詳解三大主流跨鏈技術方案_Gemini

隨著區塊鏈技術的蓬勃發展，數量龐多的區塊鏈項目隨之涌現，并形成了具有不同特點、針對不同應用場景的區塊鏈網絡。越來越豐富的技術棧組合支撐起了區塊鏈的蓬勃生態，但也造成了不同項目之間的異構性，使其承載的交易數據和經濟價值很難在生態內自由地流轉，跨鏈逐漸成為行業的剛需。

所謂跨鏈，指的是通過特定的技術方案在不同區塊鏈之間實現安全的信息互通與價值轉移，賦予其互操作能力。

一次成功的跨鏈拆分為以下三個步驟：

用戶的源鏈地址發送一筆轉賬到該鏈上的某接收地址

該轉賬的有效性通過驗證，并觸發目標鏈上的交易

目標鏈上的某地址向用戶指定的收款地址發送一筆轉賬

為了完成上述跨鏈流程，本文將介紹三種技術方案，分析它們的特點，并討論潛在的風險。它們分別是公證人模式、哈希時間鎖和中繼模式。

0xfc97開頭地址一小時前向幣安轉入975萬枚FTM:5月24日消息，據 Lookonchain 監測，0xfc97 開頭地址一小時前向幣安轉入 975 萬枚 FTM（價值約 320 萬美元）。該地址買入 FTM 的價格約為 0.4 美元，若在轉入幣安后立即出售則會產生 36 萬美元的損失。[2023/5/25 10:37:59]

公證人

在行業初期，區塊鏈技術的難點主要在于提升單鏈的性能，但隨著PoS以及拜占庭容錯算法的應用，很多區塊鏈的峰值TPS已經能夠很好地支撐起用戶的需求，基礎設施日趨完整。于是，更多的用戶開始注意到區塊鏈所帶來的金融市場的范式轉移，并參與區塊鏈生態的建設。

由此，催生了一個受信的第三方來協調跨鏈操作，這類受到信任的第三方公證人，在跨鏈流程中負責跨鏈消息的驗證和轉發。根據簽名方式的不同，可區分為單簽和多簽。單簽名公證人又稱作中心化公證人，通過指定單一的節點／機構為公證人角色，在轉賬過程中收集源鏈的交易數據、驗證交易有效性、并通過數字簽名來啟動目標鏈的交易執行。單簽模式簡單，且兼具較高的處理速度。但是其缺點也顯而易見，即單一節點的故障或者作惡，會導致該跨鏈交易系統的崩潰，使跨鏈服務不再可用。

Bitfinex將下架Multiverse（AI）等九種代幣:5月24日消息，據官方公告，Bitfinex將下架Multiverse（AI）、Convergence（CONV）、Metaverse ETP（ETP）、Golem（GLM）、Gem Exchange & Trading（GXT）、Hector Network（HEC）、Blockpass（PASS）、Terra Classic USD（TERRAUST）和pNetwork（PNT）代幣。

AI、CONV、ETP、GLM、GXT、HEC、PASS、TERRAUST和PNT的充值現已于UTC時間5月23日11:00關閉。上述幣種的交易將于UTC時間5月30日10:00停止。上述幣種的提現將開放至UTC時間7月25日10:00。[2023/5/24 15:22:25]

Gemini非美國衍生品平臺Gemini Foundation已正式在30個國家/地區上線:金色財經報道，總部位于美國的加密交易所 Gemini 宣布，其非美國衍生品平臺 Gemini Foundation 已正式在新加坡、香港、印度、阿根廷、巴哈馬、百慕大等 30 個國家/地區上線 BTC/GUSD 永續合約交易。在接下來的幾個月里，Gemini Foundation 將通過額外的永續合約、有日期的期貨和期權交易來擴展衍生品產品。目前，該衍生產品在美國、英國或歐盟不可用。

此前報道，Gemini 在 4 月底透露計劃在海外開設一個衍生品平臺。其第一個產品將是以 GUSD 計價的比特幣永續合約。接下來還將推出以 GUSD 計價的以太坊永續合約。[2023/5/3 14:39:22]

哈希時間鎖

跨鏈借貸協議Paribus遭到攻擊，損失約10萬美元:4月11日消息，據派盾監測顯示，跨鏈借貸協議Paribus遭到攻擊，損失約10萬美元。被攻擊的原因在于其采用了Compound V2舊版本的分叉，從而存在已知的重入漏洞。[2023/4/11 13:57:02]

區塊鏈2.0的出現，第一次為智能合約提供了可靠的去中心化的執行環境，并在無信任的條件下，實現了資產的自動化管理。簡單來說，智能合約是由代碼控制、提供讀寫接口實現信息交互，并根據交互信息觸發特定操作的自動化協議。區塊鏈2.0最了不起的創新之處在于，它實現了一個無需任何信任條件的執行環境，使得任何智能合約的部署、交互與執行都不再依靠權威授信的第三方。

于是，通過智能合約部署的哈希時間鎖實現了另外一種跨鏈技術。具體流程如下：

Coinbase首席法務官：如果SEC需要法庭，那我們將捍衛法治:金色財經報道，Coinbase首席法務官Paul Grewal在社交媒體上表示，Coinbase 收到了美國證券交易委員會的 Wells 通知。在多年要求合理的加密貨幣規則之后，我們對美國SEC正在考慮通過建設性對話進行法庭審查感到失望。但如果需要法庭，那就這樣吧。我們將捍衛法治。

相比之下，多年來，我們已經能夠在全球許多其他司法管轄區（包括新加坡、愛爾蘭、澳大利亞和德國）成功成為一家獲得許可和受監管的加密貨幣企業。我們還能夠成功地受到另一家美國聯邦監管機構的監管，從 CFTC 獲得我們的 DCM 和 DCO 許可證。并受到許多美國州監管機構的歡迎。SEC 仍然是這里唯一的異常值。

事實是，今天美國SEC沒有關于加密貨幣的明確規則手冊，與美國證券交易委員會接觸的努力遭到沉默或執法行動。他們沒有按照 APA 的要求，遵循行業的誠信規則制定流程。[2023/3/23 13:21:56]

跨鏈交易的發起者選擇一個保密的隨機S，然后計算得到該隨機數的哈希值h=Hash，并將h給跨鏈交易的響應者

發起者和響應者在各自的區塊鏈上將待交易的資產鎖在智能合約中，上鎖信息為h，解鎖密鑰為隨機數S，鎖定期限分別為T1和T2，其中T1必須晚于T2,，解鎖人分別設置為對方的賬號

發起者在時刻T2范圍內，通過公布S????來獲得響應者鎖定在合約中的資產，若超時未取則合約將自動退還資產給響應者

響應者在發起者公布S之后，依然存在不少于T1-T2的時間窗口，去解鎖屬于他的資產，若超時未取則資產自動退還給發起者

哈希時間鎖的出現，很好地解決了跨鏈交易中的信任問題。只要發起者保護好私密的隨機數是，以及時間窗口T1-T2足夠使得響應者解鎖資產，雙方無需任何信任便能實現一次成功的跨鏈交易，可以說是實現了真正的去中心化跨鏈交易。

應用哈希時間鎖的前提是，實現互操作性所涉及的兩條區塊鏈必須支持同一種哈希函數，以及該哈希函數足夠安全。前者是工程選擇問題，新興項目開始傾向于選擇主流的哈希函數；后者是密碼學問題，目前在區塊鏈行業得到應用的哈希函數，例如SHA256和Keccak-256，都還沒有被發現安全隱患。

鑒于人類在數論和量子計算的持續研究，可能在不遠的未來，黑客可以利用新發明的數學工具或者計算技術來完成對當前哈希函數的攻擊。到那時，密碼學家們就該設計出更安全的哈希函數了。密碼學大廈就是在這樣的矛盾攻守之中，一點點地被構建得更加安全牢靠的。

中繼模式

中繼是對跨鏈操作的一種抽象，跨鏈流程中的信息驗證問題被抽象成中繼層的共識問題，在此抽象層上可以開發出一條獨立的區塊鏈，具有了更好的可擴展性。作為跨鏈交易的賬本，在跨鏈操作中出現了第三條區塊鏈，即中繼鏈。

在此模式中，存在一系列的中繼節點被部署在各個區塊鏈網絡中，負責監控和同步該區塊鏈的交易數據到中繼鏈。中繼鏈的共識節點驗證跨鏈交易的有效性，并觸發對應交易的執行。通過在每條鏈上部署智能合約，作為跨鏈操作的接口，中繼模式還能將跨鏈作為一項基礎設施，服務更多有跨鏈需求的項目。

一次典型的中繼跨鏈操作，如上圖所示：

用戶在源鏈發起跨鏈交易請求

中繼節點監測并搬運該交易信息至中繼鏈

中繼鏈共識節點驗證交易的有效性

驗證通過以后，共識節點構造對應交易

多數共識節點對交易進行簽名，組成簽名集合

中繼節點監測共識節點產生的交易及簽名

中繼節點搬運該交易至目標鏈，等待執行

中繼鏈的共識算法決定著跨鏈服務的性能和安全性，經典的拜占庭容錯算法，例如PBFT，能夠在大多數節點正常工作的條件下，實現較高的處理速度。改進版的拜占庭容錯算法，例如HotStuff，進一步減少了通信復雜度，支持更大規模的節點參與共識。

中繼鏈作為工程復雜度較高的技術方案，實現難度大，但是其優勢也很明顯。中繼鏈搭配智能合約，能組成跨鏈服務網絡，用一條中繼鏈可以溝通多條區塊鏈之間的信息，實現更大范圍的價值轉移。

作為剛需，跨鏈解決方案必然伴隨著區塊鏈行業的發展持續改進，而跨鏈技術為資產所賦予的流動性也必然為更多優秀的項目注入增長動力，彼此互惠。對跨鏈技術演進的持續關注，可以幫助我們更好地理解整個行業的變化

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