LayerZeroとは　オムニチェーン相互運用性プロトコル

投稿日：2022年4月1日

▼目次

現在のクロスチェーンの課題
LayerZeroの仕組みと解決

■ 現在のクロスチェーンの課題

クロスチェーンブリッジとメッセージングを行うには、既存の方法としては2つの大きなカテゴリに分類されます。1つ目はコンセンサス形成ミドルチェーンで、チェーン間でメッセージを検証および転送することです。2つ目は、ライトノードをチェーン上で実行することです。
それぞれの簡単な仕組みは以下の通りです。

ミドルチェーン

ミドルチェーンは、チェーン間でメッセージを受信、検証、および転送します。このモデルでは、ミドルチェーンにすべてのメッセージへの完全な署名権限が付与され、単一障害点になります。コンセンサスが破損した場合、すべてのチェーンですべての流動性が即座に盗まれる可能性があります。

オンチェーンライトノード

オンチェーンライトノードは、反対側のチェーン上の各ペアワイズチェーンのすべてのブロックヘッダーを受信して検証します。メッセージを含むトランザクションプルーフは、ブロックヘッダーに対してチェーン上で転送および検証されます。これは、チェーン間でメッセージを送信するための最も安全な方法です。残念ながら、イーサリアムでオンチェーンライトノードを実行するのは、ペアワイズチェーンごとに1日あたり数千万ドルの費用がかかる最も高価なものでもあります。

Ultra Light Node（LayerZeroの仕組み）

オンチェーンライトノードは安全ですが、非常に高価となります。ミドルチェーンは安価ですが、安全性は低くなります。

ウルトラライトノード（ULN）の紹介。ミドルチェーンの費用対効果を備えたライトノードのセキュリティです。これは、オンチェーンライトノードと同じ検証を実行することで実現されます。ただし、すべてのブロックヘッダーを順番に保持する代わりに、ブロックヘッダーは分散型オラクルによってオンデマンドでストリーミングされます。

■　LayerZeroの仕組みと解決

LayerZeroは、ULNを実行するユーザーアプリケーション（UA）の構成可能なオンチェーンエンドポイントです。LayerZeroは、オンチェーンエンドポイント間でメッセージを転送するために、OracleとRelayerの2つのパーティに依存しています。UAがチェーンAからチェーンBにメッセージを送信すると、メッセージはチェーンAのエンドポイントを経由してルーティングされます。エンドポイントは、UAが指定したOracleとRelayerにメッセージとその宛先チェーンを通知します。OracleはブロックヘッダーをチェーンBのエンドポイントに転送し、Relayerはトランザクションプルーフを送信します。プルーフは宛先チェーンで検証され、メッセージは宛先アドレスに転送されます。

セキュリティプロパティ

オラクルとリレイヤーの間の責任を分割する際に、LayerZeroは、確立されたオラクル（ChainlinkとBand）のセキュリティプロパティを活用し、オープンリレーシステムを介してセキュリティのレイヤーを追加します。これは一見小さな違いに見えるかもしれませんが、その意味は非常に深いものです。まず、これは、この新しいネットワークの最悪の場合のセキュリティが、オラクルと同じくらい安全になることを意味します。オラクルとしてChainlinkを使用している場合でも、システム内の悪意のあるアクションは、最初にChainlink DONを打ち負かすことができることを前提としています（簡単な作業ではありません）。オラクルのコンセンサスが壊れている場合でも、リレイヤーが積極的に共謀している必要があります。たとえば、Oracle Aのコンセンサスが破損し、Relayer Aが共謀している最も極端なケースでは、およびRelayerA.Relayer BZを使用する、独自のRelayerを実行する、またはOracleBZを使用するすべてのユーザーアプリケーションは完全に影響を受けません。これは、前述のミドルチェーンシステムからのリスクモデルの観点から見た大規模な変革です。

ユースケース

今日、クロスチェーンメッセージングはブリッジングと同義ですが、単にアセットをブリッジするだけでなく、LayerZeroでできることはたくさんあります。LayerZeroは、クロスチェーン{状態の共有、ブリッジング、貸し借り、スワップ、ガバナンス}などを可能にします。

状態共有

SushiSwapは12の異なるチェーン上に存在し、各インスタンスはサイロ化されたエコシステムで実行されます。状態をメインのイーサリアムインスタンスと同期する場合は、ワームホール、レインボーブリッジ、ポリゴンネットワークブリッジ、アバランチブリッジなどを使用するためのコードを作成する必要があります。最終的には、11の固有のインターフェイスと11のコードを含む11セットのコードが作成されます。さまざまなセキュリティプロパティ。橋と新しいL1/L2の生態系は絶えず流動的であるため、これは手に負えない提案になります。

LayerZeroを使用する場合、SushiSwapには、すべてのクロスチェーンペアに対して単一のインターフェイスとコードベースがあります。送信機能と受信機能を実装するだけで済みます。送信は宛先チェーンのメッセージを形成することで構成され、受信は単にそのメッセージを解釈します。

統一流動性ブリッジ

今日のブリッジは、流動性プロバイダー（LP）を引き付けるために競争し、ブリッジとそれらの個々のペアワイズプールの間の流動性を断片化します。LPは、接続されているすべてのチェーンに資産の流動性を提供する1つのプールを用意する代わりに、1つのチェーンに接続する単一のプールを選択する必要があります。LayerZeroは、ブリッジングの聖杯を可能にします。つまり、ソースチェーンでのファイナリティが保証された、すべてのチェーンにわたる統一された流動性です。つまり、ユーザーがアセットをチェーンAからチェーンBに転送すると、ユーザーはチェーンBのアセットが保証され、LPプロバイダーは、ソースチェーンに関係なく、チェーンBへのすべての着信トランザクションから料金を受け取ります。

スワップ

既存のAMMをラップして、既存のコードを変更することなく、あるアセットから別のアセットへのクロスチェーンスワップを実行できます。ユーザーは、ソースチェーンからの1つのトランザクションで、イーサリアムのETHからSOLソラナにスワップできます。

貸し借り

現在、ユーザーがチェーンAにお金を持っているが、チェーンBで農業をしたい場合、ユーザーはチェーンAで担保を取り、借り入れ、ブリッジ（料金）、スワップ（料金）、宛先チェーンでのファーム、スワップバック（料金）を行う必要があります。、ブリッジバック（手数料）、ローンの返済、および無担保。LayerZeroを使用すると、チェーンAで担保を設定し、宛先チェーンで借り入れ、ファームを実行し、返済することができ、担保のロックが解除されます。4つのブリッジングとスワッピングの料金をスキップします。