Recherche Approfondie : Exploration des Défis de la Fragmentation de Liquidité à l'Ère du Layer 2

Gate Ventures

Introduction

Depuis qu'Ethereum a opté pour un modèle d'expansion axé sur le Layer 2 et avec l'essor d'outils comme RaaS, de nombreuses blockchains publiques ont émergé rapidement. De nombreuses entités sont désireuses de construire leurs propres chaînes pour représenter des intérêts uniques et poursuivre des valorisations plus élevées. Cependant, la prolifération de ces blockchains a créé un défi pour l'écosystème, qui peine à suivre le rythme, entraînant une baisse de prix immédiate pour de nombreux projets après leur TGE (Événement de Génération de Token).

En s'appuyant sur l'OP Stack, Coinbase a lancé Base, son réseau Layer 2, tandis que Kraken a publié Ink ; OKX a utilisé la technologie ZK pour introduire XLayer ; Sony a lancé Soneium, et LINE a présenté Kaia. Aujourd'hui, les barrières financières et techniques à la création d'une blockchain ont considérablement diminué, le coût opérationnel d'une chaîne basée sur l'OP Stack étant désormais d'environ 10 000 $ par mois.

L'avenir sera sans aucun doute une ère de coexistence multi-chaînes. Bien que ces chaînes Layer 2 puissent adopter la compatibilité EVM pour l'interopérabilité, parvenir à un consensus sur la construction d'applications sur une seule chaîne reste un défi, étant donné que beaucoup de ces chaînes sont soutenues par des entités Web2 avec des applications en aval étendues.

Répartition de la TVL, source : Defillama
Le paysage multi-chaînes actuel a conduit à un nouveau défi : la liquidité et la fragmentation des états. Puisqu'un environnement multi-chaînes est inévitable, l'interopérabilité est devenue un domaine crucial à explorer et à aborder. Bien qu'il existe de nombreuses solutions de liquidité disponibles, telles que l'Abstraction de Chaîne (Particle Network, Socket, XION, INFINIT, Borsa), les Protocoles Basés sur l'Intention (Anoma, Khalani), l'Exécution de Compensation (Connext), le Cross-Chain Natif (Cross) et le ZK Sharding (=nil; Foundation), elles visent toutes fondamentalement à résoudre les mêmes problèmes fondamentaux.

Pile d'abstraction de chaîne, Source : Frontier Research
Nous utilisons l'architecture Cake reconnue dans l'industrie pour introduire les composants clés de l'abstraction inter-chaînes de haut en bas :

Couche d'application

C'est le niveau où les utilisateurs interagissent directement, et c'est le niveau le plus abstrait au sein des solutions de liquidité car il cache complètement les détails de la conversion de liquidité. Au niveau de l'application, les utilisateurs interagissent avec l'interface frontale sans nécessairement comprendre les mécanismes sous-jacents de conversion de liquidité.

Couche de permission

Situé en dessous de la couche d'application, cette couche permet aux utilisateurs de connecter leurs portefeuilles à un dApp et de demander des devis pour satisfaire leurs intentions de transaction. Ici, "intention" fait référence au résultat final souhaité par l'utilisateur (c'est-à-dire, la sortie), plutôt qu'au chemin d'exécution spécifique que la transaction empruntera.

Gestion des clés et couche d'abstraction de compte

En raison de l'environnement multi-chaînes, un système de gestion et d'abstraction est nécessaire pour gérer les structures de comptes uniques à travers différentes chaînes. Par exemple, le système de compte centré sur les objets de SUI diffère complètement de l'EVM. OneBalance est un projet représentatif dans ce domaine, établissant un système de compte de confiance qui ne nécessite pas de consensus inter-chaînes — seulement un engagement de confiance entre les systèmes de comptes existants. Le modèle de compte de NEAR utilise la génération de portefeuilles multi-chaînes pour réaliser l'abstraction dans la gestion des portefeuilles, améliorant considérablement l'expérience utilisateur et réduisant la fragmentation de l'UX. Cependant, l'intégration de la liquidité se concentre principalement sur les chaînes publiques existantes.

Solver Layer

Cette couche est responsable de la réception et de l'exécution des intentions de transaction des utilisateurs, avec des rôles de "Solver" en concurrence ici pour offrir une meilleure expérience utilisateur, y compris des temps de transaction plus rapides et une vitesse d'exécution. Des projets basés sur l'intention comme Anoma utilisent cette couche pour construire des solutions axées sur l'intention. Les dérivés de ces intentions, tels que les composants Predicate, peuvent satisfaire les intentions des utilisateurs dans certaines règles.

Settlement Layer

C'est la couche intermédiaire que la couche de solution utilise pour réaliser les intentions des utilisateurs. Les composants clés des solutions de liquidité et de fragmentation de l'état incluent :

Oracle :Utilisé pour obtenir des informations d'état d'autres chaînes.
Ponts:Faciliter la transmission inter-chaînes d'informations et de liquidités.
Mécanismes de pré-confirmation :Réduire les temps de confirmation inter-chaînes.
Disponibilité des données (DA) :Assure l'accessibilité des données.
De plus, des facteurs tels que la liquidité inter-chaînes, la finalité et les mécanismes de preuve Layer 2 sont pris en compte pour garantir le bon fonctionnement de l'ensemble du système multi-chaînes.

Solution

Actuellement, il existe plusieurs solutions sur le marché visant à résoudre la fragmentation de la liquidité. Après avoir examiné de nombreuses approches, nous avons identifié les principales méthodes suivantes :

1. Solution centrée sur RaaS (Rollup-as-a-Service)
Semblable à la solution Rollup d'OP Stack, cette approche ajoute des séquenceurs partagés spécifiques et des ponts inter-chaînes pour aider les Rollups construits sur OP Stack à partager la liquidité et l'état. Cette méthode vise à résoudre la fragmentation de la liquidité et de l'état à un niveau supérieur. Un aspect plus spécialisé de cette approche consiste à concevoir des séquenceurs partagés autonomes, bien que cela soit principalement adapté aux solutions Layer 2 et manque d'applicabilité universelle. Des exemples incluent Astria, Espresso et Flashbots.

Abstraction de chaîne, source : NEAR
2. Approche Centrée sur le Compte
Tout comme NEAR, cette méthode construit un portefeuille de comptes inter-chaînes, permettant aux transactions d'être signées et exécutées sur plusieurs protocoles de blockchain grâce à une technologie appelée « signatures de chaîne ». Le composant central est le réseau MPC (Calcul Multi-Parties), qui signe des transactions multi-chaînes au nom des utilisateurs. Bien que cette solution réduise considérablement la fragmentation de l'expérience utilisateur, elle implique des mises en œuvre backend complexes pour les développeurs et ne résout pas fondamentalement la liquidité et la fragmentation de l'état.

3. Approche centrée sur le réseau d'intentions hors chaîne
Ceci est le "Solver Network" mentionné dans notre diagramme d'architecture Cake dans l'introduction. Ici, les utilisateurs envoient leurs intentions de transaction au Solver Network, où des Solvers rivalisent pour fournir la meilleure offre, optimisant le temps et le coût d'exécution des transactions. Ces Solvers peuvent inclure des agents IA, des CEX, des teneurs de marché, ou même des protocoles intégrés comme Liquorice. Les projets dans cet espace incluent Anoma, Khalani, Enso, Aori et Valantis. Bien que les solutions basées sur les intentions soutiennent théoriquement des opérations complexes inter-chaînes, elles nécessitent une liquidité substantielle au sein du Solver Network pour une exécution efficace. De plus, dans le cas de besoins hors chaîne, les Solvers peuvent poser des risques de fraude ; l'introduction de preuves de fraude ou de mécanismes similaires augmenterait la difficulté d'implémentation et élèverait le seuil opérationnel pour faire fonctionner les Solvers.
4. Approche centrée sur le réseau de liquidité on-chain
Cette méthode cible spécifiquement l'optimisation de la liquidité inter-chaînes sans aborder la question plus large de la fragmentation d'état entre les chaînes. Le composant principal est la construction d'une couche de liquidité, sur laquelle des applications peuvent être construites pour partager la liquidité entre les chaînes. Des exemples incluent Raye Network, INFINIT, Everclear et Elixir.

5. Approche centrée sur l'application
Ce type d'application intègre des acteurs majeurs du marché ou des applications tierces pour construire des solutions à forte liquidité, telles que Liquorice, Socket, Radiant Capital, 1inch et Hedgemony. Cependant, ces projets doivent gérer des processus complexes inter-chaînes, ce qui exige un haut niveau d'expertise de la part des développeurs, les rendant susceptibles à des risques de sécurité tels que des incidents de piratage.

Résoudre les défis de liquidité est un objectif critique, car la liquidité drive souvent tout dans le monde financier. Le potentiel de construire une plateforme de liquidité unifiée, en particulier celle qui consolide la liquidité fragmentée à travers toutes les chaînes, détient une promesse énorme, et nous avons examiné diverses solutions visant à résoudre ce problème.

Dans le cadre que nous avons discuté ci-dessus, basé sur la structure Cake, la couche de règlement représente les solutions au niveau le plus atomique. Cette couche comprend des composants essentiels tels que les mécanismes inter-chaînes, les oracles et les schémas de pré-confirmation. En s'appuyant sur ces solutions atomiques, des couches plus abstraites émergent, y compris la couche de résolution, la couche de permission et la couche d'application. Chaque direction de solution que nous avons esquissée s'aligne avec ces couches, formant une relation en amont-aval. Cependant, ces solutions ne sont toujours pas atomiques, et la complexité de la fragmentation de la liquidité a conduit à une gamme de problèmes dérivés, incitant à une série de solutions d'interopérabilité qui dépendent finalement toujours de ces composants fondamentaux.
Ensuite, nous allons explorer plusieurs projets typiques centrés sur le concept d'abstraction de chaîne pour examiner comment chacun aborde la fragmentation de la liquidité de son point de vue unique.

INFINIT

Structure INFINIT, source : Infinit
INFINIT a construit un service RaaS dans le secteur DeFi, qui peut fournir les composants nécessaires à la construction directe de protocoles DeFi, tels que l'Oracle, le Type de Pool, l'IRM, l'Actif, etc. Il peut également offrir des composants prêts à l'emploi comme le Trading à Effet de Levier et la Stratégie de Rendement. C'est l'équivalent d'autres solutions de construction d'applications, mais place finalement la liquidité sur la couche de liquidité d'Infinit. Cependant, ses principes de fonctionnement sous-jacents n'ont pas encore été divulgués. Actuellement, INFINIT a sécurisé 6 millions de dollars en financement de démarrage auprès de Robot Ventures, Electric Capital et Maelstrom Capital.

Khalani Network

Structure du réseau Khalani, source : Réseau Khalani

Khalani a construit trois composants clés : la couche de compatibilité des intentions, la validité et la couche de règlement universel. Les applications externes ou les couches d'intention peuvent publier des intentions à Khalani, puis la couche de compatibilité des intentions de Khalani peut convertir les intentions externes en un format reconnaissable par le protocole Solver, en utilisant un format standardisé appelé langage de validité. Les nœuds de Khalani sont responsables de la soumission des résultats finaux à la couche de règlement universel via des ponts inter-chaînes et des technologies de règlement rapide. Ce projet est encore en phase de construction, sans détails de travail supplémentaires divulgués pour le moment. Il a reçu 2,2 millions de dollars de financement d'amorçage de la part d'Ethereal Ventures, Nascent, Maelstrom Capital, etc., en août.

Réglisse

Structure de la réglisse, source : réglisse
Liquorice est une application décentralisée qui permet la découverte des prix basée sur des enchères et des pools de liquidité unilatéraux. La mission principale de Liquorice est de fournir des outils de gestion d'inventaire efficaces pour les entreprises de trading professionnelles et de se connecter facilement avec des protocoles DeFi comme 1inch et UniswapX lors du règlement des transactions avec intention. Pendant ce temps, Liquorice a créé des marchés de prêt pour ses transactions d'emprunt et de prêt. Cette application se concentre davantage sur la transaction elle-même. Elle est encore en phase de développement, ayant annoncé en juillet qu'elle avait sécurisé 1,2 million de dollars de financement préliminaire dirigé par Greenfield Capital.

Xion

Xion est une mise à niveau de la marque Burnt. Dans le passé, Burnt se concentrait sur les applications grand public, mais l'équipe a ensuite découvert des problèmes de fragmentation importants dans les interactions sur chaîne. Par conséquent, ils ont construit Xion pour résoudre ce problème. Xion est construit sur le protocole de consensus Comet BFT et utilise la communication inter-chaînes basée sur Cosmos IBC, ce qui le rend plus natif et sécurisé que d'autres ponts inter-chaînes. Il a subi quatre tours de financement avec des investisseurs, y compris Animoca, Multicoin, Alliance DAO, Mechanism, parmi d'autres.

=nil; Fondation

La Fondation =nil; est un développeur du marché de la puissance de calcul ZK d'Ethereum, du coprocesseur ZK et de Layer 2, avec une équipe possédant une expertise approfondie en technologie ZK. Ils ont proposé la solution zkSharding, qui utilise la technologie ZK pour évoluer horizontalement le mainnet d'Ethereum en exécutant des transactions de traitement parallèle de shard et en générant des ZKP. Le shard principal vérifie les données, communique avec Ethereum et synchronise l'état du réseau parmi tous les validateurs. Il gère également la distribution des validateurs et des comptes au sein des shards d'exécution. Le protocole de consensus utilisé par le comité de validation est Hotstuff, qui est courant dans les projets d'exécution parallèle récents. Le L2 =nil; a intégré la communication inter-shard dans son protocole dès le départ. Les messages inter-shard sont vérifiés comme des transactions par le comité de validateurs de chaque shard.

L'idée de base est de construire une architecture de communication inter-chaînes intégrée semblable à l'IBC à travers une architecture de Layer 2 fragmentée pour résoudre les problèmes de liquidité et de dispersion d'état. Cependant, son idée centrale n'a pas de sens car la résolution de la dispersion de liquidité aborde les problèmes multichaînes alors qu'elle construit un seul Layer 2. Cela signifie que sa résolution nécessiterait que toutes les chaînes deviennent des fragments de ZK-sharding, ce qui est difficile à réaliser.

ERC-7683

ERC-7683, source : Across
Ethereum travaille également à résoudre le problème de la liquidité inter-chaînes. Actuellement, Arbitrum, OP et Uniswap sont les premiers à soutenir publiquement la norme ERC7683, qui utilise une approche inter-chaînes basée sur l'intention. Son objectif principal est d'établir une norme universelle pour les opérations inter-chaînes à travers L2 et les sidechains, standardisant les interfaces de commande et de règlement pour atteindre une exécution inter-chaînes sans faille. Le noyau principal est qu'un Filler peut également être considéré comme jouant le rôle de Solver dans l'abstraction de chaîne en agissant comme un payeur proxy. Cette proposition a été développée conjointement par Uniswap et Across et est actuellement en cours d'examen par le Cake Working Group.

OP Stack

La pile OP, ERC-7683 et zkSharding sont toutes des solutions internes d'Ethereum pour résoudre la fragmentation de la liquidité entre les Layer 2. Elles abordent le problème à partir des niveaux architectural, de consensus et d'application, respectivement. La pile OP résout les problèmes de transmission d'informations et de décentralisation des séquenceurs en concevant une solution multi-Layer 2 complète qui déploie automatiquement des contrats inter-chaînes lors de l'utilisation de l'architecture de la pile OP. Un superviseur est également présent pour contester et empêcher la transmission d'informations inter-chaînes erronées. Actuellement, Coinbase, Uniswap, Kraken, etc., utilisent l'architecture de la pile OP.

Un exemple typique est Unichain. Unichain s'attaque principalement à la fragmentation de la liquidité inter-chaînes grâce à son intégration avec le réseau Superchain. Cette configuration facilite le mouvement fluide de la liquidité en fournissant :

• Pont inter-chaînes basé sur l'intention : Ce pont prend en charge des transferts de liquidité inter-blockchain rapides et fiables, permettant aux utilisateurs de définir des intentions qui aident le système à sélectionner automatiquement le meilleur chemin pour déplacer la liquidité. Cette approche abstrait la complexité pour les utilisateurs, rendant les transactions inter-chaînes plus fluides et plus rapides.
• Unichain Verification Network (UVN) : Ce réseau décentralisé d'opérateurs de nœuds vérifie les transactions inter-chaînes, fournissant une finalité économique plus rapide, ce qui est crucial pour garantir un règlement efficace des transactions inter-chaînes, minimisant ainsi les risques de fragmentation de liquidité en raison de règlements retardés.
• Flashblocks et Construction de Blocs Vérifiables : En utilisant les Flashblocks, Unichain réduit considérablement le temps de bloc, améliorant l'efficacité pour les fournisseurs de liquidité tout en atteignant des marchés inter-chaînes plus synchronisés. Les Flashblocks aident à garantir que la liquidité reste facilement disponible, réduisant les impacts négatifs causés par les retards de confirmation de blocs qui pourraient entraîner une liquidité fragmentée.

Conclusion

En résumé, résoudre les problèmes de liquidité inter-chaînes est un vaste domaine avec de nombreuses approches. Par exemple, au sein de l'écosystème Layer 2, les solutions vont de la messagerie inter-chaînes intégrée d'Ethereum, comme l'ERC-7683, au OP Stack sur Optimism, qui partage des séquenceurs pour faciliter la liquidité. Au-delà de Layer 2, les blockchains Layer 1 rencontrent également des défis liés à la liquidité fragmentée, à l'état et à l'expérience utilisateur. Les solutions ici s'étendent des approches centrées sur les applications axées sur la liquidité, aux réseaux Solver hors chaîne, et aux solutions centrées sur les comptes comme NEAR, qui s'appuient également sur des rôles Solver hors chaîne.

La liquidité inter-chaînes, l'état et la fragmentation de l'expérience utilisateur représentent des défis majeurs pour l'ensemble de l'industrie blockchain. Une abstraction de niveau supérieur, similaire à l'abstraction des chaînes, est une approche prometteuse pour aborder ces problèmes de manière holistique. Cela servirait de véritable passerelle vers le Web3, résolvant la fragmentation de l'expérience utilisateur tout en consolidant la liquidité et l'état de manière transparente, invisible pour l'utilisateur. Les méthodes d'intégration varient, impliquant des réseaux de solveurs hors chaîne ou des ponts inter-chaînes atomiques, chacun ayant des avantages qui méritent d'être explorés.

En fin de compte, un avenir multi-chaînes est inévitable, et s'attaquer à la fragmentation de la liquidité est une étape essentielle pour l'industrie. Le potentiel de créer une couche de liquidité unifiée à travers toutes les chaînes représente une vaste opportunité de croissance, ouvrant peut-être la voie à l'équivalent de Google en Web3.

À propos de Gate Ventures

Gate Ventures, le bras de capital-risque de Gate, se concentre sur les investissements dans l'infrastructure décentralisée, le middleware et les applications qui transformeront le monde à l'ère du Web 3.0. En collaborant avec des leaders de l'industrie à travers le monde, Gate Ventures aide les équipes et les startups prometteuses qui possèdent les idées et les capacités nécessaires pour redéfinir les interactions sociales et financières.

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