Telepathy 协议

Telepathy是基于Proof of consenus 的互操作协议，即采用zkSnarks 生成源链状态的有效性证明，并在上目标链的执行环境中运行，在目标链上保存源链的区块头，进而可以在目标链上证明源链的状态（账户余额，存储，交易， 事件）等。

Telepathy核心在于采用zkSnark 电路验证以太坊验证者签名，从而可以采用智能合约的形式在其它EVM链上部署以太坊轻客户端，可以实现以下三种功能：

• 从以太坊向其它链实现链链消息传递，用于跨链桥或跨链治理等；
• 从其它EVM链上请求以太坊的数据；
• 允许在执行层访问以太坊共识层的数据。

目前支持3个源链（Mainnet, Gnosis, Goerli）和8个目标链 (Mainnet, Arbitrum, Avalanceh, Binance, Gnosis, Goerli, Optimism, Polygon)， 已上线测试网。

Telepathy协议

Telepathy 的核心主要是验证以太坊共识中验证者的签名，通过智能合约实现轻客户端，实现以太坊和其它链的互操作性。

假如Alice 想从以太坊上发起一笔交易，调用Gnosis链上的合约，实现过程为：

1. 调用以太坊上的Telepathy Router 合约的send函数：

function send(
    uint32 destinationChainId, bytes32 destinationAddress, bytes calldata data
)

2. Proof of Consensus

   当交易固化后，Telepathy Operator 会生成区块头共识的证明，主要验证Validators的签名，并提交到Telepathy 轻客户端；

3. Telepathy 监听到以太坊上Router合约的事件，会生成对应的Merkle 证明，然后处理接收到的数据：

//验证证明；
executeMessageFromLog(
    bytes calldata srcSlotTxSlotPack,
    bytes calldata messageBytes,
    bytes32[] calldata receiptsRootProof,
    bytes32 receiptsRoot,
    bytes[] calldata receiptProof,
    bytes memory txIndexRLPEncoded,
    uint256 logIndex
)

//调用目标链上函数：
handleTelepathy(uint32 sourceChainId, address sourceAddress, bytes memory data)

ZK电路

主要采用Circom, 基于Groth16证明系统，主要有两个电路：

• Step 电路：主要是向轻客户端添加新的区块头，验证验证者的BLS12-381聚合签名；
• Rotate 电路：对于每27个时，需要生成证明更新 sync commitee, 即验证者集。

状态查询

Telepathy 构建了一个证明者（Attestors）网络， 用于在L2上查询 L1上的数据，例如L2上的Defi协议可以获取L1 Chainlink L1上的数据，或者根据用户在L1上的NFT, 在L2上获取奖励。

查询的数据主要是view 类型的智能合约数据；

查询结果的准确性主要由>2/3的Attestors签名保证。

发送请求需要支付一定的费用。

应用示例

Cross-Chain Message

主要消息从源链到目标链，其中发送示例为：

contract TelepathySenderExample {
    address TELEPATHY_ROUTER = 0x41EA857C32c8Cb42EEFa00AF67862eCFf4eB795a;
    ITelepathyRouter router = ITelepathyRouter(TELEPATHY_ROUTER);

    function sendMessageWithTelepathy() external {
        uint16 destinationChainId = 100;
        // A contract I deployed on Gnosis Chain
        address destinationAddress = 0x690B9A9E9aa1C9dB991C7721a92d351Db4FaC990;
        router.send(
            destinationChainId,
            destinationAddress,
            bytes("Hello world!")
        );
    }
}

接收过程为：

contract TelepathyRecipientExample is ITelepathyHandler {
    address TELEPATHY_ROUTER = 0x41EA857C32c8Cb42EEFa00AF67862eCFf4eB795a;
    ITelepathyRouter router = ITelepathyRouter(TELEPATHY_ROUTER);
    // The contract I deployed on Ethereum
    address sourceChainContract = 0x71C7656EC7ab88b098defB751B7401B5f6d8976F;
    
    event SentMessage(uint32 srcChain, address srcSender, bytes message);
 
    function handleTelepathy(
        uint32 _sourceChainId, address _senderAddress, bytes memory _data
    ) external {
        require(msg.sender == address(router));
        require(_senderAddress == sourceChainContract);

        emit SentMessage(_sourceChainId, _senderAddress, _data);

        return ITelepathyHandler.handleTelepathy.selector;
    }
}

目前消息传递由Succinct官方的relayer 完成。

Ethereum Data Oracle

允许开发者从其它EVM 链上请求以太坊上的数据，实现过程为：

1. 调用oracle.requestCrossChain 函数，例如：

   telepathyOracle.requestCrossChain(
       address(mainnetContractAddress),
       abi.encodeWithSelector(IERC721.ownerOf.selector, _tokenId),
       address(myCallbackAddress)
   );
   

2. 处理oracle返回的请求，需要实现handleOracleResponse 函数：

abstract contract OracleCallbackBase is IOracleCallbackReceiver {
    error NotFromOracle(address sender);

    address private _oracle;

    constructor(address oracle) {
        _oracle = oracle;
    }

    function rawHandleOracleResponse(
        uint256 nonce,
        bytes memory responseData,
        bool responseSuccess
    ) external override {
        if (msg.sender != _oracle) {
            revert NotFromOracle(msg.sender);
        }
        handleOracleResponse(nonce, responseData, responseSuccess);
    }

    function handleOracleResponse(
        uint256 nonce,
        bytes memory responseData,
        bool responseSuccess
    ) internal virtual;
}

Ethereum Consensus Oracle

允许从执行层获取共识层的数据，目前还处在beta 版。

参考

https://docs.telepathy.xyz/

https://www.succinct.xyz/

https://github.com/succinctlabs/