区块链技术是一种分布式账本技术,可以被应用在金融、健康医疗、供应链、资产管理等诸多领域,但是受吞吐量、网络孤立性、监管、伸缩性等因素的制约,目前的区块链项目并不能很好的服务于商业应用。在区块链所面临的诸多问题中,网络孤立性阻碍了不同区块链之间的协同操作,极大程度的限制了区块链的发挥空间。
如果说共识机制是区块链的灵魂核心,那么对于区块链特别是联盟链及私链来看,跨链技术就是实现价值网络的关键,它是把联盟链从分散单独的孤岛中拯救出来的良药,是区块链向外拓展和连接的桥梁。
侧链是以锚定比特币为基础的新型区块链,它以融合的方式实现新的金融生态目标和进一步扩展了比特币网络的应用场景。
联盟链和私链的方式从一定程度违背了区块链的去中心价值和信任体系,也让区块链里面的数字资产不能在不同的区块链间直接转移,主动或被动地导致了价值的孤岛,由此各种连接不同区块链的跨链技术也被人们开始关注和探索。 跨链技术可以应用于跨链资产转移、跨链原子交易、跨链数据共享、跨链合约执行以及去中心化交易所等广泛场景,目前有三种技术模式:
- 一是公证人机制(Notary schemes)。这是中心化或基于多重签名的见证人模式,主要特点是不关注所跨链的结构和共识特性,而是引入一个可信的第三方充当公证人,作为跨链操作的中介。代表性方案是Interledger。
- 二是侧链/中继(Sidechains/ Relays)。侧链是一种锚定原链的链结构,但并不是原链的分叉,而是从原链的数据流上提取特定的信息,组成一种新的链结构,而中继则是跨链信息交互和传递的渠道。不论是侧链还是中继,作用都是从原链采集数据,扮演着listener的角色。侧链和原链不能直接验证对方块的状态,因为这样会形成循环,但相互只包含轻节点是可行的,相应的验证逻辑可由链协议本身或应用合约实现。一般来说,主链不知道侧链的存在,而侧链必须要知道主链的存在。代表性方案是BTC relay 、RootStock、Polkadot等。
- 三是哈希锁定(Hash-locking)技术。它在不同链之间设定相互操作的触发器,通常是个待披露明文的随机数的哈希值。哈希值相当于转账暗语,只有拿到这暗语的人,才能获得款项。同时,它还构造了两个退款(Redeem)合约,这两个合约需要双重签名且有时间期限,对方签名,自己未签名,当自己签名时,资产退回原处。其中一个关键技术设计是,制造转账哈希暗语的人的退款合约,在时间期限上要长于另外一个人,由此可保护他的权益。代表性方案是比特币闪电网络。
早期跨链技术包括以Blockstream为代表的侧链技术(Sidechain)和以BTC-Relay为代表的中继技术(Relay)。早期的跨链技术更多关注的是资产转移,现有项目更多关注的是链状态的转移。
一、侧链
侧链是以锚定比特币为基础的新型区块链,就像美