三分钟读懂Hyperlane:区块链之间的网络通信层

互联网的起源与目前的区块链扩张有很多相似之处。在互联网出现之前,许多学校、公司和政府都有一个私有以太网,但它们是分散和封闭的。计算机网络之间的通信没有标准化,不过在 1983 年,TCP/IP(传输控制协议 /Internetwork Protocol)引入了一种新的通信协议,允许公共网络开放和共享,一种通用语言连接所有网络。

多链生态系统正在成为加密行业的未来,因为这类方案在解决区块链三难困境上展现出了相当强的竞争力,并有望彻底改变用户与各种协议的交互方式。然而,这些变化给开发人员带来了新的麻烦,因为他们现在必须在生态系统之间进行选择并处理分散的流动性。每条链都成为了一个独立的「状态岛」,而创建「跨链」解决方案一般来说不得不去使用一些并不够安全的资产互操作性解决方案或在每条链上部署旨在支持的协议。如果我们想要真正迎来可靠的多链生态环境,我们必须解决这些问题,跨链技术必须进步。加密技术广泛采用的基础在于促进无缝的区块链间通信和开发人员体验。

为了实现真正的链间协议,Hyperlane 正在区块链之间创建一个网络通信层。可以为开发人员提供跨链消息 API 和 SDK 等工具以减少创建跨链所需的时间,并使工程师们能够专注于提升用户体验和安全性。

互联网的起源与目前的区块链扩张有很多相似之处。在互联网出现之前,许多学校、公司和政府都有一个私有以太网,但它们是分散和封闭的。计算机网络之间的通信没有标准化,不过在 1983 年,TCP/IP(传输控制协议 /Internetwork Protocol)引入了一种新的通信协议,允许公共网络开放和共享,一种通用语言连接所有网络。

与互联网类似,Hyperlane 的模块化和创新架构允许任何人将新链连接到链间消息传输的高速公路。该解决方案为区块链带来了互联网的互连性,并将加速加密世界网络效应的成长。

发展现状

现如今,我们已经看到了许多诸如桥梁之类的资产互操作性解决方案来实现链间的通讯和连接,用户可以通过在某个区块链上锁定一定数量的数字资产来使用这些解决方案进行资产跨链转移,中心化交易所也已经进行了不少这方面的尝试。尽管区块链互操作性不断提高,但必须要面对的一个现实是,跨链桥已经成为了黑客的「糖果盒」。2022 年跨链桥相关的黑客攻击占所有加密领域黑客事件的 69%,造成了超过 20 亿美元的损失。随着跨链桥接入更多的链,用于保证桥正常运转的智能合约数量会指数级增加,而其中任何一点漏洞都可能会造成非常严重的后果。

要实现跨链应用的进一步普及,必须摆脱目前相关基础设施缺乏足够的安全保障、可扩展性和高成本等困境。同时还需要为多链平台设计新的解决方案,以方便开发人员为去中心化金融和经济系统构建未来范式。

Hyperlane 如何解决应用跨链存在的痛点

Hyperlane 通过 3 项关键技术实现应用跨链:

  • 消息传递 API
  • PoS 机制保障通信安全
  • 主权共识

区块链邮箱

与 TCP/IP 类似,Hyperlane 使用户能够通过 Hyperlane 邮箱在链之间传输和接收信息。每条链都有 n-1 个收件箱用于接收来自其他链的消息和一个发件箱用于发送消息。Hyperlane 邮箱可以在任何智能合约链上配置,并允许应用程序发送和接收链间消息。

发送和接收跨链消息需要三个步骤:

  • 在源链上,应用程序调用发件箱联系人。用户可以通过指定目标链的收件箱域名、收件人地址和消息内容来发送链间消息。这些消息会被插入到发件箱的 Merkle 树中。
  • 源链的验证者签署新的 Merkle 根。
  • 中继器通过针对步骤 2 中的签名根提交消息的 Merkle 证明,将消息发送到预期的接收者。目标链上的收件箱合约在接收者链在其收件箱中接收消息之前验证 Merkle 证明。

提高欺诈成本

凭借独特的验证器保护来自每个区块链的消息,PoS 共识方法可确保 Hyperlane 消息传递的安全。用户可以通过质押代币并委托给一个或多个 Hyperlane 验证者来提供安全保障。验证者负责监控其链上的发件箱合约,并在传输新消息时不断签署 Merkle 根。如果他们试图拒绝或过滤消息,可验证的欺诈证明可以要求不良行为者支付罚款并剥夺其验证者权益,从而提高消息传递协议的安全性。

可配置的链间安全性

在 PoS 提供经济安全性的同时, Hyperlane 还引入了主权共识,这是一种防御系统,使程序员能够更改应用程序的跨链安全模块 (ISM)。ISM 是指定应用程序安全模型的智能合约。应用程序可以使用主权共识修改安全模型并分散信任假设,以便最好地满足其要求。借助这项技术,安全性从静态解决方案转变为模块化解决方案。该团队正在构建更具前瞻性的安全模型,例如独立区块链状态的 ZK 证明,并将它们合并为 ISM。

ISM 的当前示例包括:

多签配置:一个简单的 t-of-n 安全模型。可以使用权益证明适配器合约来改变成员资格,以反映提供最经济安全性的 Hyperlane 验证器。

Optimistic security:Optics 开发的一种安全方法,将安全要求前置。Optimistic ISMs 嵌入了一个欺诈窗口,在此窗口中,n 中的一方可以停止系统

Dynamic:根据消息内容或应用程序状态随时间改变其配置的 ISM。

团队

Hyperlane 由设计并推动众多协议落地的行业资深人士创立。Asa Oines、Nan Chi Hoai 和 Jon Kol 是 Hyperlane 背后的核心驱动力,旨在创建安全的通信网络以实现互操作性。在 Galaxy 期间,Jon 管理投资团队并参与了 Solana、FTX 和 Chaos Labs 的投资。Asa 和 Nam 作为 cLabs 早期工程团队的一员,领导了 Celo 协议的实施。Cosmos 和 IBC 的创始人 Zaki Manian 和 Diem 的联合创始人 Morgan Beller 是顾问团队成员。团队中还拥有多位谷歌分布式系统和 cLabs 协议工程方面经验丰富的工程师。

小结

仅在 2021 年,就有超过 1312 家区块链应用初创公司获得了资金支持。区块链世界中跨链活动的规模正在迅速增加,而针对这个领域安全问题的痛点也暴露在了所有市场参与者以及开发者面前。随着区块链和生态系统数量的增加,显然需要构建和集成更好跨链解决方案,以确保用户和协议的安全。通过开发者平台和 API,Hyperlane 提供了支持下一代跨链应用程序所需的基础设施。该协议目前适用于每个主流的 EVM 链,还会很快实现对于非 EVM 链的支持。

(声明:请读者严格遵守所在地法律法规,本文不代表任何投资建议)

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