區塊鏈:ALabs丨跨鏈技術概述_區塊鏈的未來發展前景ppt

一.跨鏈概念

背景

當今的區塊鏈技術紛繁蕪雜，各成一派，彼此之間無法進行價值和數據的交換。聲稱去中心化的區塊鏈之間的價值互換卻主要依靠中心化的交易所來完成，鏈上的資產價值不能得到合理的評估。由于區塊鏈之間互不連通、資產價值的大幅波動大大制約了區塊鏈技術的應用和發展。所以鏈與鏈之間的互聯操作越來越被重視，跨鏈的需求就由此而來。

概念

跨鏈技術可以理解為連接各區塊鏈的橋梁，其主要應用是實現各區塊鏈之間的原子交易、資產轉換、區塊鏈內部信息互通等。

難點

跨鏈是一個復雜的過程，既需要對鏈中節點要有單獨的驗證能力，也需要去中心化的輸入，更需要對鏈外世界的信息進行獲取和驗證。

二.跨鏈在Web3技術棧中的位置

在講解跨鏈之前，先來看下人們對未來基于去中心化服務的Web3技術棧示意圖，以便于理解跨鏈技術在整個技術棧中的位置。目前還沒有關于Web3的詳細分析，這里先做簡單介紹。

Balancer敦促部分LP盡快移除流動性:金色財經報道，Balancer敦促其部分流動性提供者（LP）盡快從五個資金池中提取資金。Balancer表示，為避免即將公開披露的問題，已將部分Balancer池的協議費用已設置為0，目前正常運行。

但因部分流動性池中相關問題無法被解決，Balancer 敦促部分 LP 盡快提取流動性，包括以太坊主網上的 DOLA / bb-a-USD（當前鎖倉額 360 萬美元）、Polygon 上的 bb-am-USD/miMATIC（鎖倉額 9000 美元）、Optimism 上 Beethoven X（由 Balancer 驅動）的It's MAI life（鎖倉額 110 萬美元）和Smells Like Spartan Spirit（鎖倉額9萬美元）以及Fantom上Beethoven X的Tenacious Dollar（鎖倉額160萬美元）。[2023/1/7 10:59:30]

Layer0層為基礎協議層：

Project Galaxy宣布將基于BNB應用側鏈推出GAL鏈:6月1日消息,NFT 基礎設施服務商 Project Galaxy 宣布將基于 BNB 應用側鏈推出其專屬的 GAL 鏈。目前該鏈正在建設中，很快就會推出。

Project Galaxy 表示，推出 GAL 鏈旨在為 Web3 證書帶來全新的體驗。通過新的 GAL 鏈，用戶能夠為 Project Galaxy 的生態管理和貢獻數字憑證，然后通過應用程序模塊、預言機憑證和 API 憑證使用這些憑證。簡而言之，Project Galaxy 的數字身份將會有更多的用例。[2022/6/2 3:57:11]

包括P2P，UTXO賬本結構，執行模型EVM，WASM等。

Layer1層為區塊鏈鏈上層：

包括數據存儲相關，如IPFS；去信任交互平臺，如Polkadot；去信任協議，如比特幣，以太坊，匿名交易的Zcash等。

Layer2層包含眾多鏈下協議，目的為擴展現有區塊鏈。

多鏈合成資產交易協議Plutos Network將于Q4集成Avalanche:10月23日消息，多鏈合成資產交易協議Plutos Network表示將于今年第四季度集成Avalanche，旨在構建一個具有可擴展性和互操作性功能的Plutos Network合成平臺。[2021/10/23 6:09:21]

Layer3層包括開發API和語言，如Web3.js，Solidity等

Layer4層包括協議可擴展的用戶接口，如Metamask,Parity等。

通過以上分析可以看到，跨鏈技術位于Layer1層，是重要的基礎設施，是獨立的區塊鏈之間交流的橋梁。

三.常見跨鏈技術

公證人機制

概念：鏈與鏈之間互操作最簡單的方法是使用公證人模式。中心化或多重簽名的見證人模式，見證人是鏈A的合法用戶，負責監聽鏈B的事件和狀態，進而操作鏈A。本質特點是完全不用關注所跨鏈的結構和共識特性等。假設A和B是不能進行互相信任的，那就引入A和B都能夠共同信任的第三方充當公證人作為中介。這樣的話，A和B就間接可以互相信任。

Phala CEO佟林：B1基金會的生態建設能力與波卡Web3基金會相差甚遠:今日，Phala CEO佟林在DefiGo舉辦的波卡之月系列活動中對于“波卡的生態發展會和以前的EOS很類似”的觀點評論道，由于EOS的不注重開發，導致Block.one基金會并沒有抓住歷史機遇鼓勵開發者生態，才導致沒落。而Web3基金會已經給不同類型的開發者分批量投放100萬多的資助，每筆3萬-10萬美元不等，而Block.one不論是規模還是門檻，都與波卡相差甚遠。EOS更多是作為公鏈存在，技術人員需要基于EOS開發智能合約；而Polkadot是一種支持高度自定義業務的分層協議，因此開發者可以幾乎實現任何東西在平行鏈上，同時得到波卡的安全性保證和跨鏈能力。[2020/11/17 21:00:11]

代表項目：Ripple；BTS

1.Ripple的InterledgerProtocol

是最典型的代表，它本身不是一個賬本，不尋求任何的共識，但它提供了一個第三方頂層加密托管系統稱之為“連接器”，能使不同的記賬系統通過“連接器”互相自由地傳輸貨幣。該協議采用密碼算法用連接器為這兩個記賬系統創建資金托管，當所有參與方對交易達成共識時，便可相互交易。該協議移除了交易參與者所需的信任，連接器不會丟失或竊取資金，這意味著，這種交易無需得到法律合同的保護和過多的審核，大大降低了門檻。同時，只有參與其中的記賬系統才可以跟蹤交易，交易的詳情可隱藏起來，“驗證器”是通過加密算法來運行，因此不會直接看到交易的詳情。

聲音 | BB：Voice新任CEO Salah的領導力將改變協作新聞業的格局:Block.one 首席執行官Brendan Blumer今日發布推特表示：剛剛和我們Voice的CEO Salah Zalatimo 在紐約Voice總部度過了激動人心的一天。Salah的領導力將改變協作新聞業的格局，其愿景是為公眾配備以前只能由專業人員訪問的強大發布工具。（MEET.ONE）[2020/1/31]

2.相對Ripple來說，BTS的分布式程度會更高

采用的是多重簽名的驗證方式，這種方式相對簡單，容易搭建跨鏈的分布式交易所。

側鏈

側鏈是以錨定某種原鏈上的代幣為基礎的新型區塊鏈，如法幣對黃金的錨定一樣。

如果一個鏈B能擁有另外一個鏈A的所有功能，關注所跨鏈的結構和共識特性等，則稱鏈B為鏈A的側鏈，鏈A為鏈B的主鏈。其中主鏈A并不知道側鏈B的存在，側鏈B知道有主鏈A的存在。

典型項目：RSK，Bytom，Lisk，元素鏈，RDN

側鏈技術原理圖

側鏈系統可以讀取主鏈的事件和狀態,即支持SPV(SimplePaymentVerificaiton),能夠驗證塊上Header、merkletree的信息。

中繼

在跨鏈中，可能會出現多條鏈共同交易的情況，解決這個問題的關鍵是添加一個特殊區塊鏈作為中樞，這個中樞就是中繼鏈。雙鏈不知道中繼的存在，而中繼必須要知道兩條鏈。

典型項目：BTCRelay，Polkadot，Cosmos

1.BTCRelay

BTCRelay其主要原理是BTCRelay把以太坊網絡與比特幣網絡以一種安全去中心化的方式連接起來。BTCRelay通過使用以太坊的智能合約功能可以允許用戶在以太坊區塊鏈上驗證比特幣交易。

BTCRelay的功能包括驗證比特幣的交易，傳遞比特幣交易到以太坊智能合約，存儲比特幣區塊頭部，檢查智能合約內部最新的比特幣信息。BTCRelay使用區塊頭創建一種小型版本的比特幣區塊鏈，以太坊DApp開發者可以從智能合約向BTCRelay進行API調用來驗證比特幣網絡活動。

2.Polkadot

Polkadot的設計核心理念為即時拓展性和延伸性，解決了當今兩大阻止區塊鏈技術傳播和接受的難題。Polkadot計劃將私有鏈/聯盟鏈融入到公有鏈的共識網絡中去，同時又能保有私有鏈/聯盟鏈的隱私和許可的保護措施。

Polkadot的核心思想是區分交易方發起和執行交易的方式以及交易方統一記錄的方式。Polkadot提供基礎的中繼鏈，很多可驗證的、全球動態同步的數據架構都建立在這個基礎上，這些數據架構為平行鏈或側鏈。區塊鏈應用可以將以太坊分叉，按照各自需求調整，通過Polkadot與以太坊公有鏈連接，或者給不同的鏈設置不同功能，實現更好的擴展性和效率。

哈希鎖定

哈希鎖定起源于閃電網絡的HTLC，如今也使用較為廣泛，但應該不會成為主流。

HTLC含義，A與B達成這樣一個協議：協議將鎖定A的1個比特幣，在T時刻到來之前，如果B能夠告訴A一個正確的“暗號”R,使得R的哈希值等于約定的值，B就能獲得者一個比特幣。如果B在T時刻到來時不能提供正確的“暗號”R，那么這一個比特幣自動解鎖，回歸A所有。

哈希鎖定使用場景：

例如使用Hash-locking來實現20ETH和1BTC的原子交換過程：

1.A生成隨機數s，并計算h=hash(s)，將h發送給B；

2.A生成HTLC，超過時間設置為：2小時，如果2小時內B猜出隨機數s，則取走1BTC，否則A取回1BTC；

3.B在以太坊里部署智能合約，如果有誰能在1小時內提供一個隨機數s，讓其hash值等于h則可以取走智能合約中20ETH；

4.A調用B部署的智能合約提供正確的s，取走20ETH；

5.B得知s，還有1小時時間，B可以從容兌現A的HTLC的1BTC。

一旦超時，交易失敗，符合原子性。

四.總結

早期跨鏈技術包括以瑞波和BTCRelay為代表，它們更多關注的是資產轉移；現有跨鏈技術以Polkadot和Cosmos為代表更多關注的是跨鏈基礎設施。跨鏈項目目前尚未有很好的落地案例，尚在摸索中。

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