什麼是跨鏈技術?跨鏈的意思是甚麼?

跨鏈(Cross-Chain)允許不同區塊鏈相互傳輸資產及資訊,橋樑連接不同的區塊鏈網絡,可以使用戶跨越不同的區塊鏈來傳輸資產、加密貨幣、智能合約資料和其他形式的數據。

由於目前市面上的區塊鏈不止一條,除了最有名的比特幣區塊鏈和以太坊之外,各種不同公鏈陸續跑出來,例如 Avalanche、Aptos、Near、Binance Smart Chain 等等。

甚麼是跨鏈橋?

跨鏈橋是連接各個區塊鏈、進行資料和資產傳輸必備的渠道,令各種不同 Layer 1 和 Layer 2 生態系統之間能夠進行互動,也令不同的區塊鏈網路可以相互兼容。

比如說,將你的 BTC 轉移到以太坊首先要向源區塊鏈(比特幣)上的指定地址發送 BTC,這些 BTC 會被鎖住並且該資訊將被轉發到跨鏈橋,跨鏈橋將觸發另一個區塊鏈並創建等同價值的加密貨幣(wBTC)。

為什麼我們需要跨鏈?有什麼好處?

我們都知道區塊鏈技術的本質是分散式的帳本,區塊鏈雖然有著去中心化、不可竄改、不可刪除等優點,但是有個重要的問題存在,那就是一條區塊鏈本身不能跟另一條區塊鏈溝通甚至是互動。

當投資者或用戶在不同區塊鏈上進行投資、質押、存放資產時,我們會受限於不同區塊鏈各自的共識機制,導致無法整合資產。

這情況下,跨鏈的重要性就出來了!

跨鏈技術的 5 種功能類型

一、鏈對鏈橋:鏈對鏈轉移資產

鏈對鏈跨鏈橋(Chain-to-Chain Bridge)主要作用是支持兩個主要區塊鏈之間的資產轉移。

例如:

  1. Polygon 的 PoS Bridge(連接Polygon 和以太坊)
  2. Binance <>  Ethereum Bridge(連接 BSC 和以太坊)
  3. Avalanche Bridge (連接 Avalanche 和以太坊)

二、多鏈橋:任意鏈間轉移資產

多鏈橋(Multi-Chain Bridge)能夠跨多個區塊鏈轉移資產,可以被用到任何Layer 1 或 Layer 2 區塊鏈上。

例如:Connext 和 cBridge

三、專用橋:特定生態系統間轉移資產

專用橋(Specialised Bridge)專注在特定的生態系統,支持資產在特定區域之間的轉移。

這些「橋」通常能夠完成更快、更便宜的跨鏈交易。例如:Across 專注於實現從 Layer 2 Rollups 到以太坊主網的快速、便宜的資產轉移。

四、打包資產橋:打包轉移資產

打包資產橋(Wrapped Asset Bridge)將非原生資產轉移到不同的區塊鏈上,在目標鏈上創建出代表原鏈上資產的打包資產 (Wrapped assets)。

例如:Wrapped BTC (wBTC)、wMonero 

五、數據專用橋:跨多鏈任意傳輸數據

數據專用橋(Data Specific Bridge)是專門為跨多個區塊鏈傳輸任意數據而設計的互操作性協議,這些協議通常會成為 dApps(去中心化應用)的基礎層,令d Apps 能夠實現跨鏈組合。

例如 Celer 的 Inter-chain Message Framework、IBC 和 Nomad。

跨鏈技術種類

一、公證人機制(Notary schemes)

公證人機制是在交易雙方無法互相信任下,經由雙方共同信任且相對公正獨立的一個或一群第三方,來充當公證人以驗證並確保交易的合法性。

如果區塊鏈 A 和區塊鏈 B 本身不能直接互相溝通與信任,那麼他們可以引入一個共同信任的第三方作為中介,由這個共同信任的中介進行跨鏈交易的驗證和轉發。

公證人作為雙方的連接與驗證者,在鏈與鏈之間進行資產交換或移轉時,需要同時追踪兩條鏈的交易狀態並通知交易雙方,而交易雙方完全依賴於公證人傳遞的資訊進行判斷並交易。

例:當需要將 50 USDT 從以太坊轉到 Polygon 時,公證人會確認這 50 USDT 的價值,並且把這項資訊傳到 Polygon 上,確認在 Poylgon 上收到 50 USDT。

二、側鏈/中繼鏈(Sidechains / relays)

側鏈(Sidechains)依附在公鏈旁、一條規模較小的區塊鏈,可以將其視為公鏈的一個外置硬件。側鏈能夠接收並讀取主鏈交易的資料與數據,並將透過「錨定」的方式鎖定要驗證的內容,並將側鏈和主鏈上的資產雙向錨定。

當交易資料通過驗證,主鏈資產將被鎖定,然後在側鏈上釋放等額資產,原理其實也像跨國貨幣兌換。相反,當側鏈上的資產被鎖定時,主鏈上也會釋放相對應價值的資產。資產實際上並沒有被轉移,而是被鎖定和重新釋出。

中繼鏈(Relays)依附在主鏈底下,與主鏈關係緊密,並與其他公鏈對等、平行,同時不屬於任何公鏈。

中繼鏈類似是公證人機制與側鏈結合,可連接不同公鏈的資料調度中心,以第三方公證人的身份,驗證不同公鏈間的交易資料。在讀取和驗證公鏈上的資料後,中繼鏈鎖定原鏈上的資產,然後在目標鏈上釋出等值資產,達成資產錨定的功能,確保兩邊的交易資料能夠對得上。

三、哈希鎖定(Hash-locking)

哈希鎖定源自於比特幣的閃電網絡,閃電網絡本身是一種快速小額支付的手段,後來它的關鍵技術哈希時間鎖合約(Hashed-Time Lock Contract,簡稱 HTLC)被應用到跨鏈技術上使用。雖然哈希鎖定實現了跨鏈資產的交換,但是沒有實現跨鏈資產的轉移,更不能實現這種跨鏈合約,所以它的應用相較下是比較受限的。

四、分佈式私鑰控制(Distributed private key control)

利用智能合約來投射原鏈上的資產到其他不同的鏈上,同時產生一組控制這些資產的私鑰。這份私鑰會分散由不同的節點保管,從而達到去中心化,提高資產的安全性。當使用者需要轉移資產到另一條公鏈時,就可以通過這組私鑰,在不同鏈上鎖定與解鎖和解鎖資產。

跨鏈橋有什麼缺點?

  1. 單點故障:跨鏈橋大部分是由某個組織所實作出來的機制,且多數會經過中心化伺服器的運算,過程中若組織內不法成員想要盜取鏈上的數位資產是非常容易的。例如由 Binance Company 管理的 Binance Bridge 是高度中心化的跨鏈橋,用戶可以將幣安幣($BNB)轉移到幣安鏈、幣安智能鏈和其他區塊鏈,但整個過程由幣安官方管理。
  2. 技術漏洞:跨鏈橋大部分由中心化伺服器與智能合約所搭建而成,若這中間出現任何的漏洞,都會產生黑客攻擊的風險,。
  3. 流動性:橋的左右兩側都必須有相當的鎖倉量來平衡彼此的流動性,若任一方出現空倉時,將會影響流動性,舉例若智能合約鎖住的 $ETH 池不夠流動性時,持有 $WETH 想換回 $ETH 的人將會面對無幣可換的情況。

有哪些與跨鏈相關的加密貨幣?

一、Stargate

Stargate 建立在 LayerZero 之上,是一個完全可組合的跨鏈橋接協議,允許用戶跨各種區塊鏈來傳輸原生代幣。

而 LayerZero 是一個 Omnichain 互操作性協議,專為跨鏈傳遞輕量級消息而設計。它透過可配置的不信任提供真實且有保證的消息傳遞。該協議被實施為一組高效、不可升級的智能合約。

Stargate 圍繞多個鏈共享的統一流動性池構建,確保始終有足夠的流動性可用和快速確定性,最終目標是透過單筆交易實現跨鏈無縫橋接。

二、Near

Near 的核心技術之一「彩虹橋」能夠連接以太坊和 NEAR,令任何 ERC-20 代幣或非同質化代幣(NFT)可透過該工具在兩條鏈之間轉移。

Near 還可以透過彩虹橋來執行以太坊上的合約,隨著 Near 的生態更加完備,其發行的代幣 NEAR 幣更在 2021 年迎來一波暴漲。

三、Nomad

Nomad 是一個跨鏈通信,它跳過區塊頭驗證的需要。 Nomad 是 Optics 協議(OPtimistic Interchain Communication)的一個實現和擴展。

它只有 30 分鐘的延遲,工作方式就像一個公證人服務,源鏈生成並發送一些文件,簽訂合約以簽署文件,並被激勵只批准有效的消息,否則有可能受到經濟上的懲罰並失去他們的「公證人執照」的風險。

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