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跨鏈(Cross-Chain)即是容許加密貨幣資產,跨越不同的區塊鏈使用和保存。目前通用的區塊鏈不止一條,除了最有名的區塊鏈比特幣和以太坊之外,各種大大小小的公鏈陸續冒出,當中不乏有潛力、越來越多人使用的公鏈,例如 Solana、Avalanche、Terra、Binance Smart Chain 等等。
跨鏈橋是連接各個區塊鏈、進行資料和資產傳輸必備的「橋」,使得不同加密生態系統之間能夠進行互動,令不同的區塊鏈網路可以相互兼容。
當投資者在不同區塊鏈上進行投資、質押、GameFi等等活動時,會受限於不同區塊鏈使用各自的共識機制,無法整合資產。
若投資者需要進行資產整合或轉移,就需要跨鏈。隨著加密資產的興起,新興區塊鏈生態系統的數量和規模都急劇增加,投資者未必單一使用一條區塊鏈,跨鏈的需求便大大增加。
跨鏈技術不一定由官方發起,可以存在公鏈官方推出的跨鏈技術,也可能有第三方提供的跨鏈技術。以跨鏈技術的功能來看的話,大致分為以下五種跨鏈技術功能:
鏈對鏈跨鏈橋(Chain-to-Chain Bridge)主要作用是支援兩個主要區塊鏈之間的資產轉移。
多鏈橋(Multi-Chain Bridge)能夠跨多個區塊鏈轉移資產,可以被應用到任何Layer1 或Layer2 區塊鏈上。
專用橋(Specialised Bridge)專注在特定的生態系統,專門支援資產在特定區域之間的轉移。
打包資產橋(Wrapped Asset Bridge)專門用來將非原生資產轉移到不同的區塊鏈上,方法是在目標鏈上創建出打包資產(wrapped assets)。
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 的基礎層,令dApps 能夠實現跨鏈組合。例如 Celer 的Inter-chain Message Framework 和 IBC。
以跨鏈核心技術來分類的話,目前最主要使用的跨鏈技術可以分為四種:
公證人機制(Notary schemes)
側鏈/中繼鏈(Sidechains / relays)
哈希鎖定(Hash-locking)
分佈式私鑰控制(Distributed private key control)
目前的跨鏈項目,大多使用上述這四種技術做為合約底層的基礎技術,以下將簡單介紹這四種技術以及各自的跨鏈方式。
公證人機制(Notary schemes)是通過尋找一個公正獨立的第三方來作為兩條鏈之間的中介,由公證人來協助驗證交易。
第三方公證人,可以是中心化的存在,或者去中心化的節點,種類略分為以下三種:
中心化公證人 |
選擇單一節點或是中心化組織作為公證人,不過公證人一旦受到攻擊或遭逢意外,就很容易停擺。 |
多重簽名公證人 |
需要多位公證人,在所有公證人都完成簽名、達成共識之後,才能夠完成跨鏈,更加去中心化和安全。 |
分佈式簽名公證人 |
需要多位公證人的參與。機制會隨機抽取部分公證人,並在公證人完成簽名後加密完成私鑰。這種機制涉及密碼學的公私鑰,所以比起多重簽名公證人機制,更加複雜和安全。 |
側鏈(Sidechains):是依附在公鏈旁、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&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,原理頗像跨國的貨幣兌換。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):中繼鏈與側鏈最大的差別,在於側鏈是依附在主鏈底下,與主鏈關係緊密;而中繼鏈則是與其他公鏈對等、平行,並不屬於任何公鏈。中繼鏈則類似公證人機制與側鏈結合,中繼鏈即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對得上。
哈希鎖定(Hash-locking)聽起來很難懂,但實際只是在跨鏈的模式上,多加了一重密碼學設計,以經過雜湊函數加密處理的驗證機制,去處理跨鏈資訊對接。運作流程如下:
1. 智能合約鎖定使用者在A鏈上的資產
2. 智能合約用隨機產生的數字和雜湊函數產生一組私鑰
3. 使用者於規定時間內,在B鏈上提供正確的私鑰
4. 智能合約在B鏈上釋放出相對應價值的資產,完成跨鏈。
如果交易失敗,或是未能在時間內提供正確的數字,A鏈上鎖定的資產會自動解鎖,返還給使用者。
分佈式私鑰(Distributed private key control)運用用智能合約,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機構或節點保管,達成去中心化,保障資產安全。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。
至於跨鏈的本質技術又如何,粗略可分為以下三類轉移資產的方式:
這個方式是鎖定原鏈上的資產,並且在目標鏈上重新鑄造資產,例如 Polygon 的 PoS Bridge、Avalanche 的 Avalanche Bridge (AB) 和 Wrapped BTC (WBTC) 等。
情況就像把你將貨幣A放在國家A的一個銀行金庫裡,而獲得存放認證後,就能在國家B換領同價值的貨幣B;當你再次需要動用貨幣A時,你只需要把國家B當中尚有的資金歸還,就可以重新使用國家A當中對等價值的貨幣。
這個方式是銷毀原鏈上的資產,並且在目標鏈上重新鑄造資產,例如Hop Protocol 和Across Protocol。
再以上述例子而言,就等於你先注銷國家A的貨幣,然後在國家B再申請同等價值的貨幣,然後回到A國家時則相反操作。
至於所「原子互換」,則是更進一步,不需要像上述兩種方式般銷毀或是鎖定,直接透過已認證的智能合約機制,轉換兩種資產,也就是直接以A貨幣,換領B貨幣。
市場上有不少技術人員看準跨鏈的未來大勢,已在積極開發各種跨鏈技術,而應運而生的,自然是各種跨鏈系統上的代幣。又有哪些「跨鏈幣」值得我們留意?
Polygon 的前身是 MATIC Chain,是 Layer 2 的以太坊擴容方案,利用側鏈提供運算能力,以及Plasma框架和PoS驗證進行去中心化,為以太坊提供了擴展的彈性,相當於一個外掛硬件,幫助舒緩以太坊交易成本高和擁擠,做大以太坊的生態系統。而Polygon也有獨立於以太坊的獨立鏈。
MATIC 幣則是Polygon區塊鏈上的代幣,是一種ERC20格式的代幣,功能包括通過對 Polygon 改進提案 (PIP) 、進行投票來參與網絡治理、通過質押來提高安全性,以及支付交易手續費(gas fee)等等。
NEAR 的核心技術之一「彩虹橋」,正在於能夠連接了以太坊和 NEAR,令任何 ERC-20 資產或非同質化通證(NFTs)都可透過該工具在兩條鏈之間轉移。
另外,NEAR 還可以透過彩虹橋去行使以太坊上的合約,隨著Near的生態更加完備,其發行的代幣 NEAR 幣在去年2021年迎來的一波高漲。
ONE幣是 Harmony 鏈的原生治理代幣,能夠用來支付 Harmony 鏈上的手續費、參與治理,以及在質押的過程當中維護 Harmony 鏈的日常運作。
Harmony 鏈的其中一項重點技術是跨鏈橋 Horizen Bridge,能夠以「模仿」ERC20的標準,以其自家的HRC20,實現以太坊及幣安智能鏈 BSC 資產的對接,即 ERC20/BEP20 標準均可以與 Harmony 之間的跨鏈轉換。
Horizen Bridge 的速度快,成本較以太坊來得低,就像一家高速有效的兌換店,能夠在不同的銀行之間自由轉換貨幣。因此該跨鏈橋自面世與運行後,一直被視為是現時跨鏈技術當中最有效的成員。
實際上與跨鏈技術相關的擴容及公鏈絕對不止上述的MATIC、NEAR及ONE,有無數解決方案試圖整合出更快速更有效的跨鏈系統。跨鏈世界的前景值得我們期待!
Multichain.xyz 原身是 Anyswap,現時是主要針對支持以太坊虛擬機(EVM)的平台間的跨鏈工具。目前支援 Fantom、Ethereum、BSC、Polygon、Avalanche、Moonriver、Harmony、 Arbitrum 等合共 38 條區塊鏈上的超過1721種代幣的資產轉移
Connext 是一種模組化協議,前身為 xPollinate,能夠使不同的鏈的資產及數據安全地傳遞。創建於2017年,團隊開發已歷時五年,創始人為 Arjun Bhuptani, Layne Haber 以及 Rahul Sethuram。
Connext Network 現時支援17種區塊鏈的資產轉移,與其他跨鏈解決方案有些不同,Connext 更像是一個底層基礎建設,開發人員可以使用 Connext 構建跨鏈應用程序 (xApps) 以及能夠同時與多個區塊鏈及 Rollup 解決方案(如 Layer 2 )交互的應用,我們甚至能夠透過 Connext NEtwork 在 A 鏈抵押並在 B 鏈借出資產。
近期 Connext 也推出了「 Chain Abstraction」功能,用戶無需切換網路或在另一條鏈上支付 Gas 費用,即可在同一界面上使用任意代幣從任何支持的鏈與 DApp 進行交互。該功能可以用於將資金存入代幣池、協議金庫甚至是參與 LBP 代幣銷售、在 LSDFi 協議中質押 ETH 等。
此外,Connext 還發布 Chain Abstraction Tookit,幫助開發者能夠簡單整合該功能,無需任何合約更改或審計即可對您的 dapp 進行 Chain Abstract 改造!
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