区块链跨链技术（区块链中的“跨链”）

什么是跨链技术？

区块链跨链通信技术通常也简称为跨链技术，它作为一种实现区块链互操作性的技术方式，主要关注链内与链外的信息交换，用于在区块链间实现原子性的数据交换与传输，帮助区块链实现跨链资产流转、信息互通、应用协同等互操作功能。对于主动兼容类的跨链通信技术而言，它通常由跨链基础设施、跨链通信机制共同组成，跨链基础设施着眼于共享性，在区块链间构建可进行信息交换与验证的通信通道，跨链通信机制着眼于安全性，在区块链间规定了可用于通信的协议规范，并采用相关的安全机制保障跨链通信的安全。

跨链交易指的是在区块链间基于约定完整的执行的一次价值流转，它是区块链互操作性的目标，也是跨链通信技术的最终目的。它通常会由多个跨链子交易共同组成。跨链子交易指的是由跨链用户或跨链设施在某一区块链上发起的、并在该区块链上存储的、与跨链交易相关的一次具体的合约调用操作，因此跨链子交易是跨链交易执行的最小单位，其分别对应了跨链交易不同的阶段，是跨链交易实现价值流转的具体过程。

此外，由于跨链基础设施的形态、组织方式各异，既可以采用单节点锚定的方式实现数据互通，也可以采用多节点组成区块链的方式提供跨链服务。而无论采用何种方式，具有跨链需求的区块链均可以视为跨链基础设施的“客户”。因此，本文为了描述方便，将所有具有跨链需求的区块链服务统称为客户链，而针对某一次跨链交易而言，将首先发起跨链子交易的客户链称为请求链，而与请求链进行跨链通信的客户链称为响应链。

总结：链太多了，但链与链之间互不关联，又造成了资源孤岛。通过跨链技术，让区块链实现跨链资产流转、信息互通、应用协同等互操作功能。

跨链技术有哪些分类？

1、公证人机制（Notaryschemes）

代表项目：Interledger，Corda

简单讲解就是A和B俩链互相无法信任，那么就找个守信公证人C来声明，向A声明，B上发生了啥，从而让A链也可以把这个信息纳入进来。

优点：这个机制的确非常简单合理，可以说是跨链里面最简单有效的形式。

缺点：引入这个公证人C，对于本身去中心化的理念就是矛盾的，等于增加了一个中心化中介机构。

2、侧链/中继（Sidechains/relays）

代表项目：Cosmos，Polkadot，BTC Relays以及类似AERGO，BUMO等公链应用此技术简单理解侧链：我和你，我拥有你全部的能力，我守护在你身边，你不知道我的存在，但我知道你的存在，那么我就是你的侧链，你是我的主链。

比如支付宝，最开始你在银行上面才能取款，但是有了支付宝、微信等支付功能，比特币汇率你也可以通过这些来直接操作银行里的账户。这就相当于一个侧链的功能。

简单理解中继：我在中国（链1），你在美国（链2），我们之间通过大洋与天空相连，如果这个大洋与天空本身就是一条链，那么它就叫做中继链。中继和侧链目前是使用最多的两种跨链的方式。

优点：可以完成资产跨链转移、交换、cross合约、抵押等应用。

缺点：技术上来说还是非常有难度系数的。

3、哈希锁定（Hash-locking）

Hash-locking起源于比特币的那个闪电网络Lightingnetwork，最开始闪电网络的初衷是可以让BTC达到小额快速支付的效果。后来呢，发现这个哈希锁定技术可以用于跨链。

这个哈希锁定的逻辑呢就是：

1）智能合约规则

2）冻结钱

3）生成Hash值

4）匹配达到标准后放款

优点：彼此不信任的情况下，可以通过此技术达到跨链资产的交换，无需公证人机制。

缺点：没有实现资产的跨链转移，仅仅实现了跨链交换，也没有所谓的跨链的合约。

4、分布式私钥控制（Distributedprivate key control）

代表项目：Wanchain，Fusion

这个技术就像它的名字一样，就是把私钥分成多处保管，去中心化的机构或网络保管用户的私钥，同时用户自己也有资产的私钥，所以用户并没有像传统中心化交易所那样失去对自己资产的掌控权。（中心化交易所一般是完全托管私钥，用户得祈祷交易所不崩就好）

5、混合技术（公证人+sidechain）

这种技术就是1和2的结合，利用了侧链的灵活性，同时也利用了公证人的可信任性，达到了二者同时互补互助的效果。只需要侧链之间的互通就可以了，Ehterunivese是一个代表性的项目，但是这种机制的繁琐程度相对高一些，去中心化性和单独的公证人机制一样有些受诟病。

链和链之间有哪些拓扑结构？

无论区块链间采用何种方式建立通信通道，均需要通过媒介充当连接者和隔离者。而根据媒介形态和功能的不同，可将区块链间的拓扑结构分为三种：侧链结构、网状结构、星形结构。

1、侧链结构

依据BlockStream在白皮书中的定义，侧链指的是能通过其他区块链来验证数据的区块链。因此，将侧链定义为一种链间关系的表述，其与主链是一对相对的概念，指的是为主链提供支持或服务的区块链网络，它可以读取和验证主链上的信息。在该结构下，主链与侧链建立了1对1的通信通道，其结构的网络拓扑图如下图所示。从网络拓扑的角度而言，建立单向锚定的区块链即为被建立链的侧链，而建立双向锚定的区块链之间互为对方的侧链。

用户在自己资产生成的智能合约信息，使得跨链后的节点可以确认这部分资产，从而发放相应等值的资产，完成资产的转移。

2、网状结构

在区块链间采用网状拓扑结构具有通信灵活、可靠性高等特点，其结构如下图所示。

对于被动兼容类的跨链方案而言，由于其主要面向未开发的区块链系统，因此在区块链正式应用之前，可通过修改区块链底层使其自身具备路由和互操作的功能，从而在区块链间采用该种拓扑结构。

而对于主动兼容类的跨链方案而言，其通常使用第三方媒介以侧链结构的形式建立通信通道，而当第三方媒介间各自分工，没有建立相互业务关系时，区块链间的拓扑关系将呈现网状结构。但在这种情况下，各区块链仅能在已建立的通信通道上与相关区块链进行通信，而当需要与未建立通信通道的区块链进行通信时，则仍需要第三方媒介进行协助。此时，随着网络中有跨链需求的区块链数量的上升，以直连的方式进行通信会导致通道数量呈平方级上升。

优点：用户始终对自己的资产一直有控制权。

3、星形结构

对于主动兼容类的跨链方案而言，为了克服网状结构的痛点，星形结构应运而生，其网络拓扑图如下图所示。在该结构中，第三方媒介共同组成一个联盟，构成区块链网络的信息主干道，承担数据传输枢纽的作用，为所有接入到该联盟的区块链提供跨链服务。该联盟的形态可以是集中器，也可以是区块链。此时，所有连接到该联盟的区块链间均可以相互通信。该方式具有较好的扩展性，但同时也对该联盟的安全性和性能产生了较高的要求。目前，星形结构在实际应用中被广泛采用。

跨链技术有哪些应用？

跨链技术有很多应用，比如：

（1）可转移的资产：资产可以多链之间来回转移、交换和使用。

（2）原子交易：链与链之间资产的同时交换。（比如最新Algorand的Atomic Swap）

（3）跨链数据预言机：链A需要得知链B的数据的证明。

（4）跨链执行合约：例如根据链A的Stake证明可以在链B上得到dividends分发股息。

（5）跨链交易所：对于协议不直接支持跨链操作的区块链进行补充。

缺点：目前这种类型的合约并不完善，还需要很多的进步与优化。

深圳都市微生活区块链公链开发，区块链浏览器开发， 区块链白皮书的撰写，区块链去中心化交易系统搭建，区块链钱包+ 挖矿系统，DeFi模式开发，企业链改+溯源系统，区块链电商/商城通证购物系统及其他区块链游戏等定制类开发服务。选择都市微生活区块链开发，让您的企业快速迈向区块链+时代。

　　
"，"content_hash"！"a953773b