随着区块链技术的发展和越来越多的 L1/L2/Rollup 的出现,各个区块链之间如何高效、安全地互操作成为了一个亟待解决的问题。
日前,Hyperbridge 正式上线了主网,成为业界首个可验证的多链桥。作为一种创新的互操作性解决方案,Hyperbridge 旨在提供更安全、可扩展的跨链通信,帮助不同的区块链之间实现无缝连接。更为重要的是,它不仅能提供强大的互操作性解决方案,还利用 Polkadot 作为共识层,从而确保了高度的加密经济安全性。这项创新的协处理器模型正逐步成为区块链跨链互操作性的关键技术。
本文,我们将一同探索 Hyperbridge 究竟有何创新,解决了什么问题以及有哪些实际用例。
当前跨链互操作性面临的挑战
区块链的分布式性质使得链与链之间的互操作性变得尤为复杂。为了确保跨链通信的安全性,通常需要对链的共识机制、状态转移及交易进行验证。然而,这些验证通常需要大量的计算和存储资源,这使得传统的链上验证方法变得非常昂贵。
这种限制导致使用多签委员会的证明网络激增,而这些多签委员会通常负责验证交易对手链的状态。更糟糕的是,现有的多签机制容易受到攻击,甚至已导致超过 20 亿美元的资产损失。因此,构建具有更严格安全假设的跨链桥一直是 Web3 开发者们追求的目标。
经过两年多的严格研究和开发,Hyperbridge 于近期正式上线了主网,通过将身份验证引入链上来消除多签委员会的中介作用,并由轻客户端、加密经济学和零知识证明组合提供支持。
Hyperbridge 的创新解决方案
Hyperbridge 是一种互操作性协处理器,旨在实现高效、加密经济安全的跨链通信。通过利用 Polkadot 作为共识层,它确保了大约 27.5 亿美元的高度加密经济安全,防止了治理攻击。Hyperbridge 使用 BEEFY 协议提供低成本的共识证明,并支持通过多个平行链核心聚合跨链信息,形成一个可以低成本验证的 zk 共识与状态证明。这使其在成本上与基于 MPC 签名的桥接方案更具优势。
值得注意的是,Hyperbridge 的设计是由 Polkadot 独特的架构实现的,提供了单一的证明来聚合多个子证明,从而实现了安全且可扩展的跨链信息传递。为了更好地了解 Hyperbridge,读者应了解以下相关信息。
协处理器模型
Hyperbridge 采用了协处理器模型,通过在链下进行计算来降低验证成本,并通过密码学证明将计算结果传递到链上。该模型允许“验证者(Verifier)”通过多项式承诺方案(Polynomial Interactive Oracle Proof)提交计算执行过程的跟踪信息,并结合 Fiat-Shamir 启发式算法,向验证者证明计算过程的有效性。
相比传统的 SNARK 电路,Hyperbridge 不仅能够有效压缩证明大小,还减少了由于大型计算跟踪而带来的内存需求。然而,这种方法依然面临着如何确保计算过程不出错的问题。因此,Hyperbridge 不仅优化了计算效率,还加强了对计算正确性的保证。
全节点级别安全性
通过重新执行连接链的区块,Hyperbridge 实现了跨链桥的全节点级别安全。通过压缩状态见证、交易数据和合约代码,Hyperbridge 可以在平行链核心内重新执行这些数据。该设计类似于 Polkadot 中的智能合约平行链,确保了 L2 区块始终适合平行链区块的大小。Hyperbridge 还支持共识故障证明,能够检测拜占庭错误并防止应用程序被攻击。
超级扩展性
Hyperbridge 通过单一的 Polkadot 共识证明验证所有状态机的有效性,支持跨多个平行链核心进行共识和状态转移验证。随着连接区块链的数量增加,Hyperbridge 能够轻松扩展,成为未来多链生态的核心枢纽,实现各链之间的安全消息传递。
自研跨链消息框架 ISMP
Hyperbridge 基于自主研发的跨链消息框架 ISMP。ISMP 具有模块化和可扩展性,允许快速集成其他共识系统和状态机。它提供类似 HTTP 的 API,开发者可以通过 POST 请求发送数据,或通过 GET 请求读取连接链上应用程序的存储数据。ISMP 不仅支持跨链消息传递,还为 Hyperbridge 的内部状态机提供同步机制,使其平行链核心能够相互通信并分配任务。
除了促进连接链之间的跨链消息传递之外,ISMP 还充当 Hyperbridge 内部状态机之间的同步原语。这使其平行链核心能够相互通信并委派任务,也就是说 Hyperbridge 实际上是 Polkadot 上的第一个多核平行链。
总结来说,Hyperbridge 是一种高度安全的跨链互操作性协处理器,它利用 Polkadot 作为共识层,提供了强大的加密经济安全性,防止治理攻击。其创新之处在于通过 BEEFY 协议低成本验证跨链共识,并通过多个平行链核心实现状态证明和状态转移的高效验证。此外,Hyperbridge 支持在不同链之间实现高效的跨链信息传递,并能够通过 ISMP 框架快速扩展,确保多链生态的安全和可扩展性。
Hyperbridge 的一大亮点在于,它将 Polkadot 作为共识层,利用 Polkadot 强大的跨链和加密经济保障,确保每次跨链操作都经过高度安全的验证。Polkadot 的共享安全模型为 Hyperbridge 提供了稳固的基础设施,使得其跨链操作不仅更加高效,同时也避免了传统跨链技术中常见的安全漏洞,并且跨链成本也得到了大幅降低。
关于 Hyperbridge 的更多介绍也可阅读《Hyperbridge 宣布主网上线!现在你的 DOT 可以跨链到所有主流 L2 中!》
Hyperbridge 的实际用例
作为一种创新互操作性解决方案,Hyperbridge 主要可以作为一个通用的消息传递层,为其连接的链上的应用提供跨链消息传递服务。它的高安全性使得创建 mint-and-burn 桥成为可能,相比传统的 lock-and-release 桥更加资本高效。此外,Hyperbridge 还可以加速从 Optimistic L2 中的提现过程,通过验证 Optimistic L2 来绕过欺诈证明窗口,实现几乎即时的提现和跨链通信(传统的 Optimistic L2 的提现需要等待 7 天左右)。
此外,Hyperbridge 还可以执行合约的视图函数并将数据 POST 到任何需要的地方,进而充当跨链合约状态的可验证预言机。由于它存储了所有已验证的区块和头信息,Hyperbridge 还能提供历史链上状态访问,支持请求历史的 DEX 定价或检查账户年限等信息。
最后,Hyperbridge 还解锁了 Polkadot 平行链作为以太坊的协处理器的用例,为以太坊或任何链上的 Rollup 事务提供数据可用性,并支持身份验证、链上 DAO 投票等功能。
伴随着 Hyperbridge 主网的上线,其首个应用程序跨链桥应用已正式上线,支持将 DOT 桥接到 Ethereum、Optimism、Arbitrum、Base、Gnosis、BNB Chain 等生态系统。根据其团队透露,预计还将支持 Polygon 以及更多 EVM 兼容 L1。
用户可访问其官网进行体验:https://app.hyperbridge.network/
结语
Hyperbridge 不仅通过创新的协处理器模型解决了现有跨链技术的效率和安全问题,还通过将 Polkadot 强大的共识机制与加密经济保障融入其中,提供了一个更加稳固的跨链互操作性解决方案。
随着硬件和密码学工具的不断进步,Hyperbridge 的发展前景十分广阔。未来几年,随着越来越多的区块链网络支持 Hyperbridge 协处理器,跨链互操作性将变得更加普及,区块链技术的应用场景将进一步扩展,从而推动去中心化生态系统的快速发展。
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