會動態變化。這是基於使用這些本地橋在不同鏈之間移動的潛在成本以及這些不同鏈上流動性的供需平衡。

對於任何橋接解決方案來說，能夠通過適當設計的綁定曲線捕捉這種固有的價格變化非常重要。這為 LP 創造了重要的激勵機制，以利用“規模經濟”並重新平衡多條鏈的流動性，以維持一個具有充足和平衡流動性的網絡來處理所有用戶請求。

繼續我們擁有“智能結構”的設計原則，我們在 SGN 內部構建了一個受曲線啟發的結合曲線定價機制。當用戶將代幣從一條鏈轉移到另一條鏈時，SGN 將根據源鏈和目標鏈上的可用流動性計算收到的代幣。除了滑點和定價之外，還會從交易中扣除固定費用作為支付給 LP 的費用。

具體來說，對於任何一對鏈 i 和 j，讓 xi 和 xj 分別為給定代幣的鏈上 i 和鏈 j 上的餘額。那麼當我們計算鏈 i 和鏈 j 之間代幣轉移的定價和滑點時，以下不變量應該始終成立：

• A 是一個每個鏈對（per-chain-pair）常數。 對於同一個鏈對，A對所有代幣都是相同的。
• D 是一個變量。 給定兩條鏈上的初始流動性，可以通過針對 D 求解三次方程來獲得初始 D。 之後，應根據流動性狀態迭代更新 D。
• wi 和 wj 是兩條鏈的相對權重，用於控制轉賬的定價不對稱。 請注意，權重的配置是per-chain-pair，並且應該滿足 wi+wj=2。

我們在粘合曲線中使用這些權重參數的原因是為了捕捉某些鏈的固有不對稱性。 例如，轉入Arbitrum和Optimism等Optimistic Rollup，比轉出延遲7天要簡單得多，成本也更低。 因此，我們可以控制粘合曲線的權重，以反映每條鏈所產生的這種固有差異。

在上面帶有藍色對稱參考線的紅色不對稱曲線中，我們可以看到，當發生不平衡時，該曲線為從鏈 i 到鏈 j 的轉移創造了更多的滑點。如果wi=1，wj=1，則簡化為Curve不變量。

也可以將具有相似規範流動性的整個網絡視為單個多變量結合面。需要對這兩種不同的潛在設計在滑點有效性和運營成本方面的影響進行更多分析。

一般跨鏈消息傳遞

cBridge 2.0 基於 SGN 創建了智能跨鏈結構。這種結構可以做的不僅僅是跨鏈資產轉移。資產橋接功能實際上是一個通用的跨鏈消息傳遞框架，其中 SGN 監控源鏈上的某些事件並在目標鏈上發布 PoS 共識安全公證。

我們將逐步向開發人員開放這個底層功能作為 SDK 來構建用例，不僅用於鏈上橋接，還用於其他用例，如跨鏈 NFT、跨鏈 DeFi 聚合等。

網絡價值應計

與許多治理代幣不同，協議代幣持有者不承擔協議的日常職能，很明顯，CELR 代幣持有者和驗證者通過 SGN 的新擴展在 cBridge 的順利運行中不可或缺。

因此，cBridge 2.0 中的用戶和 LP 需要向 SGN 支付費用以換取其服務。這些費用按其參與份額的比例分配給 SGN 中的 CELR份額持有者。具體來說：

• 在 SGN 作為橋網關和 SLA 仲裁者的模型中，一部分交易費用和削減的可用性保證金轉到 SGN 用於其調度節點和 SLA 仲裁的工作。
• 在 SGN 作為共享流動性管理者的模型中，一部分交易費用支付給 SGN，用於幫助處理所有跨鏈轉移的工作。

還有一些系統參數和配置需要基於治理的更新和調整，以確保系統的平穩和持續運行。 CELR 還將充當 Celer 生態系統中這個新組件的治理代幣。

關於多鏈設計權衡的結束語

最後，我們提供了我們對跨鏈橋設計權衡空間的看法。我們認為跨鏈橋設計最大的權衡是關於系統流動性的控制。

有些人可能會爭辯說，僅自我監管的橋解決方案是“最純粹”和“最安全”的橋設計。雖然我們承認這一論點的原則，但我們想強調的是，cBridge 的可靠運營和運營安全性為流動性提供者設置了相當高的標準。當然，我們對這種模型的長期潛力充滿信心，這就是我們設計自託管“SGN 作為 cBridge 節點網關和服務水平協議 (SLA) 仲裁員”模型的原因。

同時，我們相信我們的設計理念是涵蓋整個權衡空間並以公正的方式呈現所有可用選項，以便用戶和 LP 都可以選擇最佳選項。這就是為什麼 cBridge 2.0 還帶有“SGN 作為共享流動性池管理器”的模型，希望更快地引導流動性以實現更廣泛的採用。

畢竟，不管是白貓還是黑貓；只要能抓到老鼠就是好貓。

啟動計劃

區塊鏈互操作性是新的，這一領域之前的黑客事件證明了這一點。 作為 Celer 社區，我們以最高標準對待安全性，並努力保留我們對網絡安全啟動和運營的長期記錄。

cBridge 2.0 將分階段推出。 2021 年 10 月，我們計劃推出“SGN作為共享流動性池管理者”模式作為第一階段測試網，至少對系統和智能合約進行兩次安全審計。

在測試網和審計之後，我們將啟動 100 萬美元的漏洞賞金計劃以及逐步推出的主網。

之後，我們將進入“SGN作為cBridge節點網關和服務水平協議（SLA）仲裁員”模式作為第二階段。