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Rollup Bridge 介绍(二):Hop Protocol

本篇是 Rollup Bridge 介绍的第二篇,建议先从第一篇 Maker Bridge 看起:

  • 以下所称 L2 皆指 Rollup 而非 Plasma 或侧链

  • 以下所称「资产」和「代币」两个词指的是一样的东西

  • 以下所称「七天」和「Rollup 挑战期」两个词指的是一样的东西

快速跨 Rollup 资产转移

如果你现在要从 Rollup A 把资产搬到 Rollup B,要怎么搬?答案是从 Rollup A 提款至 L1,再从 L1 存款到 Rollup B。所以你要等 Rollup A 的挑战期,然后再等 Rollup B 的存款到账(通常不会很久)才能成功完成跨 Rollup 的资产转移。

图片来源:Steven Wu from imToken Labs

而 Hop protocol 就像是前篇介绍里 fast withdrawl 的例子一样,只是现在流动性提供者是在 Rollup B 上去垫付而不是在 L1。以下会以 fast transfer 来指跨 Rollup 资产转移,以便和 fast withdrawl 做出区分。

从高维来看 Hop protocol 就跟 fast withdrawl 一样简单,流动性提供者承担资产锁住七天的风险及机会成本,收取手续费;使用者支付手续费,换取能快速把资产转移到另一个 Rollup 的服务。

注:Hop protocol 里把流动性提供者称作 Bonder。

而如同 fast withdrawl 例子,如果没有人来垫付你的 fast transfer,你就必须自己走完正常的路线:回到 L1 再进到 Rollup B。

注:Rollup A 和 Rollup B 都支援 Rollup Bridge 的功能也是必要条件,否则无法安全可信地把转账讯息从 A relay 到 B 上。

不过实现 Hop protocol 其实没有这么简单。首先,每一个 Rollup 的提款方式、挑战期以及存款时间都不一样。每一个 Rollup 都需要 Hop protocol 团队去对接。

注:Hop protocol 也可以接上 ZK Rollup,ZK Rollup 因为没有挑战期所以设计会比较不一样,但一样需要团队去对接。

而整个 Hop protocol 的安全性会取决于其所接入的 Rollup 中安全性最低的那个。如果某一个 Rollup(或甚至 Rollup 上面的某一个代币合约)出现漏洞,导致攻击者可以任意凭空印钞,那攻击者就可以马上通过 Hop protocol 来换成其他 Rollup 上的资产。

其实就和跨链桥一样,你的防守范围从一条链变成了多条链上的无数个资产,其安全性不容轻忽。

接下来会介绍一些 Hop protocol 的设计细节

批量处理

如果每一笔 transfer 背后对应的 Rollup A -> L1 -> Rollup B 步骤,流动性提供者都要一笔一笔跑过一次,那会耗费很多 gas。所以 Hop protocol 提供批量处理的功能,流动性提供者可以等待一段时间,收集垫付完的 transfer,再把它们一并处理。

hToken

hToken 是 Hop protocol 的代币,但这个不是治理代币,而且每个代币在 Hop protocol 里都有相对应的 hToken,例如 ETH 有 hETH,DAI 有 hDAI。

为什么需要 hToken?

首先,它能统一代表同一种代币,简化使用介面的复杂度:使用者不需要选择他要换的是 Optimism ETH 还是 Arbitrum ETH,使用者操作的都是 hETH。

其次,Hop protocol 不需要负责维护一个正统代币的清单。任何人都可以在 Rollup 上发行一个 Dai 合约,那 Hop protocol 要怎么知道哪一个才是 Maker 团队部署在 Rollup 上的 Dai 合约?答案是:Hop protocol 不需要知道,它只需要知道 hDAI。(你可能会想:拿到 hDAI 可以干嘛?hDAI 等于 Dai 吗?我们马上就会讲到)

最后,延续上一点。假设今天没有 hDAI,而我要从 Rollup A transfer Dai 到其他 Rollup。Hop protocol 就必须在 Rollup A 上记载 Rollup B C D E … 上的 Dai 合约地址,而且其他 Rollup 也都要依照办理。所以这样全部 Rollup 上总共记载的数目会是 N*N*M(N 是 Rollup 数量,M 是代币数量)。另外,谁有权力决定哪一个 Dai 合约才是正统?

好,那我今天拿到 hDAI 后可以干嘛?答案是拿去 AMM 换成 Dai。我们先不讨论 AMM 从哪里来,因为只要有诱因就会有人建出 hDAI/Dai 的 AMM 交易对并提供流动性。

注:这里的 AMM 指的 L2 上的 AMM。

先介绍 hToken 哪里来:任何人都可以到 L1 的 Hop protocol 合约抵押代币获得 hToken,例如抵押 Dai 获得 hDAI。流动性提供者一定会需要抵押来获得 hToken,因为他们垫付的代币会是 hToken。

接下来,假设使用者要从 Rollup A 把 Dai transfer 到 Rollup B,这过程会包含:

(1) 把 Dai 换成 hDAI、

(2) transfer hDAI 到 Rollup B、

(3) 在 Rollup B 上把 hDAI 换成 Dai

其中 (1) 和 (3) 都会有 Dai/hDAI 互换的需求,有需求自然就会有人愿意提供 Dai/hDAI 流动性来赚取手续费。

图片来源:Steven Wu from imToken Labs

当然,如果你没有被说服为什么需要 hToken,那 hToken 和 AMM 看起来就会像是故意挤出来扒使用者皮的玩法。你可以想想看假设没有 hToken 的话,这个 protocol 的哪些运作流程、使用者介面会长得不一样,会是更好、还是更坏。(或许真的会变得更好?)

最后是一些我想到的可能的问题。

手续费怎么估?如果没有人垫付?

你可能有注意到,这个垫付的模式是你直接申请 transfer 然后等人来垫付,所以你在申请 transfer 时就要写好你愿意支付的手续费是多少,如果你的手续费太低,那下场就会是你要自己跑完 transfer 过程 — 等待七天。

另外一个模式是你和流动性提供者先在链下协议好手续费,然后再送 transfer 申请到 Rollup。但是因为现在是在两条不同 Rollup 上,表示交易不会是原子的:如果你在 Rollup A 上送出了你和流动性提供者协议好的 transfer,结果流动性提供者没有在 Rollup B 上依约垫付给你,你必须要有管道能够在 Rollup B 上证明你在 Rollup A 上和该流动性提供者的 transfer 协议。而这个管道会需要 Rollup B 能够读取到 Rollup A 的交易(因为这样才能以去中心化的方式来证明),这并非做不到,但是考量到其复杂度和带来的效益,可能不太值得。

所以目前这个模式会是比较可行的,但也表示计算手续费这边要小心,避免没有人来垫付,导致使用者要等七天。

另外不同 Rollup 上收取 gas 费用的方式不一样,也是 Hop protocol 团队在设计估算手续费功能需要注意的地方。

Happy case 以外情况的 demo?

目前 Hop protocol 团队提供的 demo 只有 happy case 的 demo,没有 demo 发生没人垫付的情况或是流动性提供者平常在不同 Rollup 间搬运、平衡资产的过程。