免責聲明: 金色財經作為開放的資訊分享平臺,所提供的所有資訊僅代表作者個人觀點,與金色財經平臺立場無關,且不構成任何投資理財建議。
APP
中國版App下載 Android & iPhone
金色專欄
  • 專欄申請

科普 | 跨鏈簡史:從資產橋到互操作

跨鏈技術被認為是區塊鏈領域發展的圣杯,是實現萬鏈互通的關鍵技術。現在的跨鏈技術形態,有些是在實現資產互通,有些是提出了一套通信協議,實現區塊鏈間的通信,還有些是提出了新的系統架構和運行模式,支持更多區塊鏈的接入。

跨鏈一開始的目標在于讓資產能從一條鏈轉移到另一條鏈,又可以安全的返回,后來擴展到解決兩個或多個不同鏈上資產及狀態的互相傳遞、轉移、交換的問題。隨著現在跨鏈基礎設施的日趨成熟,對于跨鏈概念的炒作已經冷卻。在這樣一個時刻,我們來對現有的跨鏈技術形態,做一個冷峻的觀察。

根據跨鏈技術的演進和實現方式,以太坊的創始人 Vitalik 曾經總結了 3 類跨鏈技術,分別是哈希時間鎖(HTLC),公證人,側鏈/中繼。我們將把公證人,和側鏈/中繼進一步分類,各自分成兩個小類,這樣,我們將分別介紹五種跨鏈方案。

哈希時間鎖合約

哈希時間鎖合約是通過一套密碼學方法,來實現跨鏈的去信任資產交易,比如我的 BTC 和你的 ETH 交易,就可以通過哈希鎖來實現交易的原子性。

其原理大致如下:用戶 A 生成隨機數 s,并計算出該隨機數的哈希值 h=hash(s) 發送給用戶 B,A 和 B 通過智能合約先后鎖定各自的資產。A 公開出示 s 可獲得 B 鎖定的資產,同時 B 也獲得了 s,可獲得 A 的鎖定資產,若超過設定的時間,A 沒有出示 s,智能合約中鎖定的資產會自動回退給雙方。

公證人

公證人機制是指由公證人建立一個中間賬戶,用戶將資產轉入中間賬戶,由公證人跨鏈發行一種映射原 Token 的影子 Token 給到用戶。當用戶需要贖回的時候,將影子 Token 銷毀,并向公證人提供證明,公證人將中間賬戶中的原始 Token 轉到該用戶的地址。

公證人必須是可信的。公證人可以憑借自身信用,也可以通過智能合約做超額抵押來獲得信任。公證人可以是單個主體,也可以是多個主體通過某種規則組合形成的聯盟。

根據公證人的單主體還是多主體,以及公證人的信譽來源是超額抵押還是自身信用,我們可以把公證人方案劃分為 4 個子類:

其中,HBTC,BTTC,imBTC 均屬于 ② 方案,tBTC 屬于 ③ 方案,X-BTC,WBTC 屬于 ④ 方案,采用方案 ① 的項目暫未發現。你可能發現,全是比特幣跨鏈項目,為什么如此,我們后文在對比分析中會有詳述。
我們并不需要關注公證人的數量,因此,我們將公證人方案,僅按信任來源,分為兩個子類。

超額抵押

公證人通過超額抵押建立信用,這意味著,公證人抵押的資產 v2,必須大于中間賬戶中的資產價值 v1。當公證人出現作惡行為或者過失行為,導致中間賬戶里的資產遭受損失,那么抵押的資產將可以用來賠付給受損失的用戶。然而,超額抵押會給公證人帶來資金成本,這些成本,會轉化為高額的跨鏈的手續費,而高額的跨鏈手續費會讓用戶望而卻步。

自身信用

公證人也可以通過自身信用來背書,讓用戶信任。但這種信任是中心化的,和區塊鏈的基本精神是背離的。但由于這種方式手續費低廉,甚至免費,因此還是吸引了大批用戶。這種由中心化機構擔保的跨鏈方式,對于跨鏈資金體量小,安全訴求低的用戶而言,也是很好的選擇。

側鏈/中繼

第三種是側鏈/中繼的方案。側鏈和中繼其實是同一個概念,中繼鏈就相當于多條鏈共同的側鏈,為了簡化表述,我們后文統一稱為橋接鏈方案。

橋接鏈方案我們分兩類來說,分別是通用方案和同構跨鏈專用方案。

通用方案

橋接鏈通用方案和公證人方案一樣,仍然存在一個中間賬戶,但中間賬戶的安全,不靠公證人來保護,而是靠智能合約來規范,這意味著中間賬戶將是一個合約賬戶,其資產管理規則被智能合約的代碼約束,而不是由公證人約束。如果代碼本身沒有問題,只要部署該合約的鏈是安全的,那么合約中的資產就是安全的。

當然,如果橋接鏈本身有問題,也會影響合約賬戶里的資產安全。因此,驗證人們必須 Stake 一定價值的 Work Token 來保障橋接鏈的安全運行。假設這個價值是 v3,那么這個 v3 是可以遠遠小于合約賬戶里的資產價值 v1 的。

為什么 v3 可以小于 v1 呢?因為現在較為通行的 BFT-PoS 類共識,幾乎杜絕了能夠篡改賬本的“雙花”攻擊(如果橋接鏈賬本被篡改,則有可能間接威脅到合約賬戶中的資產安全),實現了更強的共識安全。BFT-PoS 可以做到即時確定性,而非概率確定性,攻擊者即便掌握了半數以上的 Staking Work Token,最多只能做到拒絕簽名區塊,讓封塊速度減慢,讓網絡無法處理交易,已經形成最終確定性的區塊中的交易是無法被逆轉的。我們可以認為,只要 BFT-PoS 鏈沒有代碼故障,無論 Token 市值多小,都是安全的。

雖然惡意的驗證人,無法動搖中間賬戶內的資產安全,但網絡癱瘓,停止驗證新交易,也不是我們希望看到的狀況。因此,v3 最好也不要太小,我們還是希望橋接鏈的 Token 市值越大,Staking 比例越高,去中心化程度越高越好。

v3 可以小于 v1,因此不會有超額抵押帶來的高額跨鏈手續費,使用跨鏈橋將可以做到很廉價。那么有沒有方法進一步降低跨鏈成本呢?可能有的朋友會想到讓多條鏈復用同一座橋,這便是 Poly Network 的思路。

同構跨鏈專用方案

橋接鏈通用方案,看起來已經很完美了!但我們對于跨鏈,還有更高的追求。其一,多鏈復用的資產橋,可以盡可能多的兼容現有的鏈,但新的鏈不斷涌現,要再去擴充兼容太麻煩了,能否有一個通用的鏈框架,讓新鏈遵循框架,能夠一勞永逸的實現跨鏈呢?其二,我們對于跨鏈的追求,并不只是想實現資產橋,我們還希望鏈間能傳遞更豐富的信息,有強大的互操作性,例如可以跨鏈調用合約,讓多個鏈真正連接起來,形成有機整體。

基于對以上兩者的追求,區塊鏈世界里有了波卡和 Cosmos 這樣的同構跨鏈項目。兩者都采用了“1 母鏈 + N 子鏈”的架構,其中母鏈是所有子鏈的公共橋接鏈,任何開發者都可以按照規定的框架開發子鏈,并申請接入母鏈。

Cosmos 母鏈名為 Hub,子鏈名為 Zone,通過內置的 IBC 協議,Zone 之間可以實現跨鏈通訊,既能傳遞資產,也能傳遞其他格式的信息,實現跨鏈互操作性。波卡母鏈名為中繼鏈,子鏈名為平行鏈,平行鏈之間通過 XCMP 協議來通訊,以實現跨鏈互操作。事實上,波卡的中繼鏈不光起到橋接作用,還可以讓接入的平行鏈共享其共識層的安全性,而對于 Cosmos 的 Zone 而言,鏈的安全是需要自己負責的。

對比分析

哈希時間鎖雖然能實現跨鏈交易的原子性,但無法實現資產的跨鏈流通。這意味著,通過哈希時間鎖,我的 BTC 和你的 ETH 進行安全的交易,但并不能讓 BTC 流通到 ETH 上,也無法讓 ETH 流通到比特幣鏈上。但哈希時間鎖的通用性最強,對鏈的屬性沒有任何限制。

公證人方案,可以在一條圖靈完備的鏈和一條非圖靈完備的鏈之間實現資產跨鏈。當然,這種資產跨鏈是單向的,只能由非圖靈完備的鏈上跨到圖靈完備的鏈上。例如把 BTC 引入 ETH,反之把 ETH 引入比特幣鏈則不行。這并不是公證人方案的限制。事實上,公證人方案也可以實現兩條圖靈完備的鏈間的資產雙向跨鏈流通,但由于其要么費率較高(超額抵押方案),要么傾向于中心化(自身信譽方案),人們更多的會采用橋接鏈方案。

前文提到一個問題,為什么比特幣的跨鏈更多采用了公證人方案,而非橋接鏈方案呢?這是因為比特幣鏈不是圖靈完備的。在這里解釋一下,為什么橋接鏈只能在雙圖靈完備的鏈間跨鏈呢,是因為橋接鏈不是一個獨立的存在,而需要部署在兩端鏈上的合約配合,就像一座橋不能懸空存在,必須在兩岸有橋墩作為依托。

在雙圖靈完備鏈間跨鏈,橋接鏈方案更有優勢,主要體現在無需超額抵押,且可以多鏈復用,可以更低的成本實現資產跨鏈。像波卡,Cosmos 這樣的跨鏈項目則直接搭建了一個全新的多鏈架構,超越了資產橋,在同構鏈之間實現了豐富的互操作性。

我們闡述了三大類(五小類)的跨鏈方案,我們將各方案的特性對比做成表格。

以上我們對各跨鏈方案的闡述順序,其實有一條清晰的時間脈絡。最早的主流鏈有比特幣和以太坊,人們想要實現 BTC 和 ETH 之間的交易,最先能想到的便是哈希時間鎖這樣的,不需要借助任何外力的純密碼學方法。2013年5月, Nolan 在 BitcoinTalk 論壇提出了原子轉移(atomic transfers)思路。后來,人們開始建設基礎設施,建立資產橋,讓鏈間的資產能夠互通,在這當中,比特幣作為市值最大的加密資產,吸引了很多人想把比特幣資產導入到其他鏈,但由于比特幣不支持智能合約,人們只好使用公證人機制。

由于理念的不同,有的項目采用了去中心化的,成本較大的超額抵押方案,有的項目則采用了簡單直接的中心化托管方案。為了降低跨鏈成本,人們想到了,讓多鏈共用一座鏈橋的方式。為了一勞永逸,實現對新鏈的兼容性,人們制定了新鏈開發的框架和標準,如 Substrate 和 Tendermint,為了實現更多維度的互操作性,人們創造了同構多鏈架構,如 Polkadot,Cosmos。現如今,區塊鏈跨鏈基礎設施日趨成熟,以至于人們已經不再常常討論跨鏈,就像我們看到燈亮起時,不再談論“電”的原理一樣。

區塊鏈的從業者們從未停止思考,從未停止追求更優方案,在他們的推動下,區塊鏈世界像生物一樣向著更復雜,也更簡單的方向不斷演化著。

jinse.com
好文章,需要你的鼓勵
jinse.com
好文章,需要你的鼓勵
發表評論
0/140
發布評論
評論
文章作者: / 責任編輯: 我要糾錯

聲明:本文由入駐金色財經的作者撰寫,觀點僅代表作者本人,絕不代表金色財經贊同其觀點或證實其描述。

提示:投資有風險,入市須謹慎。本資訊不作為投資理財建議。

金色財經 > 區塊鏈 > 科普 | 跨鏈簡史:從資產橋到互操作
乐天堂手机app Fun88| FUN88登录| fun88官网| fun88官网备用| FUN88手机版| Fun88乐天堂| 梦飞翔| 乐体育| 乐体育官网| 乐体育网址| 乐天堂app下载| 乐天堂fun88体育官网| 乐天堂fun88入口| 乐天堂国际| 乐天堂手机app| 乐天堂手机app下载| 乐天使| 热天堂| 热天堂官网| 乐天堂fun88| FUN88电竞| 乐天堂入口| 乐天堂最新网址| 乐天堂备用网址| 乐天堂体育官网| 乐天堂fun88电竞| 乐天堂体育官网平台| 乐天堂注册| 乐天堂fun88国际| 乐天堂备用网站| 乐天堂电竞体育综合平台| fun88地址| fun88首页| fun88乐天堂网址| 天堂fun88| 乐天堂app| 乐天堂网址| 乐天堂电竞平台| fun88亚洲体育| 乐天堂手机版| 乐天堂体育注册| 乐天堂首页| 乐天堂88| 乐天堂fun88体育投注| 乐天堂fun88投注| 乐天堂fun88app| <文本链> <文本链> <文本链> <文本链> <文本链> <文本链>