什么是区块链跨链技术？为什么需要跨链- 跨链技术有哪些？

什么是区块链跨链技术？跨链的意思是什么?

跨链（Cross-Chain）即是容许加密货币资产，跨越不同的区块链使用和保存。目前通用的区块链不止一条，除了最有名的区块链比特币和以太坊之外，各种大大小小的公链陆续冒出，当中不乏有潜力、越来越多人使用的公链，例如Solana、Avalanche、Terra、Binance Smart Chain 等等。

但这些区块链是独立和互不相通的，例如在以太坊上的资产，若不使用跨链技术，就无法转移到其他区块链，如Binance Smart Chain上使用。因此，跨链技术就是为了方便不同公链资产及资讯能够互相传输。

就像是回到一百年前，我们不能透过A银行的凭证，去行使B银行上的存款或信用额，但自从有了VISA、银联、SWIFT等各种跨银行及国家的金融系统后，不同银行之间的资金多少能够有效互通。「跨链」正正是想办法对接不同公链的新技术。

什么是跨链桥?

跨链桥是连接各个区块链、进行资料和资产传输必备的「桥」，使得不同加密生态系统之间能够进行互动，令不同的区块链网络可以相互兼容。

这条「桥」不是物理意义上连接不同位置的伺服器，而是一些协议和技术，令到使用不同共识机制的区块链间，能够互相转移资料和资产，例如将位于以太坊区块链的ETH，转移到Avalanche区块链上成为wETH。

为什么需要跨链？

当投资者在不同区块链上进行投资、质押、GameFi等等活动时，会受限于不同区块链使用各自的共识机制，无法整合资产。

若投资者需要进行资产整合或转移，就需要跨链。随着加密资产的兴起，新兴区块链生态系统的数量和规模都急剧增加，投资者未必单一使用一条区块链，跨链的需求便大大增加。

如何理解跨链技术？5种功能分类

跨链技术不一定由官方发起，可以存在公链官方推出的跨链技术，也可能有第三方提供的跨链技术。以跨链技术的功能来看的话，大致分为以下五种跨链技术功能：

跨链功能种类一、链对链桥：链对链转移资产

链对链跨链桥（Chain-to-Chain Bridge）主要作用是支援两个主要区块链之间的资产转移。

例如Polygon 官方推出的桥PoS Bridge，主要支持以太坊和Polygon 之间的跨链；Avalanche官方推出的Avalanche Bridge，主要支援Avalanche和以太坊链ERC-20 标准的跨链资产转移。

跨链功能种类二、多链桥：任意链间转移资产

多链桥（Multi-Chain Bridge）能够跨多个区块链转移资产，可以被应用到任何Layer1 或Layer2 区块链上。

例如：cBridge，能够连接Ethereum、Polygon network、xDai chain、Binance Smart Chain、Okex Chain、Arbitrum、Avalanche、Fantom、Heco，等等超过9 条大型区块链。

跨链功能种类三、专用桥：特定生态系统间转移资产

专用桥（Specialised Bridge）专注在特定的生态系统，专门支援资产在特定区域之间的转移。

由于这些桥的专用性，专用桥通常可以提供更快、更便宜的跨链服务。例如Hop Protocol 的跨链桥方案是Rollup-to-Rollup 的通用资产桥，专门实现Layer 2 网络之间和以太坊主网之间的资产转移。

跨链功能种类四、打包资产桥：打包转移资产

打包资产桥（Wrapped Asset Bridge）专门用来将非原生资产转移到不同的区块链上，方法是在目标链上创建出打包资产(wrapped assets)。

例如用以太坊上的Wrapped Bitcoin（WBTC）为例，就是由托管方持有BTC，再根据持有的BTC量，在以太坊上用ERC-20标准，铸造WBTC。

跨链功能种类五、数据专用桥：跨多链任意传输数据

数据专用桥（Data Specific Bridge）是专门为跨多个区块链传输任意数据而设计的互操作性协议，这些协议通常会成为dApps 的基础层，令dApps 能够实现跨链组合。例如Celer 的Inter-chain Message Framework 和IBC。

跨链技术有哪些？

以跨链核心技术来分类的话，目前最主要使用的跨链技术可以分为四种：

• 公证人机制（Notary schemes）
• 侧链／中继链（Sidechains / relays）
• 哈希锁定（Hash-locking）
• 分布式私钥控制（Distributed private key control）

目前的跨链项目，大多使用上述这四种技术做为合约底层的基础技术，以下将简单介绍这四种技术以及各自的跨链方式。

跨链技术一、公证人机制：第三方确认资产转移

公证人机制（Notary schemes）是通过寻找一个公正独立的第三方来作为两条链之间的中介，由公证人来协助验证交易。

公证人会负责确认资产在两条链上的状况，并且传递资讯。例如当需要将100 USDT 从以太坊转到BSC 时，公证人会确认这100 USDT 的价值，并且把这项资讯转传到BSC 上，确认BSC 上收到100 USDT。

第三方公证人，可以是中心化的存在，或者去中心化的节点，种类略分为以下三种：

中心化公证人	选择单一节点或是中心化组织作为公证人，不过公证人一旦受到攻击或遭逢意外，就很容易停摆。
多重签名公证人	需要多位公证人，在所有公证人都完成签名、达成共识之后，才能够完成跨链，更加去中心化和安全。
分布式签名公证人	需要多位公证人的参与。机制会随机抽取部分公证人，并在公证人完成签名后加密完成私钥。这种机制涉及密码学的公私钥，所以比起多重签名公证人机制，更加复杂和安全。

跨链技术二、侧链/中继链——接驳主链间转移资产

侧链（Sidechains）：是依附在公链旁、一条规模较小的区块链，可以将其视为公链的一个外置硬件。

侧链能够接收并读取主链交易的资料与数据，并将透过「锚定」的方式锁定要验证的内容，并将侧链&主链上的资产双向锚定。当交易资料通过验证，主链资产将被锁定，然后在侧链上释放等额资产，原理颇像跨国的货币兑换。相反，当侧链上的资产被锁定时，主链上也会释放相对应价值的资产。资产实际上并没有被转移，而是被锁定和重新释出。

中继链（relays）：中继链与侧链最大的差别，在于侧链是依附在主链底下，与主链关系紧密；而中继链则是与其他公链对等、平行，并不属于任何公链。中继链则类似公证人机制与侧链结合，中继链即可连接不同公链的资料调度中心，以第三方公证人的身份，验证不同公链间的交易资料。在读取和验证公链上的资料后，中继链锁定原链上的资产，然后在目标链上释出等值资产，达成资产锚定的功能，确保两边的交易资料对得上。

跨链技术三、哈希锁定——私钥函数转移资产

哈希锁定（Hash-locking）听起来很难懂，但实际只是在跨链的模式上，多加了一重密码学设计，以经过杂凑函数加密处理的验证机制，去处理跨链资讯对接。运作流程如下：

1. 智能合约锁定使用者在A链上的资产

2. 智能合约用随机产生的数字和杂凑函数产生一组私钥

3. 使用者于规定时间内，在B链上提供正确的私钥

4. 智能合约在B链上释放出相对应价值的资产，完成跨链。

如果交易失败，或是未能在时间内提供正确的数字，A链上锁定的资产会自动解锁，返还给使用者。

跨链技术四、分布式私钥控制——多方分散保管私钥

分布式私钥（Distributed private key control）运用用智能合约，投射原链上的资产到其他不同的链上，同时产生一组控制这些资产的私钥。

这份私钥会分散由不同的机构或节点保管，达成去中心化，保障资产安全。当使用者需要转移资产到另一条公链时，就可以通过这组私钥，在不同链上锁定与解锁和解锁资产。

以资产转移方式分类跨链技术

至于跨链的本质技术又如何，粗略可分为以下三类转移资产的方式：

一、锁定+重新铸造

这个方式是锁定原链上的资产，并且在目标链上重新铸造资产，例如Polygon 的PoS Bridge、Avalanche 的Avalanche Bridge (AB) 和Wrapped BTC (WBTC) 等。

情况就像把你将货币A放在国家A的一个银行金库里，而获得存放认证后，就能在国家B换领同价值的货币B；当你再次需要动用货币A时，你只需要把国家B当中尚有的资金归还，就可以重新使用国家A当中对等价值的货币。

二、销毁+重新铸造

这个方式是销毁原链上的资产，并且在目标链上重新铸造资产，例如Hop Protocol 和Across Protocol。

再以上述例子而言，就等于你先注销国家A的货币，然后在国家B再申请同等价值的货币，然后回到A国家时则相反操作。

三、原子互换

至于所「原子互换」，则是更进一步，不需要像上述两种方式般销毁或是锁定，直接透过已认证的智能合约机制，转换两种资产，也就是直接以A货币，换领B货币。

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