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Wanchain 2.0将于7月20日正式上线,跨链技术全球率先落地

目前区块链大多是孤岛数据,都是自己独立的账本,不同的链之间资产如何流通一直以来是区块链世界重要的大事。从投资赛道的角度,蓝狐笔记对于跨链技术和项目关注都比较多,比如Polkadot、Cosmos,这其中也包括对万维链的关注,万维链在对跨链技术的理论和工程实施上都有自己的积累,团队创始人吕旭军也是之前Factom的联合创始人兼CTO,也是区块链领域非常资深的人士。

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在6月份巴比特主办的世界区块链大会·乌镇上,万维链发布主网2.0将于7月20日上线的消息,并且实现了跨链技术的落地。这引起了蓝狐笔记的关注。

从下图看,它已经实现了与以太坊的跨链,7月份上线的主网2.0支持与以太坊的跨链,另外,从规划上也可以看到,它计划在年底前完成比特币,以及几种主流ERC20资产的跨链。在较短时间内实现跨链的逐步落地,万维链采用了迭代开发模式,确保最小可用功能前提下,不断进行版本升级,值得关注和期待。

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那么,万维链跨链技术有什么创新?它对万维链项目发展有什么意义?为什么值得关注和期待?

万维链的跨链技术:创新和落地兼顾

在区块链的世界,并没有一个世界统一的账本,比特币也做不到,目前比特币的资产在区块链世界资产的比例已经降到50%以下,而且这才刚刚开始,未来越来越多的链会出来。

不同的链流通的都是价值,都是资产,世界会越来越朝着哈耶克的自由货币市场趋势发展,那么,这些不同的链之间,它们的价值如何实现流通?

如果以中心化方式,可以通过现有的数字货币交易所来达成,但是,这里会存在安全、隐私等风险问题。有没有可能以去中心化的方式来解决数字货币资产的流通?在满足安全、隐私、费用、效率的同时,实现不同链之间的资产流通?

有了跨链技术,可以实现不同链之间的资产互通,而且更重要的是,这一切都是以去中心化的方式来完成。

跨链的需求很大,也很重要,但跨链并不是简单的传输信息那么简单,如果是简单传输信息,那么通过TCP/IP这样的信息传输协议就可以搞定,但区块链本质上账本,账本记录的是价值,价值不能重复,不能双花,所有账本必须保持一致。

在单个账本中,为了保证账本的一致性,在传统模式下,是通过中心化记账方式来达成,比如商业银行、央行、支付机构等,都会确保账本的准确。而在去中心化的模式下,账本的安全和准确无须通过任何中心化机构即可达成,比如btc,通过PoW的挖矿机制,实现去中心化的货币发行和记账,同时能够防止双重支付。

为了能够实现去中心化的方式来实现安全记账,单个链记账安全实现已属不易,像比特币,需要巨大的算力来保证。

那么,跨链的资产流通,跨链的记账,就更加不容易了。因为不同链之间是异构的,有自己的记账机制、共识机制,都是分布式网络,也没有达成协议的主体,要通过传统方式来达成跨链协议几乎是不可能的。

因此,通过跨链方式达成记账的准确性非常不容易,而且也不容有失,所有的资产不像是信息的传输,信息传输错误、传输缺失可以重来,但资产的价值传输是不能发生错误的,资产多了或少了,都会给用户造成直接的损失。

虽然,跨链技术实现不容易,但因为它的重要性,依然有值得探索和落地。

目前跨链的主要模式包括中继模式(Relay)和侧链模式(Sidechain)。其中,Relay中继模式,以BTC-Relay简单来说,在以太坊上部署Relay合约,第三方提交btc区块头,区块头包含btc交易数据,Relay合约则校验区块头合法性。该模式的一个主要问题之一就是第三方提交区块头会涉及到大量手续费,加入调用Relay交易无法覆盖该手续费,从成本角度,很难持续。

侧链模式(Sidechain)提出了双向锚定方案:为将母链代币转移为子链代币,母链代币会被发送到母链上的一个地址,且代币被锁定,该地址代币只能由侧链上的一个SPV(最小交易证明)证明来解锁。SPV包含了交易所在的区块头和交易本身的密码信息。侧链面临的问题在于SPV验证的复杂性高,且涉及到链协议的更改,甚至联合挖矿。这在落地上会面临较大困难。

那么,万维链从理论和工程落地的角度有什么创新?

万维链是异构的跨链框架,它试图搭建一个具有拓展性的通用机制,它不会只针对某一条链,比如btc、eth、eos等,它要解决不用数字资产之间跨链障碍,通过类联合锚定、多方计算、门限密钥共享机制、多角色节点等设计,实现跨链锁定账号的分布式密钥管理,实现不同链资产在万维链网络上自由流转。

在万维链上,不同链和资产首次接入,需要在万维链上完成注册,确保对链和资产的唯一识别。下面是万维链资产转入和转回的简单流程,可以从中看出万维链的跨链机制的原理:

假定Alice 和Bob要在以太坊和万维链之间实现跨链交易。首先,Alice和Bob在以太坊和万维链上都拥有账户,Alice要向Bob转5eth。Alice通过万维链钱包发出跨链交易请求,在以太坊链上发起转账交易,接收者是一个锁定账户,该锁定账户为万维链在以太坊上的跨链锁定账户。当万维链的验证节点收到Alice的转账请求,一旦验证以太坊上的交易完成,就会在万维链上创建新的智能合约代币资产ether’,该合约代币资产代表了Alice的跨链交易的eth,它会在万维链链内转入Bob账户。如果有一天,Bob需要转给leo5eth,Bob可以使用万维链钱包向之前的ether’资产合约发起跨链交易。验证节点收到交易后,会将Bob的5eth ether’资产锁定;验证节点通过门限密钥共享机制发起一笔以太坊交易。该笔交易的转出方是之前万维链的跨链锁定账户,转入的地址则是leo的以太坊账户。当验证节点验证以太坊上该笔交易完成,则Bob账号下锁定的5ether’会被清空,最终5eth回到以太坊主链。

在这个跨链交易的过程中,通过锁定的机制,以太坊资产并没有发生增加或减少,也没有双重支付。

虽然,跨链交易流程听上去不复杂,但在这个过程中,需要解决一些难点,这也是万维链创新的地方,值得关注:

1. 节点验证共识+多角色的验证节点

对于跨链来说,绕不过去的一个点是如何验证其他链上的交易状态。虽然通过在一条链上增加验证另外一条链提供的SPV(最小交易证明)模式不错,但因为涉及修改区块链底层协议,在工程落地上很难。

万维链的创新在于它在万维链的节点中增加了验证节点,通过成为其他接入链的节点获得交易确认信息,同时在节点间进行共识。这种模式的好处,是充分利用了现有区块链的特性,还有一个好处是可以极大降低其他链接入万维链的门槛,不管是联盟链、公链、私链都很方便接入到万维链网络中,可以形成丰富的区块链生态。

万维链验证节点有三类角色:普通验证节点(Validator)、跨链交易证明节点(Voucher)、锁定账户管理节点(Storeman)。

普通验证节点完成万维链网上的记账,获得记账交易的费用奖励;跨链交易证明节点则负责在跨链交易过程中提供原有链的账户与锁定账户之间的交易证明。为了防止作恶,保证金越多,提供证明被采纳的概率越高。正确提供原账户和锁定账户之间的交易证明,则会根据保证金获得相应比例的交易费用,一旦作假会被没收保证金和取消节点资格。

在跨链交易证明节点完成交易证明共识之后,锁定账户管理节点负责通过自己持有的密钥份额计算出签名份额并最终合并为锁定账户完整签名,进行锁定账户的各种操作。锁定账户管理节点会根据持有权益获得相应的密钥份额,根据密钥份额比例获得相应的交易费。

万维链验证节点多角色的机制设计可以实现对跨链交易验证权限的分离,每类节点需要内部达成共识,单独的验证节点即使达成合谋,也无法完成跨链交易伪造。通过分离机制可以提高节点合谋成本,提升跨链交易安全。

除了跨链技术本身,万维链在安全和隐私的落地探索上也值得关注。

2. 门限密钥方案的创新

万维链跟目前主流区块链采用的椭圆曲线方案不同,它采用了基于椭圆曲线的门限密钥方案(Threshold Key sharing Scheme)它是一套可以管理不同区块链的锁定账号密钥的方案。这个方案中,私钥对应的签名被分成数量n个“碎片”,只有获得n份碎片中的x份,才能构成私钥对应的完整签名,其中x<n,x和n可根据性能和安全的要求调整。这里的好处是,每个私钥对应签名的碎片都不会暴露。

3. 隐私保护的创新

关于环签名和一次性地址的技术,相信很多知道门罗币的小伙们都有一定的了解。而万维链推出了基于Account模式原生币和智能合约代币的环签名,此外还有一次性地址的隐私保护机制。万维链团队目前已经完成了该技术的概念证明。在这个模式中,有一个难点是隐藏交易方后如何实现扣除gas的问题,万维链团队通过类似邮票的机制解决了这个问题。

可以看出,万维链在解决跨链问题上有自己的独特解决方案,兼顾了创新和落地。总言之,它的跨链技术有几个优点:完全去中心化的跨链记账;不用对原有链机制进行修改,公链、联盟链和私链都可以低门槛接入;通过门限密钥共享方案和环签名等技术实现了交易隐私保护。

跨链技术落地为诞生更多业务场景做准备

跨链技术最大的意义是解决了不同链之间的价值流通,这会产生很多新的场景应用。由于不同链的代币可以实现快速自由流转,同时这也意味着,用户生态网络的扩展,会形成更丰富的生态。

基于万维链,在如下几个方面,都有想象力,比如在未来数字经济时代的支付、存款、借贷、投资、理财、衍生品、预测市场等场景下都有自己的空间。

目前基于数字经济的借贷市场逐步发展起来,Salt、ETHlend等数字货币借贷相关的区块链项目逐步发展起来,甚至有也有中心化的数字货币借贷服务。跟传统的借贷类似,通过借贷数字货币,很多人试图去创造更多的价值,市场需求一直很旺盛。在这场的场景下,万维链可以成为借贷机构或个人的基础设施,在万维链上完成跨链的数字借贷业务。

由于万维链有跨链机制,第三方可以利用万维链实现多币种的统一清结算。从开发商角度可以根据客户和自己需求开发不同类型的多币种钱包;从用户角度,可以通过万维链多币种钱包实现对多种数字货币的方便管理;对于商户来说,可以更方便进行资金管理和结算。

有匿名交易需求的用户也可以通过万维链来实现可以保护隐私的数字货币交易。多种代币不仅可以接入万维链,还可以通过环签名和一次性地址技术实现隐私的保护,实现交易的不可追踪。

如果未来金融资产以联盟链模式接入万维链,这些联盟链会成为金融资产的提供方。数字代币的持有人,可以购买这些资产进行投资。比如企业的股权、房产、债券等多种金融资产,可以通过万维链实现投融资业务,比如基于智能合约的多币种众筹、基于供应链金融资产的商业融资、基于基础资产的衍生品投资、基于信用额度的融资等。

当然,随着万维网后续接入的链和资产越来越多,价值流通的需求越来越大,在万维网上可以实现更多场景,比如接入IOTA网络的用户通过智能合约完成以太坊应用上的购物。

结语

万维链通过为不同链之间的资产流通提供桥梁,它不单纯是一个可以实现跨链交易和资产流通的项目,目标更是要成为完备的区块链开发平台,在万维链的公链上,根据不同的场景需求,开发出多种金融应用,最终成为数字资产时代的金融基础设施。

在技术落地上,万维链在跨链锁定账号的管理、共识模式设计、安全和隐私保护上都有自己的创新。

如万维链能逐步落地规划,实现以太坊、比特币等多种不同链之间的资产流通,打造出基于万维链的生态体系,那么,它有机会成为整个区块链时代的举足轻重的角色。

原文:蓝狐笔记(https://mp.weixin.qq.com/s/izIc8kNT2SEZcvgy_Pm0QA)

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