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区块链跨链机制的难点和解决方案

巴比特 中字

跨链的本质到底是什么,跨链需要解决的是什么问题?近日,万维链发布《区块链跨链机制详述——Wanchain 的跨链机制》报告,详细探讨了上述问题,对跨链存在难点做了详细分析并提出解决方案。

区块链技术发展至今,诞生了无数条不同的链,众多链的信息隔离不可避免的形成了区块链的价值孤岛效应。跨链就像在两岛之间建立桥梁一样,把不同的区块链连接起来。在实际中,跨链要解决的问题就是如何让一条链上的 token 转移到另一条链上,这个过程不只是信息流的传递,更是信息流背后的需要被精确记账的价值传递。

跨链从 Blockstream 提出侧链概念以来,一直是区块链技术的重点攻关方向。目前并没有被普遍认可的跨链机制,一方面是当前跨链的需求还不是十分迫切,毕竟在中心化的交易所即可满足基本需求。另一方面是技术上还不完善。

报告认为,跨链技术上的问题主要体现在两方面:首先,如何通过分布式的方式验证原链上的交易状态。其次,如何保证跨链交易过程中原链上的 token 总量不会因为跨链而减少或增多。

目前,常见的跨链方案包括:Relay中继、侧链、Polkadot、Cosmos等。

报告在对上述解决方案分析之后,认为各自存在着不同程度的问题。

比如Relay中继,理论上能够提供一个客观的比特币链上的数据。但不足之处在于存储区块头和验证合法性需要大量的 Gas,第三方提交区块头将花费大量的手续费。

侧链提出使用双向锚定(two-way peg)的方法,然而依然存在两个问题,一是 SPV 证明的大小和验证过程的复杂性都要远大于普通交易的验证。二是,现有区块链的协议中是不包含 SPV 验证的,两条链都需要更改协议才能实现跨链,这几乎是不可能完成的任务。

Polkadot是由比特币前核心开发者Gavin Wood提出,希望用一条中继链(Relay-chain)来实现其他所有链的交易的验证工作,在通过平行链的创建实现与原链的交易与通信。不过目前只是概念性描述,还未经过可行性验证。

Cosmos在某些理念上与 Polkadot 相似,也是希望创造一个异构的系统解决跨链问题。但问题在于跨链面临的两个难题,并不会因为是一个异构设计而变的容易解决。

在借鉴和参考了众多前人的成果之后,万维链提出了自己的跨链模式解决上述两大难点问题。

对于第一个难点,如何去信任的验证另一条链上的交易。Wanchain引入共识组Voucher角色,通过共识去验证另一条链的交易合法性和终局性。该模式目前正在理论验证和工程验证的阶段。

对于第二个难点,Wanchain 采用了密码学安全多方计算+门限秘钥的方式,对原链锁定账号实现去信任管理,而且这种方式不会对跨链的吞吐量造成负担。

据了解,Wanchain 的跨链机制遵循了安全性、异构性与延展性、可用性、迭代性等设计原则, 希望基于理论创新在工程上为区块链的跨链做出贡献,并推动跨链技术的落地。


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