区块链3.0时代，你连“跨链技术”都不知道吗？

在过去的2018年，大家曾对EOS、Cardano等公链寄予厚望， 但这些所谓的“区块链3.0”项目的现状或是进展缓慢，或是主网上线后效果没有达到此前预期，距离大家期待中的场景尚有不少差距。

之后，大家对区块链的应用期待又集中在能够出现一个杀手级的DApp。

同时，在部分业内人士眼中，区块链跨链技术也可能成为“区块链3.0”的一种可能性。

而跨链技术到底是什么？呆呆带你们一探究竟~

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。

简单列举几个要点如下：

1. 资产的相互转换

2. 原子交换：中间不能中断，同时发生，或者同时中断

3. Oracle问题：链内部的信息是互通的，链看外面世界就很困难。以太坊可以知道自己的以太坊地址上的余额，事件，但外部世界很难知晓。

   需要一种机制：让链知道外面的世界。跨链Oracle: 身份证公有链。去读取某个人的身份，就需要跨链Oracle。链与链协同，互相读取信息。

4. 资产质押：两个链之间协同，一条房地产链，一条数字货币链；在房地产链上抵押房产，在数字货币链上得到贷款。这就是跨链的资产质押。链的事件之间的依赖。

5. 智能合约涉及到多个链的信息，跨链读取。它链信息或事件的读取和验证。

其中第一条，是最先出现的跨链需求。

这个需求，可以通过场外通过担保交易实现，也可以通过中心化的交易所来进行。这是表面上的跨链，满足了不同数字货币资产的兑换。

其次，纯技术角度实现，就要满足一个条件，交易事务的原子性，这个理解起来也相对直观：交易事务的中间不出现中断，要么全部执行完毕，要么同时中断，不会出现哪一方的损失。

而关于Oracle问题，我们可以从链的角度来思考。比如比特币和以太坊，互相之间是不知道对方的存在的，是两个自治的系统，并没有互通的机制。

所以发生在比特币上的交易事务和状态的改变，以太坊是无法知道的。这并不是一个理想状态，理想状态应当是链与链可以互相感知，这便是Oracle问题。由此提出的跨链Oracle，就是赋予链这样的互相感知的能力。

使用跨链技术可以达到的另一个目标是资产抵押。这个可以类比现实生活中的资产抵押。

在链上的实现方式就是，假定有两个链，一个房地产链，一个数字货币链。

在房地产链上，可以将房产的所有权抵押到链上的智能合约，这个事件触发到数字货币链上的智能合约，把数字货币发送到你的账户，从而完成链与链的事件的传递，完成资产抵押。

最后，从更加宏观的角度来思考，可以归结为智能合约的跨链信息读取。

一般来说，智能合约会运行在某个主链上，对于这个主链上的信息读取并没有任何问题，而对于它链的信息读取，必须借助于跨链来实现。

这是用在在绝大多数跨链项目上的最简单的方式。在公证人机制里，会存在一个或多个受信的实体，这些实体会向A链声明某个事件确实在B链上发生了，或者某个特定的关于B链的声明是真的。

优点是简单易实现，而缺点也同样明显，我们需要信任1个或多个实体。

侧链你真的理解了吗？

关于侧链，首先需要明白一个要点就是：主链并不知道侧链的存在，侧链知道主链的存在。

举一个场景，比特币是不可能成为任何公链的侧链的，至少当前的比特币架构是无法做到的。我们用比特币和以太坊为例，以太坊可以成为比特币的侧链，比特币作为以太坊的主链。

以太坊能够知道通过智能合约以及SPV技术知晓比特币的状态，但是比特币做不到去知晓以太坊平台上的状态。

如果给一个判定方法，谁是主链，谁是公链，标准是异常简单的：

Chain A能读懂Chain B，则表示A是B的侧链。

上面这些基本道出了侧链的能够实现的效果。而具体到一些技术要点，可以归纳出如下两个点。

侧链技术要点：

• 主链支持简单支付验证SPV（ Simple Payment Verification）

• 主链向侧链提供SPV proof来验证主链中发生的事件

SPV技术简单说来就是轻节点钱包用到的技术。

我们知道单纯比特币从创世区块到现在，所有的区块大小由170G左右，对于挖矿节点而言，可能会去安装全节点钱包，也就是要有170G+的硬盘空间。

而我们大多数应用场景下，不用真的去存储区块的数据，只是想做验证。而哈希函数能够做到很好的压缩数据大小：将任意大小数据压缩到固定大小。

SPV就是这样一种方法，不存储区块数据，而选择存储占用空间比较小的Header数据。但是通过这些数据可以去知晓区块链的状态，去做验证。

围绕着比特币，产生了很多侧链项目，比如RootStock，简称RSK。

RSK

首先RootStock能读懂比特币，那么RootStock是比特币的侧链。

SPV: 轻节点

RTC代币，和BTC进行兑换。

其中用到的侧链技术名称是：Semi-Trust-Free侧链技术，这里不做具体展开。

如果想使用RTC，就需要往RSK中的多重签名的地址发送比特币（公证人机制）。

RTC发送给别人后，别人可以把RTC发送到指定地址，从而换得比特币。

总结来说就是：双向锚定，加上公证人机制。

关于RSK项目，会在后面进一步分析白皮书内容，这里只做简单介绍。

侧链和中继很多时候是归于一类的，但是会有些微的差别，下面我们讲一个中继（Relay）技术的项目。

BTCRelay是啥呢？

比特币目前不是任何链的侧链。一直是作为主链的存在。

BTCRelay是让以太坊成为BTC的侧链。btcrelay.org

这让以太坊能够读懂比特币。所以以太坊是侧链。

BTCRelay是试图构造这样一个块：允许以太坊的智能合约安全地验证比特币的交易，而不需要任何中间机构。简单说就是用户能够用比特币做支付，但是用以太坊的DApps。

这种跨链是如何成为可能的？

设想: 智能合约，A在以太坊里给B的比特币地址发送1个比特币，B能收到并发送50个ETH回来给A。如何通过Relay实现？

BTCRelay是以太坊上的智能合约。

验证的方式：在以太坊的智能合约里，会先把BTC的headers全部存下来。通过blockHash找到那个交易。

即：SPV验证模式。

但是BTC对以太坊一概不知。

Relay: 中继

关于中继技术，是这样的一种解决方案: 在链A和链B之间存在第三方数据结构C，C是A和B的中继。

如果C本身也是区块链结构，通常称为relay-chain。V神并没有严格区分Relay和侧链。

Relay是一种方式，侧链是一种结果。

中继：比特币的头部信息是存在比特币网络上的，现在需要去读取这些信息存在中间部件，即所谓的中继。

应用举例

• BTCRelay

• Polkadot中的relay-chain

哈希锁定

一个比较聪明的设计。参考闪电网络。

• 产生随机数

• 猜随机数

通过锁定一段时间猜哈希原值来兑现支付的一种机制。

V神的跨链哈希锁定技术，场景：A向B发送一个BTC，B向AA

1. A产生一个随机密码值s，并计算s的哈希值h，把h发送给B

2. A和B都将他们的资产锁定到智能合约里，但A先B后，且B要看到A确实把资产锁定成功才去锁定。在A这边，设定2X时间，如果B能提供s，则可以拿走A锁定的比特币，否则A锁定的比特币就退回自己账户；在B这边，在X时间内，A能向他提供s就可以拿走B锁定的ETH。

3. A在X时间内向B发送s从而拿到B锁定的ETH，这样的话，B知道s后，还会有时间去拿A锁定的BTC。

不容错过的往期精彩