《火星公开课》第229期张兴：跨链技术的演进

小编：记得关注哦！

区块链还处于起步阶段，还是一片蓝海。 基础技术还不完善，尤其是跨链底层。

重点速览： 1、微信和支付宝这两款成功的应用软件实现了互联网领域的“跨链”。 2、区块链还没有让人们的生活更加便捷美好，跨链技术是一个重要的关键技术。 3、闪电网络解决了比特币网络的TPS问题。 使用的技术比较简单，使用的是哈希锁和多重签名技术。

11月25日21:00，NULS技术研究院、技术社区负责人张星做客“火星财经重庆群”，分享“跨链技术演进”。

张兴表示，无论是技术层面还是社会分工层面，把整个现实社会都搬到一个区块链上是不现实的，所以需要跨链。

对于跨链设计需要考虑的关键技术问题，张兴总结道：安全性、性能、去中心化的平衡与权衡； 简单通用的协议； 可扩展性问题。

以下为火星财经（ID：hxcj24h）整理，张星分享的内容：

为什么需要跨链

很荣幸和大家一起探讨跨链技术的问题。

首先，为什么需要跨链？ 将整个现实社会都搬到区块链上是不现实的：在技术上，吞吐量、网络隔离、可扩展性等因素的制约； 从社会分工来说，产业是一个很大的概念，金融、医疗、教育、农业等各行各业非常复杂，现实世界中的公司很难同时在多个行业经营。

家庭是社会生活的基本单位。 一个家庭，往往需要和各个行​​业打交道。 各行各业服务的最终客户毕竟是人。 让人们的生活更简单、更方便，始终是科技发展的最终目标。

我经常提到两个成功的应用，微信和支付宝，我认为它们在互联网领域实现了“跨链”。 以我个人为例，我用支付宝解决了大部分家庭问题（花呗、火车票/机票/酒店、生活支付、外卖、电影票、快递等），这些不同的功能是不同的应用最底层的系统是由支付宝实现并汇集起来的。 值得一提的是，支付宝最初是一个支付和理财的金融应用平台。

为什么期待已久的区块链“杀手级”应用迟迟没有出现？ 个人认为，区块链还没有让人们的生活更加便捷美好，跨链技术是一个重要的关键技术。

跨链需要实现哪些功能？ 在侧链论文中，blockstream提到了以下功能：

1.资产可以从主链转移到侧链，也可以转移回来；

2. 安全性：只有资产持有者才能跨链转移资产。 这与区块链中的相同。 毕竟，安全是最重要的问题；

3、原子性：A链转出和B链转入必须同时成功或同时失败。 学计算机的朋友可能不会陌生，因为在学习数据库原理的时候，“原子性”对于数据库来说是必须的。 备用功能之一。

4、侧链安全隔离：侧链bug不会影响主链或其他侧链；

5.侧链数据简单：侧链只保存有用和必要的数据。 比如经典的侧链使用SPV验证，只保存区块头。

我们来看看Vitalik给R3的报告中关于跨链互操作用例的技术解释。 用例包括：可移植资产、侧链、跨链预言机、资产留置权或抵押以及跨链智能合约。

跨链技术并没有明确的定义，以上两个参考给大家一个直观的概念。 值得一提的是，上述两地提到的跨链用例还停留在金融领域，更多行业和领域的功能还需要无数创业者和开发者的共同努力。

这里的分享比较短粗，侧链原文，感兴趣的可以参考：

V神给了R3一份关于跨链操作的报告，请参考：

现有的跨链技术和项目

接下来，我将分享一些现有的跨链技术和项目。 较早的项目是闪电网络和BTC中继。 闪电网络解决了比特币网络的 TPS 问题。 使用的技术比较简单，使用的是哈希锁和多重签名技术。

闪电网络的安全还有一些其他的安全措施：

1、会后主动将链上结算方提交至账户；

2、一旦自愿提交最终账本的一方失信并被对方证明，将对自愿提交结算方的链上资金进行罚款；

3.延迟结算。

接下来，让我们谈谈BTC Relay。 BTC Relay采用在智能合约中嵌入比特币SPV的原理，让以太坊用户使用比特币进行交易。 另一个“小比特币区块链”存储在合约中，因此也被称为以太坊的一条侧链。

从BTC Relay的官网和github交互来看，这个项目应该已经很久没有更新了。 总的来说，这个项目不同于其他使用类似双向锚定原理的侧链，它直接利用了以太坊的智能合约。

总的来说，btcraly属于侧链，大家应该不陌生。

这项技术的实施很有趣。 例如，为了降低手续费，设计者允许跨链区块头采集者自由竞争。 收藏家可以设置查询费用，其他收藏家可以设置较低的查询费用来替代之前的收藏家。

您可以在这里找到更多信息。 再说明一下，今天的分享比较偏技术。 需要深入研究的朋友可以线下和我一起讨论，一起写程序。 综上所述，闪电网络和BTCRelay是比较早的跨链技术，解决了一些跨链问题，但区块链需要解决的远不止于此。 接下来，我将分享几个更有意义的代表未来方向的项目。 这些项目包括 interledger、Polkadot 和 cosmos。

interledger的目标是建立一个全球统一的支付标准，理论上兼容任何账本系统。 这个目标听起来比较宏大，但实际上已经达到了，而且确实是极其契合。 我认为interledger设计的成功在于其界面简洁，协议层次清晰，架构思路清晰。

Interledger可以将用户的账户设计成网站域名格式，方便跨账户读写； 支付协议非常简单，支付层属于应用层的功能，在底层完全隔离了不同账户的异构性。 想做支付的朋友可以参考interledger的设计，非常经典。

以上跨链项目都是在解决具体问题。 Cosmos和Polkadot链是我认为跨链项目未来的方向。 他们的关注点不在某个特定的问题上，他们更关注生态跨链，这是未来跨链技术的重要支撑。 两者的设计都比较抽象，尤其是波卡链。

跨链设计中的关键问题

跨链设计主要需要考虑几个关键的技术问题：

1. 安全、性能、去中心化的平衡与权衡；

2.协议简单通用；

3. 可扩展性问题：可扩展性问题涉及很多方面，需要区块链架构师（或CTO）合理平衡当前和未来的可能性。 值得一提的是，在区块链行业的早期阶段，合理平衡现在和未来是一个非常艰巨的挑战。

在安全性方面，一条链需要验证另一条链是否需要51%或66%的节点确认。 Polkadot 链大胆提出了一个有问题的解决方案：不需要 51% 或 66% 的节点确认，并设置赏金猎人监督跨链信息的收集者。 如果收藏家作恶，他们将受到严厉的惩罚，并且会用重罚代替大多数人的确认。 由于共识机制是DPOS+拜占庭机制，客户端和受托人一样受到重罚。

另一个需要考虑的问题是链回滚的问题。 在多链交互的情况下，链回滚会带来致命的安全隐患。 Cosmos 使用 Tendermint 共识机制，允许对跨链信息进行两轮投票，区块永不回滚。

另一个问题是链之间的安全隔离。 很多区块链是由不同的开发商开发的，不能保证所有的链都是安全的。 Cosmos 将每条区块链视为一个账户，记录每条链的每一个代币。 代币的跨链转移总数不允许超过总数，从而实现链与链之间的安全隔离。

从以上特点，我们可以看出 Polkadot 和 Cosmos 之间的技术取舍。

两者的兼容性和扩展性都非常强，而且都是底层设施（前面说interledger也有很强的兼容性，但属于应用层面）btc系统程序，值得深入研究。

为了完整起见，这里对公证模型进行补充。 公证人模型基于多重签名和双向锚定跨链方式。 该模型适合与BTC、BCH等协议难以修改的公链对接。 优点是安全，性能比较高，缺点是去中心化不够强。

最后，区块链还处于起步阶段，还是一片蓝海。 基础技术还不完善，尤其是跨链底层。 诚邀创业者、创业者、程序员共同努力，也欢迎大家私下和我一起学习区块的各种技术。 我不知道未来会是什么样子btc系统程序，我们需要一起创造它。

宾客简介

张兴/NULS技术研究院及技术社区负责人

对话启动器

刘长勇/智米大学创始人