L2の流動性分断問題を解決する方法について探る

原文作者：Tim Robinson

原文编译：Luffy，Foresight News

なぜシームレスな流動性が必要なのか？

先週末、私のFarcasterの友人たちは、Base上の新しい人気コイン：$DEGENについて話していました。FOMOに駆られて、私は自分のRabbyウォレットをチェックし、どれだけ投資できるか見てみました：

さて、私はこのトークンに500ドルを投資できることがわかりましたが、いくつかの他の資産を売却する必要があります。私のポートフォリオはどのようになっているのでしょうか？

ひどいことに、ほぼすべてのトークンが異なるL2にあります。$DEGENを取得するためには、複数のクロスチェーンおよび取引操作を実行しなければなりません。手数料が安くても、クロスチェーンや取引所にかかる時間は依然として苛立たしいものです。

この問題を解決する必要があります。私たちの目標は、Ethereumエコシステム全体を一つのネットワークのように感じさせることです。統一された流動性がウォレットのアップグレードとどのように組み合わさり、クロスチェーンを抽象化し、クロスチェーンL2の体験を単一チェーンのようにするかを見てみましょう。

クロスチェーンを行う必要はない

なぜ現在のクロスチェーンブリッジはひどいのでしょうか？多くの欠点があります：

• 別のウェブサイトにアクセスし、ウォレットを接続し、承認し、送金し、それがもう一方に届くことを祈る必要があります……

• クロスチェーンは通常、完了するまでに5〜30分かかります。これは遅すぎます。理想的には10秒未満です。

• ほとんどのクロスチェーンブリッジは、2つのネットワーク上の流動性をロックする必要があります。私たちが持っているL2が多ければ多いほど、流動性は分散します。流動性が低いと、チェーン間で大量の資金を移動するのが難しくなり、その結果、より悪い価格を得ることになります。

• クロスチェーンできるのは、流動性のある特定のトークンだけです。ほとんどのネットワークでは、これらのトークンはETHとステーブルコインです。

• 一部のラップされたトークンは流動性をロックする必要がなく、任意のトークンをサポートできます。しかし、クロスチェーン後、必要なトークンの非ネイティブバージョンを取得し、新しいネットワークのDAppで使用するためには本物のトークンと交換する必要があり、これには流動性が必要です。そのため、私たちは同じ罠に陥ることになります。

最も重要なのは、クロスチェーンを行う必要がない場合、なぜ数百万時間をこの作業に無駄にするのでしょうか？

ウォレットとアプリケーションは自動的にクロスチェーンを処理すべき

DEXや貸出プロトコルを使用する際、すべてのチェーンであなたのトークンを追跡する必要があります。他のチェーンからトークンを入金するとき、それはバックグラウンドで自動的に正しいチェーンにクロスチェーンされるべきです。このプロセスのユーザー体験は、Ethereumメインネットで単独で行うのとまったく同じであるべきです。

アプリケーションとウォレットはこの目標を達成したいと考えていますが、基盤となるインフラストラクチャはまだ十分ではありません。クロスリンクが10分かかり、その過程で1%のトークンを失う場合、ほとんどのユーザーは不満を抱くでしょう。

基盤となるインフラストラクチャのレイヤーをさらに深く掘り下げて、この問題をどのように解決できるか見てみましょう。

流動性のシームレスな流れを実現する方法

L2ネットワークの統一された流動性には、異なるトレードオフを持つ3つの主要な方法がありますが、相互に補完し合います。

• 共有エコシステムクロスチェーンブリッジ：全体のチェーンエコシステムでシームレスに流動性を集約します。

• 鋳造/燃焼トークン：サポートされている任意のチェーン間で無制限に移動できます。

• 相互信頼のネイティブクロスチェーンブリッジ：エコシステム間で流動性を集約します。

共有相互運用レイヤー

Ethereumメインネットから任意のL2にクロスチェーンする際、プロセスは次のようになります：

現在のクロスチェーンブリッジの動作方式

すべてのクロスチェーンブリッジはEthereum上のスマートコントラクトであり、私たちはこれを「ネイティブブリッジ」と呼びます。L2にクロスチェーンすると、あなたの資産はL1にロックされ、L2にコピーが鋳造されます。これらのネットワークは、ネイティブブリッジがサポートする任意の資産を無制限に鋳造する能力を持っています。

同じ名前を持っていても、ラップされた資産とは呼ばれませんが、Ethereumから任意のL2にネイティブブリッジを介してクロスチェーンされる資産は実際にはラップされた資産です。なぜなら、それらのコントラクトアドレスが異なるからです。USDCのEthereum上のコントラクトアドレスは0x a 0 b 8で始まり、Arbitrum上のコントラクトアドレスは0x af 88で始まり、Optimism上のものは0x 0 b2cで始まり、Polygon zkEVM上のものは0x a 8 ceで始まります。

これらの資産はすべて同じように見えます。なぜなら、ウォレットとアプリケーションには公式の資産リストがあり、公式のアイコンが表示されるため、ユーザーはその違いを知ることがありません。

もし各L2がそれぞれのクロスチェーンブリッジを持つのではなく、共有する場合はどうなるでしょうか？資産は「相互運用レイヤー」と呼ばれる共有チェーン上で鋳造され、その後目的のL2で鋳造されます。

集約ブロックチェーンブリッジの動作方式

Polygonはこの新しい設計を集約ブロックチェーンと呼んでいます。

この設計の利点は何でしょうか？このエコシステム内のあるチェーンから別のチェーンに資産を移動する際、例えばPolygon zkEVMからOKX X 1に移動する場合、従来のクロスチェーンブリッジを介して最初にEthereumに戻る必要はありません。代わりに、資産を燃焼させ、相互運用レイヤーがターゲットチェーン上で完全に同じ数量の資産を鋳造することができます。

集約ブロックチェーン上での資金移動

現在、上記の相互運用レイヤーを介してクロスチェーンされた資産は、エコシステム内のすべてのチェーンで完全に同じです。相互運用レイヤーが無料で高速であると仮定すると（Polygonは彼らの最終完了時間が20秒未満であると述べています）、数秒でエコシステム内の任意のL2間で任意の規模の資産をクロスチェーンすることができるでしょう。

PolygonとzkSyncは、彼らのエコシステムのためにこの相互運用レイヤーを開発しています。Optimismが共有クロスチェーンブリッジを含む設計文書を持っていることから、彼らもこの分野を探求しているようです。

相互運用レイヤーの欠点は、単一のエコシステム内でのみ機能し、すべてのチェーンが1つのクロスチェーンブリッジを使用することを要求するため、リスクが増加しますが、エコシステム内のすべてのチェーン間で流動性をシームレスに流動させる利点はそれを補うには十分です。

すべてのトークンがエコシステム間で相互交換可能であるため、ウォレットは資産が存在するチェーンを表示したり、トークンをチェーンごとに分類したりする必要はありません。代わりに、あなたのウォレットは次のように見えるかもしれません：

複数のチェーンで取引を実行する際、あなたのウォレットは単に「Polygon」ネットワークを使用していることを表示し、バックグラウンドで自動的にすべてのクロスチェーン操作を実行します。

この設計は素晴らしいですが、なぜもっと早く実現できなかったのでしょうか？ZK Proofsは最近になって十分に速く、安価になり、このようなソリューションを可能にしました。相互運用レイヤーはすべての鋳造/燃焼にZK Proofsを使用するため、数秒で完了し、挑戦期間は必要ありません。

利点

• チェーン間でトークンを迅速、簡単、標準的に移動する方法

• スリッページなしで任意の数量のトークンをクロスチェーンできる

• 完全に無料で使用できる可能性がある

欠点

• 単一のエコシステムにのみ適用される

• クロスチェーンブリッジはエコシステム全体の単一障害点である

• ゼロから設計する必要があり、重大な変更がない限り既存のエコシステムに追加できない

クロスチェーン型トークン

チェーンはクロスチェーンをトークン自身に任せ、共有のエコシステムクロスチェーンブリッジに依存しないことができます。トークンは鋳造/燃焼機能を実装し、ユーザーがいつでもトークンを燃焼して別のチェーンに鋳造できるようにする必要があります。

Ethereumメインネットを使用せずにDAIをzkSyncからPolygonに移行

これらの鋳造/燃焼メッセージは、ミドルウェア（Layer ZeroやChainlink CCIPなど）を介して伝達できます。Layer Zeroは、トークンがこの機能を実現できるようにする「Omnichain」というプロジェクトを開発しています。

いくつかのトークンはすでに実装されています。Circleは最近、彼らのクロスチェーン転送プロトコル（CCTP）を発表し、8つの異なるネットワークで実装しました。

USDCは多くのネットワークで高い流動性を持ち、利用可能な流動性に上限がないため、チェーン間で資産を移動するための完璧な仲介者となる可能性があります。ウォレットは、クロスチェーンしたいトークンをUSDCに交換し、そのUSDCをCCTPを使用してクロスチェーンし、ターゲットチェーンで希望するトークンに再度交換することができます。これは、少ない手数料またはスリッページで実現でき、ウォレットによって自動的に処理されます。

流動性をトークンに統一して任せる欠点は、各トークンがそれを実現する必要があり、ウォレットとアプリケーションは自動的にクロスチェーンできるトークンとできないトークンを知っている必要があることです。

また、トークンはチェーンの完了を待つ必要があり、これには数分から数時間かかる場合があります。データがEthereumに書き込まれる頻度によって異なります。トークンが最終確定を待たない場合、ターゲットチェーンで鋳造され、送信チェーンでの再構成で送信が回復されることによって二重支払いが発生する可能性があります。

考慮すべきもう一つのリスクは、トークンのセキュリティが各チェーンと中継システムのセキュリティに依存していることです。もしあるL2が侵害された場合、悪意のあるメッセージ（例えば、トークンを燃焼させたと言って、実際には燃焼していない）を他のチェーンに送信することで新しいトークンを鋳造することができます。トークンのリレーやオラクルが攻撃された場合も同様のことが起こる可能性があります。これにより、トークンがすべてのチェーンで崩壊することになります。

クロスチェーントークンは以前にCosmosエコシステムでICS-20を通じて実現されました。これは、トークンが現在のチェーンに到達するまでの経路を追跡することで、「一つのチェーンがすべてのチェーン上のトークンを破壊する」という問題を解決します。もしトークンXがチェーンA -> B -> Cを通じて送信され、いくつかのXトークンがA -> Cを通じて送信され、チェーンBが攻撃されると、最初のXトークンは無価値になりますが、2番目の同じXトークンは価値を持ち続けます。なぜなら、それらはチェーンBを越えていないからです。これにより、ウォレットとアプリケーションが解決しなければならないトークンの互換性に関する追加の問題が生じます。

利点

• トークンは任意のL2チェーン上で自由に移動できる

• スリッページなしで任意の数量のトークンを移動できる

欠点

• チェーンは安全でなければならず、損傷を受けたチェーンはすべてのチェーン上のトークンを破壊する可能性がある。

• ウォレットは各トークンが自動的にクロスチェーンできるかどうかを知っている必要があり、ユーザー体験を簡素化する

• トークンは移動する前に最終確定を待つ必要があり、これには数分または数時間かかる場合がある

ネイティブクロスチェーンブリッジの相互信頼

ZKクロスチェーンブリッジを持つL2チェーンは、他のL2チェーンのネイティブクロスチェーンブリッジを信頼することで、迅速かつ無料のトークン転送を許可できます。これは、ユーザーが一つのチェーンでトークンを燃焼させ、その燃焼証明を使用して別のチェーンのネイティブクロスチェーンブリッジでそのトークンを鋳造することで実現できます。

例えば、ScrollがLineaクロスチェーンブリッジをチェックし、それが安全であると考えた場合（アップグレードによって不安全にならない限り）、彼らはLineaクロスチェーンブリッジのL1状態ルートを監視するサービスを設定し、Linea上の任意のユーザーが彼らのトークンを燃焼させた証明を公開できるようにします。この燃焼取引はL1状態ルートに含まれ、Scroll上で同等のトークンが鋳造されます。

Ethereumメインネットを使用せずに2つのL2間でトークンを移動

Vitalikのこの記事では、チェーンが互いの状態を確認するプロセスについて詳しく説明しています。

これは、クロスチェーンがEthereumに戻り、別のL2にクロスチェーンするのと似ていますが、この方法は高額なL1ガス代を節約します。

現在のリスクは、これらのネイティブクロスチェーンブリッジにロックされているトークンの数が、L2で鋳造されたトークンの数と完全に一致しない可能性があることです。これはL2のコア属性であり、これまで破壊されていません。上記の例では、ユーザーが100万ドルのDAIをLineaからScrollに移動させると、Scrollクロスチェーンブリッジはこの100万ドルのDAIを欠いており、ユーザーがネイティブScrollクロスチェーンブリッジから大量のトークンを引き出したい場合、十分な利用可能なトークンがありません。クロスチェーンブリッジは、相互にL1トークンをバルクで移動させるか、彼らの間で常に双方向の信頼を維持することでこれらの差異を調整できます。これにより、Scrollクロスチェーンブリッジが空になった後でも、大口投資家はLineaクロスチェーンブリッジを通じて資金を引き出すことができます。

利点

• トークンは信頼できるチェーン間で自由に移動できる

• スリッページなしで任意の数量のトークンを移動できる

欠点

• もし一つのクロスチェーンブリッジが侵害されると、それはそれを信頼するすべてのクロスチェーンブリッジに影響を与える可能性がある

• クロスチェーンブリッジはそのネットワーク上で異なる数量のトークンをロックおよび鋳造するため、引き出しの問題が発生する可能性がある。

経済的安全性の迅速な最終確定レイヤー

これら3つの方法は優れたスケーラビリティと安全性を持っていますが、1つの欠点が伝送速度を著しく遅くします：最終確定を待つことです。ブロックを完了するには、送信ネットワークがそのデータをEthereumに書き込む必要があり、これには最大1時間かかる場合があります。その後、Ethereumメインネットが完了するまでにさらに15分かかる可能性があります。

経済的インセンティブを通じて、「ソフト最終確定」を作成できます。これは、取引の経済的価値がその実際の価値を上回るものです。これは、ノードがEigenlayerなどのサービスでステーキングすることで実現できます。ここで、彼らのステーキングは削減され、取引が完了したことを証明します。もし取引が何らかの方法で回復した場合、ノードは削減され、その削減はロールバックによって生じたギャップを埋めるために使用される可能性があります。

これを行う利点は、取引が数秒でソフト確認され、すべてのクロスチェーントークン転送の速度が大幅に向上することです。

これはNearが研究していることです。送信/燃焼の証明はEthereum L1に書き込む必要がなく、最終確定する必要がなく、代わりに迅速な最終確定チェーンに証明を書き込むことができます。この最終確定はEigenlayerのステーキング者によって保証され、ロールバックや回復が発生した場合、彼らは削減されます。このツイートでは、その仕組みについてさらに詳しく説明しています。

この迅速な最終確定レイヤーがすべての3つのトークン転送方法をどのように改善するか見てみましょう：

• 相互運用レイヤーはすでに迅速な最終レイヤーであり、エコシステムチーム（Polygon、zkSyncなど）によって管理されています。これにより、エコシステム内の転送は数秒で完了します。

• トークンがクロスチェーンで鋳造/燃焼される際、迅速な最終レイヤーは取引が完了し、元に戻されないことを証明できます。これにより、取引がEthereumで完了するのを待つ必要がなくなります（これには最大20分かかる可能性があります）。その後、ターゲットチェーンはそのレイヤーを信頼し、取引を検証した後に直ちに鋳造を行うことができます。

• 同様に、L2が相互信頼のクロスチェーンブリッジを使用する場合、彼らはこの迅速な最終レイヤーを通じてトークン転送を決済できます。Ethereumを待つ必要はありません。

利点

• トークン転送は数秒で完了できます。

欠点

• 可能な二重支払いの脆弱性を修正するために削減メカニズムをどのように使用するかは不明です。

• Ethereum以外の他のレイヤーに依存して安全性を確保します。

未来のウォレット体験

これらの新しい統一流動性の改善を実装した後、クロスL2ウォレットが一つのチェーンを使用しているかのように感じるために、どのようなステップを踏む必要がありますか？残された2つの最大の問題は、クロスチェーンガスとアプリケーションをこのシステムに統合することです。

チェーン間共有ガス

ユーザーが複数のチェーンをクロスする場合、彼らはどのようにしてすべてのチェーンで送金手数料を支払うためのガスを得るのでしょうか？

この問題は、アカウント抽象化AKA EIP-4337およびペイマスターを通じて解決されています。ペイマスターは、取引手数料を支払うように要求できるアドレスです。一部のウォレット（例えばAvocadoやAmbire）は、ガス残高を事前にロードし、任意のチェーンでそのガスを使用できるようにします。これは、プリペイドデビットカードに似ています。

もう一つの簡単な解決策は、Bungee Exchange Refuelです。これは、一つのチェーンでガスを取得し、別のチェーンで少しのガスを提供します。これはペイマスターのユーザー体験よりも悪く、ユーザーは多くのチェーンに少しのガスを残すことになりますが、EOAアカウント（標準の非スマートコントラクトアカウント）には適用されます。

ガス代無料のアプリケーション

ペイマスターは、アプリケーション自体がペイマスターを運営し、すべてのユーザーの取引手数料を支払う能力も解放します。これにより、誰でも自分のチェーン上でアプリケーションを使用でき、クロスブリッジを通過する必要がなくなります。このアプリケーションは、商品を販売するなどの他の方法で利益を上げることができますが、完全な体験を得るためには支払いが必要です。

アプリケーションが統一された流動性を簡単に利用できるようにする

多くのアプリケーションは、ユーザーのトークン残高を読み込むためにbalanceOfを呼び出します。これは遅いプロセスであり、クロスチェーンで機能しません。彼らは通常、他のネットワークからクロスチェーンできるトークンについて何も知りません。

この問題はウォレットレベルで解決されるべきです。そうすれば、各アプリケーションはマルチチェーンの未来をサポートするために再発明する必要がありません。EIP-2256は、ウォレットが実装できる標準機能を導入し、すべてのトークン残高を一度に読み込むことを可能にしますが、現在はこれが単一チェーンに限られています。

ウォレットがマルチチェーンを意識し、トークンを一つのチェーンから別のチェーンに移動する方法を知っている場合、ウォレットはアプリケーションに対してユーザーがすぐに使用できるクロスチェーントークンを通知でき、ユーザーがアプリケーションと対話する際に、ウォレットは操作を実行する前に即座にクロスチェーンします。

結論

これで、今後L2間の流動性がどのようによりシームレスに流れるか、そしてウォレットがこれらの新しい技術を使用してブロックチェーンを完全に抽象化し、Ethereumを2020年のように簡単に使用できるようにする方法について、より良い理解が得られたことを願っています。そして、高額な手数料は必要ありません。

Chad Fowler、Alejo Salles、Mike B、Montana Wong、Centauri.ethに感謝します。彼らのフィードバックがこの記事に役立ちました。