作者：Kyle Samani

譯者：愛樂牛原文鏈接：multicoin.capital/2018/

如今，要跨區塊鏈進行交互操作，幾乎是不可能的。

如果你想跨鏈轉移價值，你必須先將通證轉到中心化交易所，在交易所的內部分類賬上交易，然後在新鏈上提取新種類的資產。這個過程緩慢、昂貴並且涉及大量的交易對手風險。

從根本上說，跨鏈交互操作可分為兩種類型：

1.將一條鏈的相關消息轉發給另一條鏈。包括合成通證（也就是：一對一錨定，雙向錨定或側鏈）。

2.跨鏈原子互換。跨鏈的用戶之間進行通證交易，而不必信任第三方。

Polkadot和Cosmos等一些備受矚目的項目正在為成為「元區塊鏈的區塊鏈（meta blockchain of blockchains）」而競爭。在這些「區塊鏈」中，每一個系統都有一個本鏈股權通證，驗證者必須按順序持有股權，才能為各自的網路執行任務。

而另一條「區塊鏈之鏈（chain of chains）」Block Collider提出了一種截然不同的技術機制，以實現許多相同的功能。

基於Vitalik Buterin關於鏈交互性的優秀文章，我將介紹上述兩個功能，並突出強調: 這些系統的最大機會是信息中繼（message relaying）。即，在沒有區塊鏈系統的專用鏈出現時，可以無需信任地完成跨鏈原子互換。

跨鏈消息傳遞

跨鏈消息傳遞根本上屬於信任問題：該如何設計一個系統，來實現無需信任地在鏈與鏈之間進行消息中繼呢？

鑒於我所提出的「孤鏈風險」（orphan chain risk），這其實是挺困難的：如果一項服務將鏈A的狀態傳送給鏈B，但事實上，中繼者位於鏈A的分叉上，且該分叉最終成為孤鏈（無論是善意的還是或惡意），那麼，傳送給鏈B的中繼消息則無效。

如果一個人正通過傳遞消息來進行跨鏈發布合成通證，那麼，這種操作將導致跨鏈雙花，這肯定是不可容忍的。如何永久容納 「萬一中繼者處於分叉孤鏈上怎麼辦」的風險，是迄今為止信息中繼系統所面臨的最大挑戰。

Cosmos和Polkadot通過兩種機制解決了孤鏈問題。首先，它們使用區塊鏈間通信協議（inter-blockchain communication ，IBC），為每個跨鏈事務存儲默克爾演算法化（Merkle-ized）的區塊頭。然後，基於這些區塊頭，Cosmos / Polkadot維持著每種通證總供應量的餘額總量不變（global invariant balances）。這些機制共同防止了跨鏈雙花。

如果諸如Oraclize之類的系統在鏈與鏈之間中繼消息，那將是很不錯的方案。但是這些類型的系統也並不能解決孤鏈問題。

如果我們展望未來，那麼就有可能設想一個時間點：通過「發送孤鏈本身」來解決孤鏈問題。具體如何操作呢？答案是，利用PoS系統的最終性。這是Casper FFG項目的明確目的，這個項目目前已發布alpha版。然而，尚不清楚的是：在將這種PoS系統進行參數化時，如何快速地獲得最終結果。

並且，即使存在最終性保證，其他挑戰仍然存在。

我們目前正在見證區塊鏈創新的寒武紀爆發。這種爆發至少會在未來幾年裡持續下去。鑒於正在出現的新鏈數目，每個鏈都要存儲和驗證與其通信的其他鏈的默克爾演算法化區塊頭。

攜帶著其他鏈條的區塊頭，每條區塊鏈都會變得臃腫。因此，需要利用橋鏈（bridge chain）將每個鏈的臃腫度從n ^ 2函數降低至n函數。

雖然我希望在未來看到：區塊鏈可以在沒有中間鏈的情況下直接互通；但這似乎很難實現。這個問題的產生，是基於：諸如比特幣這樣的系統，可能永遠不會放棄工作量證明（PoW）共識，並在保證最終性的情況下採用PoS共識。

如果你把目光放的足夠遠，中間鏈似乎就變得多餘了；但是，就現在來看，未來仍然不明朗。在可預見的未來—-至少幾年間—- Cosmos / Polkadot將有一個真正的機會，使其成為支持跨鏈傳播的支柱。

跨鏈原子互換

最近，在Litecoin和Decred之間發生了第一次跨鏈原子互換。

這兩條鏈都不支持圖靈完備編程語言。在通用智能合約平臺之間，跨鏈原子互換在技術上更容易實現。這些數據文庫需要一兩年的時間才能成熟並被廣泛採用，但終會實現；並且，仍待解決的技術問題已經不多了。

跨鏈原子互換的另一個主要挑戰是，價格發現和訂單匹配。這就是0x和OmiseGo等去中心化交易所（DEX）的用武之地。 OmiseGo完全去中心化，意味著訂單實時上鏈。

在0x中，訂單由中繼者（中心化實體）託管，然後中繼者將匹配的訂單提交上鏈以進行結算。

如果市場最終要求DEX完全去中心化—-包括鏈上訂單—- 那麼像OmiseGo這樣的系統將是「跨鏈原子互換」所必需的。然而，考慮到鏈上訂單的固有限制（結算時間，礦工對價格的跟蹤操縱（miner front-running），礦工的故意搗亂行為（miner griefing）等），我相信0x模型將在可預見的未來競爭中佔上風。

雖然如今0x僅適用於以太坊生態系統，但0x路線圖包括跨鏈*支持（它可能會利用的大部分技術，是在基於Scrypt鏈的Litecoin-Decred證明概念中構建的）。 0x中繼器將託管用於價格發現的訂單簿，並將在鏈與鏈之間中繼消息，以觸發每個鏈上的託管而釋放資金。這個做法，將呈現去中心化方式（沒有交易對手風險）和中心化方式（速度，訂單匹配）所具備的優點，並僅需最小信任保證（只有中繼者才能將消息中繼到兩個鏈上）。

上鏈的DEX在理論上是可行的。

然而，考慮到他們面臨的侷限性、訂單流動性中固有的網路效應、上市時間和市場優勢、以及0x中繼的最小信任保證，我認為0x模型將佔上風，而 Cosmos / Polkadot /基於 Block Collider的 DEXs則沒什麼機會**。

結論

在接下來的一兩個月內，Cosmos即將發布，我們即將見證一個區塊鏈網路機會的巨大炒作週期。像Cosmos這樣的系統可以解決基本的跨鏈通信問題，但不一定能解決所有的跨鏈通信問題。

對於我們來說，最重要的是要認識到：所有這些系統都能做到的事情實際上並非需要由一條眾鏈之鏈來完成。隨著加密生態系統的發展，我們預計：信任模型、中繼器和解決方案將更加多樣化。

*註：只有當兩個鏈都提供本地託管功能時，它們纔可能進行跨鏈原子互換。因此，這至少需要比特幣式腳本功能。例如，某些鏈（比如IOTA和sia）根本不支持鏈上無信任託管，因此它們無法實現無信任的跨鏈原子互換。

**跨鏈原子互換的最大侷限之一是結算時間。根據定義，這些交易只能按照兩條鏈中較慢那條鏈的出塊時間進行結算。 Block Collider的系統結算時間理論上可以比任一鏈的出塊時間更快。「使跨鏈互換的結算時間比任意參與鏈的塊時間更快」是一個非常瘋狂的想法。鑒於比特幣緩慢的出塊速度，Block Collider可以開闢出一個有趣的利基市場。

特別感謝Sunny Aggarwal，Matt Luongo，James Prestwich和Sina Habibian為本文提供的幫助。

封面圖片來源：leiphone.com

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