Quelle: LayerZero

Einführung

Die Cross-Chain-Kommunikation bezieht sich auf die Fähigkeit unabhängiger Blockchain-Netzwerke, Daten und Vermögenswerte in einer sicheren, überprüfbaren und effizienten Weise auszutauschen. Diese Fähigkeit ermöglicht es dezentralen Anwendungen (dApps) und Smart Contracts auf einer Blockchain, mit denen auf anderen Chains zu interagieren. Traditionelle Brückenlösungen verlassen sich oft auf zentralisierte oder halbzentralisierte Vermittler. Diese Vermittler führen zu einzelnen Fehlerpunkten, die Benutzer und Protokolle historisch betrachtet Risiken ausgesetzt haben, wie zahlreiche dokumentierte Exploits belegen.

LayerZero ist ein Omnichain-Nachrichtenprotokoll, das sichere Cross-Chain-Kommunikation ermöglicht. Eine seiner Kernfunktionen sind die Dezentralen Verifizierer-Netzwerke (DVNs), die die Verantwortung der Nachrichtenverifizierung auf eine Reihe unabhängiger Knoten verteilen und die Abhängigkeit von einer einzelnen Partei verringern.

In einem Bemühen, diese Architektur weiter zu stärken, arbeitet LayerZero mit EigenLayer zusammen, um ein Kryptoökonomisches DVN-Framework zu entwickeln. Dieses Framework ermöglicht es DVNs, Sicherheit von Stakern auf EigenLayer zu beziehen, indem dezentrale Verifizierungsmechanismen mit kryptoökonomischen Anreizen kombiniert werden.

Was sind dezentrale Verifizierernetzwerke DVNs?

Dezentralisierte Verifizierernetzwerke (DVNs) sind Systeme, die darauf ausgelegt sind, die Richtigkeit von Daten, Ereignissen oder Berechnungen auf dezentrale Weise zu überprüfen und zu bescheinigen. Sie bestehen aus mehreren unabhängigen Entitäten, bekannt als Verifizierer, die gemeinsam die Gültigkeit von Off-Chain- oder Cross-Chain-Informationen prüfen, bevor sie On-Chain akzeptiert werden.

In LayerZero v2 ersetzen DVNs das feste Sicherheitsmodell "Oracle + Relayer", das in v1 verwendet wurde. Diese Verschiebung führt zu Modularität und benutzerdefinierter Sicherheit und ermöglicht es Entwicklern, DVNs basierend auf ihren spezifischen Vertrauensannahmen, Leistungsanforderungen und Kosteneinschränkungen auszuwählen.

Quelle: LayerZero

Dezentralisierte Verifikator-Netzwerke (DVNs) sind dafür verantwortlich, Nachrichten zu überprüfen, die von Anwendungen unter Verwendung des Netzwerks über Ketten gesendet werden. Jede Anwendung, die auf LayerZero erstellt wurde, kann einen Sicherheitsstapel konfigurieren, der aus mehreren erforderlichen und optionalen DVNs besteht, um die payloadHash zu überprüfen, der für die Integrität der Nachrichten aussendet. In der LayerZero-Architektur ist der Payload-Hash ein kryptografischer Hash des Nachrichten-Payloads, der als eindeutiger digitaler Fingerabdruck für die Nachricht fungiert. Wenn eine Nachricht unter Verwendung von LayerZero über Ketten gesendet wird, stellt dieser Hash sicher, dass der Nachrichteninhalt während des Transports unverändert bleibt. Dezentralisierte Verifikator-Netzwerke (DVNs) überprüfen diesen Hash, um die Integrität der Nachricht zu bestätigen, bevor sie auf der Zielkette akzeptiert wird.

Als ein erlaubnisloses Protokoll ermöglicht es LayerZero jeder Entität, ein DVN zu erstellen oder einen DVN-Adapter zu entwickeln, sofern ihr Verifizierungsschema die Integrität des Nutzlast-Hashes einer Nachricht bestätigen kann. Diese Offenheit führt zu einer vielfältigen Auswahl an DVNs, darunter solche, die zk-Technologie, Zwischenketten, Konsortium-Unterzeichner und Drittanbieter-Brücken nutzen. Im Oktober 2024 gibt es 35 aktive DVNs im LayerZero-Ökosystem, darunter hochkarätige Teilnehmer wie Google Cloud und Polyhedra.

DVN-Services auf LayerZero

Quelle: LayerZero

Der Verifizierungsprozess funktioniert wie folgt:

1. Eine Nachricht wird auf der Quellkette initiiert und durch den LayerZero-Endpunkt geleitet.
2. Eine oder mehrere DVNs überwachen die Quellkette und überprüfen unabhängig die Gültigkeit der Nachricht.
3. Sobald das konfigurierte Quorum der DVNs der Gültigkeit der Nachricht zustimmt, wird eine kryptografische Beglaubigung erstellt.
4. Diese Bescheinigung wird an die Zielkette übermittelt, wo sie die Zustellung der Nachricht an den Zielvertrag autorisiert.

Wie werden DVNs in der Praxis verwendet?

DVNs werden als Teil des Sicherheitsstapels einer Anwendung bereitgestellt. Der Sicherheitsstapel definiert die spezifische Konfiguration von DVNs, Ausführern und zusätzlichen Sicherheitsoptionen, wie aktivierten Chains und der Anzahl von Blockbestätigungen, auf die DVNs warten müssen, um Nachrichten zu überprüfen.

Bei DVNs folgt der Sicherheits-Stack einer „X von Y von N“-Konfiguration, bei der Anwendungen angeben, wie viele DVNs eine Nachricht überprüfen müssen, bevor sie als gültig angesehen wird. Zum Beispiel bedeutet eine „1 von 9 von 15“-Konfiguration:

• 9 DVNs aus einem Pool von 15 ausgewählt müssen eine Nachricht genehmigen.
• Es muss 1 bestimmtes DVN enthalten sein.

Idealerweise kombiniert ein starkes Sicherheits-Stack DVNs, die das Risiko von Kollusionen oder Hacks minimieren. Ein Beispiel ist ein Setup, das sowohl Google Cloud als auch den Axelar DVN Adapter einbezieht, der eine Verifizierung durch eine zentralisierte und eine dezentrale Entität umfasst und das Kollusionsrisiko minimiert.

Anwendungsfall ist auch ein zu berücksichtigender Faktor;

• Für kostengünstige NFT-Transfers könnte eine Anwendung einen 1/1/1 Security Stack verwenden.
• Für die DAO-Verwaltung könnte eine robustere 5/20/25-Konfiguration angemessen sein.

Was ist das Krypto-ökonomische DVN-Framework?

Das Kryptoökonomische Dezentralisierte Verifizierernetzwerk (DVN) Framework ist ein innovatives System, das von Eigen Labs und LayerZero Labs gemeinsam entwickelt wurde, um die Sicherheit und Zuverlässigkeit der Cross-Chain-Kommunikation zu verbessern. Dieses Framework kombiniert dezentrale Verifizierungsmechanismen mit kryptökonomischen Anreizen und stellt sicher, dass Verifizierer sowohl technisch kompetent als auch finanziell motiviert sind, um ehrlich zu handeln.

EigenLayer dient als Staking-Infrastruktur für dieses Framework und ermöglicht es den Teilnehmern, ihre gestakten Vermögenswerte (z. B. ETH, die auf Ethereum gestaked sind) zu sichern, um zusätzliche Dienstleistungen über die Basisschicht von Ethereum hinaus zu nutzen. In diesem System entscheiden sich Restaker dafür, LayerZero's DVNs zu sichern, indem sie ihren Einsatz als Sicherheit hinterlegen.

Teilnehmer, die die Cross-Chain-Nachrichten korrekt überprüfen und die Integrität des Protokolls wahren, werden für ihre Beiträge belohnt. Wenn sie jedoch unehrlich handeln oder Nachrichten nicht ordnungsgemäß validieren, unterliegen ihre erneut eingesetzten Vermögenswerte einer Kürzung.

Wie das Kryptoökonomische DVN-Framework funktioniert

Das Kryptoökonomische DVN-Framework in LayerZero funktioniert durch die Kombination von Stakeholding, kryptografischer Verifikation und wirtschaftlichen Strafen, um die Gültigkeit der zwischen Blockchains übertragenen Daten zu gewährleisten. So funktioniert das Framework in der Praxis:

Stake

Das Framework beginnt damit, dass Validatoren Vermögenswerte auf EigenLayer nach-staken, einem Protokoll, das es den Teilnehmern ermöglicht, ihre gestakten ETH zur Sicherung zusätzlicher Dienste, die als Actively Validated Services (AVSs) bekannt sind, neu zu nutzen. Ein Decentralized Verifier Network (DVN) ist ein spezialisierter AVS, der sich auf die Überprüfung von Cross-Chain-Nachrichten konzentriert. Validatoren entscheiden sich dafür, an DVNs teilzunehmen und übernehmen damit die Verantwortung für die Integrität der Validierung von Cross-Chain-Nachrichten. Diese Validatoren sind wirtschaftlich gebunden. Bei Fehlverhalten können ihre nachgestakten Vermögenswerte gekürzt werden, und ehrliches Verhalten wird durch Servicegebühren oder Token-Belohnungen incentiviert.

Verifizierung

Wenn ein Benutzer oder eine App eine Nachricht (z.B. Überweisung, Anruf usw.) sendet, die auf einer Quellkette entsteht und durch andere Ketten reisen muss, enthält die Nachricht ein Paket (eine strukturierte Datenlast), das auf der Quellkette einen Hash des Pakets generiert, der später zur Bestätigung der Echtheit verwendet wird. Der DVN überwacht und überprüft die Richtigkeit des Paket-Hashes und der Übertragung und stellt sicher, dass der auf der Zielkette empfangene Paket-Hash mit dem ursprünglich gesendeten übereinstimmt. Nach der Überprüfung signieren sie kryptografisch eine Bescheinigung und leiten sie an die Zielkette weiter, um die Gültigkeit der Nachricht zu bestätigen.

Die abschließende Überprüfung erfolgt zurück auf Ethereum. Hier überprüft der ursprüngliche Absender (oder das Protokoll): War der Paket-Hash, der vom DVN verifiziert und signiert wurde, derselbe wie der auf der Chain aufgezeichnete? Wenn sie übereinstimmen, wird die Nachricht als gültig angesehen und wie beabsichtigt fortgesetzt. Andernfalls könnte dies auf Betrug, Manipulation oder eine externe Anomalie (z. B. eine Chain-Neuorganisation) hinweisen.

Veto und Slash

Während der Überprüfung, wenn das System feststellt, dass der Paket-Hash, der von der DVN signiert wurde, nicht mit dem übereinstimmt, was in der Blockchain aufgezeichnet ist. Dies könnte bedeuten, dass die DVN böswillig gehandelt hat (z. B. eine ungültige oder veränderte Nachricht signiert) oder etwas außerhalb ihrer Kontrolle liegt, wie z. B. eine Kettenneuanordnung (eine vorübergehende Gabelung oder Rückrollung), die die Daten verändert hat, die die DVN ursprünglich überprüft hatte.

Ein spezieller Veto-Smart-Vertrag wird ausgelöst, um die Ursache der Unstimmigkeit zu bestimmen. Dies umfasst einen dezentralisierten Governance-Prozess, der in der Regel Token-Inhaber oder einen dafür bestimmten Rat einbezieht. Wenn festgestellt wird, dass die Validatoren ehrlich sind, erfolgt kein Slashing, und ihr Einsatz bleibt intakt. Bei bestätigtem böswilligem Verhalten werden ihre neu eingesetzten Vermögenswerte gekürzt.

LayerZero Labs DVN: Der erste Krypto-ökonomisch gesicherte DVN

Quelle: LayerZero

LayerZero Labs ist das erste Team, das ein Kryptoökonomisches Dezentrales Verifizierungsnetzwerk (DVN) gestartet hat, das durch den Restaking-Mechanismus von EigenLayer abgesichert ist. Ihr DVN, das über 100 Millionen Cross-Chain-Nachrichten verifiziert hat, wechselt von einem Proof-of-Authority (PoA)-Modell zu einem System, das durch wieder eingesetzte Vermögenswerte unterstützt wird.

(Hinweis: LayerZero Labs ist auch das Kernteam hinter der Infrastruktur für das LayerZero-Protokoll, das selbst DVN-agnostisch bleibt.)

ZRO, ETH und EIGEN dienen als Grundlage der wirtschaftlichen Sicherheit für Anwendungen, die sich für die Verwendung des LayerZero Labs DVN entscheiden. Wenn sich der DVN schlecht verhält oder Ausfallzeiten hat, unterliegt der damit verbundene Einsatz einer Kürzung. Dies bietet Anwendungsentwicklern ein transparentes und quantifizierbares Maß für die Zuverlässigkeit des DVN.

Vorteile des Kryptoökonomischen DVN Frameworks

Eingebaute Rechenschaftspflicht mit Slashing und Veto

Durch native Slashing-Mechanismen sind DVNs für ihre Handlungen verantwortlich. Um jedoch Fairness sicherzustellen, umfasst das Framework Schutzmechanismen wie Veto-Verträge, die zur Überprüfung von Randfällen wie Chain-Reorgs verwendet werden, die sonst zu ungerechten Strafen führen könnten.

Modulares und anpassbares Design

Das Framework ermöglicht es jedem Protokoll, sein eigenes DVN als Actively Validated Service (AVS) zu integrieren oder bereitzustellen und seinen Sicherheits-Stack basierend auf den einzigartigen Anforderungen der Anwendung anzupassen, sei es die Überprüfung von ZK-Beweisen, Oracle-Daten oder Cross-Chain-Nachrichten. Dieses Design unterstützt auch mehrere Token-Typen für Restaking, was eine größere Flexibilität und Zugänglichkeit bietet.

Sicherheit durch mit Assets abgesicherte Resteinsätze

Das kryptowirtschaftliche Rahmenwerk ersetzt traditionelle Vertrauensannahmen durch kryptoökonomische Anreize. Anstatt sich auf Multisigs oder genehmigte Validatorensets zu verlassen, werden DVNs durch erneut eingesetzte Vermögenswerte wie ETH, LSTs oder protokollspezifische Tokens gesichert. Diese Vermögenswerte dienen als Sicherheit und bieten den Validatoren starke Anreize, ehrlich zu handeln oder das Risiko einzugehen, für Ausfallzeiten oder falsches Verhalten bestraft zu werden.

Stärkt den Tokenwert

Das Framework schafft eine Nachfrage nach neu eingesetzten Token und steigert die Token-Nutzung, was den Tokenpreis antreiben und ihren Wert als kryptoökonomische Sicherheit stärken könnte.

Herausforderungen des Kryptoökonomischen DVN-Frameworks

Wirtschaftliches Risiko für Teilnehmer

Staking birgt echte finanzielle Risiken. Validators und Restaker, die sich für ein DVN entscheiden, müssen akzeptieren, dass ihre Vermögenswerte gekürzt werden können, wenn das Netzwerk sich schlecht verhält oder längere Ausfallzeiten erlebt. Dies kann von der Teilnahme abschrecken oder zu risikoaversen Verhaltensweisen führen, was wiederum die Reaktionsfähigkeit beeinträchtigt.

Vertrauen auf Token Liquidität und Wert

Die Sicherheit des Frameworks hängt stark vom wirtschaftlichen Wert der gestakten Tokens ab. Wenn der Tokenpreis signifikant fällt, schwächen sich die wirtschaftlichen Garantien hinter einem DVN. In volatilen Märkten könnte dies zu plötzlichen Verschiebungen in wahrgenommenen oder tatsächlichen Sicherheitsniveaus führen.

Koordinations- und Standardisierungsherausforderungen

Mit vielen Protokollen, die frei sind, ihre DVNs zu starten, besteht das Risiko einer Fragmentierung des Ökosystems. Ohne gemeinsame Standards für Datenformate, Verifikationslogik oder Slashing-Parameter kann die Koordination zwischen DVNs schwierig werden. Dies könnte die Interoperabilität einschränken und zu isolierten Sicherheitsinseln führen.

Fazit

Das Kryptoökonomische DVN-Framework ist ein neuartiger Ansatz zur dezentralen Verifizierung. Im Gegensatz zu bestehenden Modellen führt es Restaking als zentralen Sicherheitsmechanismus ein, der das Vertrauen von zentralisierten Entitäten hin zu ökonomisch incentivierten Netzwerken verlagert.

Dieses Design bietet messbare Sicherheit, modulare Architektur und teilnahmefreie Teilnahme, wodurch Entwickler eine größere Kontrolle über ihren Verifizierungs-Stack erhalten. Es bringt jedoch auch neue Herausforderungen mit sich, einschließlich Token-Volatilität und Koordination. Diese Risiken müssen bewältigt werden, damit das Modell effektiv skaliert.

Mit realen Implementierungen, die nun beginnen, beginnend mit LayerZero Labs' DVN, wechselt das Framework vom Konzept zur Praxis. Wenn es richtig umgesetzt wird, hat es das Potenzial, zum Standard für die Kommunikation zwischen Blockchains zu werden.