自2021年DeFi生态快速发展以来，全球DeFi生态系统的总锁仓量已达到2050亿美元（截至3月18日）。这一惊人的数据背后，是各大公链的强势崛起，侧链技术的不断完善，以及Layer2解决方案的迅猛发展。这一进程极大地推动了多链时代的到来。然而，由于各链的底层技术、基础架构等方面的差异，导致它们的DeFi生态系统相对封闭，形成了一个个“区块孤岛”，资产在各链之间的自由转移和兑换变得困难。
面对这种困境，多链互通已成为行业发展的必然趋势。在这一背景下，跨链桥应运而生，成为DeFi金融生态中备受瞩目的新风口。跨链技术的不断演进，逐步解决了资产跨链难题。如今，跨链桥已经进入较为成熟的阶段，不仅能够高效地在多条链之间实现资产互通，还大大促进了区块链行业的发展和创新探索。
跨链桥整体规模：
根据Dune Analytics的数据监测，截至2023年3月18日，由dune Analytics收录的18个主要的跨链桥的锁仓总额已达到约218.1亿美元，约占DeFi总锁仓额的10.6%。下图所示
图片来源：dune Analytics数据库
从以上ETH跨链桥的锁定总价值（TVL）数据可以看出，在多链并行的时代，跨链桥对于实现代币资产的高效转移显得至关重要。随着不同区块链网络的发展和并行运行，用户对跨链转移的需求日益增加，跨链桥技术在保障资产流动性和链间互操作性方面，发挥了关键作用。
跨链分为两类：数据和资产，本文研究主要对象基于以太坊的资产跨链桥：
Hop Protocol, CrosserFinance和Connext Network
跨链桥作为连接不同区块链网络的工具，能够实现代币资产在两条链之间的转移。即便这些区块链拥有不同的底层架构，跨链桥依然能够提供一种兼容且安全的方式，实现链与链之间的双向互操作，确保资产顺畅、高效地跨链流通。
Hop Protocol
支持链：ETH Arbitrum Optimism Xdai Polygon
支持币种：ETH USDT USDC DAI MATIC
运作机制
HopProtocol 支持以太坊Rollup方案，Hop 跨链比较创新的一点是燃烧原生代币铸造新代币（hoptoken）的模式，并在源链和目标链的流动性都设置了一个做市商AMM。
Lucy 使用 AMM 将她的 Rollup A Canonical ETH 换成 Hop ETH。
Lucy 然后使用 Hop Bridge 将她的 Hop ETH 从 Rollup A 发送到 Rollup B。
当Bonder 为这一转移提供流动性时，Lucy 就会收到 HopRollup B 上的 ETH。
收到的 Hop ETH 可以转换成 Rollup B Canonical ETH，完成转移
在此过程中并不会涉及 layer1 层事务，所以转账速度快速
上图为hop的跨链转移原理图
为了便于理解我们进入用户界面
Hop Protocol 用户界面如下：
从Arbitrum转移100USDC到Optimism，最终可以接收到99.3USDC；Arbitrum上100 USDC可以置换为Optimism上99.97USDC，其中的价差：需要支付LP流动性做市商的报酬，也需要支付额外的0.66USDC的手续费，其中包括给bonder的0.25USDC和交易成本0.41USDC。当然交易成本会随着Layer1的gas fee有少许波动。最终在Optimism上收到99.3USDC，可见其费用相当便宜。
此过程中涉及两个角色Bonder和LP
LP:为AMM提供流动性，可获得部分转账交易费用作为回报，奖励机制驱使提供持续有效的跨链代币转换
Bonder：为白名单节点，他们需要抵押资产来铸造htokens并且验证交易。作为Bonder节点会获得一部分费用作为回报激励即时和正确地发送转移的代币，Bonder作为协议的一部分只能通过提供流动性来加速跨链转移代币。它们无法窃取任何资金，最坏的情况下当Bonder离线时，只会大大延缓代币转移速度
目前可以为在 Polygon 上AMM 的 MATIC/hMATIC和WETH/hETH池提供流动性并完成LP质押，除了赚取交易费之外，还可获得额外的 $MATIC 作为激励奖励。
还需要指出的一点：Hop 是一种经过本地验证的机制，用于跨rollups方式发送代币,Hop 利用现有的传递桥 (AMB) 在链之间发送资金，Hop 对 AMB （传递桥）的依赖意味着如果不存在与外部验证系统具有相同信任模型的 AMB，则需要创建一个。在处于optimistic rollup的情况下，Hop 在一天后通过rollup方式传递信息，而不是等待完整的 7 天，这也降低了整个过程的安全性
HOP Protocol优势：
易于操作，交换转移速度快，整个过程只发生一次资产的转移。
可扩展性强，在EVM兼容的链上能很好地运作。
劣势：
支持的Layer 2层有限， 目前非Rollup的Layer2方案并不兼容。
bonder白名单机制，数量有限。如果交易当时bonder不可用，使整个交易变慢。
资金使用效率比较低下，一次交易需要在两个AMM中锁定大量流动性
CrosserFinance
支持链：ETH Zksync Arbitrum Optimism Polygon(实时跨链数据）
支持跨链币种：ETH USDC
以太坊扩容方案 zkSync 的 zkSync V1 钱包已集成 Layer 2 Cross-rollup 桥 CrosserFinance，为资产转移带来了极大费用的降低
图片来源：Crosser官方文档
Crosser 是一个通用跨链桥
能够在高频传输中使用 Optimistic 方案，而无需依赖 Rollups 对智能合约的支持。在低频争议解决中，Crosser 采用了 SPV 技术方案，并利用 Rollups 的安全假设，既保证了跨链操作的安全性，又保持了交易的低成本和高速度。
运作机制
CrosserFinance是一个cross-rollup Layer2桥接器，在CrosserFinance中，有两个角色，Sender 和 Maker。当 Sender 发起转账时，Maker 为其提供流动性。如果 Maker 有不良行为，转账失败，Sender 可以用 Maker 的保证金向合约发起仲裁请求，然后获得超额补偿。
通过 Crosser 跨链资产时，查看区块浏览器的交易日志会发现，资产是发送到一个 Maker 的 EOA 地址，而非合约地址。这也是 Crosser 与其他跨链桥协议的显著区别。
举个例子，假设 Sender 想将资产从 zkSync 转移到 Arbitrum：
1.Maker 在 Crosser 合约中存入 100 USDC 作为保证金，成为该交易的中介（Maker 可赚取转账费用）。
2.转账成功：Sender 从 zkSync 的 EOA 地址发送 100 USDC 到 Maker 在 zkSync 的 EOA 地址。大约几十秒后，Maker 从 Arbitrum 端的 EOA 地址将 100 USDC 转入 Sender 在 Arbitrum 的 EOA 地址，完成转账。
3.转账失败：若 Sender 等待 20 分钟，未在 Arbitrum 端收到资产，交易视为失败。30 分钟到 3 小时后，Sender 可发起仲裁请求，Crosser 合约会利用 Maker 的保证金将 100 USDC 转移给 Sender，并支付额外赔偿，赔偿金额将从 Maker 的保证金中扣除。
协议中Maker的工作原理：
当 Sender 在源网络上将代币发送给 Maker 后，为确保在目标网络接收代币，Maker 需要知道代币的类型、数量，以及目标网络信息。
首先，Maker 在 Crosser 的 MDC 合约中存入支持的代币种类，这一过程会同步更新到 Maker 的客户端。当 Maker 获取到转移代币的类型和数量信息后，便会将其发送到目标链。Crosser 使用 "安全代码" 来记录目标网络，并将安全代码与目标网络的对应关系存储在 MDC 合约中。Sender 在转账金额末尾附加此安全代码，以指示目标网络。
在此过程中Maker会获得MDC合约中预设的一个固定交易费用（0.04%~0.3%），这样Maker会被激励即时和正确地发送转移的代币到目标链
CrosserFinance优势
用户体验：简洁的用户界面设计，快速的转账速度，低油费的花销
安全：保证金合约、仲裁机制和处罚共同保证了 Sender 的资产安全
便宜：转账的总gas费用仅为两条链间转账gas之和，没有合约gas费
快速：转移速度足够快，因为并没有调用合约的独特机制
劣势
目前支持的Layer2有限。
支持的跨链币种很少只有两种ETH和USDC。
Connext Network
支持链：ETH Arbitrum Optimism Polygon BSC xDai Fuse
Avalanche Fantom Moonbeam Moonriver
支持币种： USDT USDC DAI WBTC WETH FEI GRT GTH
运作机制
Connext是一个基于以太坊兼容EVM的Layer2跨链桥，支持链上构建流动性池，并且利用状态通道以实现原子交换，Connext部署了nxtp，实现了跨链信息的内部验证。
Nxtp：由一个使用锁定模式准备和完成交易的简单合约、一个参与定价拍卖并在链之间传递数据的链下Router网络以及一个查找Router并提示链上交易的用户侧 sdk 组成。
nxtp（图片来源：Connext官方文档）
为了便于理解我们进入用户界面
1.竞拍阶段（Route Auction）：输入100USDC从Polygon链转移到Arbitrum链，等待协议内部确认Router(竞拍参与方）竞拍选出最佳竞价及路线，完成竞拍阶段，此时用户界面会显示出转移大概手续费和接收到的数量
2. 准备阶段（Prepare）：100USDC被提交给交易管理合约，合约将要转移的资产锁在Polygon上。Router将这笔交易传递给Arbitrum上的交易管理合约，并且锁定一部分竞拍费用
3.完成阶段（Fulfill）：查验到此信息的Router接收用户转移的代币并将该信息提交给交易管理合约以解锁用户在Polygon上的资产并发送到Polygon的钱包地址，并确认router锁定了资金。Router提交相同的签名信息并在Arbitrum上解锁原始金额，完成交易。
以上是 Connext 完成一个跨链行为的内部验证过程，Connext 与Hop，Crosser最大的不同设置了一个跨链内部验证机制结构，设置的这个机制大大提高其整个跨链过程的安全性
内部验证底层架构结构：
图片来源：Connext官方文档
Contracts：为所有网络参与者携带合约，并根据用户提交的数据锁定/解锁资金
Subgraph： 通过缓存链上数据和事件来实现可扩展的查询/响应。
TxService：弹性地试验将交易发送到链
Messaging：通过Prepare阶段，发送消息和侦听消息数据
Router：侦听来自消息服务和subgraph的事件，然后将事务分派到 txService
SDK：在用户端创建拍卖、监听事件并创建交易。
Connext优势
要求Router锁定竞拍价格而不是全部流动性，资金利用效率更高
Connext的内部验证机制，安全性得到大大提高
劣势：Connext底层架构的复杂性，比较难于部署。
三个项目中并没有完美的架构方案，从各个项目的底层构架和发展叙事，Hop 有明确的市场定位，即基于以太坊的通用跨链桥，CrosserFinance依托于Layer2叙事发展建立低油费，高效快速的Layer2通用型跨链桥，Connext的目标：将适用范围从以太坊上扩大到兼容EVM所有链，当然Connext把安全性放在首位，必然会牺牲一些通用性适用范围。
我们相信跨链桥在区块链的未来会变得不可或缺，因为对于多链时代，跨链是刚需，跨链技术的日趋成熟会朝着更加安全、低成本，提高资金效率高方向不断演进发展。
由于本文的篇幅限制，还有众多跨链方案并没有提及，三个跨链桥方案没有普遍适用性。
以上项目信息根据实时数据编写，随着时间的推移，可能会有所变化，阅读时请注意。Hop Protocol运作机制Crosser Finance运作机制Connext Network运作机制
跨链争霸赛：未发币项目桥之战——解读Hop、Crosser与Connext的跨链方案
自2021年DeFi生态快速发展以来，全球DeFi生态系统的总锁仓量已达到2050亿美元（截至3月18日）。这一惊人的数据背后，是各大公链的强势崛起，侧链技术的不断完善，以及Layer2解决方案的迅猛发展。这一进程极大地推动了多链时代的到来。然而，由于各链的底层技术、基础架构等方面的差异，导致它们的DeFi生态系统相对封闭，形成了一个个“区块孤岛”，资产在各链之间的自由转移和兑换变得困难。
面对这种困境，多链互通已成为行业发展的必然趋势。在这一背景下，跨链桥应运而生，成为DeFi金融生态中备受瞩目的新风口。跨链技术的不断演进，逐步解决了资产跨链难题。如今，跨链桥已经进入较为成熟的阶段，不仅能够高效地在多条链之间实现资产互通，还大大促进了区块链行业的发展和创新探索。
跨链桥整体规模：
根据Dune Analytics的数据监测，截至2023年3月18日，由dune Analytics收录的18个主要的跨链桥的锁仓总额已达到约218.1亿美元，约占DeFi总锁仓额的10.6%。下图所示
图片来源：dune Analytics数据库
从以上ETH跨链桥的锁定总价值（TVL）数据可以看出，在多链并行的时代，跨链桥对于实现代币资产的高效转移显得至关重要。随着不同区块链网络的发展和并行运行，用户对跨链转移的需求日益增加，跨链桥技术在保障资产流动性和链间互操作性方面，发挥了关键作用。
跨链分为两类：数据和资产，本文研究主要对象基于以太坊的资产跨链桥：
Hop Protocol, Crosser Finance和Connext Network
跨链桥作为连接不同区块链网络的工具，能够实现代币资产在两条链之间的转移。即便这些区块链拥有不同的底层架构，跨链桥依然能够提供一种兼容且安全的方式，实现链与链之间的双向互操作，确保资产顺畅、高效地跨链流通。
支持链：ETH Arbitrum Optimism Xdai Polygon
支持币种：ETH USDT USDC DAI MATIC
HopProtocol 支持以太坊Rollup方案，Hop 跨链比较创新的一点是燃烧原生代币铸造新代币（hoptoken）的模式，并在源链和目标链的流动性都设置了一个做市商AMM。
Lucy 使用 AMM 将她的 Rollup A Canonical ETH 换成 Hop ETH。
Lucy 然后使用 Hop Bridge 将她的 Hop ETH 从 Rollup A 发送到 Rollup B。
当Bonder 为这一转移提供流动性时，Lucy 就会收到 HopRollup B 上的 ETH。
收到的 Hop ETH 可以转换成 Rollup B Canonical ETH，完成转移
在此过程中并不会涉及 layer1 层事务，所以转账速度快速
上图为hop的跨链转移原理图
为了便于理解我们进入用户界面
Hop Protocol 用户界面如下：
从Arbitrum转移100USDC到Optimism，最终可以接收到99.3USDC；Arbitrum上100 USDC可以置换为Optimism上99.97USDC，其中的价差：需要支付LP流动性做市商的报酬，也需要支付额外的0.66USDC的手续费，其中包括给bonder的0.25USDC和交易成本0.41USDC。当然交易成本会随着Layer1的gas fee有少许波动。最终在Optimism上收到99.3USDC，可见其费用相当便宜。
此过程中涉及两个角色Bonder和LP
LP:为AMM提供流动性，可获得部分转账交易费用作为回报，奖励机制驱使提供持续有效的跨链代币转换
Bonder：为白名单节点，他们需要抵押资产来铸造htokens并且验证交易。作为Bonder节点会获得一部分费用作为回报激励即时和正确地发送转移的代币，Bonder作为协议的一部分只能通过提供流动性来加速跨链转移代币。它们无法窃取任何资金，最坏的情况下当Bonder离线时，只会大大延缓代币转移速度
目前可以为在 Polygon 上AMM 的 MATIC/hMATIC和WETH/hETH池提供流动性并完成LP质押，除了赚取交易费之外，还可获得额外的 $MATIC 作为激励奖励。
还需要指出的一点：Hop 是一种经过本地验证的机制，用于跨rollups方式发送代币,Hop 利用现有的传递桥 (AMB) 在链之间发送资金，Hop 对 AMB （传递桥）的依赖意味着如果不存在与外部验证系统具有相同信任模型的 AMB，则需要创建一个。在处于optimistic rollup的情况下，Hop 在一天后通过rollup方式传递信息，而不是等待完整的 7 天，这也降低了整个过程的安全性
HOP Protocol优势：
易于操作，交换转移速度快，整个过程只发生一次资产的转移。
可扩展性强，在EVM兼容的链上能很好地运作。
劣势：
支持的Layer 2层有限， 目前非Rollup的Layer2方案并不兼容。
bonder白名单机制，数量有限。如果交易当时bonder不可用，使整个交易变慢。
资金使用效率比较低下，一次交易需要在两个AMM中锁定大量流动性
支持链：ETH Zksync Arbitrum Optimism Polygon(实时跨链数据）
支持跨链币种：ETH USDC
以太坊扩容方案 zkSync 的 zkSync V1 钱包已集成 Layer 2 Cross-rollup 桥 Crosser Finance，为资产转移带来了极大费用的降低
图片来源：Crosser官方文档
Crosser 是一个通用跨链桥
能够在高频传输中使用 Optimistic 方案，而无需依赖 Rollups 对智能合约的支持。在低频争议解决中，Crosser 采用了 SPV 技术方案，并利用 Rollups 的安全假设，既保证了跨链操作的安全性，又保持了交易的低成本和高速度。
Crosser Finance是一个cross-rollup Layer2桥接器，在Crosser Finance中，有两个角色，Sender 和 Maker。当 Sender 发起转账时，Maker 为其提供流动性。如果 Maker 有不良行为，转账失败，Sender 可以用 Maker 的保证金向合约发起仲裁请求，然后获得超额补偿。
通过 Crosser 跨链资产时，查看区块浏览器的交易日志会发现，资产是发送到一个 Maker 的 EOA 地址，而非合约地址。这也是 Crosser 与其他跨链桥协议的显著区别。
举个例子，假设 Sender 想将资产从 zkSync 转移到 Arbitrum：
1.Maker 在 Crosser 合约中存入 100 USDC 作为保证金，成为该交易的中介（Maker 可赚取转账费用）。
2.转账成功：Sender 从 zkSync 的 EOA 地址发送 100 USDC 到 Maker 在 zkSync 的 EOA 地址。大约几十秒后，Maker 从 Arbitrum 端的 EOA 地址将 100 USDC 转入 Sender 在 Arbitrum 的 EOA 地址，完成转账。
3.转账失败：若 Sender 等待 20 分钟，未在 Arbitrum 端收到资产，交易视为失败。30 分钟到 3 小时后，Sender 可发起仲裁请求，Crosser 合约会利用 Maker 的保证金将 100 USDC 转移给 Sender，并支付额外赔偿，赔偿金额将从 Maker 的保证金中扣除。
协议中Maker的工作原理：
当 Sender 在源网络上将代币发送给 Maker 后，为确保在目标网络接收代币，Maker 需要知道代币的类型、数量，以及目标网络信息。
首先，Maker 在 Crosser 的 MDC 合约中存入支持的代币种类，这一过程会同步更新到 Maker 的客户端。当 Maker 获取到转移代币的类型和数量信息后，便会将其发送到目标链。Crosser 使用 "安全代码" 来记录目标网络，并将安全代码与目标网络的对应关系存储在 MDC 合约中。Sender 在转账金额末尾附加此安全代码，以指示目标网络。
在此过程中Maker会获得MDC合约中预设的一个固定交易费用（0.04%~0.3%），这样Maker会被激励即时和正确地发送转移的代币到目标链
Crosser Finance优势
用户体验：简洁的用户界面设计，快速的转账速度，低油费的花销
安全：保证金合约、仲裁机制和处罚共同保证了 Sender 的资产安全
便宜：转账的总gas费用仅为两条链间转账gas之和，没有合约gas费
快速：转移速度足够快，因为并没有调用合约的独特机制
劣势
目前支持的Layer2有限。
支持的跨链币种很少只有两种ETH和USDC。
支持链：ETH Arbitrum Optimism Polygon BSC xDai Fuse
Avalanche Fantom Moonbeam Moonriver
支持币种： USDT USDC DAI WBTC WETH FEI GRT GTH
Connext是一个基于以太坊兼容EVM的Layer2跨链桥，支持链上构建流动性池，并且利用状态通道以实现原子交换，Connext部署了nxtp，实现了跨链信息的内部验证。
Nxtp：由一个使用锁定模式准备和完成交易的简单合约、一个参与定价拍卖并在链之间传递数据的链下Router网络以及一个查找Router并提示链上交易的用户侧 sdk 组成。
nxtp（图片来源：Connext官方文档）
为了便于理解我们进入用户界面
1.竞拍阶段（Route Auction）：输入100USDC从Polygon链转移到Arbitrum链，等待协议内部确认Router(竞拍参与方）竞拍选出最佳竞价及路线，完成竞拍阶段，此时用户界面会显示出转移大概手续费和接收到的数量
2. 准备阶段（Prepare）：100USDC被提交给交易管理合约，合约将要转移的资产锁在Polygon上。Router将这笔交易传递给Arbitrum上的交易管理合约，并且锁定一部分竞拍费用
3.完成阶段（Fulfill）：查验到此信息的Router接收用户转移的代币并将该信息提交给交易管理合约以解锁用户在Polygon上的资产并发送到Polygon的钱包地址，并确认router锁定了资金。Router提交相同的签名信息并在Arbitrum上解锁原始金额，完成交易。
以上是 Connext 完成一个跨链行为的内部验证过程，Connext 与Hop，Crosser最大的不同设置了一个跨链内部验证机制结构，设置的这个机制大大提高其整个跨链过程的安全性
内部验证底层架构结构：
图片来源：Connext官方文档
Contracts：为所有网络参与者携带合约，并根据用户提交的数据锁定/解锁资金
Subgraph： 通过缓存链上数据和事件来实现可扩展的查询/响应。
TxService：弹性地试验将交易发送到链
Messaging：通过Prepare阶段，发送消息和侦听消息数据
Router：侦听来自消息服务和subgraph的事件，然后将事务分派到 txService
SDK：在用户端创建拍卖、监听事件并创建交易。
Connext优势
要求Router锁定竞拍价格而不是全部流动性，资金利用效率更高
Connext的内部验证机制，安全性得到大大提高
劣势：Connext底层架构的复杂性，比较难于部署。
三个项目中并没有完美的架构方案，从各个项目的底层构架和发展叙事，Hop 有明确的市场定位，即基于以太坊的通用跨链桥，Crosser Finance依托于Layer2叙事发展建立低油费，高效快速的Layer2通用型跨链桥，Connext的目标：将适用范围从以太坊上扩大到兼容EVM所有链，当然Connext把安全性放在首位，必然会牺牲一些通用性适用范围。
我们相信跨链桥在区块链的未来会变得不可或缺，因为对于多链时代，跨链是刚需，跨链技术的日趋成熟会朝着更加安全、低成本，提高资金效率高方向不断演进发展。
由于本文的篇幅限制，还有众多跨链方案并没有提及，三个跨链桥方案没有普遍适用性。
以上项目信息根据实时数据编写，随着时间的推移，可能会有所变化，阅读时请注意。
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