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什么是区块链跨链技术?跨链的意思是什么?

小欧2022-07-10 17:40:36头条77

跨链(Cross-Chain)即是容许加密货币资产,跨越不同的区块链使用和保存。目前通用的区块链不止一条,除了最有名的区块链比特币以太坊之外,各种大大小小的公链陆续冒出,当中不乏有潜力、越来越多人使用的公链,例如Solana、Avalanche、Terra、Binance Smart Chain 等等。

但这些区块链是独立和互不相通的,例如在以太坊上的资产,若不使用跨链技术,就无法转移到其他区块链,如Binance Smart Chain上使用。因此,跨链技术就是为了方便不同公链资产及资讯能够互相传输。

就像是回到一百年前,我们不能透过A银行的凭证,去行使B银行上的存款或信用额,但自从有了VISA、银联、SWIFT等各种跨银行及国家的金融系统后,不同银行之间的资金多少能够有效互通。「跨链」正正是想办法对接不同公链的新技术。

什么是跨链桥?

跨链桥是连接各个区块链、进行资料和资产传输必备的「桥」,使得不同加密生态系统之间能够进行互动,令不同的区块链网路可以相互兼容。

这条「桥」不是物理意义上连接不同位置的伺服器,而是一些协议和技术,令到使用不同共识机制的区块链间,能够互相转移资料和资产,例如将位于以太坊区块链的eth,转移到Avalanche区块链上成为wETH。

为什么需要跨链?

当投资者在不同区块链上进行投资、质押、GameFi等等活动时,会受限于不同区块链使用各自的共识机制,无法整合资产。

若投资者需要进行资产整合或转移,就需要跨链。随着加密资产的兴起,新兴区块链生态系统的数量和规模都急剧增加,投资者未必单一使用一条区块链,跨链的需求便大大增加。

如何理解跨链技术?5种功能分类

跨链技术不一定由官方发起,可以存在公链官方推出的跨链技术,也可能有第三方提供的跨链技术。以跨链技术的功能来看的话,大致分为以下五种跨链技术功能:

跨链功能种类一、链对链桥:链对链转移资产

链对链跨链桥(Chain-to-Chain Bridge)主要作用是支援两个主要区块链之间的资产转移。

例如Polygon 官方推出的桥PoS Bridge,主要支持以太坊和Polygon 之间的跨链;Avalanche官方推出的Avalanche Bridge,主要支援Avalanche和以太坊链ERC-20 标准的跨链资产转移。

跨链功能种类二、多链桥:任意链间转移资产

多链桥(Multi-Chain Bridge)能够跨多个区块链转移资产,可以被应用到任何Layer1 或Layer2 区块链上。

例如:cBridge,能够连接Ethereum、Polygon network、xDai chain、Binance Smart Chain、Okex Chain、Arbitrum、Avalanche、Fantom、Heco,等等超过9 条大型区块链。

跨链功能种类三、专用桥:特定生态系统间转移资产

专用桥(Specialised Bridge)专注在特定的生态系统,专门支援资产在特定区域之间的转移。

由于这些桥的专用性,专用桥通常可以提供更快、更便宜的跨链服务。例如Hop Protocol 的跨链桥方案是Rollup-to-Rollup 的通用资产桥,专门实现Layer 2 网路之间和以太坊主网之间的资产转移。

跨链功能种类四、打包资产桥:打包转移资产

打包资产桥(Wrapped Asset Bridge)专门用来将非原生资产转移到不同的区块链上,方法是在目标链上创建出打包资产(wrapped assets)。

例如用以太坊上的Wrapped Bitcoin(WBTC)为例,就是由托管方持有BTC,再根据持有的BTC量,在以太坊上用ERC-20标准,铸造WBTC。

跨链功能种类五、数据专用桥:跨多链任意传输数据

数据专用桥(Data Specific Bridge)是专门为跨多个区块链传输任意数据而设计的互操作性协议,这些协议通常会成为dApps 的基础层,令dApps 能够实现跨链组合。例如Celer 的Inter-chain Message Framework 和IBC。

跨链技术有哪些?

以跨链核心技术来分类的话,目前最主要使用的跨链技术可以分为四种:

  • 公证人机制(Notary schemes)

  • 侧链/中继链(Sidechains / relays)

  • 哈希锁定(Hash-locking)

  • 分布式私钥控制(Distributed private key control)

目前的跨链项目,大多使用上述这四种技术做为合约底层的基础技术,以下将简单介绍这四种技术以及各自的跨链方式。

跨链技术一、公证人机制:第三方确认资产转移

公证人机制(Notary schemes)是通过寻找一个公正独立的第三方来作为两条链之间的中介,由公证人来协助验证交易。

公证人会负责确认资产在两条链上的状况,并且传递资讯。例如当需要将100 USDT 从以太坊转到BSC 时,公证人会确认这100 USDT 的价值,并且把这项资讯转传到BSC 上,确认BSC 上收到100 USDT。

第三方公证人,可以是中心化的存在,或者去中心化的节点,种类略分为以下三种:

中心化公证人

选择单一节点或是中心化组织作为公证人,不过公证人一旦受到攻击或遭逢意外,就很容易停摆。

多重签名公证人

需要多位公证人,在所有公证人都完成签名、达成共识之后,才能够完成跨链,更加去中心化和安全。

分布式签名公证人

需要多位公证人的参与。机制会随机抽取部分公证人,并在公证人完成签名后加密完成私钥。这种机制涉及密码学的公私钥,所以比起多重签名公证人机制,更加复杂和安全。

跨链技术二、侧链/中继链——接驳主链间转移资产

侧链(Sidechains):是依附在公链旁、一条规模较小的区块链,可以将其视为公链的一个外置硬件。

侧链能够接收并读取主链交易的资料与数据,并将透过「锚定」的方式锁定要验证的内容,并将侧链&主链上的资产双向锚定。当交易资料通过验证,主链资产将被锁定,然后在侧链上释放等额资产,原理颇像跨国的货币兑换。相反,当侧链上的资产被锁定时,主链上也会释放相对应价值的资产。资产实际上并没有被转移,而是被锁定和重新释出。

中继链(relays):中继链与侧链最大的差别,在于侧链是依附在主链底下,与主链关系紧密;而中继链则是与其他公链对等、平行,并不属于任何公链。中继链则类似公证人机制与侧链结合,中继链即可连接不同公链的资料调度中心,以第三方公证人的身份,验证不同公链间的交易资料。在读取和验证公链上的资料后,中继链锁定原链上的资产,然后在目标链上释出等值资产,达成资产锚定的功能,确保两边的交易资料对得上。

跨链技术三、哈希锁定——私钥函数转移资产

哈希锁定(Hash-locking)听起来很难懂,但实际只是在跨链的模式上,多加了一重密码学设计,以经过杂凑函数加密处理的验证机制,去处理跨链资讯对接。运作流程如下:

1. 智能合约锁定使用者在A链上的资产

2. 智能合约用随机产生的数字和杂凑函数产生一组私钥

3. 使用者于规定时间内,在B链上提供正确的私钥

4. 智能合约在B链上释放出相对应价值的资产,完成跨链。

如果交易失败,或是未能在时间内提供正确的数字,A链上锁定的资产会自动解锁,返还给使用者。

跨链技术四、分布式私钥控制——多方分散保管私钥

分布式私钥(Distributed private key control)运用用智能合约,投射原链上的资产到其他不同的链上,同时产生一组控制这些资产的私钥。

这份私钥会分散由不同的机构或节点保管,达成去中心化,保障资产安全。当使用者需要转移资产到另一条公链时,就可以通过这组私钥,在不同链上锁定与解锁和解锁资产。

以资产转移方式分类跨链技术

至于跨链的本质技术又如何,粗略可分为以下三类转移资产的方式:

一、锁定+重新铸造

这个方式是锁定原链上的资产,并且在目标链上重新铸造资产,例如Polygon 的PoS Bridge、Avalanche 的Avalanche Bridge (AB) 和Wrapped BTC (WBTC) 等。

情况就像把你将货币A放在国家A的一个银行金库里,而获得存放认证后,就能在国家B换领同价值的货币B;当你再次需要动用货币A时,你只需要把国家B当中尚有的资金归还,就可以重新使用国家A当中对等价值的货币。

二、销毁+重新铸造

这个方式是销毁原链上的资产,并且在目标链上重新铸造资产,例如Hop Protocol 和Across Protocol。

再以上述例子而言,就等于你先注销国家A的货币,然后在国家B再申请同等价值的货币,然后回到A国家时则相反操作。

三、原子互换

至于所「原子互换」,则是更进一步,不需要像上述两种方式般销毁或是锁定,直接透过已认证的智能合约机制,转换两种资产,也就是直接以A货币,换领B货币。

有哪些与跨链币/相关加密货币?值得投资吗?

市场上有不少技术人员看准跨链的未来大势,已在积极开发各种跨链技术,而应运而生的,自然是各种跨链系统上的代币。又有哪些「跨链币」值得我们留意?

跨链币/跨链相关币种1.MATIC(polygon)

Polygon 的前身是MATIC Chain,是Layer 2 的以太坊扩容方案,利用侧链提供运算能力,以及Plasma框架和PoS验证进行去中心化,为以太坊提供了扩展的弹性,相当于一个外挂硬件,帮助舒缓以太坊交易成本高和拥挤,做大以太坊的生态系统。而Polygon也有独立于以太坊的独立链。

MATIC 币则是Polygon区块链上的代币,是一种ERC20格式的代币,功能包括通过对Polygon 改进提案(PIP) 、进行投票来参与网络治理、通过质押来提高安全性,以及支付交易手续费(gas fee)等等。

跨链币/跨链相关币种2.NEAR

NEAR 的核心技术之一「彩虹桥」,正在于能够连接了以太坊和NEAR,令任何ERC-20 资产或非同质化通证(NFTs)都可透过该工具在两条链之间转移。

另外,NEAR 还可以透过彩虹桥去行使以太坊上的合约,随着Near的生态更加完备,其发行的代币NEAR 币在去年2021年迎来的一波高涨。

跨链币/跨链相关币种3.ONE

ONE币是Harmony 链的原生治理代币,能够用来支付Harmony 链上的手续费、参与治理,以及在质押的过程当中维护Harmony 链的日常运作。

Harmony 链的其中一项重点技术是跨链桥Horizen Bridge,能够以「模仿」ERC20的标准,以其自家的HRC20,实现以太坊及币安智能链BSC 资产的对接,即ERC20/BEP20 标准均可以与Harmony 之间的跨链转换。

Horizen Bridge 的速度快,成本较以太坊来得低,就像一家高速有效的兑换店,能够在不同的银行之间自由转换货币。因此该跨链桥自面世与运行后,一直被视为是现时跨链技术当中最有效的成员。

实际上与跨链技术相关的扩容及公链绝对不止上述的MATIC、NEAR及ONE,有无数解决方案试图整合出更快速更有效的跨链系统。跨链世界的前景值得我们期待!

热门跨链工具介绍:Multichain.xyz

Multichain.xyz 原身是Anyswap,现时是主要针对支持以太坊虚拟机(EVM)的平台间的跨链工具。目前支援Fantom、Ethereum、BSC、Polygon、Avalanche、Moonriver、Harmony、 Arbitrum 等合共38 条区块链上的超过1721种代币的资产转移

跨链需要动用到哪些钱包?

不少跨链工具和平台都支援Metamask、Wallet Connect和Coinbase Wallet钱包,例如Multichain.xyz、Hop、Polygon Bridge、Avalanche Bridge等。使用这些平台进行跨链,则需要预先安装和注册该平台支援的其中一个钱包。因此,跨链前需要查看所使用的跨链工具支援什么钱包。


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