行业研究报告 | 跨链篇

[billy.ryoko]

跨链狭义上指的是相对独立的区块链账本间进行资产互操作的过程。火币研究院本次主要在狭义范畴内剖析了跨链的设计原则、技术难点及其解决方案；并辅以8类应用场景介绍、10个项目的跨链原理阐述以及22个项目整体概况、技术开发和社群建设等维度数据分析，深度刻画了跨链产业全景图。

跨链的实现形态主要表现为资产互换和资产转移，业界已有落地应用，且多种跨链应用场景均可以由此演变。本文将重点阐述两者的跨链原理，从问题出发，提出了5大技术难点并介绍了其对应的解决方案和思路。

1）如何保障跨链交易的原子性：介绍了原子互换和哈希时间锁协议原理。2）如何完成对另一条链的交易确认：介绍了公证人、中继以及榫卯式三大类模式异同。3）如何保障两条链的资产总量不变：从正常和异常两种情况分别阐述了应对方案。4）如何保障两条链的独立安全性：主要从隔离机制和安全检测机制分析了应对思路。5）如何实现多条链之间的跨链互联：介绍了主动兼容和被动兼容两种跨链网络建设方案。

最后对于跨链产业现状和未来，我们认为：1）跨链项目总体处于探索阶段，未有大规模应用；2）跨链技术成熟度较低，仍有较大发展空间；3）跨链的推动依赖于区块链应用的实质性落地；4）跨链网络将推动数字资产金融的繁荣；5）跨链标准的建立将会是区块链行业发展的强劲引擎。

 

第一章 跨链概述
1.1 何为“跨链”

跨链，狭义上来说是两个相对独立[1]的区块链账本间进行资产互操作（Interoperability）的过程；广义上来说是两个独立的账本[2]间进行资产、数据互操作的过程。本文主要是从狭义上来阐述区块链体系之间的跨链互操作问题。

传统信息领域对于互操作的定义为：“不同系统或模块之间进行信息交互和使用的能力” [19]。而Vitalik在《Chain Interoperability》[2]的论文中提到，区块链的互操作主要指的是两条区块链之间进行资产转移、支付或者信息交互的能力，而这些通过引入第三方并且在不改变原生链的前提下是可以做到的。

单一的区块链网络是一个相对封闭的体系，不会主动与外界发生交互，每条链的资产也都是一个独立的价值体系而存在。若是能打通链与链之间的孤岛，让价值在更广大的世界中流通，那必然能从更广阔的范围中增加通证资产的价值，从而推动区块链产业的快速发展。跨链技术正是致力于搭建链与链之间的信任桥梁，打破一链一孤岛的局面，实现链与链之间的资产互操作，以期实现真正的共赢。

[1]指两个区块链账本间相互独立，没有在某方统一进行清/结算的情况（交易都在母链账本进行清算的母子链结构不存在本文所述的跨链操作）

[2] 此处所指的账本不仅指的是区块链账本，也指中心化账本或者其他形式的分布式账本（如DAG账本）。

1.2跨链意义何在

在阐述跨链意义之前，不妨先回顾一下计算机网络的发展历程，也许会对我们有重要启示。1969年投入运行的阿帕网是计算机网络的鼻祖，当时由于大部分计算机互不兼容，且传输速度极慢，计算机网络多以局域网的形式存在，彼此难以连通。直到80年代TCP/IP协议（一种可支持多种底层协议以及异构网络互连协议）逐渐成熟，计算机网络才逐渐被建立起来。到90年代，互联网面向公众开放，以及网络浏览器的出现，才带来了现在互联网的繁荣。

从计算机网络的发展历程，我们仿佛也看到了区块链跨链网络的未来。目前的区块链世界就好比60年代的单机时代，链与链之间高度异构化，彼此难以互通，所有的数据和服务都局限于孤岛式的区块链中。若是未来，所有的区块链系统能通过某一标准化跨链协议链接起来，那众多的区块链系统就能协同工作，为更多的用户、更多的服务提供支撑。跨链技术的成熟与普及或将引爆区块链网络的繁荣。不同的是：互联网是信息自由流通的网络，而区块链跨链网络则是价值自由流通的网络。

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