Merkle Bridge-链间资产转移的简单协议 | 火星技术帖

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一、Merkle桥设计概述

1. Merkle桥的核心目标是构建一个轻巧便捷的协议，实现不同区块链间的资产转移，并确保分布式监管和抗审查性。首个应用场景即为将Aergo ERC20代币迁移到Aergo主网原生代币。一旦部署成功，任何以太坊或Aergo的资产都能在这两个网络间自由穿梭。

2. 资产转移通过锚定（2WP）机制进行，首先在区块链A上存入代币并锁定，然后在区块链B上按1:1的比例铸造出副本，最后在销毁区块链B上的副本后解锁区块链A上的锁定代币。维持固定汇率的一个简单方式就是将资产存储在单个密钥或多重签名合同中，但前者安全性较低，后者则交易成本较高且易于审查。

3. Merkle桥力求实现一种既能分散资金锁定/解锁操作，又能保持低转账费用的设计，允许20多个验证者参与其中。

二、Merkle桥技术细节

1. Aergo Merkle桥利用PoA侧链的状态根锚定于公共链上，从而实现资产的安全保管和有效铸造。其设计依赖于锚定状态根的有效性，确保用户锁定的资金不会被盗用。

2. **资金保管**：验证者通过类似multisig oracle的DAO结构达成共识，对状态根进行锚定。验证者的职责包括但不限于以下几点：
- 达成锚定状态根的一致意见
- 同意验证者集更新建议
- 同意Merkle桥设置更新建议

3. **运作方式**：提案人定期在桥接链上发布桥接合约的状态根，只有获得2/3验证者签名的状态根才会被记录。用户钱包能够独立提交状态根的Merkle证明，在目标桥合约上铸造相应资产。锁定及跟踪账户总代币余额，通过创建包含此余额的Merkle证明实现在另一侧链上铸造或销毁相应代币，确保任何时候铸币金额都不会超过存入额。

三、使用Merkle桥从以太坊转移ERC20代币至Aergo的优势与局限

1. **优点**：
- 验证者只需签署有效的最终状态根，实施简单且无需监控用户转移。
- 用户直接通过网桥合约进行转账，无需验证者批准。
- 锚定周期灵活，状态根可由众多验证者签名。
- 除非超过2/3验证者共同认可并广播无效状态根，否则无法任意审查代币传输。
- 支持小额转账，随时铸造/解锁总存款余额。
- 链上的Merkle证明验证比签名验证更经济。
- 新资产可以无需验证者批准即可通过网桥转移。
- 用户可通过一次交易完成向另一个链上同一账户的多次转账，提取所有锁定余额。

2. **局限性**：
- 发起的转账不可取消。
- 若超过1/3验证者停止合作，网桥会暂停服务直至恢复正常。

四、部署与桥接操作员角色

1. 桥接操作员负责在每个区块链上运行完整节点，并每隔固定时间获取最新状态根并在桥接合约中注册。他们分为提议者和验证者，提议者广播set_root交易，而验证者根据状态根的有效性进行签名。

2. 验证者集可以根据需要调整，只要2/3当前验证者同意，就能定义新的验证者集。在Merkle桥版本2中，签名验证将重构到单独的Oracle合约中，以提高桥接合约的安全性和升级性。

3. **用户资产转移**：用户首先将代币锁定在桥接合约，等待目标区块链上的下一个锚定状态根出现，随后执行一系列锁定、铸币和解锁操作完成跨链转移。

结论部分：Merkle桥依托简易DAO（多重签名oracle）架构，专注于验证锚定、更新验证者集以及桥接设置，使得用户钱包能独立创建锁定/烧毁余额的Merkle证明进行跨链转账，无需验证者实时监控转移事件。EthAergo网桥正应用于Aergo与以太坊主网之间的AergoERC20和其他代币转移；同时，AERGO-AERGO桥接器也为企业侧链用户提供了一种既经济又安全的资产转移途径。这一创新技术不仅令Aergo主网用户得以使用MakerDAO的DAI稳定币及其他ERC20代币，还因其受Merkle桥锚定保护，带来了更多激动人心的应用可能性。 AERGO币