跨链技术是什么

Fanly 2020-10-24 21:46:57
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在区块链所面临的诸多问题中,区块链之间互通性极大程度的限制了区块链的应用空间。不论对于公有链还是私有链来看,跨链技术就是实现价值互联网的关键,它是把区块链从分散的孤岛中拯救出来的良药,是区块链向外拓展和连接的桥梁。

在区块链所面临的诸多问题中,区块链之间互通性极大程度的限制了区块链的应用空间。不论对于公有链还是私有链来看,跨链技术就是实现价值互联网的关键,它是把区块链从分散的孤岛中拯救出来的良药,是区块链向外拓展和连接的桥梁。

跨链技术是什么

分类

主流的跨链技术包括:

1、公证人机制(Notary schemes);

2、侧链/中继(Sidechains/relays);

3、哈希锁定(Hash-locking);

4、分布式私钥控制(Distributed private key control)。

早期跨链技术包括以瑞波和 BTC Relay 为代表,它们更多关注的是资产转移;现有跨链技术以 Polkadot 和 Cosmos 为代表更多关注的是跨链基础设施;新出现的 FUSION 实现了多币种智能合约,是一种很有应用价值的公有链,在其上可以产生丰富的的跨链金融应用。

瑞波 Interledger 协议

早在 2012 年,瑞波实验室提出 Interledger 协议旨在连接不同账本并实现它们之间的协同。Interledger 协议适用于所有记账系统、能够包容所有记账系统的差异性,该协议的目标是要打造全球统一支付标准,创建统一的网络金融传输的协议。

Interledger 协议使两个不同的记账系统可以通过第三方“连接器”或“验证器”互相自由地传输货币。记账系统无需信任“连接器”,因为该协议采用密码算法用连接器为这两个记账系统创建资金托管,当所有参与方对交易达成共识时,便可相互交易。该协议移除了交易参与者所需的信任,连接器不会丢失或窃取资金,这意味着,这种交易无需得到法律合同的保护和过多的审核,大大降低了门槛。同时,只有参与其中的记账系统才可以跟踪交易,交易的详情可隐藏起来,“验证器”是通过加密算法来运行,因此不会直接看到交易的详情。理论上,该协议可以兼容任何在线记账系统,而银行现有的记账系统只需小小的改变就能使用该协议。从而使银行之间可以无需中央对手方或代理银行就可直接交易。

侧链技术:BTC Relay

侧链是以锚定某种原链上的代币为基础的新型区块链,正如美金锚定到黄金。侧链是连接各种链,其它区块链则可以独立存在。但是,现在侧链很难做到在其上建立跨链智能合约,所以很难实现各种金融功能,这正是现有区块链在股票、债券、衍生品等领域尚未取得进展的原因。

BTC Relay 是在以太坊基金会支持之下诞生并成长起来的,它被认为是区块链上的第一个侧链。BTC Relay 把以太坊网络与比特币网络通过使用以太坊的智能合约连接起来,可以使用户在以太坊上验证比特币交易。它通过以太坊智能合约创建一种小型版本的比特币区块链,但智能合约需要获取比特币网络数据,这还比较难实现去中心化。BTC Relay 进行了跨区块链通信的有意义的尝试,打开了不同区块链交流的通道。

中继技术:Polkadot 和 COSMOS

Polkadot

Polkadot 是由原以太坊主要核心开发者推出的公有链。它旨在解决当今两大阻止区块链技术传播和接受的难题:即时拓展性和延伸性。Polkadot 计划将私有链/联盟链融入到公有链的共识网络中,同时又能保有私有链/联盟链的原有的数据隐私和许可使用的特性。它可以将多个区块链互相连接。

在 Polkadot 看来,其它区块链都是平行链,Polkadot 为通过中继链(relay-chain)技术能够将原有链上的代币转入类似多重签名控制的原链地址中,对其进行暂时锁定,在中继链上的交易结果将由这些签名人投票决定其是否生效。它还引入了钓鱼人角色对交易进行举报监督。通过 Polkadot 可以将比特币、以太币等都链接到 Polkadot 上,从而实现跨链通信。

Polkadot 还是以以太坊为主,实现其与私链的互连,并以其他公有链网络为升级目标,最终让以太坊直接与任何链进行通讯。

COSMOS

Cosmos 是 tendermint 团队推出的一个支持跨链交互的异构网络。Cosmos 采用的 Tendermint 共识算法,是一个类似实用拜占庭容错共识引擎,具有高性能、一致性等特点,而且在其严格的分叉责任制保证下,能够防止怀有恶意的参与者做出不当操作。

Cosmos 上的第一个空间叫做"Cosmos Hub"。CosmosHub 中心是一种多资产权益证明加密货币网络,它通过简单的管理机制来实现网络的改动与更新,还可以通过连接其他空间来实现扩展。

Cosmos 网络的中心及各个空间可以通过区块链间通信(IBC)协议进行沟通,这种协议是针对区块链网络的,类似 UDP 或 TCP 网络协议。代币可以安全快速地从一个空间传递到另一个空间,两者之间无需体现汇兑流动性。相反,空间内部所有代币的转移都会通过 Cosmos 中心,它会记录每个空间所持有的代币总量。这个中心会将每个空间与其他故障空间隔离开。因为每个人都可以将新空间连接到 Cosmos 中心,所以 Cosmos 也可以兼容未来新的区块链。

这一架构解决了当今区块链领域面临的许多问题,包括应用程序互操作性、可扩展性、以及无缝更新性。比如,从 Bitcoind、Go-Ethereum、ZCash 或其他区块链系统中衍生出来的空间,都可以接入 Cosmos 中心。这些空间允许 Cosmos 实现无限扩展,从而满足全球交易的需求。

哈希锁定技术:Lighting network

Lightning network 闪电网络提供了一个可扩展的 bitcoin 微支付通道网络,它极大提升了比特币网络链外的交易处理能力。交易双方若在区块链上预先设有支付通道,就可以多次、高频、双向地实现快速确认的微支付;双方若无直接的点对点支付通道,只要网络中存在一条连通双方的、由多个支付通道构成的支付路径,闪电网络也可以利用这条支付路径实现资金在双方之间的可靠转移。闪电网络的关键技术是 HTLC 哈希锁定技术,基本原理如下:Alice 和 Bob 可以达成这样一个协议:协议将锁定 Alice 的 0.1 BTC,在时刻 T 到来之前(T 以未来的某个区块链高度表述),如果 Bob 能够向 Alice 出示一个适当的 R(称为秘密),使得 R 的哈希值等于事先约定的值 H(R),Bob 就能获得这 0.1 BTC;如果直到时刻 T 过去 Bob 仍然未能提供一个正确的 R,这 0.1 BTC 将自动解冻并归还 Alice。

闪电网络并不试图解决单次支付的问题,其假设是单次支付的金额足够小,即使一方违约另一方的损失也非常小,风险可以承受。因此使用时必须注意“微支付”这个前提。

分布式私钥控制技术 WanChain

WanChain 万维链也支持主流公有链间的跨链交易,但首先需要完成在万维链上的注册,确保万维链能够对该链进行唯一识别。对于跨链交易,万维链利用多方计算和门限密钥共享方案。当一种未注册资产由原有链转移到万维链上时,万维链节点会使用一个基于协议的内置资产模板,根据跨链交易信息部署新的智能合约创建新的资产。当一种已注册资产由原有链转移到万维链上时,万维链节点会为用户在已有合约中发放相应等值代币,确保了原有链资产在万维链上仍然可以相互交易流通。

万维链通过分布式的方式完成不同区块链账本的连接及价值交换。它采用通用的跨链协议以及记录跨链交易、链内交易的分布式账本,公有链、私有链还是联盟链,均能接入万维链,实现不同区块链账本的连接及资产的跨账本转移。

但是,实现各种链映射到一条链上只是完成了第一步,如果上面的智能合约还是像现在的仅为交易触发,智能合约没办法实现分布式运算和多触发机制,那多币种智能合约能实现仍然是相当有限的功能。

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