BRI:五分钟了解 DeGate Bridge_Ultragate

毋庸质疑，Layer2扩容技术可以帮助以太坊实现性能的跃进，但是退出期的用户体验以及不同Layer2网络之间的流动性割裂的问题是所必须要面对的大考。

其中最为明显的问题就是Layer2的资产退出到Layer1的时间窗口问题，特别是对于早期的OptimisticRollup网络，基本都有7天的保护期。这也就意味着用户的二层资产如果需要退出到一层，需要等待7天时间，在这期间这笔资金是冻结状态无法使用的。

DeGate作为致力于以太坊Layer2基础设施建设的团队之一，我们看到了也有很多团队开始致力于Layer2资产流动性的解决方案，其中有通过状态通道，基于自建预言机和引入中间代币桥接的实现方案，其中各有利弊。

我们觉得现阶段完全去中心化的跨状态机的消息通讯需要有更成熟的二层预言机网络来验证。在现阶段基础设施条件下，优秀且足够好的流动性解决方案需要具备:第一，能够通过市场方式对不同层的流动性分布进行自动调节。第二，能够实现资金效率最大化的0资金冻结的非预付方案。第三，最低的Gas消耗和最优的用户体验也至关重要。

DeGateBridge是基于优化稳定币AMM曲线，基于交易市场的方式实现的跨层资产转移的快速通道，首期的Bridge将通过中心化托管资产的方式实现，当以太坊上L2出现成熟的预言机服务后，DeGateBridge将转向以去中心化的方式实现资产的桥接。

当前DeGateBridge服务的架构图如下，当前完整功能已完成在ArbitruimV4版本的测试网的部署，可访问体验：

DeGateBridge的目标是在Rollup生态早期能够帮助以太坊资产迁移门槛最大程度的降低，服务基于以太坊Rollup的二层基础设施的应用大规模落地，基于这个目标形成了现有的DeGateBridge方案。

优化稳定币曲线

Curve所提出的稳定币AMM曲线对同类资产类型的兑换十分友好，能够让价格尽量接近1:1，同时又不会在某一笔交易后使流动性枯竭。并且该曲线本身支持超过两种资产的同池兑换，我们可以认为Curve的稳定币曲线对于同类资产在不同Rollup层的流动性兑换也同样适用。

先简单解释一下几种AMM的情况和特点，假设一个池子里面有两种网络下的同一种资产，假设资产在RollupA中为X和在RollupB中为Y。

如果目标是价格稳定，那么最简单的公式是x+y=D，假设Alice希望兑换dx数量的X，那么(x+dx)+(y-dy)=D，则dy=y-(D-(x+dx))=dx。但是这样的问题是流动性会很快枯竭，如果有一笔需要兑换大于等于Y的当前余额，那么就无法进行了。

如果使用Uniswap的公式，x*y=k，假设Alice希望兑换dx数量的X，那么(x+dx)*(y-dy)=k，所以可得dy=y-k/(x+dx)，这样不会出现流动性枯竭，但是在x和y数量不平衡的情况下价格波动会很大。

而Curve曲线则是在加法和乘法的基础上增加了一个系数A

从公式可以看出:

A趋向于0时，价格曲线趋向于uniswap的曲线A趋向于正无穷时，价格曲线趋向于直线而在Rollups模型中，特别是OptimisticRollup的Layer2到Layer1需要一定的保护期，而Layer1到Layer2是实时的，所以我们可以大致判断在网络早期的一般情况下，Layer2上的同种资产由于流动性受限，价值会略低于Layer1上的资产。如果PriceL1/PriceL2大于1，例如1.0x，那么会导致Layer1和Layer2的池子资金失衡，例如是这样的L1:L2=20:180，那么此时交易的滑点会高，不利于用户完成大额交易，做市池的资金利用效率也会降低。这里两边资金池失衡的程度取决于A的取值，首先，我们希望A的取值是大的，以提高资金利用效率。所以我们希望对公式做一定的人为偏移，使得在价格均衡点，例如1.0x处，真实余额比例是L1:L2=100:100。

所以在DeGateBridge的具体实现中，我们改进了这个公式，增加了一个b参数

可以通过以下简化公式来理解

通过对b的调节，DeGateBridge中对二层资产增加了一个默认的偏移量，使得L1:L2的价格均衡点不是1，而是略高于1。

那么我们是否可以得出结论，系数b应该是一直乘在L2的真实余额上，使得出现以下我们想要的场景：

PriceL1/PriceL2=1的时候，真实余额比例L1:L2=100:100/b在均衡点Price1/Price2=1.0x的时候，真实余额比例L1:L2=50%:50%，即两侧等量。非合约实现的「优势」

当前以太坊的网络情况，Gas消耗是一个不容忽视的问题。我们调研了大多数Rollup方案的原生资产桥，在资产从Layer1到Layer2的场景下，Gas消耗大多需要十几万Gas，也就是说按照以太坊当前价格，一笔资产上Layer2需要支付几十美元的Gas费用。这个门槛将极大的阻碍以太坊Layer2的落地。

虽然我们知道使用智能合约方式也许会有一定的信任优势，但是在目前还未有成熟的二层状态预言机方案，大多数方案都基于一定的安全假设和信任基础，鉴于对用户体验和费率的权衡，我们觉得使用非合约中心化的方式是以太坊Layer2早期阶段资产迁移具有一定优势的的方式之一。

下面将以DeGateBridge和OptimisticRollupL2原生桥对比为例，说明L1-L2Bridge的工作原理。

举例，Alice希望将1L1ETH转换成L2ETH，我们假设：

1L2ETH=0.995L1ETHDeGateBridge费率=Curve费率=0.04%Gas价格=100Gwei

经由OptimisticRollup原生通道：

Alice发送1L1ETHAlice为L1上的交易支付~45，000gas交易被处理后，Alice立即收到1L2ETH最终，Alice支付了1.0045L1ETH，获得1L2ETHL2ETH/L1ETH=1/1.0045=0.9955经由DeGateBridge通道：

Alice发送1L1ETHAlice为L1上的交易支付21，000gas约5分钟后，Alice从DeGate收到1/0.995*(1-0.04%)数量的L2ETH同时，DeGate向Alice收取这笔L2交易的费用：xgas—非常低，可忽略不计最终，Alice支付了1.0021L1ETH，获得1.0046L2ETHL2ETH/L1ETH=1.0046/1.0021=1.0025在这个示例中，Alice节省了~0.7%的资金，代价是额外等待5分钟，以及信任DeGateBridge的托管式运营。

下面我们反转方向，让Bob转换1L2ETH成为L1ETH:

经由OptimisticRollup原生通道：

Bob发送1L2ETHBob在L2上支付的gas费用很低，可忽略不计7天后，Bob在L1上领取1L1ETH，并为此支付~61，000gas最终，Bob支付了1L2ETH，获得0.9939L1ETH经由DeGateBridge通道：

Bob发送1L2ETHBob在L2上支付的gas费用很低，可忽略不计约5分钟后，Bob从DeGate收到0.995/1*(1-0.04%)数量的L1ETH同时，DeGate向Bob收取这笔L1交易的费用：21，000gas最终，Bob支付了1L2ETH，获得0.9925L1ETH在这个示例中，Bob支付~0.14%的额外成本，将原本7天的等待期缩短到5分钟。过程中Bob同样需信任DeGateBridge的托管式运营。

完全去中心实现

为什么DeGateBridge不一开始就以去中心化的方式实现，让L1和L2上的资金池都由智能合约来托管呢？

原因是非常技术性的：L1和L2分别是独立的状态机，L1的状态可以通过原生的通道立即传递给L2，且L2可以完全信任该消息，因为L2本身的安全性都是依赖L1的；而反过来却不可以，也就是说，基于OptimisticRollupL2的状态通过原生的通道传递给L1的时候，L1不能立即信任该消息，而是要有一定的等待期，等待期是为给潜在发生的挑战留足时间，以此来制止和纠正L2上潜在的作弊。

DeGateBridge的去中心化实现，依赖于从L2向L1上传递准实时消息的可靠成熟的预言机，当这样的预言机出现后，DeGateBridge将能够启动去中心化的升级，届时DeGateBridge也将获得去中心化产品的特性：

Bridge资金池不设AdminKey，即任何人无法以任何形式挪用用户的做市资金；任何人均可利用DeGateBridge的交互界面的开源代码，自行部署交互界面后接入DeGateBridge协议。在完全部署去中心化版本之前，资金池将由DeGateHomeDao和社区合作伙伴共同建立，若产生资金安全问题，由DeGateHomeDao所有资产进行担保赔付。

展望

我们希望通过DeGateBridge的部署，能够高效的帮助以太坊Layer2生态能够更快的落地，我们也期待和愿意同以太坊社区生态项目建立合作，一同建立更多样资产的跨层通道。

附:DeGateBridge测试网功能(部署与Kovan和ArbitrumV4测试网)

1.访问DeGateBridge

2.通过水龙头Faucet获取测试代币KUSD(ERC20)，也可以通过水龙头页面跳转获取KOVAN上的ETH作为测试的GAS。

3.几十秒后你将获得100个KOVAN网络的KUSD和Arbitrum测试网的KUSD。

4.首先选择从Kovan网络兑换20KUSD到Arbitrum上，签名后即开始兑换流程

5.订单发起后，在订单详情中可以明确清晰的看到交易目前的状态，交易共会通过本层确认和目标层发送两个过程，所有过程中的费用消耗也将罗列，整个过程大概5分钟

6.同时也可以尝试反向将Arbitrum上的KUSD换到Kovan网络，因为需要在Arbitrum上发起交易，Metamask会自动弹出提示添加Arbitrum网络并完成切换

7.完成后可在首页查询到历史的订单记录

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