專訪Celer董沫博士：Brevis如何為智能合約「開天眼」

提到 Celer，許多人首先想到的就是其明星跨鏈橋產品 cBridge，在多鏈生態的發展趨勢逐漸明顯後，跨鏈成了許多團隊創業的方向。雖然整個跨鏈賽道安全問題頻發，但 cBridge 自 2021 年上線至今卻未曾出現過任何安全漏洞。在跨鏈領域龍頭地位穩固的當下，Celer 於 3 月也發布了自己的最新 ZK 研發成果 - Brevis。

專注 ZK 技術的 Brevis 來的恰逢其時，在 Arbitrum 空投大熱後，許多 ZK 生態的明星項目也已蓄勢待發。今年，zkSync、StarkNet 等諸多 ZK 龍頭也都先後宣布了主網上線的消息。在「ZK 元年」發布自己的「ZK 新品」，是否是 Celer 轉移發展方向的信號？團隊選擇 ZK 技術的原因是什麼？Brevis 又承載着什麼使命？

BlockBeats 針對這些問題，在 Celer 聯創董沫博士參與香港 Web3 Festival 期間對其進行了深度採訪。

新領域的英勇探索者

從狀態通道領域的狀態守衛者網路（SGN）到跨鏈橋領域的 cBridge，再到最近發布的 Brevis，Celer 總是能給新生態或新領域帶來創新且可靠的產品。但在外界看來，這似乎也是 Celer 團隊頻繁切換賽道的表現。Celer 團隊究竟是什麼樣的？在行業中到底是怎樣的定位？

BlockBeats：一些讀者可能對 Celer 以及董沫博士不是很熟悉，請您先簡單做一個自我介紹吧。

董沫：我之前在 UIUC 讀 PHD 期間跟導師一起做了一個公司，主要方向是網路安全，後來這個公司被 VMware 收購。我自己 PHD 的研究課題一直是分布式系統、網路系統等相關領域，這也是為什麼我很早期就看到了區塊鏈技術。

PHD 畢業後，我經常在灣區參加各類講座，也常和好友們聊起區塊鏈，其中就包括現在 Celer 的幾位創始成員。我們都認為區塊鏈是一個非常好的機會，而且也都非常感興趣，因為我們都研究分布式系統，是一個門派出來的。後來大家決定開始做 Celer，一開始主要是做二層擴容。擴容當時有很多的技術方向，一個是通過建立更快的公鏈或者側鏈的方式，另一個就是二層解決方案。

當時，二層解決方案是在比特幣閃電網路的基礎上去構建一個新的東西。因為比特幣閃電網路只能做支付，而以太坊則有狀態通道網路，這也是 Celer 一開始在做的東西，通過狀態通道網路去提升以太坊性能。我們做的狀態通道，也是世界上第一個廣義狀態通道網路。這是 Celer 一開始的初衷：希望通過提升以太坊性能讓更多的人能觸並使用區塊鏈。

BlockBeats：Celer 後來為什麼放棄了狀態通道方向的開發呢？

董沫：原因之一是在於它的開發門檻比較高，需要改寫現有的智能合約。狀態通道這條路，我們其實可以說是「英勇地進行了探索」，目前還沒有到成熟的時候。那什麼時候狀態通道才會「Great Again」呢？就是在區塊鏈上真正出現很多傳統支付場景的時候。因為傳統支付中不可能讓每一筆支付都產生 Gas，甚至二層解決方案也不夠便宜，但狀態通道網路能給你帶來的支付體驗是最極致、最低成本的。就目前的行業狀態來說，我們認為做狀態通道還是太早了，但我們對狀態通道的未來應用仍然充滿信心的。

在我們狀態通道的架構中有一個技術棧叫做「狀態守衛者網路 - SGN」，它的職責是把鏈下的數據安全地中繼到鏈上去，並且在鏈和鏈之間中繼資訊。在 2021 年我們看到行業多鏈發展趨勢出現後，立馬就意識到我們之前的研究在這個領域顯然是能夠用得上的，所以我們就果斷地選擇了跨鏈這一新的發展方向。

為智能合約開「天眼」

「Celer 轉向 ZK 了」，當問起身邊的朋友時，大家都知道 Celer 最新的發展方向。但對 Celer 為什麼採用 ZK，以及 Brevis 究竟是做什麼這些問題，卻並不是非常了解。但實際上，在複雜技術理念和拗口組件名稱的背後隱藏的，是一塊巨大的行業空白和商業機會。

BlockBeats：Celer 團隊為什麼要推出 Brevis？它解決的是什麼問題？

董沫：如今，無論市占率，還是合作夥伴，Celer 在跨鏈領域已經做得非常好了。今天，用戶打開 MetaMask 錢包後會發現多了一個「Bridge」功能，而 Celer 就是除 Connext 和 Hop 之外的另一個主要跨鏈合作夥伴，直接接入 MetaMask 的流量，這也間接證明了在 Celer 在跨鏈領域裡取得的成功。此外，除了 Celer 支持的 40 余條公鏈外，日本的著名公鏈 Astar，SEGA, SquareEnix 等日本最大遊戲公司支持的 Oasys，韓國遊戲公司 Netmarble 旗下的 Metaverse World 側鏈等等都選用 Celer cBridge 作為官方跨鏈橋，同時 Celer 的生態開發者使用 Celer 在元宇宙，NFT，DeFi，Governance 等等各個領域也開發了近百種跨鏈應用。

在深耕跨鏈領域的過程中，我們也跟許多多鏈應用團隊進行了非常深入的交流。我們發現，單純的消息/資產跨鏈並不能滿足他們的需求。就目前而言，消息/資產跨鏈仍然是一個主動的過程，相當於一個應用在鏈上即刻產生了一個新的消息，需要將他發到其他鏈上。但如果一些應用想要讀取和使用鏈上任意時間的任意資訊時，就行不通了。（BlockBeats 注，更多關於跨鏈原理的內容請閱讀《當你在進行跨鏈時，資產真的轉移了麼？》）

舉個例子，DeFi 應用在跨鏈分配其 DEX 流動性池時，是需要分析各鏈的相關歷史數據去決定分配激勵的。但目前大家只能通過定期治理的方式，將鏈下「人眼」看到的數據放回到鏈上。但自始至終中，智能合約都是一個「瞎子」，它沒有辦法看到自己鏈上過去的數據、也看不到別的鏈上或者合約里的私有數據，所以也不能對這些數據進行計算、驗證和利用。於是我們投入了大量時間精力，研發了一個基於 ZK 的全鏈數據驗證計算平台，Brevis，為這些智能合約開「天眼」。

這是 Brevis 要解決的問題：讓鏈上的智能合約無需信任任何第三方地去獲取、計算、和使用所有鏈上面的所有數據。

BlockBeats：關於鏈上數據索引和分析，Dune 或者 Nansen 已經有了相對成熟的產品，Brevis 和它們相比有什麼不同呢？

董沫：這是很多人都有的疑問。實際上，Dune 和 Nansen 做的數據都是給人看，而不是給智能合約看的。Dune 和 Nansen 從 RPC 裡面把數據挖出來，總結到一張圖表上讓人去讀。這個給人看的數據，需要你完全信任這個 RPC，也就是要去相信一個中心化第三方。

但是要做讓智能合約看的數據，就需要把 Dune 或 Nansen 圖表上的數據「塞回」智能合約里。這裡存在一個很簡單的問題：「塞回」數據的真偽，誰有權力說了算？目前鏈下依然沒有一個去信任的方法來證明數據的真偽，這是一塊很大的「Missing Piece」。讓智能合約能擁有自己的「Nansen」，讓現有應用能夠真正成為鏈上數據驅動的 Co-Processor 應用，這是 Brevis 最不一樣的地方。

BlockBeats：您能否簡要介紹 Brevis 中 zkFabric、zkQueryNet 以及 zkAggregator Rollup 三個主要組件的作用？

董沫：zkFabric 主要幫助整個 Brevis 從所有鏈接的區塊鏈中收集 Block Header，以及其在各個鏈的聚合和分享器。通過 ZK 輕客戶端電路證明其有效性後，生成共識證明。這個組件對於 dApps 以去信任的方式訪問 Block Header 以及區塊鏈的狀態至關重要。我們可以這樣理解 Fabric 的作用，比如說在 Brevis 上接了 10 個鏈，這 10 個鏈之間能夠互通有無，不光是消息型數據，而是所有的歷史數據。但我們仍然需要一個東西證明這 10 條鏈的 Block Header 是正確的，zkFabric 就有這樣一個證明者網路去證明、中繼和儲存所有 Brevis 支持的鏈，為這些鏈提供一個完整的歷史總結。

zkQueryNet 是一個提供 ZK 查詢引擎的開放市場，它基於 zkFabric 的總結，能夠做任意數據的展開，可以直接接受智能合約的數據查詢要求，並通過 ZK 查詢引擎電路生成查詢結果和 ZK 查詢證明。相當於 Dune 上面的一個 Index。你可以把鏈上的智能合約想成用 Dune 的一個用戶，他可以直接用 Dune，不需要有任何人告訴他 Dune 的結果是什麼，直接建立自己的 Query。Query 的形式可以是一個 API，或者一個非常通用的 Query 語言，用戶寫一個 SQL 或者一個 Graph 就可以查到後續的狀態，這個東西就是 Brevis 的 zkQueryNet 現在正在做的。

zkAggregator Rollup 是一個聚合層，相當於把 zkFabric 裡面已經證明過的 Block Header 和 zkQueryNet 裡面證明過 Query 聚合在一起。zkAggregator Rollup 是一個非常特殊的 Rollup，它驗證來自上面兩個組件的證明，並將它們的 ZK 證明狀態根提交給所有連接的區塊鏈，來讓應用直接在自己的智能合約中訪問證明查詢結果。舉個例子，現在有三個人在互相傳遞資訊，為了同步消息，每個人都要把自己的 Block Header 中繼給另外兩人，最後要發 6 條消息。zkAggregator Rollup 的作用就是，三個人各自發一條消息給它，它再各發一條消息給我們，相當於一個中繼器。

而 zkFabric、zkQueryNet 以及 zkAggregator Rollup 都需要有 ZKP 組件。zkFabric 用於證明 Block Header 是否正確，zkQueryNet 用於證明數據分析結果是否正確。而如果把 zkAggregator Rollup 簡單理解成一個 Recursion 的話，它的邏輯就是去「證明所有的證明」，這個證明的過程本身也在被 zkProve，可以一層一層去疊加。（BlockBeats 注，更多關於 Brevis 技術原理的內容請閱讀《解讀 Celer 的 ZK 全鏈數據計算和驗證平台 Brevis》）

能讓 DEX 快速超越 CEX 的「Missing Piece」

了解 Brevis 的具體架構後，接下來的問題，就是它能幹什麼？

BlockBeats：您剛才提到 Brevis 在 DEX 領域的用例，能否進一步解釋為什麼 DEX 需要將歷史數據「ZK 化」？

董沫：其實現在的 DEX 不算完全的去中心化，很多環節還是依靠人工管理，要花費很多的時間。比如一個鏈上的應用想基於鏈上交易數據對自己的流動性池和激勵閾值做調整，目前來說是沒有辦法擺脫人為 Governance 治理的。

再比如，DEX 與 CEX 的一個重要區別就是 DEX 沒有 VIP 分級系統。如果一個 VIP 用戶希望能夠降低自己的交易費，DEX 必須通過 Governance 治理來完成，而且就算通過 Governance 能夠降低費用，在時效性層面也非常不理想。更何況，作為交易員，每個人達到比如 100 萬美元交易額的時間點都是不一樣的，DEX 想要做到「交易額達到 100 萬美元就可以享受 7 天減免交易費」這種效果，沒有基於全鏈歷史數據的 zkQuery 是無法實現的。

但是市場有沒有這樣的需求？答案是不僅有，而且很大。因此我們需要有這樣一個技術，幫助智能合約任意獲取全鏈過去、現在、未來的數據，然後再基於這些數據去做計算。

專業做市商、交易折扣還有用戶 VIP 分級系統等這些中心化平台常用的機制，是能夠 DEX 生態更加健康的重要因素，過去 DEX 沒法做這些東西，現在我們可以幫它們實現。比如一個用戶在 Polygon、BNB 和以太坊上都用過 Uniswap，Brevis 可以幫助 Uniswap 以一個完全去中心化的方式去計算該用戶在各條鏈上任意時間段的交易量總和。

BlockBeats：您覺得除了這種數據驅動的 DeFi 之外，Brevis 在中短期還有什麼較強的應用場景？

董沫：還有一個很大的應用場景，就是鏈上的身份證明（DID）。比如說，雖然我沒有在 BNB 鏈上做過交互，但我要證明自己是一個以太坊老用戶，甚至 17 年還參與過 The DAO 的治理，然後通過這個證明讓我在 BNB 鏈的應用里能夠獲取新的權益或者空投。換句話說，就是我可以給自己打很多的鏈上標籤，能夠讓應用看到過去這些數據，證明我的身份，其實這一塊最大的作用就是防女巫攻擊。

BlockBeats：您提到的防女巫攻擊，是否能與當前的刷空投熱潮結合？

董沫：對，空投永遠會有，而且以後會越來越多。刷空投這個事情，Brevis 能夠給用戶一個空投的「護身符」，也就是參與空投的人首先要在 Brevis 這裡獲取認證。我們不需要知道你是誰，但是通過鏈上的方式能夠證明你是大戶或者 OG 才行。

因為真正的「老地址」是裝不出來的，鏈上過去所有的交互行為都是沒辦法做假的，比如當一個地址的歷史數據顯示它已經被 MEV 攻擊過 5 次，那他怎麼可能還是一個機器人呢？再比如，你曾經是 Crypto Punk 的持有者，那麼作為曾經支持過生態的老用戶，你也應該獲得相應的 Reward。

「Brevis 不是一個產品，而是平台」

最後，我們也就 ZK 技術的發展現狀、Brevis 當前和未來的開發重點，以及 Brevis 的經濟模型幾個問題，向董沫博士徵詢了答案。

BlockBeats：今年，很多 ZK 生態項目都將陸續上線主網。但此前 Arbitrum 創始人 Ed Felten 曾說：ZK 是未來的解決方案，而且永遠都只會是未來的解決方案。您怎麼看待這種觀點？ZK 技術真的成熟了嗎？

董沫：Celer 很早就在做 ZK 技術產品，但是我們當時覺得不是一個很好的時機，主要是因為整個 ZK 的開發者生態、開發者工具鏈都還是很早期的，我們也想要等待這個生態更加成熟。但從去年底開始，ZK 生態大概達到了所謂的轉折點。這個轉折點主要是在於 ZK 的開發框架和基礎性能迅速提升，使我們可以更好地去 Build。其實現在 ZK 技術相對來說已經 Ready 了，但是它仍然很年輕，比如說審計，能夠審計 ZK 的團隊基本沒有幾個。不過 ZK 生態的實際情況並沒有 Ed 說的那麼悲觀。

BlockBeats：Brevis 現在最主要的開發工作是什麼？

董沫：目前我們需要做的就是豐富 ZK Query Engine。比如說我剛才提到的 zkDID 的 Query Engine、DeFi Trading 的 Query Engine 等幾套工具。我們不光是要做幾個 Engine，而是要做出一套 SDK，能夠讓開發者更好、更方便地根據自己需求去開發新的 ZK Query Engine。

其實我剛才提到的 zkDID、數據驅動型 DeFi 等，這些都是我們自己能想到的一些應用場景，但是我們相信社區和開發者肯定能想到比這更加激動人心的東西。所以 Brevis 不是一個單獨的產品，而是一個平台，能夠讓開發者不斷地 Plug In 新的東西，去 Query 自己想要的東西，而不要受我們預設的限制。這是我們希望要去做的事情。

BlockBeats：Brevis 會採用新的經濟模型嗎？

董沫：我們現在主要的精力都專注在技術上，至少要先把整個工具套件長什麼樣先做出來，現在來看 Brevis 的經濟模型具體是什麼樣還不確定。

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