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详解 Conflux 资产跨链桥梁 ShuttleFlow 协议

直通车 2020-03-26
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2019 年,DeFi 开放式金融凭借比传统金融更为公开透明及更高效率的资金流动性和更具诱惑力的存贷利率,吸引了大量投资者的目光,成为数字货币应用层最受瞩目的赛道。

一、背 景

2019 年,DeFi 开放式金融 (下文简称 DeFi) 凭借比传统金融更为公开透明及更高效率的资金流动性和更具诱惑力的存贷利率,吸引了大量投资者的目光,成为数字货币应用层最受瞩目的赛道。

随着投资者将资产纷纷跨链到 Ethereum 网络上参与 DeFi 生态,各式各样的 DeFi 产品也相继推出。截至 2019 年底,Ethereum 上 DeFi 生态锁定总价值增至 6.516 亿美元。得益于 MakerDao、Compound 等知名 DeFi 平台的蓬勃发展,Ethereum 正在诞生一个全新的数字金融体系雏形。

与此同时,由于目前大多 DeFi 应用建立在 Ethereum 上,DeFi 的发展也深受 Ethereum 上有限的资产和较低性能限制,无法大规模应用。

2020 年 3 月,一系列黑天鹅事件,让比特币、以太坊等主流数字货币暴跌,Ethereum 上的 DeFi 生态由于 Ethereum 的性能瓶颈触发了一系列吊诡事件,让本就薄弱的 DeFi 市场大受挫败与质疑。这次意外事件,加速了社区用户对高性能底层设施的需求。


除此之外,缺乏优质资产也成了 DeFi 的发展瓶颈。众所周知,BTC 是市值最大的数字货币资产。目前,比特币有着 1000 多亿美元的市值,是以太坊市值的 8 倍左右。为了近一步引入比特币的流量以扩大生态,以太坊上的应用只能通过将比特币等主流币种跨链过来进行交易,以通证化的形式将其他公链的资产引入以太坊的生态。然而,以太坊上的跨链资产大多饱受发行机构良莠不齐,单一背书下发行规模极其有限等问题的困扰,不但会使 DeFi 的增速受限,还会让 DeFi 在极端情形下面临生死攸关的流动性危机。

Ethereum 2.0 还在路上,PoS 机制下是否能经历安全性的考验还有待考证,就在 DeFi 备受质疑的「至暗时刻」,高性能、高安全性的 Conflux 初露峥嵘。为了促进 DeFi 生态发展,Conflux 技术团队开发了名为「ShuttleFlow」的资产跨链协议,该协议将为用户提供更加安全、高效、便捷的资产跨链桥梁。Shuttle,意为穿梭,Flow,意为流水,寄托了让跨链资产如流水般通过 Conflux 的资产跨链桥梁在各个公链之间自由通行的美好愿景。


二、现有跨链方案

由于比特币,以太坊等公链彼此相互独立,链上的资产无法直接流通进行撮合交易。现有的解决方案主要有两种,即跨链原子交换与跨链原子映射。

跨链原子交换是通过哈希时间锁定合约执行,交易方必须在规定时间内完成交易并提供交易私钥。这种交易方式虽然安全,但是需要交易双方同时在线,确认时间耗费较长,对普通的小额交易不够友好。

跨链原子映射是将一条链的资产锁定,同时 1:1 铸造等量资产到另外一条链上,实现在另外一条链上资产之间的快速撮合。以 BTC 为例,目前以太坊上已有多家发行方用此方案铸造出 ERC20 BTC。如 wBTC, tBTC, imBTC, hBTC 等。

Conflux ShuttleFlow 将选择跨链原子映射的方式完成跨链资产映射。


三、资产跨链桥梁 Conflux ShuttleFlow

Conflux ShuttleFlow 将联合 Conflux 生态的重要参与者,包括知名的钱包、托管商和去中心化交易平台等合作伙伴,形成跨链资产托管联盟(以下简称「联盟」),以 2/3 多签的方式完成跨链资产映射,构成在 Conflux 上的跨链资产的一级发行和承兑。

以 BTC 为例,用户将 BTC 转入指定的该用户 BTC 收款钱包,联盟自动监听到该铸币请求后,通过多签的形式,在 Conflux 上发行 1:1 锚定 BTC 的 cBTC,提供铸币和承兑服务,同时给该用户铸币 cBTC 到指定的 Conflux 钱包地址。


具体解决方案如下:

在 Bitcoin 上创建一个多签账户用来锁住铸造 cBTC 所需抵押的 BTC。在 Conflux 上,部署一个智能合约用来管理和记录 cBTC 的铸造和承兑。这个多签的 BTC 账户和 c


BTC 的智能合约均由以上所说的联盟的成员共同管理。每个成员运行一个联盟节点。该节点负责监听验证 Bitcoin 和 Conflux 链上的事件,以及提交事件发生后对应的交易操作。

联盟多签的铸币承兑流程:


铸币流程



1. 某个联盟成员的 Bitcoin 账户 A 在 Bitcoin 上向联盟的多签 BTC 账户提交一个交易,提出铸币请求「铸造 x 个 cBTC 到 Conflux 账户 B」,在此交易中 A 需要实际打入 x 个 BTC 到多签 BTC 账户。其中,Conflux 账户 B 的信息将存放在 Bitcoin 交易的 op_return 里(上限 83 bytes)。

2. 联盟节点监听到 Bitcoin 上多签账户内的铸币请求。

3. 联盟节点监听到请求后,对请求进行验证:
3.1. 等待对应交易在 Bitcoin 上完成确认达到 finality,x 个 BTC 确认到账。
3.2. 检查 op_return 中写明的目标账户地址 B 是合法地址,如果地址不合法,可以申请退款,联盟联签后原路返还 x 个 BTC 到 A;或者申请更新地址,新地址合法的话,按正常联签流程继续。

4. 若铸造请求验证无误,联盟节点对 Conflux 上的铸币操作「铸造 x 个 cBTC 到 Conflux 账户 B」进行签名并广播给其它联盟节点。

5. 各个联盟节点都独立收集签名:


5.1. 当某联盟节点收到大于 2/3 的节点对该操作的签名,就将该操作及收到的签名提交到 Conflux 上的 cBTC 智能合约中执行铸币操作,重复提交直接忽略。
5.2. 合约执行铸币操作后,x 个 cBTC 会自动增发到 Conflux 账户 B。


承兑流程



1. 某个联盟成员的 Conflux 账户 B 向 cBTC 智能合约提交一个交易,提出承兑请求「承兑 x 个 BTC 到 Bitcoin 账户 A」,此交易中 B 需要向该智能合约实际转入 x 个 cBTC,转入的 x 个 cBTC 将会直接被销毁。其中,Bitcoin 账户 A 的信息在请求参数中指明。

2. 联盟节点监听到 Conflux 上 cBTC 合约内的承兑请求。

3. 联盟节点监听到请求后,等待对应交易在 Conflux 上完成确认达到 finality,x 个 cBTC 确认销毁。

4. 若承兑请求验证无误,联盟节点对 Bitcoin 上的承兑操作「承兑 x 个 BTC 到 Bitcoin 账户 A」进行签名并广播给其它联盟节点。

5. 各个联盟节点都独立收集签名:


5.1. 当某联盟节点收到大于 2/3 的节点对该操作的签名,就将该操作及收到的签名提交到 Bitcoin 上的多签账户中执行承兑操作,重复提交直接忽略。

5.2. 多签账户执行承兑操作后,x 个 BTC 会自动承兑到 Bitcoin 账户 A。


四、一键式资产跨链体验适配多应用场景

用户对跨链资产的需求一般和场景挂钩,如 DEX 的交易场景和 Lending 的借贷场景,这就需要用户先将资产跨链,然后将资产充值到对应的场景中使用。这个过程需要用户理解中间资产的存在,如 wBTC 等等,认知门槛高而且操作路径较长。

ShuttleFlow 协议通过独创的多场景资产跨链收款地址,将用户资产跨链操作和 DApp 内操作两步合一步,进行一键式封装,让普通用户无需感知资产跨链的中间过程,实现「转账即跨链,跨链即体验」。




以使用 Conflux 链上的 DEX 去中心化交易所的应用场景为例。如果用户想要使用 Conflux 链上的去中心化交易所,不用经历从中心化交易所转入 Conflux 链上的钱包,再由钱包授权并转入去中心化交易所等多重繁缛复杂的步骤。只需从 DEX 应用端获取定制收款地址,从中心化交易所/其他链上的钱包直接提币到该地址,便能在 DEX 账户中即刻收款多签铸币,实现一键式完成资产跨链,并支持直接进行交易。在用户一键充值的过程中,跨链联盟已经完成了多签铸币到用户 DEX 账户的行为,让用户在享受高安全性的同时,拥有不亚于中心化交易所的使用体验。


五、冷热钱包体系—为资产安全加锁

Conflux 将与知名的钱包方、托管商和去中心化交易平台等多家机构一起做跨链资产的发行承兑方,为资产增加多重保险,让资产更加安全可靠。针对每一个币种的铸币过程将会涉及用户收款钱包和联盟托管钱包。ShuttleFlow 会自动将用户向收款钱包的资产转入联盟托管钱包。所有人都可以公开审计并追溯所有跨链资产的铸造和销毁过程,确保每一笔跨链资产都对应着同等价值的原链资产。


为了近一步确保资产安全,联盟托管钱包将会分为冷钱包和热钱包两种管理模式,为资产安全性双重加锁。ShuttleFlow 将为联盟多签铸币和承兑的金额设置上下界:每天检查一次上界,如果热钱包里的资产高于上界,则自动将超出部分转移到更为安全的冷钱包保管,提升安全性;实时检查下界,如果热钱包里的资产低于下界,则会提醒联盟成员发起多签将冷钱包里的资产转移一部分到热钱包。


六、ShuttleFlow 联盟治理模式

ShuttleFlow 联盟生态中每个联盟成员将会独立维护一个联签节点,并自行保管多签授权私钥。Conflux 力争通过以下方式实现联盟生态的高效治理:


定向邀请制:联盟成员将会以定向邀请制形式确定,以和 Conflux DeFi 生态强绑定的高信誉合作伙伴为主,上限为 11 人。为了让生态快速成长,Conflux 基金会将会为早期加入联盟的成员提供期权奖励。

早期阶段治理:早期联盟生态存在多种议案需要决策,如联盟成员的迭代,新币种的支持,以及各种参数如提现手续费等等。由于早期业务随市场变化迭代会较为频繁,为了缩短决策链条快速推进业务,Conflux 基金会将会在链下组织联盟成员共识会,进行提案决议。

稳定阶段治理:随着生态发展成熟,在跨链联盟业务稳定后,跨链联盟将会构建合法的 Cross Chain Alliance DAO,由 DAO 来治理 ShuttleFlow 联盟生态。联盟成员自治后,可自行协调开发资源,甚至决策如何控制风险等等,并会从生态服务中受益。

七、ShuttleFlow 发展规划

ShuttleFlow 是 Conflux 网络上 DeFi 生态发展的重要一环,也是整个 DeFi 生态的资产流入口。Conflux 网络及生态将于 4 月中下旬启动第一阶段进程,基于 Conflux 去中心化交易所协议 BoomFlow 开发的首款去中心化交易应用将于 Conflux 网络的第一阶段启动后开始试运营。ShuttleFlow 将和基于 Conflux BoomFlow 协议的 DEX 共同启动。

目前 ShuttleFlow V1.0 已开发完成,正在进行审计,并计划于审计结束后开源。之后会继续研发 ShuttleFlow V2.0,并支持更多公链和其上资产协议。

毫无疑问,ShuttleFlow 上支撑的跨链资产有着广泛的应用场景,这些跨链资产不仅可以直接进入 Conflux 链上 DEX 和其他 DeFi 产品作为优质的流动性资产,在下一步的计划中亦将支持更多的公有链,支撑多条公有链上的资产互相跨链操作,成为通用的跨链资产。Conflux 网络上 DeFi 的生态蓝图不仅限于依托 Conflux 网络的发展,而是希望拓展到多条公有链上的去中心化交易平台,在保障资产安全的情况下增强整个区块链世界中的数字资产流动性。

我们深知 DeFi 市场还很年轻,Conflux 已经播下一粒种子,我们希望携手更多愿意扩展跨链资产蓝图的伙伴,为 DeFi 提供更多应用场景及更优质的资产,与 Conflux 共同耕耘,让这颗 DeFi 的种子最终成长为参天大树。

律动 BlockBeats 提醒,根据银保监会等五部门于 2018 年 8 月发布《关于防范以「虚拟货币」「区块链」名义进行非法集资的风险提示》的文件,请广大公众理性看待区块链,不要盲目相信天花乱坠的承诺,树立正确的货币观念和投资理念,切实提高风险意识;对发现的违法犯罪线索,可积极向有关部门举报反映。    

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