区块链的跨链技术概述.doc
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1、区块链的跨链技术概述背景虽然比特币有不少缺点和限制,但比特币却又是最去中心化、最多分布节点、最公平区块链,从数字货币地位、节点数量、去中心的权威等方面比特币还是很有优势。类似以太坊、比特股的区块链在技术和应用上后来居上,对比特币区块链产生相当大的威胁,而基于比特币的应用开发难度大限制多,因此应用项目不多。为了在创新的同时,又保留比特币网络的去中心化保障,侧链技术由此推出。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。另一方面,相比起公链来看,现在联盟链的发展势头要耀眼得多,但我们需要警惕的是,不要让联盟链变成纯粹的中心化或多中心化。
2、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。分类下面通过技术实现不同,介绍几种侧链公证人机制(Notary)InterledgerInterledger Protocol,简称ILP,是由Ripple公司主导发起了互联账目协议,它将实现不同账本之间的连接从而创造账本之间的协作。Interledger协议适用于所有记账系统、能够包容所有记账系统的差异性,ILP推出的目标就是打造全球统一支付标准,创建统一的网络金融传输的协议。金融机构基本上
3、都是在自己的网络之中运行着各自的记账系统,即使运用了区块链技术后,也是在运行自己的私链或内部圈子的联盟链,这个除了是应对监管合规性的原因外,更重要是保护他们的内部数据避免泄密。ILP的由来是由于Ripple原来推广业务的困难导致的,银行宁愿用Ripple的源代码来搭建他们自己的私链,也不愿意连接到Ripple上。既然建立一个每个人都支持的全球金融传输协议很困难,Ripple就开发一个协议,能将所有我们目前正在使用记账系统连接在一起。Interledger协议创建了一个这样的系统,在这个系统中,两个不同的记账系统可以通过第三方“连接器”或“验证器”机器来互相自由地传输货币。记账系统无需去信任“连
4、接器”,因为该协议采用密码算法为这两个记账系统和连接器创建资金托管,当所有参与方对资金量达成共识时,便可相互交易。ILP移除了交易参与者所需的信任,连接器不会丢失或窃取资金,这意味着,这种交易无需得到法律合同的保护和过多的审核,大大降低了门槛。同时,只有参与其中的记账系统才可以跟踪交易,交易的详情可隐藏起来,“验证器”是通过加密算法来运行,因此不会直接看到交易的详情。理论上,interledger可以兼容任何在线记账系统,而银行现有的记账系统只需小小的改变就能使用该协议。Ripple让世界各地的银行可以无需中央对手方或代理银行就可直接交易,从而使得让世界上的不同货币(包括法定货币和虚拟货币)自
5、由、近乎免费、零延时地进行汇兑;Circle则让用户可以在无需手续费的情况下,以发送消息的形式发起即时的国内或跨境转账、收付款。目前Ripple和Circle正受到资本市场的热捧,Elwin觉得其中的原因,与其说他们的崛起是由于跨境汇兑和P2P支付革新,还不如说他们是对价值交换的革新,它们将各种账本连接起来,实现在互联网上交换资金能像交换信息一样轻松。侧链/中继(sidechain/relay)侧链侧链和比特币网络挂勾,作为二级(secondary)区块链能够提供不同功能和特点的新型资产。有关侧链最典型的例子就是根链(RSK)平台。用户在这一平台部署并使用智能合约时,并不需要投资另一种新型加密
6、货币。侧链技术成功部署的标志是现实完全的去中心化。用户可以把比特币发送到一个特殊的地址进行锁定,然后在侧链上提取这种二级资产(secondary asset),反之亦然。这种方式被称为双向楔入(2-way peg)。尽管在比特币区块链上锁币,然后在侧链上进行提现是可行的(可以通过销毁Proof-of-Burn的方式进行部署),但是,由于比特币协议的局限性,提现的过程无法达到完全的去中心化。为了充分发挥其功能,侧链的运作是双向的,但二级资产的提现目前仍然无法转换到比特币网络中。因此,双向楔入的另一个部分去中心化(semi-decentralized)选择就产生了:联合楔入(Federated p
7、egs)。双向楔入我们可以利用这些想法将一个侧链SPV楔入至另一个侧链。这包含以下工作:为了将父链币转移为侧链币,父链币被发送到父链上的一个特殊输出中,该输出只能由侧链上拥有的一个SPV证明来解锁。为了在两条链上进行同步,我们需要定义两个等待周期:侧链间转移的确认期,是指币在转移至侧链之前,在父链上必须被锁定的期间。此确认期目的是生成足够多的工作量,让下一个等待期内的拒绝服务攻击变得更困难。典型的确认期的量级可以是一或两天。当父链上生成了特殊输出后,用户等待确认期结束,然后在侧链上生成一个引用该输出的交易,提供出一个它已被创建并在父链上被足够工作量覆盖的SPV证明,确认期是一个依侧链而定的安全
8、参数,要在跨链交易速度和安全性间做权衡。接下来,用户必须等待一个竞赛期。这个期间,新转移过来的币不能在侧链上花费。竞赛期的目的是防止重组时出现双花,在重组期间转走先前锁定的币。在这个延迟期内的任何时刻,如果有一个新的工作证明发布出来,对应的有着更多累计工作量的链中没有包含那个生成锁定输出的区块,那么该转换将被追溯为失效。我们称此为重组证明。只要有可能,所有侧链上的用户都会有动力来制发重组证明,因为对不良证明的承认会稀释所有币的价值。典型的竞赛期也是一或两天的量级。为了避免这些延迟,用户很可能用元互换(原子交换)(在附录中有描述)进行大多数交易,只要有流动性的市场可用。当币在父链上被锁定时,该币
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