【深度】区块链跨链技术详解

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多币种合约是跨链的本质

在区块链面临的诸多问题中，区块链之间的互操作性极大地限制了区块链的应用空间。 无论是公有链还是私有链，跨链技术都是实现价值互联网的关键。 是拯救区块链脱离孤岛的良药，是区块链拓展连接的桥梁。

目前主流的跨链技术包括：

1. 公证计划

2.侧链/中继

3.哈希锁定

4.分布式私钥控制

比较列表：

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上表列出了各种跨链技术的基本区别。 早期的跨链技术有Ripple和BTC Relay，更侧重于资产转移； 现有的以 Polkadot 和 Cosmos 为代表的跨链技术，更注重的是跨链基础设施； 新出现的FUSION实现了多币种智能合约，是一条极具应用价值的公链，可以产生丰富的跨链金融应用。

1 公证技术：Ripple Interledger Protocol

早在 2012 年，Ripple Labs 就提出了 Interledger 协议来连接不同的账本并实现它们之间的协调。 Interledger协议适用于所有的记账系统，可以容纳所有记账系统的差异。 该协议的目标是创建一个全球统一的支付标准，创建一个统一的网络金融传输协议。

Interledger 协议使两个不同的分类账系统能够通过第三方“连接器”或“验证器”自由地相互转移货币。 记账系统不需要信任“连接器”，因为协议使用密码算法为两个带有连接器的记账系统创建资金托管，当各方就交易达成共识时，就可以相互交易. 该协议去除了交易参与者所需的信任比特币算法原理详解，连接器不会丢失或窃取资金，这意味着此类交易不需要受到合法合约和过度审计的保护，大大降低了门槛。 同时，只有参与记账系统才能跟踪交易，交易细节可以隐藏。 “验证器”通过加密算法运行，因此不会直接看到交易的细节。 从理论上讲，该协议可以兼容任何在线记账系统，银行现有的记账系统只需稍作改动即可使用该协议。 这使得无需中央对手方或代理行的银行之间的直接交易成为可能。

2 侧链技术：BTC Relay

侧链是一种基于在原链上锚定某种代币的新型区块链，就像美元锚定黄金一样。 侧链连接各种链，而其他区块链可以独立存在。 但是，侧链上很难建立跨链智能合约，因此很难实现各种金融功能。 这也是为什么现有的区块链在股票、债券、衍生品领域还没有取得进展的原因。

BTC Relay在以太坊基金会的支持下诞生和成长，被认为是区块链上的第一个侧链。 BTC Relay通过使用以太坊的智能合约连接以太坊网络和比特币网络，允许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个小型版本的比特币区块链，但智能合约需要访问比特币网络数据，难以实现去中心化。 BTC Relay 对跨区块链通信进行了有意义的尝试，为不同区块链之间的通信打通了通道。

3 中继技术：Polkadot 和 COSMOS

波尔卡圆点

波卡是由原以太坊的主要核心开发者推出的一条公链。 它旨在解决当今阻碍区块链技术传播和接受的两个主要问题：即时可扩展性和可扩展性。 Polkadot 计划将私有链/联盟链整合到公有链的共识网络中，同时保持私有链/联盟链原有的数据隐私和许可特性。 它可以将多个区块链相互连接。

在波卡看来，其他区块链都是平行链。 波卡采用中继链技术，将原链上的代币转入原链地址，类似于多重签名控制。 暂时锁定，中继链上的交易结果将由这些签名者投票决定是否生效。 它还引入了 Angler 角色来报告和监督交易。 通过Polkadot，可以将比特币、以太坊等链接到Polkadot，实现跨链通信。

波卡目前还是基于以太坊，实现与私有链的互联互通，并针对其他公链网络进行升级，最终让以太坊可以直接与任何链进行通信。

宇宙

Cosmos是tendermint团队推出的支持跨链交互的异构网络。 Cosmos 采用的 Tendermint 共识算法是一种实用的拜占庭容错共识引擎，具有高性能和一致性的特点，在其严格的分叉责任保证下，可以防止恶意参与者进行不当操作。

Cosmos 上的第一个空间称为“Cosmos Hub”。 Cosmos Hub 中心是一个多资产权益证明加密货币网络。 它通过简单的管理机制实现网络变化和更新，也可以通过连接到其他空间进行扩展。

Cosmos网络的中心和各个空间之间可以通过区块链间通信（IBC）协议进行通信，该协议是针对区块链网络的，类似于UDP或TCP网络协议。 代币可以安全快速地从一个空间转移到另一个空间，而无需在两者之间交换流动性。 相反，一个空间内的所有代币转移都通过 Cosmos Hub，它跟踪每个空间持有的代币总量。 该集线器会将每个空间与其他故障空间隔离开来。 因为每个人都可以将新空间连接到 Cosmos 中心，Cosmos 也兼容未来新的区块链。

该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、可扩展性和无缝更新能力。 例如，Bitcoind、Go-Ethereum、ZCash 或其他区块链系统衍生的空间都可以连接到 Cosmos 中心。 这些空间让 Cosmos 可以无限扩展以满足全球交易的需求。

4哈希锁定技术：闪电网络

闪电网络闪电网络提供了一个可扩展的比特币微支付通道网络，大大提高了链外比特币网络的交易处理能力。 如果交易双方在区块链上预先设置了支付通道，则可以实现快速确认的多次、高频、双向的小额支付； 一条由多个支付通道组成的支付通道，闪电网络也可以利用这条支付通道实现双方资金的可靠转移。 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 可以达成协议：协议将在时间 T 到来之前锁定 Alice 的 0.1 BTC（T 以未来某个区块链的高度来表示），如果 Bob 可以提出一个将R（称为秘密）给Alice，使R的哈希值等于约定值H(R)，Bob可以获得0.1 BTC； 提供正确的R，0.1 BTC将解冻并自动返还给Alice。

闪电网络并没有试图解决单一支付的问题。 它的假设是单笔支付的金额足够小，即使一方违约，另一方的损失也很小，可以承受风险。 因此，在使用时一定要注意以“小额支付”为前提。

结语

如何将价值互联网称为“网络”而不是一组平行线，需要各种跨链技术。 但跨链交易只是跨链最表面的需求，多币种合约才是跨链的本质。 此外，跨链可以将各个原链上的代币转化为金融资产，从而产生加密金融应用。 但是，要实现完整的金融功能，就需要对智能合约进行增强，利用并行计算来提高智能合约的效率比特币算法原理详解，让加密金融完成完整的金融功能，这是未来交叉的方向。 -链技术。

结尾

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