跨链会成为区块链生态的下一个突破点吗？

比特币系统的成功稳定运行，使其底层区块链技术得到广泛研究和拓展。区块链也成为继物联网、大数据、人工智能、云计算等之后的又一前沿创新技术，经过十多年的发展，形成了不同特点、不同场景的区块链网络。然而，由于区块链之间的隔离和异构，区块链之间的数据流和价值传递成为阻碍其广泛实施的技术瓶颈。跨链技术是实现区块链互联互通、提高区块链互操作性和可扩展性的重要技术手段。通过了解交叉链的基本原理、现有的交叉链核心技术以及交叉链技术的技术难点，可以有效地帮助我们了解交叉链的发展。

跨链的产生

跨链，顾名思义，就是通过某种特定的技术手段，使价值直接跨越链与链之间的障碍，实现不同区块链之间的资产流通和价值转移。

从商业应用的角度来看，跨链技术相当于一个可信的第三方交换，不同的用户可以通过它进行跨链交易，在跨链的过程中，它不改变任何区块链的总价值，只完成不同区块链用户之间的价值交换。与传统的TCP/IP传输协议相比，cross-link技术有效地解决了账户间数据同步过程中的价值损失和重复支付问题。

跨链技术是连接区块链的桥梁和枢纽，是实现价值互联的关键，是拓展区块链、打破区块链价值孤岛的有利手段。

区块链技术在交易处理能力和可扩展性方面一直限制着区块链的大规模应用。如何突破底层公链的性能和功能瓶颈，实现作为区块链系统之一的高吞吐量和跨链互操作，成为当前区块链领域研究的热点。

2016年9月，以太坊创始人vitalik buterin撰写了一份关于银行联盟链R3跨链互操作性的报告。报告提到了三种跨链方法，基本涵盖了目前主流的跨链技术：公证机制、侧链/中继和哈希锁。

跨链的发展

目前，在跨链技术从产生、发展到实际应用的过程中，在解决区块链的互操作性、事务性和可扩展性方面取得了一些突破。随着我们对这三种技术认识的加深，很多跨链项目开始采用混合模式，相互学习，扩展改进思路，如分布式关键控制技术。

一般来说，通过跨链技术，不同链之间可以实现四种场景：a链与B链的资产交互、a链的资产支付与B链的智能合约调用、a链的智能合约调用与B链的资产支付、a链的智能合约与B链的智能合约互呼。

根据区块链底层技术平台的不同，跨链交互可以分为同构链跨链和异构链跨链。同构

网络拓扑结构、安全机制、一致性算法和块生成验证逻辑是一致的，因此同构链之间的跨链交互相对简单。然而，在实际应用场景中，更多的是研究异构链之间的跨链交互。异构链之间的共识机制和网络拓扑结构存在很大差异，使得异构链之间的跨链交互相对复杂。

要实现区块链网络的真正价值，必须将同质或异质的区块链网络连接起来。针对区块链间数据传输和交易访问的技术难点，提出了notray方案、侧链/中继、散列锁、分布式私钥控制、公共见证+侧链混合机制；方案+侧链混合技术）等核心技术不同程度地解决了跨链交互问题，实现了不同链间资产的自由流转。

主流跨链技术实现原理

公证机制

公证机制是一种比较容易实现的跨链机制。与交易所的传统工作模式类似，公证机制也在不断完善

引入可信第三方来验证和转发跨链消息。在不同区块链系统中进行资产交换和转移时，选择一个或多个组织作为公证人，对不同区块链上的事件进行自动或按需监控，并通过特定的共识算法对事件是否发生达成共识，最终做出及时响应。

公证机制是交叉链技术中一种相对简单的机制。它主要起中介作用。与支付宝类似，它解决了“先付款还是先发货”的安全问题。解决办法是承担**网作为第三方担保和仲裁的角色，**网首先从中担保货款的支付，然后在买方收**物并确认无误后，将货物转让给卖方。

侧链/继电器

侧链/中继技术是一种跨链技术，它能自动检查事务数据，具有可扩展性。侧链和继电器之间没有严格的区别。从形式上看，侧链侧重于链间主从关系的表达，中继是一种实现交叉链的技术或方案。侧链相对于主链。主链不知道边链的存在，但边链知道主链的存在。当主链需要处理更多的事务或性能瓶颈时，可以将主链上的资产转移到侧链进行处理，从而减轻主链的压力，达到扩展主链功能和性能的目的。

哈希锁

Hash锁称为Hash时间锁契约，是一种跨链的技术解决方案，通过Hash锁和时间锁来完成链间的资产交换，不需要可信的公证人。哈希锁起源于比特币闪电网。闪电网本身就是一种小快捷支付方式。随后，将其关键技术hash时间锁契约应用到跨链技术中。散列锁虽然实现了跨链资产的交换，但并没有实现跨链资产的转移，更没有实现跨链契约，因此其应用场景相对有限。

分布式私钥控制

顾名思义，分布式私钥控制是利用分布式节点对区块链系统中各种资产的私钥进行控制，将数字资产的使用权和所有权进行分离，使对链上资产的控制可以安全地转移到去中心化系统中，并将原链上的资产映射到跨链上，实现不同区块链系统之间的资产流转和价值转移。

公证+侧链混合机构

公证+侧链的混合技术充分发挥了两种机制的优势，通过侧链技术提高区块链系统间的高效通信效率，利用公证机制实现跨链资产交互、跨链合约和资产抵押，实现了分布式节点的公共角色，避免了中心化控制，是链间互操作的最简单方式。

主要跨链项目发展

跨链技术可以重点关注的项目包括Polkadot、coos、RSK、BTC中继等。

Polkadot

PrkaDOT是由Gavin wood博士领导的一个跨链协议开源项目，作者是EuthUn黄皮书，并由Web3基金会支持。波卡在英语中被定义为胶水。其主要目的是连接独立的区块链。通过使用Polkadot协议，不同的区块链可以高效、安全地通信和传输数据。

波卡强调解决当前区块链技术的三大问题，即可扩展性、交互性和共享安全性。在保证区块链自身所有功能的同时，它允许具有不同属性的区块链在安全的条件下相互作用。为了实现这一目标，Polkadot提供了多条并行中继链，将各种区块链孤岛串联起来，实现不同链的签名验证和数据同步。不同的区块链也可以根据自身需要进行调整。使用一种非常简单的编程语言，它们可以适应中继链的验证和同步算法。各种底层链可以通过Polkadot与以太坊公链连接，最终实现跨链之间的高效交互和扩展。

宇宙

宇宙（原子）是一个独立的区块链和去中心化的生态系统。它的创始人，全能比特公司（DBA TundMultInc），希望它将成为下一代互联网技术的基础。Coos试图整合加密货币的所有主链，以实现加密货币与区块链互联网（iob）的互操作、互交换。Coos（atom）是区块链网络使用的专有平台代币。团队基本上构建了两个组件来实现这个目标：tendermint核心和区块链间通信（IBC）协议，它们共同构成了coos网络。

对宇宙***的描述之一是“区块链互联网”。他希望区块链有一个互操作的网络框架，可以作为连接独立加密货币区块链的桥梁，解决区块链之间的“孤岛效应”。简而言之：这是一座连接各种硬币的桥梁。

RSK公司

RSK是**基于比特币的开源智能合约平台。矿工通过联合挖矿获得回报，这样他们就可以积极参与智能合约革命。RSK的目标是实现智能合约、即时支付和更高的可扩展性，为比特币生态系统增加价值和实用性。

BTC继电器

BTC继电器是在ETHunm基金会的支持下由GoYSISS团队启动和发展起来的一个项目。它被认为是区块链上的第一条侧链。它的本质是以太坊的智能合约。

BTC中继通过以太坊的智能合约连接以太坊网络和比特币网络，用户可以在以太坊上验证比特币交易。侧链机制不仅允许用户将交易发送到其他地址或账户，还可以发送到其他区块链。简而言之，BTC中继功能包括验证比特币交易、将比特币交易传输到以太坊智能合约、存储比特币块头以及检查智能合约中的**比特币信息。