區(qū)塊鏈落地如火如荼，區(qū)塊鏈基礎設施的研發(fā)也在轟轟烈烈地進行中—當前的熱門研究區(qū)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(fā)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(xiàn)有的區(qū)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(shù)據） ;

· 現(xiàn)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(xié)議的治理規(guī)則） 。

這兩點對于絕大多數(shù)的DeFi應用、DApp游戲應用不太實用，但是對于很多物聯(lián)網場景非常適用。因此我們接下來要弄清這些區(qū)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(qū)塊鏈A轉移到區(qū)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(qū)塊鏈A上，而在區(qū)塊鏈B上生成相同數(shù)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(tǒng)都是基于一組“見證人”的投票，見證人可以看到兩個鏈上發(fā)生的事件，投票決定何時解鎖資產X以及將其發(fā)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(shù)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(qū)塊鏈A和B上都有比較大利益的人，比如礦工、節(jié)點代表、區(qū)塊生產者等。如果這些人能夠升任并且區(qū)塊鏈A和B互相理解對方的協(xié)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(xiàn)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(xié)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?yōu)槭裁床徽乙粋€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(qū)塊鏈的） 跨鏈交易。簡單地講，Cosmos假設每個區(qū)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(xiàn)它宏大的抱負 — 連接世界上所有的區(qū)塊鏈，而作為物聯(lián)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(lián)網數(shù)據市場等。

總之，如果把不同的區(qū)塊鏈協(xié)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(xiàn)巴別塔 （the Babel tower） 愿景所做的另一努力。

為什么跨鏈重要？

區(qū)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(qū)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(qū)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(qū)塊鏈基礎設置。

首先，跨鏈允許不同的團隊/項目/鏈關注區(qū)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(qū)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(fā)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(qū)塊鏈協(xié)議能夠快速演進。成熟的協(xié)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(guī)，而充足安全性意味著某種程度上的停滯開發(fā)。使用跨鏈，移動資產的成本幾乎為零。因此， 理論上可以創(chuàng)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(qū)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(xiàn)形式是跨鏈治理。這是怎么樣的一個新概念呢？

區(qū)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(zhàn)性的問題，即如何安全地啟動一個新的區(qū)塊鏈， 尤其是假設存在利己節(jié)點：一個新的PoS區(qū)塊鏈的早期參與者可以很容易地控制許多節(jié)點席位，并拋棄那些違背他們利益的治理交易。例如懲罰節(jié)點的交易、撤銷對其投票的交易、或者對新節(jié)點的投票交易來阻止新的節(jié)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(fā)生在更成熟的區(qū)塊鏈上，而治理結果應用于新生的區(qū)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(qū)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(jié)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(fā)現(xiàn)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(qū)塊鏈普遍擔心的問題。簡而言之，遠程攻擊是指早期節(jié)點使用他的通證，從非常初期的區(qū)塊開始就在鏈上創(chuàng)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(qū)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(qū)塊鏈，具有龐大預算的攻擊者可通過控制? 或者? 的礦工、節(jié)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(shù)年甚至數(shù)十年。

我們正進行一個多資產跨鏈治理的實驗——節(jié)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(jié)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(shù)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(xiàn)，因為許多資產都存在于更成熟的區(qū)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(qū)塊鏈行業(yè)，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(qū)塊鏈系統(tǒng)設計的一個新范例。

來源： IoTeX社區(qū)