专栏
作者：AaaahWeb3
2022 年 9 月中旬，以太坊执行层与权益证明共识层于区块高度 15537393 触发合并机制，并产出首个 PoS 区块，自此以太坊正式放弃了 PoW 共识模式转为 PoS。
5 月 8 日，据以太坊官方网站数据显示，信标链 ETH 质押 APR（年回报率）已达到 7.69% 高位，当前 ETH 质押总量约为 17,915,432 枚（约合 325 亿美元），验证节点（Validator）数量为 561,951 个。历史数据显示，以太坊 ETH 质押 APR 一般维持在 4% 左右，此前曾于三月底突破 5%，四月下旬触及 6.44% 高点。
按照以太坊共识机制的设计，参与质押并正常执行签名任务的 Validator 会获得收益，以此激励用户质押以太坊，共同参与网络共识，使网络更加去中心化，提升网络安全程度。Merge 对以太坊生态甚至是整个区块链的格局都会带来影响，但目前行业内普遍认为不会改变未来多链繁荣的走向。
作为以太坊与其他多链生态链接的基础设施，跨链桥亦是 DeFi 潮流中必不可少的一环，备受市场关注。各种跨链项目相继而出，十分火热。 与此同时，针对跨链桥的黑客攻击也层出不穷，其主要原因是随着跨链用户的增多，流动性不断增长，跨链桥合约中锁入大量资金，同时由于资产跨链逻辑的复杂性，大多跨链桥的安全性有待进一步加强。不断增加的总锁定价值 (Total Value Locked，简称 TVL) 既让跨链桥项目因为用户量的增加而感到高兴，同时也对如何处置锁入的大量资金展开思考。
以太坊 2.0 质押的到来也许会给跨链桥的破局发展带来一种全新的思路。
详解以太坊质押奖励机制
按照以太坊 2.0 的设计, 用户要在执行层质押至少 32 个 ETH，才能被纳入 Validator 列表。由信标链通过 randao 机制随机选择出来的 validator，在每个周期内会被赋予多种角色，完成角色所担当的签名任务即获得收益。
质押分配的主要共识角色和收益包含：
- Proposer 打包区块数据，区块中每包含一个合法的 Attestation 和 SyncCommittee 的签名都会获得一部分收益，按照目前的质押数据，每出一个区块所获的奖励约 0.028ETH, 每个 validator 平均每 61 天被分配一个 slot 的出块角色。另外 Proposer 还将获得执行层对应区块的扣除燃烧部分后的交易手续费。
- Attester 需要对分配的 slot 进行 Attestation。在周期结束后根据 Attester 的 Attestation 数据进行收益计算。按照目前质押数据，每个活跃的 Validator 按协议完成 Attestation 任务后，一个周期的收益约为 14506Gwei,一天的收益约为 0.00326ETH。
- SyncCommittee 对分配的同步周期内的 slot 进行签名，被打包至区块后会获得收益。根据协议，每 256 个 Epoch 会随机选取 512 个 validator 作为 SyncCommittee 成员，对同步周期内的 slot 进行签名。按照 44w 的 validator 估算，每个 validator 平均每 977 天会被选为一次 SyncCommittee 成员。每个同步周期（256 Epochs）完成签名任务获得的收益约为 0.119ETH。
除此之外，如果部分 Validator 没完成对应角色的任务，获得的收益将减少，甚至被扣除部分余额作为处罚。若部分 Validator 发生多签作恶行为，则会被惩罚掉大量余额并不再能重新获取收益。另外，Validator 可选择自愿退出。
跨链桥面临的挑战
在以太坊和其他新兴区块链发展得如火如荼之际，作为多链生态基础设施的跨链桥却在发展上遇到了一些瓶颈，以太坊创始人 Vitalik 更是直指跨链桥存在基础安全限制。根据目前业界主流的跨链协议设计，跨链过程中，用户在原链上将所需跨链的资产锁入跨链桥智能合约，跨链桥在目标链上从流动性池中解锁对应跨链资产给用户，或者 mint 出对应额度的映射资产发给用户，同时收取部分手续费以支付网络交易费用。
根据该设计，随着用户跨链活动的增多，跨链流动性也不断增加，跨链资产会被锁入跨链桥合约，计入跨链桥 TVL。比如，用户将 ETH 从以太坊跨到 BNB Chain 进行 DeFi 活动，用户在以太坊上的以太资产会被锁入跨链桥在以太坊的智能合约，同时增加跨链流动性，只有当用户从其他链再跨回以太坊时，对应锁定的资产才能进行解锁。
而一般的 DeFi 活动都需要进行质押或有一定的锁定周期，由此，以太坊上锁入合约的资产会产生堆积，随着用户资产跨出的增加，TVL 不断升高。从而吸引了越来越多的黑客攻击行为。22 年初 Wormhole 跨链桥被攻击，黑客提取 $300M。几个月后，跨链桥 Nomad 被发现合约中初始化参数不当引入验证漏洞，攻击导致 $200M 被提取。Chainalysis 数据显示，截止 2022 年前三季度， 69% 的黑客攻击损失来自于跨链桥项目。
图 黑客攻击分布图，来源于 Chainalysis
同时随着 DeFi 生态的完善和不断进化，各种跨链项目涌出，竞争逐渐激烈，跨链桥除了不断接入新的项目，提供更加便宜的跨链服务之外，缺少新的吸引力来留住用户。
而针对以上跨链桥面对的挑战，Cross Chain To Earn 也许正是解决问题的新思路。
以太坊 2.0 带来的 Cross Chain To Earn 机遇
如果跨链桥合理利用锁入资产，一方面能为跨链用户提供额外收益，为项目吸引更多用户，另一方面也能使资金分散，避免大量资金聚集引来层出不穷的黑客攻击。结合以太坊 2.0 PoS 质押活动来说，跨链桥合理利用用户在以太坊上锁入的跨链资产，在保证正常跨链流动性的情况下，将锁入的部分以太资产进行以太坊 PoS 质押，并将质押收益分配给跨链用户，用户除了能获得原来既定的目标链 DeFi 活动收益外，还能获得额外跨链桥分配的 PoS 质押收益，如果 PoS 质押活动同时接入 MEV，收益将更高。
这种 DeFi 思路，使跨链桥既能参与以太坊 2.0 共识活动，帮助提升以太坊网络共识安全，还能利用质押收益吸引 DeFi 用户进行跨链活动，同时将部分 TVL 锁入以太坊质押合约，一定程度上能规避成为黑客攻击目标的风险，即使发生黑客攻击，也能避免全部 TVL 被恶意提取。
图 以太坊跨链桥 Asset Ranking，来源于 dune.com
根据 dune.com 上统计数据显示,以太坊上锁入跨链桥的以太资产 (ETH 或 WETH) 价值达到近 $10 亿，不算 MEV 额外收益，进行 PoS 质押每年可获得 $76.9M 收益。
如果实现这种方案，跨链桥需要对接多种网络质押活动，除了自身跨链协议外，还需要增加流动性管理，质押活动和利益分配逻辑。这会使跨链桥的整体方案更加复杂，同时对跨链桥的协议安全和产品设计提出更高要求。
方案中涉及的主要挑战点包含：
- 合理的流动性管理，避免因为质押活动，流动性降低而影响跨链用户的大额跨链需求
- 质押活动稳定性，需要保证质押活动正常进行，避免因为 Performance 问题导致质押处罚带来的资金损失。
- 协议安全，整体方案更加复杂，需要保证协议的安全，避免引入新的安全漏洞。
- 合理的收益分配，由于跨链用户比较自由，需要根据用户具体的跨链资金周期合理分配其应得的质押收益。
在此方案的基础上，跨链桥还可以提供直接的质押池服务，用户将资产锁入跨链桥合约，即可参与跨链桥提供的 PoS 网络质押活动来获得收益。
区块链行业势如破竹，跨链桥作为链接多链生态的基础设施，不断面临新的挑战，在为用户提供稳定便捷的跨链服务的同时，也在不断寻找新的机遇和突破。如果跨链桥加入网络质押活动，将和区块链网络本身及 DeFi 用户结合的更加紧密，创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/
