1. 引言

加密世界的終極愿景是去中心，下一代價(jià)值互聯(lián)網(wǎng)是否可能取得成功？區(qū)塊鏈本身是否存在泡沫？

區(qū)塊鏈1.0首次提出了點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的電子支付，只知道地址，越過(guò)中間機(jī)構(gòu)，全球任意兩個(gè)人之間快速支付成為可能。這是人類歷史上第一次使用技術(shù)手段讓私有化財(cái)產(chǎn)神圣不可侵犯。

pow的本質(zhì)是時(shí)鐘，pow的工作量證明錨定了交易順序。非圖靈完備的腳本語(yǔ)言初步奠定了智能合約的核心思想，滿足什么條件進(jìn)行支付。然而，比特幣的腳本引擎是非圖靈完備的。由此誕生了區(qū)跨鏈2.0，以太坊的愿景是做世界計(jì)算機(jī)，以太坊抽象了世界的狀態(tài)，每一筆交易改變了當(dāng)前世界的狀態(tài)，通過(guò)建立圖靈完備的編程語(yǔ)言，使得任何人都能夠創(chuàng)建合約和去中心化應(yīng)用，從而實(shí)現(xiàn)了圖靈完備和價(jià)值知曉，屬于智能合約的時(shí)代開(kāi)始爆發(fā)。

而當(dāng)前區(qū)塊鏈實(shí)在太慢了，比特幣十分鐘左右挖出一個(gè)區(qū)塊，一筆交易需要一個(gè)小時(shí)得到確認(rèn)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足b2b小額支付的要求。以太坊幾乎每時(shí)每刻都在阻塞，加密貓等以太坊上的dapp一次次讓整個(gè)以太坊網(wǎng)絡(luò)癱瘓。加密世界存在不可能三角，加密貨幣無(wú)法擴(kuò)展，在交易的吞吐量和驗(yàn)證者的去中心化上存在矛盾，因此出現(xiàn)了諸多解決方案。從鏈上擴(kuò)容、鏈下擴(kuò)容方案，以及eos等所代表的dpos共識(shí)通過(guò)減少驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)提高tps犧牲一定程度的冗余，tps的提高不可避免的帶來(lái)了中心化和賄選問(wèn)題。

圍繞著“中本聰愿景”，鏈上擴(kuò)容誕生了以bchabc和bchsv大區(qū)塊的解決方案，大區(qū)塊增大了區(qū)塊體積，從而提高了網(wǎng)絡(luò)的吞吐量，然而大區(qū)塊也造成了挖礦的中心化。十倍區(qū)塊體積，增大近乎十倍區(qū)塊傳播時(shí)間，區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)更容易出現(xiàn)分叉和孤塊，并且中心化問(wèn)題更加嚴(yán)重。另外圍繞著鏈上擴(kuò)容產(chǎn)生的隔離見(jiàn)證及schnorr簽名算法等通過(guò)減小簽名體積較少區(qū)塊大小，但不能解決擴(kuò)展性的根本問(wèn)題。絕對(duì)的小體積和絕對(duì)的大體積都會(huì)使網(wǎng)絡(luò)崩潰掉。以比特幣為首的加密貨幣通過(guò)支付通道技術(shù)技術(shù)及哈希時(shí)間鎖建立了閃電網(wǎng)絡(luò)，閃電網(wǎng)絡(luò)通過(guò)鏈下交易鏈上結(jié)算的方式以及閃電網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)，使得通過(guò)閃電網(wǎng)絡(luò)任意兩個(gè)用戶之間能夠高速交易，使得tps值超越vsa，大規(guī)模小額支付成為可能。那么更近一步呢？ 區(qū)塊鏈大規(guī)模應(yīng)用的限制在哪里？

TCP/IP等互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議誕生使得大規(guī)模信息交換成為可能，信息的自由流轉(zhuǎn)帶來(lái)了互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展，從而帶來(lái)了信息化的革命。

從互聯(lián)網(wǎng)到區(qū)塊鏈，作為web3.0的核心技術(shù)區(qū)塊鏈技術(shù)將爆發(fā)巨大的生命力，從而引領(lǐng)從信息互聯(lián)網(wǎng)到價(jià)值互聯(lián)網(wǎng)的范式轉(zhuǎn)化。而我們看到當(dāng)下目前區(qū)塊鏈間呈現(xiàn)出來(lái)的是孤島效應(yīng)，價(jià)值無(wú)法自由快速流通，生態(tài)無(wú)法對(duì)接，體系無(wú)法增長(zhǎng)。這種孤島的現(xiàn)狀不利于區(qū)塊鏈行業(yè)的整體發(fā)展。想要形成一個(gè)真正的價(jià)值互聯(lián)網(wǎng)，就必須解決鏈與鏈之間價(jià)值流通的障礙，這就需要打破鏈間孤島的跨鏈技術(shù)。

2. 從互聯(lián)網(wǎng)到跨鏈的意義

為了理解區(qū)塊鏈未來(lái)的發(fā)展以及跨鏈技術(shù)將會(huì)帶來(lái)的巨大影響力，我們回顧下互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展史。從1996年到如今，互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)歷了兩個(gè)完整的階段性變遷，分別是從Web1.0到Web.2.0，Web2.0至Web3.0。

2.1 從 web1.0 到 web2.0： 互聯(lián)網(wǎng)演進(jìn)史

互聯(lián)網(wǎng)從誕生之初，就是為了連接你我，從而在交互中產(chǎn)生巨大的價(jià)值。

web 1.0 時(shí)代

社交網(wǎng)絡(luò)和在線視頻流出現(xiàn)之前，互聯(lián)網(wǎng)就已經(jīng)存在了。Web1.0甚至在20世紀(jì)90年代谷歌出現(xiàn)之前就已經(jīng)存在了。當(dāng)時(shí)的互聯(lián)網(wǎng)是由AltaVista和網(wǎng)景公司主導(dǎo)的。網(wǎng)頁(yè)是“只讀的”，用戶只能搜索信息，瀏覽信息。

Web 2.0 時(shí)代

在Web 1.0之后，互聯(lián)網(wǎng)的第二次迭代被稱作Web 2.0，也就是“可讀寫”網(wǎng)絡(luò)。到了2.0時(shí)代，用戶不僅僅局限于瀏覽，他們還可以自己創(chuàng)建內(nèi)容并上傳到網(wǎng)頁(yè)上。

在這個(gè)時(shí)代，誕生了問(wèn)答式的、交互式的門戶，諸如博客，WIKI百科，最明顯的變化是信息變得不再是從官方到個(gè)人了，而是拓展出來(lái)交互式的內(nèi)容產(chǎn)生，信息從個(gè)人到平臺(tái)再到個(gè)人，需求的滿足也變得不再困難。

Web 2.0的主要目標(biāo)是使互聯(lián)網(wǎng)更加民主，并使其盡可能地方便用戶訪問(wèn)。Web 2.0使得社交互動(dòng)和在線經(jīng)濟(jì)大放異彩。當(dāng)然，Web2.0也開(kāi)始信息過(guò)載。根據(jù)聯(lián)合國(guó)的數(shù)據(jù)，互聯(lián)網(wǎng)用戶的數(shù)量從最近的7.38億增加到32億，龐大的用戶量和指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)引發(fā)了挑戰(zhàn)和危機(jī)。

2.2 為什么需要web3.0

傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)價(jià)值基于用戶交互，比如電話、社交網(wǎng)絡(luò)。這里引入一個(gè)衡量網(wǎng)絡(luò)價(jià)值的公式，梅特卡夫定律（Metcalfe‘s Law）：網(wǎng)絡(luò)價(jià)值與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)（用戶）的平方成正比。這種關(guān)系基于所謂的「網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)」，即網(wǎng)絡(luò)參與的用戶越多，網(wǎng)絡(luò)價(jià)值越大。

Chris Dixon說(shuō)，依賴網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)的技術(shù)平臺(tái)其增長(zhǎng)遵循“S型曲線”。在產(chǎn)品發(fā)布的最初幾天，平臺(tái)增長(zhǎng)取決于用戶的數(shù)量。隨著公司的成長(zhǎng)和越來(lái)越多的用戶加入這個(gè)平臺(tái)當(dāng)中，增長(zhǎng)曲線開(kāi)始變的平緩。在公司發(fā)展的后期，它只專注于創(chuàng)造更多的利潤(rùn)，追求從網(wǎng)絡(luò)用戶那里獲得最大的利益。

當(dāng)公司達(dá)到S曲線頂端時(shí)，他們與網(wǎng)絡(luò)參與者的關(guān)系從正和變成了零和。平臺(tái)繼續(xù)增長(zhǎng)的最簡(jiǎn)單方法是從用戶那里獲得數(shù)據(jù)，并且還要與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手競(jìng)爭(zhēng)用戶和利潤(rùn)。平臺(tái)跟開(kāi)發(fā)者、內(nèi)容創(chuàng)造者和商戶之間，也從合作逐步走向競(jìng)爭(zhēng)。壟斷帶來(lái)了對(duì)用戶的損害，以及中心化平臺(tái)的作惡，比如百度獲取用戶的信息，百度廣泛聯(lián)系各家公司，讓大家把信息提交給他，方便用戶搜索。現(xiàn)在如果不交錢，公司的官網(wǎng)在百度上就搜不到。百度為了賺錢，把病患導(dǎo)流給莆田系醫(yī)院，以及搜索引擎上排名靠前的數(shù)不勝數(shù)的詐騙，對(duì)用戶的財(cái)產(chǎn)及生命安全構(gòu)成了巨大的損害。

而去中心化區(qū)塊鏈可以改變互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)壟斷的局面。因?yàn)閰^(qū)塊鏈?zhǔn)侨ブ行幕?，靠公開(kāi)透明的共識(shí)維持的經(jīng)濟(jì)體。網(wǎng)絡(luò)的參與者貢獻(xiàn)越大，相應(yīng)的權(quán)利也就越大，但是沒(méi)有個(gè)體能控制全局。

關(guān)于這點(diǎn)，Gavin Wood曾經(jīng)發(fā)表一篇著名演講，對(duì)web3.0 做了以下展望。

Web 3.0將創(chuàng)造一個(gè)新的全球數(shù)字經(jīng)濟(jì)，創(chuàng)造新的商業(yè)模式和市場(chǎng)，與谷歌和Facebook一起破壞平臺(tái)壟斷，并產(chǎn)生大量自下而上的創(chuàng)新。廉價(jià)政府對(duì)我們的隱私和自由的攻擊，如廣泛的數(shù)據(jù)拖網(wǎng)，審查和宣傳，將變得更加困難。

web3.0將從以下幾個(gè)方面來(lái)重塑互聯(lián)網(wǎng)。

web 3.0 將采用“蜂窩”結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)p2p經(jīng)濟(jì)

由以上分析我們看到，當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)是過(guò)度集中化的，因此導(dǎo)致出現(xiàn)了很多問(wèn)題，比如尋租、權(quán)力爛用、輿論影響。亞馬遜和微軟控制著超過(guò) 60% 的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)容量，這兩家公司還控制著大多數(shù)身份登陸信息。這些壟斷寡頭利用了互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)紅利，并且不斷為自己的企業(yè)積累財(cái)富。

web3.0 的P2P架構(gòu)引領(lǐng)了第四次工業(yè)革命，因?yàn)樯a(chǎn)資料得到了簡(jiǎn)化，人們自己通過(guò)自由職業(yè)（音樂(lè)、視頻、新聞行業(yè)都能滿足自由職業(yè)需求）來(lái)提供服務(wù)、或是通過(guò) 3D 打印自己生產(chǎn)商品。實(shí)際上，如今人們生產(chǎn)額外產(chǎn)品的邊際成本正在變得越來(lái)越低、對(duì)于創(chuàng)意經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)者來(lái)說(shuō)，他們的大部分勞動(dòng)也會(huì)得到相應(yīng)的回報(bào)，藝術(shù)家和記者甚至可能成為改變游戲規(guī)則的關(guān)鍵要素。

比如在知乎，貼吧等內(nèi)容平臺(tái)上的寫作，在當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)模式下，個(gè)人的勞動(dòng)是沒(méi)辦法直接轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)激勵(lì)，甚至誕生了內(nèi)容的版權(quán)屬于平臺(tái)方等霸王條款。去中心化內(nèi)容寫作等web3技術(shù)應(yīng)用的流行，將使得個(gè)人勞動(dòng)成果直接轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

web3.0 帶來(lái)更民主的互聯(lián)網(wǎng)治理

web3 把治理權(quán)力交給了用戶，而不是那些中心化的寡頭。由于強(qiáng)大的加密功能，用戶再也不需要“中介”了。而隨著 Web3 有效防止數(shù)字資產(chǎn)雙重花費(fèi)風(fēng)險(xiǎn)之后，我們可以放心地與陌生人交換價(jià)值，簽訂合約、投票、交換價(jià)值等交易的信任程度也會(huì)得到大幅提升。當(dāng)全世界都使用一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)的時(shí)候，信任也會(huì)不斷增加。

去中心化身份系統(tǒng)允許人們對(duì)身份信息進(jìn)行自我管理

當(dāng)前如谷歌、facebook等壟斷寡頭控制著互聯(lián)網(wǎng)上的用戶身份信息，互聯(lián)網(wǎng)寡頭可以在未經(jīng)用戶允許的情況下控制數(shù)據(jù)，關(guān)鍵是還經(jīng)常出現(xiàn)數(shù)據(jù)泄露事件，而web3.0去中心化的身份系統(tǒng)允許人們對(duì)身份信息的自我管理，決定哪些可以授權(quán)，從而解決無(wú)處不在的隱私泄露等信息。

智能合約和加密貨幣帶來(lái)了快速、無(wú)縫的交易體驗(yàn)

前互聯(lián)網(wǎng)缺乏貨幣結(jié)構(gòu)。在數(shù)字領(lǐng)域里，如今的互聯(lián)網(wǎng)在處理傳統(tǒng)“法定貨幣”資金方面仍然存在巨大的摩擦。把真實(shí)世界里的貨幣“搬到”數(shù)字領(lǐng)域里的成本依然非常高。比如，信用卡交易手續(xù)費(fèi)比例高達(dá) 5%，而根據(jù)世界銀行的數(shù)據(jù)顯示，跨境交易成本也不低（平均費(fèi)率為 7%），而國(guó)際匯款的時(shí)間成本和費(fèi)用甚至更高。自從二十世紀(jì)七十年代以來(lái)，銀行間轉(zhuǎn)賬就一直依賴環(huán)球同業(yè)銀行金融電訊協(xié)會(huì)的電子結(jié)算系統(tǒng)SWIFT，而且至今都沒(méi)有過(guò)變化。

Web3 基礎(chǔ)設(shè)施上的支付代幣可以幫助新用戶擺脫當(dāng)前的銀行閉環(huán)束縛，并且鼓勵(lì)開(kāi)發(fā)創(chuàng)新的區(qū)塊鏈服務(wù)，比如利用基于區(qū)塊鏈和加密模式的信貸產(chǎn)品提供貸款。支付代幣會(huì)大幅降低交易費(fèi)用，甚至消除透支問(wèn)題，因?yàn)閰^(qū)塊鏈上不可能提供超額資金。

2.3 跨鏈技術(shù)未來(lái)的地位

web3.0就是跨鏈技術(shù)成熟之后的區(qū)塊鏈?zhǔn)澜?，依托于跨鏈技術(shù)，多鏈之間無(wú)阻隔進(jìn)行融合，打破信息孤島，實(shí)現(xiàn)真正的價(jià)值交換與萬(wàn)物互聯(lián)，重塑當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)的形態(tài)，解決互聯(lián)網(wǎng)2.0時(shí)代的一系列問(wèn)題。

3. 詳解跨鏈

跨鏈最基本的意義就是要實(shí)現(xiàn)價(jià)值的流通，解決不同鏈之間的價(jià)值孤島問(wèn)題?？珂溂夹g(shù)如能落地，不僅能實(shí)現(xiàn)不同鏈之間資產(chǎn)的自由流通，更重要的是能夠釋放不同鏈的潛力，讓更多的用戶參與，使更多的鏈可以連通，最終形成一個(gè)真正的大生態(tài)，一個(gè)真正的價(jià)值互聯(lián)網(wǎng)。

在公鏈領(lǐng)域，不同的項(xiàng)目在安全、隱私性、高效性、靈活性、復(fù)雜度、易用性、甚至政治價(jià)值等方面做出了不同的折衷權(quán)衡。在私有鏈和聯(lián)盟鏈領(lǐng)域，在不同的行業(yè)會(huì)有不同的鏈，甚至同一行業(yè)內(nèi)也會(huì)有多條鏈。在這樣的一個(gè)世界里，自然會(huì)出現(xiàn)一個(gè)問(wèn)題：這些鏈相互之間如何互操作？

對(duì)于互聯(lián)網(wǎng)的中心化應(yīng)用，平臺(tái)之間的連接本質(zhì)是信息的流通，中心化應(yīng)用通過(guò)彼此開(kāi)放API，實(shí)現(xiàn)了互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用之間的“跨鏈” 。與互聯(lián)網(wǎng)的信息流通不同，跨鏈不是簡(jiǎn)單的信息傳遞，它要把價(jià)值從一個(gè)鏈轉(zhuǎn)移到另外一個(gè)鏈?？珂溚ㄟ^(guò)連接相對(duì)獨(dú)立的區(qū)塊鏈系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)、數(shù)據(jù)等的價(jià)值互操作。

3.1 跨鏈目前的研究

跨鏈當(dāng)前的落地場(chǎng)景

跨鏈資產(chǎn)轉(zhuǎn)移

以太坊誕生之前，區(qū)塊鏈很少談及“合約”，當(dāng)時(shí)只談幣。

資產(chǎn)兌換：A想用X鏈的幣（Token）兌換Y鏈的幣（token），B想用Y鏈的幣兌換X 鏈的幣，經(jīng)系統(tǒng)撮合，兩者互相兌換成功。

資產(chǎn)轉(zhuǎn)移：A想把X鏈的資產(chǎn)（幣token）轉(zhuǎn)移到其他區(qū)塊鏈上，在x鏈上鎖定，在新的鏈上重新鑄造等量等值的幣。

資產(chǎn)跨產(chǎn)交換是指將一條鏈上的資產(chǎn)兌換成等值的另一條鏈上的資產(chǎn)，每條鏈上的資產(chǎn)總量保持不變?？珂溬Y產(chǎn)互。這就是幣的跨鏈。本質(zhì)上幣的跨鏈并沒(méi)有真實(shí)的幣從一條鏈跑到另外一條鏈，只是幣在各自鏈上相互糾纏一樣鎖定和解鎖的狀態(tài)。

基于資產(chǎn)的跨鏈做去中心化的交易所。依賴幣可以跨鏈，支持用戶掛單，通過(guò)跨鏈合約來(lái)提供撮合，撮合成交后使用幣的跨鏈來(lái)完成幣的轉(zhuǎn)移，可以做到完成不依賴于特定的服務(wù)器的。

智能合約的跨鏈調(diào)用

智能合約本質(zhì)上就是代碼，這些代碼可以依據(jù)區(qū)塊鏈上的特定數(shù)據(jù)來(lái)觸發(fā)執(zhí)行。

智能合約我們可以簡(jiǎn)化理解成為一個(gè)函數(shù)，輸入特定的參數(shù)，代碼就會(huì)自動(dòng)觸發(fā)執(zhí)行，就能得出特定的結(jié)果，并且給出穩(wěn)定的輸出結(jié)果。智能合約不能自己主動(dòng)觸發(fā)，需要外部源的觸發(fā)。比如以太坊上的智能合約，代碼是在以太坊區(qū)塊鏈上，要激活合約也需要在以太坊區(qū)塊鏈上發(fā)送交易。

假如在一條鏈上發(fā)布一個(gè)智能合約，然后依據(jù)另外一條鏈上的特定信息，來(lái)觸發(fā)這個(gè)智能合約執(zhí)行特定的操作，這就是智能合約（調(diào)用）的跨鏈。

跨鏈技術(shù)的未來(lái)展望

由于跨鏈技術(shù)的復(fù)雜度，當(dāng)前鏈接資產(chǎn)轉(zhuǎn)移，鏈的互聯(lián)互通仍然存在諸多問(wèn)題沒(méi)有達(dá)到完全成熟，仍然處于探索階段。目前的區(qū)塊鏈?zhǔn)澜缇秃帽?0年代的單機(jī)時(shí)代，鏈與鏈之間高度異構(gòu)化，彼此難以互通，所有的數(shù)據(jù)和服務(wù)都局限于孤島式的區(qū)塊鏈中。若是未來(lái)，所有的區(qū)塊鏈系統(tǒng)能通過(guò)某一標(biāo)準(zhǔn)化跨鏈協(xié)議鏈接起來(lái)，那眾多的區(qū)塊鏈系統(tǒng)就能協(xié)同工作，為更多的用戶、更多的服務(wù)提供支撐。跨鏈技術(shù)的成熟與普及或?qū)⒁瑓^(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的繁榮。不同的是：互聯(lián)網(wǎng)是信息自由流通的網(wǎng)絡(luò)，而區(qū)塊鏈跨鏈網(wǎng)絡(luò)則是價(jià)值自由流通的網(wǎng)絡(luò)。

獨(dú)立的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)終究要走向互聯(lián)互通的未來(lái)，也就是web3.0時(shí)代，如何將已有的的和未來(lái)將要開(kāi)發(fā)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)都聯(lián)系起來(lái)成為統(tǒng)一的整體，即萬(wàn)物互聯(lián)是未來(lái)跨鏈網(wǎng)絡(luò)最重要的問(wèn)題。

3.2 跨鏈技術(shù)面臨的難點(diǎn)

各個(gè)公鏈之間的底層技術(shù)實(shí)現(xiàn)差異給跨鏈技術(shù)帶來(lái)了不小的障礙，跨鏈需要解決幾個(gè)難點(diǎn)問(wèn)題：

保證跨鏈信息真實(shí)可靠

原鏈上的交易信息對(duì)于另外一條鏈來(lái)說(shuō)是一個(gè)外部信息，如何保證這個(gè)外部信息進(jìn)入另一條鏈?zhǔn)钦_的，是整個(gè)跨鏈機(jī)制的重要環(huán)節(jié)。例如，pow機(jī)制的區(qū)塊鏈上沒(méi)有最終性，因?yàn)閜ow機(jī)制整個(gè)網(wǎng)絡(luò)始終存在分叉，只是隨著確認(rèn)快的增加，概率逐漸變小。

由于區(qū)塊鏈可能分叉，交易的多個(gè)部分被打包進(jìn)區(qū)塊，鏈可以進(jìn)行重組，塊也可以變種孤塊，這種情況下可能導(dǎo)致跨鏈交易的部分成功，部分失敗，也就是說(shuō)不真實(shí)的交易進(jìn)入了鏈。

跨鏈交易的原子性

區(qū)塊鏈的可以看做事分布式共識(shí)維護(hù)的狀態(tài)機(jī)，狀態(tài)機(jī)通過(guò)交易執(zhí)行完成狀態(tài)轉(zhuǎn)移?？珂湹幕ゲ僮鲬?yīng)該引發(fā)雙發(fā)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移，也就是兩個(gè)互操作的鏈都執(zhí)行了交易，而交易執(zhí)行之后的狀態(tài)具有一致性。一個(gè)跨鏈交易要引起兩條鏈乃至更多鏈的狀態(tài)改變，而這些改變要么成功要么不成功，這就是原子性。

比如跨鏈交易的雙重支付問(wèn)題，當(dāng)交易處理的某個(gè)環(huán)節(jié)停止了，整個(gè)交易能夠撤銷，而不會(huì)存在某個(gè)部分失敗，部分成功。部分失敗的情況，就是無(wú)法保證原子性而造成了雙重支付問(wèn)題。

在跨鏈技術(shù)中如何保證原子性的難點(diǎn)在于跨鏈雙方是兩條獨(dú)立的鏈，可能具有不同的共識(shí)機(jī)制、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、交易處理等邏輯，造成了交易沒(méi)有被最終執(zhí)行。

3.3 跨鏈技術(shù)的發(fā)展

從技術(shù)的角度講，鏈間互操作有三大類策略：

中心化或者多簽的公證人機(jī)制：一方或者多方同意在鏈B上采取某行動(dòng)，如果在鏈A上發(fā)生了某事件。

見(jiàn)證人機(jī)制是最簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)跨鏈操作的方法。在見(jiàn)證人機(jī)制中，一個(gè)可信的實(shí)體，或者多個(gè)實(shí)體所組成的團(tuán)隊(duì)，被用來(lái)向原鏈X聲明鏈Y發(fā)生了某個(gè)事件，或者聲明關(guān)于鏈Y上的某個(gè)斷言為真。這些實(shí)體可以是活動(dòng)的，不斷監(jiān)聽(tīng)鏈Y上的事件，當(dāng)發(fā)生某事件之后，自動(dòng)的做出相應(yīng)；也可以是響應(yīng)式的，只有收到請(qǐng)求的時(shí)候，才會(huì)對(duì)某些消息進(jìn)行簽名。

側(cè)鏈/中繼：一條鏈的內(nèi)部系統(tǒng)可以驗(yàn)證和讀取其它鏈上的事件或狀態(tài)，也就是輕節(jié)點(diǎn)跨鏈方案。

中繼是實(shí)現(xiàn)互操作性的更加直接的方法，它不再依賴可信的中間人來(lái)提供關(guān)于其他鏈的信息，而是讓鏈本身接管了這一任務(wù)。大體的方法是這樣：假定鏈B上的智能合約希望了解鏈A上是否發(fā)生了特定的事件，或者在鏈A的某個(gè)狀態(tài)上，某個(gè)對(duì)象擁有某個(gè)特定的值；假定鏈A被設(shè)計(jì)得像Bitcoin或者以太坊那樣有“區(qū)塊”和“區(qū)塊頭”的概念，而且在區(qū)塊頭是一個(gè)區(qū)塊（以及當(dāng)前狀態(tài)）的壓縮的表示（此壓縮的表示基于密碼學(xué)的一些構(gòu)造，例如Merkle樹(shù)）。

這時(shí)，我們就能在鏈B上創(chuàng)建一個(gè)智能合約，它以鏈A的區(qū)塊頭為輸入，使用鏈A上的共識(shí)算法所確定的標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證流程來(lái)驗(yàn)證這個(gè)區(qū)塊頭。

這就是輕節(jié)點(diǎn)跨鏈方案，一個(gè)鏈B上的智能合約希望驗(yàn)證鏈A上的某個(gè)特定的交易、事件或狀態(tài)，它會(huì)以一種非常類似請(qǐng)客戶端驗(yàn)證的方式，通過(guò)Merkle Proof的方式來(lái)驗(yàn)證。由于區(qū)塊鏈?zhǔn)亲园系沫h(huán)境，并沒(méi)有自然的訪問(wèn)接口可以感知外部世界，鏈A上的數(shù)據(jù)實(shí)質(zhì)上是被某個(gè)用戶提交到鏈B上的，但是由于這些數(shù)據(jù)時(shí)密碼學(xué)上可以驗(yàn)證的，因此無(wú)需相信這個(gè)提交數(shù)據(jù)的用戶。

哈希鎖：在鏈A和鏈B各自設(shè)置一個(gè)操作，這兩個(gè)操作有相同的觸發(fā)條件，通常這個(gè)條件是揭示某個(gè)哈希值的原像（即由怎樣的原始數(shù)據(jù)可以哈希得到此哈希值）

在跨鏈原子交換的場(chǎng)景下，哈希鎖的機(jī)制可以簡(jiǎn)單地描述如下：

1. A生成一個(gè)秘密的隨機(jī)數(shù)s，然后計(jì)算其哈希值hash（s）=h，之后A把h送給B。

2. A和B都將自己的資產(chǎn)鎖定在一個(gè)智能合約中，A先進(jìn)行鎖定，B看到A的鎖定操作成功之后，再進(jìn)行鎖定。智能合約的邏輯是：在A一側(cè)，如果在2X秒之內(nèi)，秘密的隨機(jī)數(shù)s被提供了出來(lái)，那么資產(chǎn)就轉(zhuǎn)移給B，超時(shí)則資產(chǎn)傳回給A；在B一側(cè)，如果在X秒之內(nèi)s被提供了出來(lái)，那么這筆資產(chǎn)就轉(zhuǎn)移給A，超時(shí)則資產(chǎn)傳回給B。

3. A為了獲得B的合約中鎖定的資產(chǎn)，會(huì)在X秒之內(nèi)揭示s；同時(shí)，這也保證了B可以在鏈上觀察到s，從而獲得A的合約中鎖定的資產(chǎn)。

3.4 ChainX 對(duì)跨鏈的實(shí)現(xiàn)

BTC 建立了最大范圍共識(shí)，卻交易效率低下；ZEC 建立了隱私功能，卻沒(méi)有智能合約能力；ETH建立了智能合約，卻無(wú)法遷移至 PoS 系統(tǒng)；ChainX 通過(guò)去中心化的的方式將鏈間資產(chǎn)進(jìn)行統(tǒng)一轉(zhuǎn)化，任何鏈只要建立與 ChainX 的連接，就可以與所有鏈進(jìn)行資產(chǎn)互通。

ChainX 采用輕節(jié)點(diǎn)的模式進(jìn)行跨鏈，其中用戶通過(guò)把資產(chǎn)在原鏈上鎖定，之后在目標(biāo)鏈上發(fā)行映射資產(chǎn)，同時(shí)可以在目標(biāo)鏈上申請(qǐng)?zhí)岈F(xiàn)，最后在原鏈上解鎖的過(guò)程。

資產(chǎn)在原鏈上并沒(méi)有消失，而是轉(zhuǎn)由輕節(jié)點(diǎn)協(xié)議去中心化托管，或由單獨(dú)的個(gè)人或多人中心化托管。資產(chǎn)跨鏈映射一般分為見(jiàn)證人、哈希鎖定和輕節(jié)點(diǎn)中繼模式。見(jiàn)證人系統(tǒng)需半中心化信任這些擔(dān)保機(jī)構(gòu)；哈希鎖定直接轉(zhuǎn)移資產(chǎn)所有權(quán)，無(wú)法進(jìn)行跨鏈映射，交易可能中斷。而如果原鏈集成不了目標(biāo)鏈的輕節(jié)點(diǎn)，那原鏈資產(chǎn)只能由個(gè)人或多簽托管，如果可以，則由目標(biāo)鏈在原鏈上的輕節(jié)點(diǎn)協(xié)議托管。對(duì)于擁有高效輕節(jié)點(diǎn)的鏈，ChainX 將采用輕節(jié)點(diǎn)協(xié)議完成往 ChainX 鏈的資產(chǎn)映射，但現(xiàn)有主流鏈一般無(wú)法集成 ChainX 鏈的輕節(jié)點(diǎn)，所以只能采用多簽地址或多簽合約聯(lián)合托管用戶的原鏈資產(chǎn)。每屆信托節(jié)點(diǎn)的選舉周期為 10 天，將從共識(shí)節(jié)點(diǎn)中根據(jù)總得票數(shù)選舉產(chǎn)生前 15 人的信托節(jié)點(diǎn)，自動(dòng)生成冷熱兩個(gè)多簽地址或合約，每次換屆后，老地址的資金會(huì)轉(zhuǎn)入新地址用戶可以實(shí)時(shí)查看系統(tǒng)的跨鏈資產(chǎn)發(fā)行和儲(chǔ)備量，沒(méi)有任何信托節(jié)點(diǎn)可以單方挪用。

依托于跨鏈技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，ChainX將建立史上最大的BTC二層網(wǎng)絡(luò)，從而實(shí)現(xiàn)真正的去中心化跨鏈資產(chǎn)樞紐。

4.預(yù)言機(jī)

跨鏈必然涉及鏈內(nèi)和鏈外世界的數(shù)據(jù)交互，在這個(gè)交互過(guò)程中，如何驗(yàn)證鏈外數(shù)據(jù)至關(guān)重要。

4.1 預(yù)言機(jī)的基礎(chǔ)原理

預(yù)言機(jī)（Oracle）的基礎(chǔ)原理非常簡(jiǎn)單，Oracle的原理是這樣，我們知道智能合約是跑在鏈上的，智能合約的本質(zhì)是程序。舉個(gè)簡(jiǎn)單例子，對(duì)于個(gè)競(jìng)猜的Dapp，我們賭明天的天氣，假如明天12點(diǎn)天氣晴， A方贏，假如明天12點(diǎn)下雨， B方贏。在這個(gè)場(chǎng)景下，合約怎么知道12點(diǎn)是否下雨。對(duì)于普通的程序而言，只需要調(diào)用外部數(shù)據(jù)，比如到12點(diǎn)的時(shí)候調(diào)用氣象局的API.而對(duì)于智能合約而言，是沒(méi)辦法主動(dòng)調(diào)用api，因此需要預(yù)言機(jī)去觸發(fā)。

4.2 為何預(yù)言機(jī)是必要的

區(qū)塊鏈?zhǔn)且粋€(gè)確定性的、封閉的系統(tǒng)環(huán)境，目前區(qū)塊鏈只能獲取到鏈內(nèi)的數(shù)據(jù)，而不能獲取到鏈外真實(shí)世界的數(shù)據(jù)，區(qū)塊鏈與現(xiàn)實(shí)世界是割裂的。

當(dāng)前智能合約走向真正的商業(yè)應(yīng)用仍存在相當(dāng)?shù)木嚯x。

1. 原有的智能合約主要依靠區(qū)塊鏈的原生資產(chǎn)（如以太坊）作為一般等價(jià)物，數(shù)字資產(chǎn)波動(dòng)巨大，缺乏穩(wěn)定性，法律定位不清。

2. 公有鏈本身缺乏身份認(rèn)證系統(tǒng)，區(qū)塊鏈本身的設(shè)計(jì)有著“只認(rèn)私鑰不認(rèn)人”的特性，而現(xiàn)實(shí)世界的主體需要明確的身份，區(qū)塊鏈系統(tǒng)的使用者難以與現(xiàn)實(shí)世界直接勾連。從法律角度看，“私鑰”與持有者的“弱關(guān)聯(lián)”極大的限制了智能合約的商用。

3. 公有鏈智能合約離走向真正的商業(yè)生態(tài)存在一個(gè)難以跨越的邏輯難題即“預(yù)言機(jī)”問(wèn)題。

從現(xiàn)實(shí)的數(shù)據(jù)上看，當(dāng)前在以太坊上，絕大部分的智能合約都無(wú)法掛接現(xiàn)實(shí)世界，無(wú)法起到推進(jìn)實(shí)際產(chǎn)業(yè)的“去信任化”，降低信用成本，智能合約在實(shí)際的產(chǎn)業(yè)生態(tài)中遭遇困境。

以上可得，所謂預(yù)言機(jī)，本質(zhì)上與外界聯(lián)通的通道，也就是鏈下數(shù)據(jù)的上鏈問(wèn)題。預(yù)言機(jī)的功能是將外界信息寫入到區(qū)塊鏈內(nèi)，完成區(qū)塊鏈與現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)據(jù)互通。當(dāng)智能合約的觸發(fā)條件是外部信息（鏈外），就必須需要預(yù)言機(jī)來(lái)將現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)據(jù)輸入到區(qū)塊鏈上，因此預(yù)言機(jī)是必要的。

如果沒(méi)有預(yù)言機(jī)，區(qū)塊鏈的發(fā)展就局限在只能使用鏈上的那一點(diǎn)點(diǎn)資產(chǎn)數(shù)據(jù)的范圍內(nèi)，這顯然不符合我們對(duì)它的期待。假如用互聯(lián)網(wǎng)與區(qū)塊鏈進(jìn)行類比?；ヂ?lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)來(lái)源也機(jī)會(huì)只有網(wǎng)外（對(duì)應(yīng)鏈外），它同樣有數(shù)據(jù)的“上網(wǎng)”，對(duì)應(yīng)鏈內(nèi)，為何互聯(lián)網(wǎng)沒(méi)有預(yù)言機(jī)問(wèn)題？原因在于，互聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)用可以從網(wǎng)外讀取數(shù)據(jù)，而區(qū)塊鏈的應(yīng)用基于共識(shí)需求，必須通過(guò)預(yù)言機(jī)來(lái)讀入一個(gè)一致的鏈外的數(shù)據(jù)。

4.3 預(yù)言機(jī)使用場(chǎng)景

預(yù)言機(jī)作為區(qū)塊鏈與現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的橋梁，應(yīng)用場(chǎng)景非常多，可以說(shuō)一切需要與鏈下進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的 Dapp 都需要預(yù)言機(jī)。

由于智能合約及區(qū)塊鏈“一經(jīng)部署，難以更改”的特性，智能合約的調(diào)用條件在部署時(shí)配置，而后續(xù)觸發(fā)智能合約執(zhí)行則需要其他的條件，如果這些條件和信息是來(lái)自于區(qū)塊鏈內(nèi)部（如某人的轉(zhuǎn)賬交易、眾籌的封頂額度）則不需要“預(yù)言機(jī)”參與，而如果智能合約的觸發(fā)條件來(lái)自于外部世界，如某地的氣溫、商品貨物的流轉(zhuǎn)情況等等，則一定會(huì)涉及到外部信息上鏈。

預(yù)言機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)景比如金融衍生品交易平臺(tái)、借貸平臺(tái)、快遞追蹤/IoT、穩(wěn)定幣、博彩游戲、保險(xiǎn)、預(yù)測(cè)市場(chǎng)等，目前最主要的場(chǎng)景就是 DeFi。

以下列舉幾個(gè)典型的預(yù)言機(jī)使用場(chǎng)景：

穩(wěn)定幣及加密貨幣衍生品

穩(wěn)定幣和加密衍生品需要頻繁獲取鏈外實(shí)時(shí)價(jià)格數(shù)據(jù)，類似 DAI 這樣的穩(wěn)定幣系統(tǒng)，需要獲取 ETH 的實(shí)時(shí)價(jià)格，來(lái)判斷所抵押的加密貨幣是否達(dá)到了平倉(cāng)價(jià)格進(jìn)而觸發(fā)平倉(cāng)。假設(shè)有 1000 個(gè)節(jié)點(diǎn)，那就需要向交易所（比如幣安）或 CoinMarketCap 的 ETH / USDT 交易對(duì)進(jìn)行 1000 次的 API 數(shù)據(jù)請(qǐng)求，但是，由于 ETH 的價(jià)格是實(shí)時(shí)變動(dòng)的，加上網(wǎng)絡(luò)延遲、計(jì)算速度等原因，每個(gè)節(jié)點(diǎn)獲取到的價(jià)格可能都不相同，這部分?jǐn)?shù)據(jù)被輸入到智能合約后，節(jié)點(diǎn)間無(wú)法達(dá)成共識(shí)，那么整個(gè)系統(tǒng)就會(huì)崩潰。

去中心化保險(xiǎn)自動(dòng)賠付

通過(guò)預(yù)言機(jī)進(jìn)行及時(shí)可靠的被投保鏈外事件的獲取，基于區(qū)塊鏈的去中心化保險(xiǎn)可以實(shí)現(xiàn)諸如航班延誤險(xiǎn)等險(xiǎn)種的自動(dòng)賠付。

去中心化Dapp

鏈上去中心化博彩等游戲等往往需要安全可靠的隨機(jī)注入，預(yù)言機(jī)介意通過(guò)提供可靠，無(wú)法預(yù)測(cè)，可驗(yàn)證的隨機(jī)數(shù)。

區(qū)塊鏈計(jì)算市場(chǎng)

機(jī)器學(xué)習(xí)訓(xùn)練模型、3D渲染等商業(yè)計(jì)算需要完成多種復(fù)雜的計(jì)算任務(wù)，鏈下計(jì)算市場(chǎng)提供可驗(yàn)證的、無(wú)限的鏈外計(jì)算能力。

4.4 預(yù)言機(jī)的分類及是否有必要接入

預(yù)言機(jī)的核心在于解決信任問(wèn)題，因此，預(yù)言機(jī)的分類而言，在于信任生產(chǎn)機(jī)制的不同。根據(jù)信任的不同來(lái)源，可以把如今的預(yù)言機(jī)分為以下三類：

1. 由可信的中心化機(jī)構(gòu)提供數(shù)據(jù)，比如Oraclize， 它是中心化的。

2. 由分布式的節(jié)點(diǎn)提供數(shù)據(jù)，比如chainlink，它是去中心的。

3. 由可信的聯(lián)盟鏈提供數(shù)據(jù)，比如Maker， 它是半去中心的。

假如跨鏈項(xiàng)目需要鏈外的數(shù)據(jù)，則需要預(yù)言機(jī)，比如預(yù)測(cè)，博彩，defi等應(yīng)用，假如跨鏈項(xiàng)目是鏈間資產(chǎn)、消息的傳遞，比如去中心化交易所，數(shù)據(jù)來(lái)源由鏈本身提供，則不需要預(yù)言機(jī)。預(yù)言機(jī)本身是一個(gè)非常大且復(fù)雜的應(yīng)用，并且要確保數(shù)據(jù)可信，跨鏈項(xiàng)目可以在可以選擇自行開(kāi)發(fā)或者接入已有的預(yù)言機(jī)系統(tǒng)，在滿足需求的情況下。

從功能上看，預(yù)言機(jī)解決的是信任問(wèn)題，但從本質(zhì)上看，預(yù)言機(jī)解決的是信任問(wèn)題。用預(yù)言機(jī)上鏈數(shù)據(jù)并不難，簡(jiǎn)單的讀寫操作把一個(gè)鏈下的數(shù)據(jù)喂給鏈上的合約；但生產(chǎn)信任卻很難，如何使得自己提供的數(shù)據(jù)能夠滿足用戶對(duì)信任的需求。

結(jié)語(yǔ)

從信息互聯(lián)到價(jià)值互聯(lián)，區(qū)塊鏈技術(shù)將爆發(fā)出巨大的生命力，跨鏈技術(shù)使得鏈于鏈之間價(jià)值的自由流轉(zhuǎn)，預(yù)言機(jī)使得現(xiàn)實(shí)世界于區(qū)塊鏈?zhǔn)澜绲倪B接于統(tǒng)一，智能合約的自動(dòng)執(zhí)行于觸發(fā)，將夠帶來(lái)商業(yè)模式的巨大變革，引領(lǐng)未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)從2.0時(shí)代到3.0的變革。
來(lái)源： ChainX社區(qū)?