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跨鏈技術(shù)被認(rèn)為是區(qū)塊鏈領(lǐng)域發(fā)展的圣杯,是實(shí)現(xiàn)萬鏈互通的關(guān)鍵技術(shù)?,F(xiàn)在的跨鏈技術(shù)形態(tài),有些是在實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)互通,有些是提出了一套通信協(xié)議,實(shí)現(xiàn)區(qū)塊鏈間的通信,還有些是提出了新的系統(tǒng)架構(gòu)和運(yùn)行模式,支持更多區(qū)塊鏈的接入。
跨鏈一開始的目標(biāo)在于讓資產(chǎn)能從一條鏈轉(zhuǎn)移到另一條鏈,又可以安全的返回,后來擴(kuò)展到解決兩個或多個不同鏈上資產(chǎn)及狀態(tài)的互相傳遞、轉(zhuǎn)移、交換的問題。隨著現(xiàn)在跨鏈基礎(chǔ)設(shè)施的日趨成熟,對于跨鏈概念的炒作已經(jīng)冷卻。在這樣一個時刻,我們來對現(xiàn)有的跨鏈技術(shù)形態(tài),做一個冷峻的觀察。
根據(jù)跨鏈技術(shù)的演進(jìn)和實(shí)現(xiàn)方式,以太坊的創(chuàng)始人 Vitalik 曾經(jīng)總結(jié)了 3 類跨鏈技術(shù),分別是哈希時間鎖(HTLC),公證人,側(cè)鏈/中繼。我們將把公證人,和側(cè)鏈/中繼進(jìn)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(xué)方法,來實(shí)現(xiàn)跨鏈的去信任資產(chǎn)交易,比如我的 BTC 和你的 ETH 交易,就可以通過哈希鎖來實(shí)現(xiàn)交易的原子性。
其原理大致如下:用戶 A 生成隨機(jī)數(shù) s,并計(jì)算出該隨機(jī)數(shù)的哈希值 h=hash(s) 發(fā)送給用戶 B,A 和 B 通過智能合約先后鎖定各自的資產(chǎn)。A 公開出示 s 可獲得 B 鎖定的資產(chǎn),同時 B 也獲得了 s,可獲得 A 的鎖定資產(chǎn),若超過設(shè)定的時間,A 沒有出示 s,智能合約中鎖定的資產(chǎn)會自動回退給雙方。
公證人
公證人機(jī)制是指由公證人建立一個中間賬戶,用戶將資產(chǎn)轉(zhuǎn)入中間賬戶,由公證人跨鏈發(fā)行一種映射原 Token 的影子 Token 給到用戶。當(dāng)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(zhuǎn)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(guī)則組合形成的聯(lián)盟。
根據(jù)公證人的單主體還是多主體,以及公證人的信譽(yù)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(xiàng)目暫未發(fā)現(xiàn)。你可能發(fā)現(xiàn),全是比特幣跨鏈項(xiàng)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(guān)注公證人的數(shù)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(chǎn) v2,必須大于中間賬戶中的資產(chǎn)價值 v1。當(dāng)公證人出現(xiàn)作惡行為或者過失行為,導(dǎo)致中間賬戶里的資產(chǎn)遭受損失,那么抵押的資產(chǎn)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(zhuǎn)化為高額的跨鏈的手續(xù)費(fèi),而高額的跨鏈?zhǔn)掷m(xù)費(fèi)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(qū)塊鏈的基本精神是背離的。但由于這種方式手續(xù)費(fèi)低廉,甚至免費(fèi),因此還是吸引了大批用戶。這種由中心化機(jī)構(gòu)擔(dān)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(cè)鏈/中繼
第三種是側(cè)鏈/中繼的方案。側(cè)鏈和中繼其實(shí)是同一個概念,中繼鏈就相當(dāng)于多條鏈共同的側(cè)鏈,為了簡化表述,我們后文統(tǒng)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(gòu)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(hù),而是靠智能合約來規(guī)范,這意味著中間賬戶將是一個合約賬戶,其資產(chǎn)管理規(guī)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?zhǔn)前踩?,那么合約中的資產(chǎn)就是安全的。
當(dāng)然,如果橋接鏈本身有問題,也會影響合約賬戶里的資產(chǎn)安全。因此,驗(yàn)證人們必須 Stake 一定價值的 Work Token 來保障橋接鏈的安全運(yùn)行。假設(shè)這個價值是 v3,那么這個 v3 是可以遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于合約賬戶里的資產(chǎn)價值 v1 的。
為什么 v3 可以小于 v1 呢?因?yàn)楝F(xiàn)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(chǎn)安全),實(shí)現(xiàn)了更強(qiáng)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(shù)以上的 Staking Work Token,最多只能做到拒絕簽名區(qū)塊,讓封塊速度減慢,讓網(wǎng)絡(luò)無法處理交易,已經(jīng)形成最終確定性的區(qū)塊中的交易是無法被逆轉(zhuǎn)的。我們可以認(rèn)為,只要 BFT-PoS 鏈沒有代碼故障,無論 Token 市值多小,都是安全的。