區塊鏈落地如火如荼，區塊鏈基礎設施的研發也在轟轟烈烈地進行中—當前的熱門研究區域集中在不犧牲拜占庭式容錯性的快速共識、不犧牲安全性的分片和不犧牲效率的跨鏈。近期由于Cosmos和Polkadot的推出或即將發布，跨鏈受到了更多的關注。

跨鏈：一個簡單的原則

在討論跨鏈之前，我們需要理解為什么我們需要這么多的鏈，而不基于智能合約做應用。目前看來，需要一條新的鏈主要是因為：

· 基于現有的區塊鏈可能無法提供應用程序所需的屬性 （例如，保護隱私的計算） 和可定制性 （例如，處理和存儲數據） ;

· 現有公有鏈治理模式不支持應用場景所期望的治理模型 （在智能合約平臺上構建應用程序需要應用程序必須采用底層協議的治理規則） 。

這兩點對于絕大多數的DeFi應用、DApp游戲應用不太實用，但是對于很多物聯網場景非常適用。因此我們接下來要弄清這些區塊鏈之間如何相互通信。

所有關于跨鏈的理論都始于Adam Back的論文“Enabling Blockchain Innovations with Pegged Sidechains”，該論文闡述了如何將資產X從區塊鏈A轉移到區塊鏈B - 這種所謂的“轉移”實際上是一種錯覺，資產X不是“轉移”，而是暫時鎖定在區塊鏈A上，而在區塊鏈B上生成相同數量的等價資產X。這種方式被稱為錨定 （Pegging） 。如果是兩個方向相互“轉移”就叫雙向錨定 （Two-way pegging， 簡稱2WP） 。

做雙向錨定 （2WP） 系統都是基于一組“見證人”的投票，見證人可以看到兩個鏈上發生的事件，投票決定何時解鎖資產X以及將其發送到哪里。那么我們應該對這群見證人信任多少？最簡單的方法是找一個絕對可信的證人來做這項工作 （例如大型數字貨幣交易所） 。但更好的方法是，找一組比較可信的人來批準解鎖和移動資產。

“比較可信的人”從哪里去找？

人們自然想到了找那些在區塊鏈A和B上都有比較大利益的人，比如礦工、節點代表、區塊生產者等。如果這些人能夠升任并且區塊鏈A和B互相理解對方的協議，那么A和B之間的資產交換問題就基本就解決了。但是新的問題出現了，如果A想和C跨鏈，是否又需要A和C互相理解對方的協議，并且再找一波新的見證人呢？

聰明的人就提出了這樣一個問題 — 我們為什么不找一個共同的見證人群來促成跨各種鏈之間的通信呢？

這是Cosmos Hub、Polkadot中繼鏈和IoTeX根鏈背后的原理。每個項目都使用不同的經濟學方法來提高見證人群的作惡成本，期待他們可以好好工作、服務好 （甚至是異構區塊鏈的） 跨鏈交易。簡單地講，Cosmos假設每個區塊鏈都有自己的見證人群和共識，而IoTeX和Polkadot使用共享的共識池來簡化子鏈掛載的過程。

Polkadot的跨鏈是對外的，用于實現它宏大的抱負 — 連接世界上所有的區塊鏈，而作為物聯網基礎設施的IoTeX的跨鏈是對內的，用于服務IoTeX體系的所有鏈，為他們提供安全性和互操作性。圍繞鏈接物理世界，IoTeX體系的鏈側重應用的不同方面，如存儲、身份、可信計算、物聯網數據市場等。

總之，如果把不同的區塊鏈協議比作不同的語言，那么見證人群公共的翻譯，來促成信息在不同語言間的流動。因此，跨鏈也可以視作人類為實現巴別塔 （the Babel tower） 愿景所做的另一努力。

為什么跨鏈重要？

區塊鏈最重要的性質是去中心化和安全性，這些可以通過跨鏈進一步增強。具體地說，跨鏈允許資產在不同的區塊鏈間流動以尋找：

· 不同的安全級別 （例如， 抑或更快的交易，或者更強的抗審查能力）

· 不同的屬性 （例如， 抑或明文交易， 或者隱私交易）

· 各種應用程序 （例如， 抑或DeFi去中心化金融， 或者菠菜小游戲）

跨鏈還支持加密資產與其底層的區塊鏈可分離。盡管這看起來微不足道，但這種可分離性將在很多層面上增強當前區塊鏈基礎設置。

首先，跨鏈允許不同的團隊/項目/鏈關注區塊鏈技術的不同方面，同時使這些努力有效的整合在一起。例如假設有兩個區塊鏈： A提供頂級用戶體驗；B側重于抗審查 （這通常使得用戶操作變得緩慢和困難）。自然會發生的事情是，用戶將資產從B轉移到A使用 ，然后再轉移回來B，以便長期保存。

其次，跨鏈使得區塊鏈協議能夠快速演進。成熟的協議經常面臨在安全性和快速迭代之間做抉擇—快速迭代通常意味著打破常規，而充足安全性意味著某種程度上的停滯開發。使用跨鏈，移動資產的成本幾乎為零。因此， 理論上可以創建一 個以太坊的副本作為試驗場，在其上快速迭代，并最終將所有資產從以太坊移到這個試驗場。如果試驗進展不順利，那么所有資產都可以搬回來，這是任何分叉無法提供的一個非常棒的特性。從長遠來看，吸引最多資產的那條鏈將是“主鏈”，并且是最繁榮的。那些無法吸引資產的鏈最終會走向消亡。

最后，跨鏈提供了“橋接安全”，這可能對區塊鏈領域的治理結構產生深遠影響。橋接安全的一種具體表現形式是跨鏈治理。這是怎么樣的一個新概念呢？

區塊鏈世界的新范例：跨鏈治理

當我們在2019年4月首次推出IoTeX根鏈時，我們面臨著一個具有挑戰性的問題，即如何安全地啟動一個新的區塊鏈， 尤其是假設存在利己節點：一個新的PoS區塊鏈的早期參與者可以很容易地控制許多節點席位，并拋棄那些違背他們利益的治理交易。例如懲罰節點的交易、撤銷對其投票的交易、或者對新節點的投票交易來阻止新的節點加入。

為了安全地啟動IoTeX主網，我們提出了跨鏈治理的概念。這意味著治理活動發生在更成熟的區塊鏈上，而治理結果應用于新生的區塊鏈。IoTeX網絡目前在兩個公鏈上擁有資產—Ethereum （IOTX-E用于治理） 和IoTeX根鏈 （IOTX用于實際應用） 。IOTX和IOTX-E構成了100億通證的總供應量，并且可以使用IoTube進行無縫交換，IoTube是以太坊和IoTeX之間的去中心化橋。

雖然可以互換，但IOTX-E和IOTX具有不同的目的和不同的屬性。IOTX-E被設計為具有低流動性 （理想情況下是低交易量，并且移動緩慢） 和高安全性的通證來治理IoTeX網絡 （參見http://member.iotex.io） 。

IOTX旨在為IoTeX網絡中的操作和應用提供高流動性 （理想情況下是高交易量，快速移動） 。這種區分類似于谷歌股票擁有A類和C類股票— C類股沒有投票權，而A類股有一票投票權。由于有了這種結構，利己主義的節點的作惡成本會變得非常高，因為它們需要攻擊以太坊來阻止相關交易進入塊。

除此之外，我們還發現這種跨鏈治理可以有效地減輕遠程攻擊 （Long-range attack） ，這是所有PoS區塊鏈普遍擔心的問題。簡而言之，遠程攻擊是指早期節點使用他的通證，從非常初期的區塊開始就在鏈上創建一個分支，最終分支的長度超過了主鏈，從而形成攻擊。由于質押/投票歷史是在以太坊上，51%的攻擊以太坊是非常非常昂貴的。因此我們說IoTeX從以太坊上橋接了安全性過來。

一些瘋狂的想法

跨鏈為區塊鏈世界帶來了一些全新的范例。IoTeX正在探索許多瘋狂的事情！比如如何利用跨鏈使得這樣一件事情變得安全 - 在總通證價值為Y的鏈上承載和運營價值為X （X》Y） 的資產？

理論上來講，對于所有區塊鏈，具有龐大預算的攻擊者可通過控制? 或者? 的礦工、節點生產者來進行雙花和其他攻擊。目前解決這個問題的方法是等待這條鏈慢慢成長、鏈上資產慢慢變多，這個過程很耗時數年甚至數十年。

我們正進行一個多資產跨鏈治理的實驗——節點們除了質押IOTX-E，還可以質押NUSD （https://neutralproject.com/） 、WETH （https://weth.io/） 、WBTC （https://www.wbtc.network/） 等其他資產來構建一個加密貨幣籃子。

這個籃子的法幣價值可以很容易地使用 Chainlink （https://chain.link/） 等預言機來計算，并被用于節點候選人排名和分享獎勵 （IOTX） 。多資產的質押可以迅速增加質押總資產的數量，從而使鏈變得安全。這種多資產質押只有可能與跨鏈治理一起實現，因為許多資產都存在于更成熟的區塊鏈上。

結論

總之，跨鏈為許多有趣的設計和應用打開了大門。在區塊鏈行業，這是第一次我們允許一條鏈“借用”和橋接其他鏈的資產、安全和資產。我們認為跨鏈治理將成為區塊鏈系統設計的一個新范例。

來源： IoTeX社區