TLDR

• Agglayer是Polygon 2.0的核心元件，旨在通過聚合和確保原子跨鏈交易來統一碎片化的區塊鏈。其目標是提供相當於單鏈級別的無縫用戶體驗，解決當前區塊鏈生態系統中的流動性和狀態碎片化問題。
• Agglayer採用一種稱為悲觀證明的新驗證機制，該機制假定所有連接的鏈都是不安全的，最終使用零知識證明來確保跨鏈操作的正確性。
• Agglayer更加简洁高效，旨在实现一种理想的链抽象形式，符合下一代Web3的定义。

1. 源於模塊化時代

1.1 Agglayer介紹

Agglayer是Polygon 2.0的核心元件之一。其名稱中的“Agg”代表聚合，反映了其作為聚合層的作用。從本質上講，它的功能類似於Layerzero和Wormhole等跨鏈互操作性協定，旨在連接碎片化的區塊鏈世界。但是，它們的構造方法不同。簡單來說，傳統的跨鏈互操作性協議類似於建築公司到處建造橋樑，設計和建造橋樑來連接不同的鏈或協定（這對於異構鏈來說可能具有挑戰性）。相比之下，Agglayer的功能更像是一個由交換機制組成的“局域網”，其中連接的鏈可以通過簡單地插入“電纜”（ZK證明）來加入“LAN”來交換數據。與在任何地方建造橋樑相比，它更快、更使用者友好，並提供更好的互操作性。

1.2 共享有效性排序

Agglayer 的概念很大程度上归功于 Umbra Research 对 Shared Validity Sequencing 的设计，该设计旨在实现多个 Optimistic Rollups 之间的原子跨链互操作性。通过共享一个序列器，整个系统可以统一处理多个 Rollups 之间的事务排序和状态根发布，确保原子性和条件执行。

具體的實現邏輯涉及三個組件:

• 跨鏈操作的共享序列器：接收並處理跨鏈交易請求。
• 區塊構建算法:共享時序器構建包含跨鏈操作的區塊,確保它們的原子性。
• 共享欺詐證明：在涉及的Rollups之間實施共享欺詐證明機制，以執行跨鏈操作。

該圖表顯示了當單個序列器被共享時，MintBurnSystemContract的工作過程。

由於當前的Rollups通常支持層1和層2之間的雙向消息傳遞，以及其他特殊的預編譯，Umbra添加了一個簡單的跨鏈系統，包括一個MintBurnSystemContract（Burn and Mint）來補充上述所述的三個組件。

工作流程

1. A 鏈上的燃燒操作：任何合約或外部帳戶都可以調用此操作。成功後，將在燃燒樹中記錄。
2. 在Chain B上的鑄幣操作：在成功執行後，序列記錄這一點在鑄幣樹中。

不變量和一致性

Merkle根一致性：Chain A上的burnTree的Merkle根和Chain B上的mintTree的Merkle根必須匹配，確保跨鏈操作的一致性和原子性。

在這個設計中，Rollup A 和 B 共享單個序列器。這個共享的序列器負責將兩個 Rollup 的交易批次和狀態根發佈到以太坊。這個共享的序列器可以是集中式的，就像大多數當前的 Rollup 序列器一樣，也可以是去中心化的，類似於 Metis 的方法。系統中的關鍵點是，共享的序列器必須將兩個 Rollup 的交易批次和狀態根發佈到 L1 上的單個交易中。

共享序列器接收交易並為A和B構建區塊。對於A上的每筆交易，序列器會檢查它是否與MintBurnSystemContract互動。如果交易成功與burn函數互動，序列器將嘗試在B上執行相應的mint交易。如果mint交易成功，序列器將包括A上的burn交易和B上的mint交易；如果mint交易失敗，序列器將排除這兩筆交易。

簡而言之，該系統是現有區塊構造算法的直接擴展。序列器執行交易，並有條件地將一個Rollup中觸發的交易插入到另一個Rollup中。在主鏈上進行欺詐證明驗證時，只需確保Chain A上的burn和Chain B上的mint的正確性（即Merkle根一致）。在這種情況下，多個Rollups的行為就像單一鏈一樣。與單一Rollup相比，這種設計提供了更好的分片支持、應用主權和互操作性。然而，缺點包括增加節點的驗證和排序負擔，以及由於利潤分配和Rollup自治性考慮，採用的可能性較低。

1.3 Agglayer的核心組件

Agglayer在引入更有效的改進和兩個關鍵組件——統一橋接和悲觀證明的同時，整合了上述解決方案。

統一橋樑: 統一橋樑的工作流程包括收集和聚合所有連接鏈的狀態到聚合層，然後生成一個統一的證明到以太坊。這個過程包括三個階段的狀態: 預確認(允許在臨時狀態假設下進行更快的交互)，確認(驗證提交的證明的有效性)，和最終確認。最終，這個證明可以驗證所有連接鏈的交易有效性。

悲觀證明：將Rollups連接到多鏈環境引入了兩個主要問題：1. 引入不同的驗證者和共識機制使安全性變得複雜；2. 樂觀Rollup提款需要7天的時間。為了解決這些問題，Polygon引入了一種稱為悲觀證明的新型零知識證明方法。

悲观证明的理念是假设与 AggLayer 相连的所有区块链都可能以恶意行为，并对所有跨链操作进行最坏情况的假设。然后，AggLayer 使用零知识证明来验证这些操作的正确性，确保即使存在恶意行为，跨链操作的完整性仍然保持完好。

1.4 功能

在此方案下，可以實現以下功能：

• 原生代幣：通過使用統一橋，聚合層中的資產都是原生資產。沒有包裝的代幣，跨鏈交易也不需要第三方信任來源，使流程無縫。
• 統一流動性：所有連接鏈的TVL（總鎖定價值）是共享的，可稱為共享流動池。
• 主權：與上述樂觀的Rollup方法相比，通過共享的序列器實現互操作性，Agglayer具有更好的主權。 AggLayer與共享序列器和第三方DA解決方案兼容。 連接的鏈甚至可以使用其本地代幣作為gas。
• 更快：与上述乐观的 Rollup 方法不同，Agglayer 不需要等待7天进行跨链交易。
• 安全性: 悲觀證明只接受正確的行為。此外，它們確保沒有鏈可以提取超過存款金額的資金，從而保護聚合層的共享資產池。
• 低成本：與匯總層連接的鏈越多，支付給以太坊的驗證費用就越低，因為這些成本是共享的。聚合層不收取額外的協議費用。

2. 跨鏈解決方案

2.1 為什麼跨鏈如此困難？

正如之前所提到的，Agglayer的目標與跨鏈協議的目標相一致。但哪一個更優越呢？在進行比較之前，我們需要了解兩個問題：1. 為什麼跨鏈如此困難？2. 有哪些常見的跨鏈解決方案？

與著名的區塊鏈三難困境一樣，跨鏈協定也面臨著互操作性三難困境。由於去中心化的基本前提，區塊鏈本質上是無法接收外部信息的狀態機。儘管AMM和預言機填補了DeFi的一些空白，但跨鏈協定面臨著更複雜的挑戰。在某些方面，我們永遠無法真正從原始鏈中提取任何真正的代幣，從而導致各種包裝的代幣，如xxBTC和xxETH。然而，這種方法是有風險和中心化的，因為真正的BTC和ETH必須鎖定在原始鏈上的跨鏈橋接合約中，而整個跨鏈設計可能會面臨資產差異、不同虛擬機導致的協定不相容、信任問題、雙花問題和延遲問題等問題。為了提高效率和成本效益，大多數跨鏈解決方案仍然依賴於多重簽名錢包。這就是為什麼我們今天仍然經常聽到跨鏈橋故障。

現在，讓我們從更低的層面更仔細地看一下這個問題。根據Connext創始人Arjun Bhuptani的說法，跨鏈協議只能優化以下三個關鍵屬性中的兩個：

• 無信任：不依賴任何中心化信任實體，提供與底層區塊鏈相同的安全級別。用戶和參與者不需要信任任何中介機構或第三方來確保交易的安全性和正確執行。
• 可擴展性: 該協議可以輕鬆應用於任何區塊鏈平台或網絡，而不受特定技術架構或規則的限制。這使得互操作解決方案可以支持多種區塊鏈生態系統，而不僅僅是少數特定網絡。
• 可推广性：該協議可以處理任何類型的跨領域數據或資產轉移，不僅限於特定的交易類型或資產。這意味著不同的區塊鏈可以通過橋樑交換各種類型的信息和價值，包括但不限於加密貨幣、智能合約調用和其他任意數據。

早期的跨鏈橋分類通常是基於像Vitalik Buterin這樣的人物，他將跨鏈技術分為三種類型：哈希時間鎖、見證驗證和中繼驗證（輕客戶驗證）。後來，Arjun Bhuptani將跨鏈解決方案重新分類為本地驗證（無信任+可擴展性）、外部驗證（可擴展性+通用性）和本地驗證（無信任+通用性）。這些驗證方法基於不同的信任模型和技術實現，以滿足各種安全性和互操作性需求。

原生驗證橋接:

本地驗證橋樑依賴源鏈和目標鏈的共識機制，直接驗證交易的有效性。這種方法不需要額外的驗證層或中介。例如，一些橋樑可能使用智能合約在兩個區塊鏈之間直接創建驗證邏輯，允許它們通過自身的共識機制確認交易。這種方法增強了安全性，因為它直接依賴參與鏈的固有安全機制。但是，這種方法在實施上可能更加技術複雜，並且並非所有區塊鏈都支持直接本地驗證。

外部驗證橋樑：

外部驗證的橋樑使用第三方驗證者或驗證者集群來確認交易的有效性。這些驗證者可能是獨立節點、財團成員或在源頭和目標鏈之外運作的其他類型參與者。這個方法通常涉及由外部實體執行的跨鏈消息傳遞和驗證邏輯，而不是由參與的區塊鏈直接處理。外部驗證允許更廣泛的互通性和靈活性，因為它不受特定鏈的限制，但引入了一個額外的信任層和潛在的安全風險。儘管存在著中心化風險，外部驗證是最主流的跨鏈方法，因為它高效、靈活且具有成本效益。

本地驗證的橋樑：

本地驗證的橋接涉及目標鏈驗證源鏈的狀態，以確認交易並在本地執行後續交易。這通常涉及在源鏈上或並行運行目標鏈虛擬機的輕用戶端。本地驗證需要誠實的少數或同步假設，其中委員會中至少存在一個誠實的中繼器（誠實的少數），或者如果委員會失敗，用戶必須自己傳輸交易（同步假設）。本地驗證是最信任最小化的跨鏈通信方式，但成本也高，開發靈活性較低，更適合狀態機相似度較高的區塊鏈，例如乙太坊與L2網路之間或基於Cosmos SDK開發的區塊鏈。

當前跨鏈解決方案[1]

在不同領域做出的妥協導致了各種類型的跨鏈解決方案。除驗證方法外，當前的跨鏈解決方案可以按多種方式進行分類，每種方式採用獨特的方法來實現資產交換、轉移和合約調用。

· 代幣交換：此方法允許用戶在一個區塊鏈上交易某個資產，並在另一個鏈上收到等值的資產。通過利用原子交換和跨鏈自動市場做市商（AMM）等技術，可以在不同鏈之間創建流動性池，以促進不同資產的交換。

·資產橋接：該方法涉及通過智慧合約鎖定或銷毀源鏈上的資產，並通過相應的智慧合約解鎖或鑄造目標鏈上的新資產。根據資產的處理方式，此技術可以進一步分為三種類型：

• 鎖定/鑄造模型: 在此模型中，源鏈上的資產被鎖定，而等值的“橋接資產”被鑄造到目標鏈上。在相反的操作中，目標鏈上的橋接資產被銷毀以解鎖源鏈上的原始資產。
• 燃燒/鑄造模型：在這種模型中，源鏈上的資產被燒毀，並在目標鏈上鑄造出相同數量的等值資產。
• 鎖定/解鎖模式: 這種方法涉及在來源鏈上鎖定資產，並從目標鏈上的流動性池中解鎖相應的資產。這些資產橋通常通過提供收益分享等激勵措施來吸引流動性。

· 本地支付：此方法允許源鏈上的應用觸發使用目標鏈上的本地資產進行支付操作。它還可以基於一鏈上的數據觸發跨鏈支付到另一鏈上。此方法主要用於結算，可以基於區塊鏈數據或外部事件。

· 智能合約互操作性: 這種方法允許源鏈上的智能合約根據本地數據調用目標鏈上的智能合約函數，實現複雜的跨鏈應用，包括資產互換和橋接操作。

· 可編程橋樑：這是一種先進的互操作性解決方案，結合了資產橋接和消息傳遞功能。當資產從來源鏈轉移到目標鏈時，目標鏈上的合約調用可以立即觸發，從而實現各種跨鏈功能，例如放款、資產交換或在目標鏈上將資產存儲在智能合約中。

2.2 Agglayer的未來優勢

讓我們將 Agglayer 與當前的跨鏈協議進行比較，以最具影響力的跨鏈協定 LayerZero 為例。LayerZero通過將要驗證的信任源轉換為兩個獨立的實體（預言機和中繼器）來採用外部驗證的改進版本。這種極簡主義的方法解決了外部驗證的缺陷，使其成為可以執行各種操作的可程式設計橋接解決方案。從邏輯上講，它似乎優雅地解決了所謂的三難困境。從宏大敘事的角度來看，LayerZero有潛力成為整個Web3的跨鏈樞紐，解決模組化時代鏈爆帶來的用戶體驗碎片化、流動性斷裂等問題。這就是為什麼領先的風投公司大量押注此類協定的原因。

然而，現實是什麼？撇開最近關於LayerZero空投操作的爭議不談，讓我們考慮它的發展挑戰。實現連接整個Web3的理想狀態極其困難，而其去中心化性質也值得質疑。在早期的V1版本中，LayerZero的預言機存在被黑客攻擊和潛在惡意行為的風險（Wormhole，它採用行業機構作為監護節點，常常面臨類似的批評）。這些問題只有在V2中引入了分散驗證網絡（DVN）並需要大量的B端資源才得以緩解。

此外，開發跨鏈協議涉及處理異質鏈協議、數據格式、操作邏輯和調用不同智能合約。在Web3中實現真正的互操作性不僅需要個別努力，還需要各種項目的合作。LayerZero的早期用戶可能會記得，它主要支持基於EVM的區塊鏈的跨鏈互動，對其他生態系統的支持有限。這對於Agglayer也是如此，但Agglayer提供了超低延遲和異步互操作性，使其更類似於我們日常使用的互聯網。

總體而言，Agglayer的單鏈式使用聚合方法更簡單，更高效，並且符合當前的模組化趨勢。但是，目前兩者之間並沒有絕對的優勢。跨鏈協定仍然具有流動性更廣、生態系統更成熟、主動性更強的優勢。Agglayer的優勢在於能夠真正聚合競爭對手的第1層和第2層鏈，打破鏈爆時代流動性碎片化和使用者的零和博弈。它允許低延遲多鏈交互、原生鏈抽象和共用流動性池，而無需包裝代幣，為長尾和特定於應用程式的鏈提供了重要機會。

總結一下，Agglayer目前是最具潛力的跨鏈解決方案，類似項目還有Polkadot的“Join-Accumulate Machine”也在開發中。Web3的歷史已經從單一體轉變為模塊化，下一步將朝向聚合。

3. 由Agglayer連接的生態系統

雖然還處於早期階段，Agglayer已經整合了幾個重要的項目。以下是三個值得注意的例子:

3.1 X Layer

X Layer是一個建立在Polygon CDK上的以太坊第二層項目，連接OKX和以太坊社群，使任何人都能參與真正的全球鏈上生態系統。作為一個領先交易所的公鏈，與Agglayer集成將為聚合層內的項目帶來廣泛的流動性。此外，OKX Web3錢包作為常規用戶的訪問層，也可能為Agglayer提供更好的支持。

3.2 聯合

Union 是基於 Cosmos 的零知識基礎建設層，用於一般的消息傳遞、資產轉移、NFT 和 DeFi。它依賴於共識驗證，而不依賴於可信任的第三方、預言機、多重簽名或 MPC。作為一個集成鏈，Union 在聚合層內實現了 EVM 和 Cosmos 生態系統之間的深度連接。通過使用 Union 作為 IBC 網關，它允許連接到 Union，然後再連接到 IBC，從而重新組合兩個本來分散的模塊化生態系統。

3.3 阿斯塔

Astar Network是一個面向日本和全球企業、娛樂和遊戲項目的網絡，致力於推進“Web3”。它利用Polygon和Polkadot的跨虛擬機支持，提供可定制的區塊鏈解決方案。作為Agglayer的第一個完全集成鏈，Astar將直接訪問數十億美元的共享流動性池，實現真正的用戶增長。

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