Cosmos和Polkadot的跨链是一回事吗?一文看懂跨链

谁能成为未来的“跨链之王”

来历:Polkadot生态研究院

布景

谈到区块链的展开,用一个较为形象的比如来描述或许更为恰当,它就像春秋时期的朝代替换一般,开始步仍是零零散散的诸侯切割,各自为地,展开到后来往往需求有必定共同的东西出现,不管是钱银、语言抑或衡量单位,而这就是区块链展开的未来雏形。

假设说 2017 年之前的区块链是诸侯切割,那么之后的 2 年中,人们议论更多的或许是怎样让很多条链变得略加共同些,毕竟每一条公链都声称自己会是未来的底层操作系统,但哪怕真的有 10 条这样的“链”产生,人们也依然无法抵达“链间协作”的目的。

尤其是当区块链的协议越来越多、资产交互也越来越频频时,人们迫切需求一类技术来让不同链之间可以产生交互,而这就是“跨链”技术慢慢产生和逐渐老到的原因。

当然,跨链(Cross Chain)并不是最近两年才出现,跨链最早可追溯到 2012 年,其时的瑞波实验室提出了一种名为 Interledger 的协议,该协议旨在联接不同区块链账本并结束它们之间的协同,而它的政策是要打造一个全球共同的付出标准,创建共同的网络金融传输的协议。

简略来说瑞波带来的跨链更像一种付出协议,它通过设定一个自动实行的“中心商”,让生意双方的信息会聚到一起,一旦双方约好抵达,便自动结束生意,其实这种跨链更像后来的一种特别智能合约,而不是我们现在所熟知的跨链。

那么,在跨链提出来的 8 年后,跨链领域毕竟产生了怎样的剧变,又将走向何方,我们检验通过 Polkadot 和 Cosmos 两个跨链项目来深度剖析跨链的展开,以飨读者。

什么是实在的跨链?

1 跨链的误解

当然,当我们谈到跨链时,我们或许都听过这个词,甚至把它作为 2020 年的区块链抢手词汇也缺少为过,毕竟区块链的世界也需求一些新鲜的故事来添补前史的空缺,至于智能合约和公链现已是 2 年前的故事,而跨链好像更符合区块链展开的宏伟政策,尽管实际也的确如此。

不过,商场上有不少人对跨链好像存在一些误解,而这些误解关于了解什么是实在的跨链又产生了门槛,因此,我们先从几个常见的误说明起。

A、跨链是让链上资产像交换方位相同沟通?

谈到跨链,有些朋友或许真的认为跨链是能把类似比特币链上的资产通过“跨链”的方法转移到以太坊上来,就像把桌子上的苹果和梨沟通方位相同,好像这样听起来的确很奇特,但跨链真的如此吗?

在区块链世界里我们常讲的跨链其实更像一种人民币和美元兑换的联系,什么意思呢,跨链比如我们将人民币兑换成美元,欧元或许其他钱银,而中心的兑换进程我们称为跨链,这也是较早期跨链所留存的形状,但它并不是物物沟通一般的实在转移,而是价值的对等沟通。

因此,2012 年之后几年提出的跨链其实一般代指资产跨链,它包含了我们熟知的双向锚定、哈希时刻锁、原子沟通、资产质押转移、网关和联邦签名等等,而这些是结束的方法,它们的政策都不是为了结束变魔法一般的将链上比特币转化成其他类型的通证,而仅仅资产的方法转化。

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B、跨链的结束途径非常简略?

或许很多人听到跨链技术时会觉得这是一个极为简略的理工科工程,毕竟从字面上来了解的意思好像非常简略,就像把信息从 A 地传输到 B 地相同,只需通过手机或许物流即可结束,但实际上,关于跨链而言,并非这般简略。

哪怕是资产跨链这种听起来较为简单的方法,人们现已摸索了很多年,通过不同的方法来检验突破一些问题和瓶颈,但依然没有找到一种最好或许更加普世的方法来结束这一政策。

例如我们从几年前就看到了在提的比特币侧链,其间双向锚定作为比特币侧链技术中非常重要的概念,目的是结束比特币主链币和侧链币之间的跨链。双向锚定可以让侧链“知道”主链上的特定币是否处于确认状况,并且依此确认状况来解锁或销毁对应数量的侧链,这就好像 BTC “跨”到了侧链,或许反过来,侧链币“跨”回了主链,但展开至今资深技术人员依然认为该方法过火粗陋,甚至存在不少安全隐患。

所以,跨链并没有我们想得那般简略,实际上它要比我们料想的凌乱的多,正因如此也才成为了区块链工作需求攻坚的问题。

C、跨链的结束方法只需一种?

这或许是大部分不太懂技术的区块链从业者常犯的一个过错,他们会认为区块链的跨链方法其实只需一种,而我们都在朝着一个正确的方法极力,但信任通过上面两点的说明,我们不会再这样认为了,跨链的结束方法其实包含太多,仅仅我们把它们都统称为了跨链。

我们将鄙人节较为具体的为我们说明现在跨链常见的几种结束方法,信任会让我们有恍然大悟的感觉。

2 结束跨链的方法

既然跨链的结束方法不止一种,那么现在可以有哪些值得重视的跨链方法呢?当然我们检验不从那些凌乱的技术名词下手,以一种更好了解的方法为我们说明跨链的几个主流方法。

A、中心化网关跨链

断章取义这是一种由一个权威组织外部预言机(Oracle)方法输入的一种跨链方法,通过引入外部力气接入跨链,相当于凭仗第三方组织来结束跨链动作,就比如转账凭仗银行系共相同,该方法尽管功率较高,但也存在一些安全隐患。

B、多签保管跨链

相较于上一种方法,在单个中心化的根底上加入了一组权威组织,通过他们投票来承当跨链数据的交互,这点类似于议会准则相同,因为多组织的存在进一步前进了安全性,但相对地,功率也大打折扣。

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C、镜像跨链

镜像跨链是一种更为兴趣的处理跨链的方法,它通过最大资产镜像组成其他小额资产,来结束经济学上的虚拟跨链,比如 Synthetix 就是用它的数字资产 SNX,以超量抵押几倍价值的 SNX (最大资产)来组成小额的其他资产。

D、轻节点跨链

沿着前面几种跨链思路深化下去,我们可以找到另一种跨链思路,也就是完全由代码来保管数据的交互,不需求任何中心人实行,当然这是较抱负的方法,理论上它可以毕竟结束块头 Header 跨链、生意 Transaction 跨链和终极的共同跨链,但也意味着技术结束最难,需求更多时刻和精力去开发。

3 实在的跨链

尽管市面上关于跨链的具体结束方法不下 10 种,甚至每年还会有新的关于跨链的名词出现,但我们回到本质上来看跨链这个问题,并考虑终究什么才是实在的跨链。

最近一位区块链技术资深人士谈到了一个更幽默的关于跨链的描绘,首要他给共同穿透下了个界说,共同穿透是指两条不同共同的区块链,怎样从共同层打通,让两条链互联有无,毕竟结束共同跨链。

综上我们认为跨链的根本作用是结束链间资产的交互,其次是信息交互,而扩大来说,跨链需求处理的其实是相同共同下链与链之间的信息传递与交互,但更本质来说跨链处理的是不同共同下链与链之间的 Transaction,而能处理这个问题的方法或许技术我们称为跨链。

当然,这仅仅现在我们认为关于跨链较为准确的界说,但跟着区块链的展开,不打扫会有更幽默的描绘出现。

为什么区块链需求跨链?

1 打破区块链信息孤岛窘境

USDT 是现在市值最高,运用范围最广的安稳币,是 Tether 公司推出的依据安稳价值钱银美元(USD)的加密钱银 Tether USD(简称USDT),1USDT = 1 美元。Tether 公司严格遵守 1:1 的准备金确保,即每发行 1 个 USDT,其银行账户都会有 1 美元的资金确保。

而 USDT 也是几经周折在多条区块链上发行,从开始步依据 Omni 协议发行,再到后来初步在以太坊上发行 ERC20 版其他 USDT,再到之后在波场上发行 TRC20 版其他 USDT,如此一步步展开毕竟成为了市值第三的加密钱银。

而因为 USDT 是有对应的美元作为支撑的,所以 USDT 可以跟着确保的美元数量的增加而增发,但是也经常会遇到这样的状况,比如本年 DeFi 火热,以太坊上的许多 ERC20 的 USDT 被所到 DeFi 项目中,使得 ERC20 的 USDT 不行用了,这时假设紧迫增发 USDT 很难快速筹措到大体量的美元,没方法,Tether 公司不得不把 TRC20 上的 USDT 转移到以太坊上,以满足商场需求。Tether 公司选用的方法,是把 TRC20 的 USDT 销毁一部分,再在以太坊上增发相同数量的 ERC20 版 USDT。

而后,波场上的一些 DeFi 项目也逐渐诞生,又出现波场上的 TRC20 版 USDT 不行用了,所以,Tether 公司不得不经常将几条区块链上的 USDT 来回转移。

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这就是现在区块链的一个大的痛点,区块链与区块链之间并不能随意的转移数据(即信息和资产),每个区块链生态做的再好,也仅仅相当于一个展开很好但却不能与其他城市互通的城市,而这就是信息孤岛。

而好的区块链运用,必定不满足于只在一条区块链上,正如我们方才举例的 USDT。还有一种方法是,类似于路印协议(LRC)以另一个名字的加密资产 LRN 发行在 NEO 链上,来做到在 NEO 上扩展路印协议的运用场景。

所以,假设有一种跨链技术,能将不同区块链的数据进行彼此交互,Tether 公司和路印协议的团队就不用那么费事地在不同的链上来回折腾了。而 Polkadot 的规划初衷就是能将全部区块链链接在一起,互联互通,毕竟构成一个由多个区块链组成的互联网络,它完美的符合了这个需求,未来想要在多个区块链上运用的区块链运用项目,只需求在 Polkadot 上发行,就可以将这个运用扩展到全部区块链上了。

2 供应区块链功用

本年 DeFi 大热,以太坊再次证明了它是区块链领域里最大的区块链运用渠道,在这段 DeFi 盛宴中,一些区块链的老问题又再次走到台前,让我们难以忽视它。

现在,90 %以上的 DeFi 项目都在以太坊上,带来结果之一就是以太坊和 ERC20 的 Token 转账速度变慢,转账费用飙升。以太坊的转账 Gas 费在很长一段时刻平均在 500Gwei 以上,居高不下,最高还到过 1000Gwei,而这也严峻影响了 DeFi 生态以外的项目和组织。

NFT 商场 Cargo 创始人 Sean Papanikolas 就曾标明,NFT 工作正处于一个拐点。但因为 Gas 价格飙升,以太坊可扩展性缺少给该工作的新参加者带来了压力。而高 Gas 费现已导致一些渠道初步致力于 Layer2 扩展,也就是二层网络的处理方案,而还有一些项目方则将目光投向了其他的区块链,完全脱离了以太坊。

另一方面,生意所也是另一个受害者,昂扬的转账费让许多生意地点用户每次转账以太坊和 ERC20 的时分都要亏上几美金甚至更多。而美国最大的加密钱银生意所 Coinbase Pro 不堪重负,最后发布公告让用户来承当转账的网络费用。

前进功用,下降转账费用,对区块链进行扩容已是火烧眉毛的刚需。

现在扩容的方案有两大类,一类是链上扩容,通过修正区块链的修正规矩,包含区块巨细、共同机制等来做到。比如,加密钱银圈就从前热议过,考虑把比特币的区块巨细增加来前进比特币的转账速度。又比如,以太坊 2.0 的规划,是将共同机制由 PoW 转化成 PoS,并选用改变网络验证方法的分片技术来前进功率。

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第二类则是链下扩容,比如我们常说的 Layer2 扩展,也就是二层网络的扩展方法。二层网络断章取义,是把一条区块链上的数据交给另一个网络来处理,处理好了再传回来。这其间也分为中心化的处理方案,比如比特币的链下扩容方案——闪电网络,也有去中心化的处理方案,比如能将比特币跨过来的 ChainX,差异在于第二个网络是否是区块链,中心进程是否是通过智能合约结束的。

而 Polkadot 作为闻名跨链项目,其本身的架构就属于分片,不用忧虑 Polkadot 的功用问题,另一方面,Polkadot 可以链接其他的平行链,这些平行链可以自发的作为某些链的二层扩展的一条链,来前进这条链的功用。

3 增加区块链可扩展性

上一点中,我们提到 Polkadot 的平行链可以作为某些链的二层网络,那么假设这条链具有的属性是原有的区块链没有的,就可认为原有的链增加更多功用。假设我们在 Polkadot 上给比特币做了一条带有智能合约功用的二层网络,这样就可以让比特币也具有了智能合约的功用了。

4 丰富区块链生态

老一辈人都知道,要致富,先修路,要展开必定要与外界的资源进行流转,北京展开的再好,也比不过互联互通之后,一次十一长假带来的整体经济效益。区块链相同也是这个道理。我们仍是以本年红极一时的 DeFi 来说,以太坊最火爆的时分,全网参加 DeFi 的资金也才一百多亿美金。假设通过跨链的方法,能将价值上千亿体量的比特币拉入到 DeFi 生态中,如此巨大的流动性来参加到 DeFi,所带来的经济效益肯定不可同日而语。到时,DeFi 的展开将有或许远超 2017 年牛市的盛况,并且轰动传统金融。

5 保护各条链隐私

首要澄清一下,我们所说的跨链绝不仅限于公链与公链之间的链接,还可以是联盟链与公链,或许联盟链与联盟链之间的跨链。那么,有这么一种状况,A 联盟链和 B 联盟链它们之间的数据不是共享的,假设需求交互两者的数据,就可以通过跨链的方法联接起来,两者彼此交互仅仅会涉及到需求交互的数据,这既保护了各条链的隐私,又能让各链之间进行交互。

6 业务逻辑进一步细化

未来每条链都会有独立的业务,多条链联合起来,了解和剖析也比较明晰,比如有专注于 DeFi 的链,有专注于游戏的链,有比特币的智能合约链,还有以太坊的 Layer2 链等等,因此跨链可以让不同业务的链也产生链接。

Polkadot 的跨链是怎样结束的?

Polkadot 号称跨链之王,是当下最凌乱最巨大的规划之一,这也因为它所谋甚大,希望能联通全部的区块链。那它是一种怎样的结构,又是以什么方法来结束跨链的呢?

1 Polkadot 的跨链结构

我们之前在之前的文章中就介绍过以太坊 2.0 是同构分片,Polkadot 是异构分片的结构,如下图所示,Polkadot 的首要结构是由主链——中继链,再联接其他分片——平行链组成的。

要清楚的了解 Polkadot 的结构,我们需求了解 Polkadot 结构的三条重要的链(中继链,平行链和转接桥平行链)与四个重要的人物。

其间,中继链是担任处理网络中整体的共同和安全性的主链,平行链是依据 Substrate 结构做出来的与中继链有相同共同的分片,转接桥平行链是因为一些现已老到的区块链(比如比特币、以太坊)与 Polkadot 的底层共同不相同,不能直接联接到中继链上,所以通过在 Polkadot 的平行链和外部的区块链上部署智能合约来抵达桥的作用,以结束跨链的功用。

Polkadot 网络有四个根本的人物在保持:搜集人(协助验证人搜集、验证和提交备选的平行链区块)、提名人(类似于比特币矿工)、验证人(类似于比特币的矿池,打包网络区块)、垂钓人(避免网络作恶,担任告发其他人物)。

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通过这几个人物,以及 Polkadot 的跨链消息传递方案(XCMP),可以让数据在不同的区块链之间进行交互。

那么,为什么说,我们需求注意到上图的右边有个二级中继链,假设一条中继链能联接的平行链和转接桥是有限的,那么中继链还可以通过生成或许联接一个二级中继链,进一步扩大自己的联接能力,而二级中继链还可以再联接新的中继链,以此类推,从理论上讲 Polkadot 的这个结构具有无限扩展性,可以联接全部的区块链。

2 Polkadot怎样结束跨链?

Polkadot 首要是通过跨链消息传递方案(XCMP)来传递消息,下面我们通过一个兴趣的方法来向我们说明跨链的具体结束流程。

假设有个这样的场景,我要用 1 个平行链 A 的资产和你沟通 10 个平行链 B 的资产,那么假设把平行链 A 比作美国,平行链 B 比作日本,就相当于我用 1 万美元和你沟通 10 万日元,那么,整个跨链的流程就是这样的:

我在美国的银行发起一笔转账,转给你在美国的账户 1 万美元,美国的搜集人就注明,我给你在美国的账户转 1 万美元,并且求你在日本这边的银行给我转 10 万日元。

美国的搜集人准备将这个信息连同目的地与时刻,同时传递到日本,这些信息会先放置在美国的输出行列中,传递之前需求通过美国的验证人确认这笔生意后,就会通过中继链这个组织将该信息从美国的输出行列放置到日本的输入行列。

当日本的验证人会收到该信息后,通过日本这边的搜集人来实行信息中的要求,然后将你账户中的 10 万日元转到了我在日本的账户中,由此结束整个进程。

而映射到区块链网路中相同是这样的途径,美国和日本就比如不同的区块链,通过该方法就结束了两个信息孤岛的网络的链接,而具体 Polkadot 的跨链结束,整个进程悉数由区块链和智能合约实行,是以去中心化的方法做到链间通讯的。

Cosmos 的跨链是怎样结束的?

尽管 Polkadot 作为跨链领域当下的王者,但是人们常常以 Cosmos 作为 Polkadot 的有力对手相比较,因此,我们需求以相同的视点浅谈一些关于 Cosmos 的跨链构成。

1 Cosmos的跨链结构

相同 Cosmos 也是选用了中继链的方法来进行跨链交互,但 Cosmos 意在供应一个标准的协议(IBC)让其他区块链接入该协议后,结束信息交互。

我们将 Cosmos 的结构进行拆分后可分为 Zones 和 Hubs,Zones 相当于 Polkadot 中的平行链(类似于接入不同的区块链网络),而 Hubs 则对应了 Polkadot 中的中继链(担任监督其他链是否正常运转),整体来说,Hub 办理着被称为 “Zone” 的独立区块链,而由 Hub 来追寻记载各个 Zone 的状况。

而他们之间的信息传递是有被称为“IBC”(区块链之间的通信协议)的协议来担任传输信息,读者可以了解为是 Cosmos 中特有的编码方法,只需通过该编码即可确认是 Cosmos 生态的一部分,也可进行安全的信息交互。

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而依据这些底层构成和通信协议,Cosmos 还开发了一个名为 Cosmos SDK 的一个通用结构,它的政策是创建一个模块生态系统,允许开发人员轻松地创建特定运用的区块链,而无需从头初步编写运用的每个功用,从而大大削减程序员在区块链底层开发上花费的时刻。

2 Cosmos 怎样结束跨链?

谈到 Cosmos 怎样具体结束跨链动作,我们依然要回到其结构构成来看,Cosmos 将区块链拆分出了共同层(Tendermint 内核)、网络层和运用层(Cosmos SDK),这能让开发者在开发各种类型运用的时分有更大的灵活性。

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因此,Cosmos 的跨链方法其实是通过自己建立一套区块链开发结构,来让其他区块链在此结构上进行开发,并满足本身像 BFT 共同算法或许 Cosmos SDK 这样的运用加入进去,这样的抱负状况听起来好像很幽默,但离实在的跨链依然有不少距离,所以它依然在“轻节点跨链”的方法上极力着。

Polkadot 与 Cosmos 的差异

1 两者中心对比

为了便于更加直观的让用户了解 Polkadot 和 Cosmos 两者之间的不同,我们制作了下图:

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假设单从功用上或许某一方面来对比两个跨链项目的好坏,好像并不能判别孰是孰非,因为单一的组成只能表现某一方面的优势,因此,我们仍是回到跨链本身来看,或许会有更不错的作用。

2 两者展开现状

Cosmos 自 2015 年立项以来,遭到不了工作不同程度的重视,毕竟作为跨链领域的翘楚不管是资方仍是社区,都赋予了极大希望,而其主网在 2019 年上半年迎来了上线。

但是就在主网上线半年后,Tendermint Labs (Cosmos背面中心开发团队)的总监 Zaki Manian在推特上揭露标明,在曩昔的 6 个月中,Jae Kwon (Cosmos创始人)一向专注于 Virgo 项目,而疏忽了 Cosmos 的 IBC 开发,没有为 IBC 供应资源,造成了许多才华横溢的工程师脱离公司的局势,这使中心软件团队的资源严峻缺少,并标明要辞去 CEO 职位,此举引发了 Cosmos 社区巨大动乱。

正是因为 Cosmos 社区开发人数的下降,使得其 IBC 跨链通信协议开发一向处于缓慢爬坡阶段,因此跨链政策变得遥不可及,现在仅出来了一个 Cosmos SDK 结构。

反观另 Polkadot 的开发自 8 月主网上线以来,团队一向在极力开发平行链功用(跨链的中心部件),并且上星期区块链大会上,创始人 Gavin 博士标明平行链代码将在未来 2 周内发布,这让人们对跨链的到来有了更强的期许。

当然某种意义上来说,Polkadot 的跨链是凭仗 XCMP 结束平行链之间的消息交互,还处于同一共同下的跨链,离我们抱负的终极跨链(不同共同链的交互)还有一段距离,但按照展开途径来看,符合预期。

从跨链的功用性和展开来说,我们认为 Polkadot 现在更像是实在的跨链,而 Cosmos 现在仍是伪跨链,其规划仅仅在转移资产这一层面,最首要的是 Cosmos 团队在结束最根底的资产转移之前就戛然而止了。尽管开始的抱负很夸姣,但实际却很骨感,跨链的重任仍是交给 Polkadot 来结束吧。

后记

尽管我们了解到有许多跨链的方法,但是我们更推重的仍是 Polkadot 规划的跨链方法,因为许多跨链技术往往考虑的仅仅针对性的处理某一些问题,让某一条链能取得扩展,但这并不能使区块链实在成为所谓的价值互联网和可信互联网。

而要承载起价值互联网的名号,必定是非常巨大的网络,而不会仅仅限制在某一条区块链上,现在的公有链或许联盟链都仅仅像局域网,只需像 Polkadot 所规划的,将全部区块链都互联互通,毕竟构成由很多区块链组成的互联网络,才更符合这个标准。

当然,跨链的处理方法也绝非我们现在看到的这些,不打扫未来会有更立异的方法出现,但从项目演变和区块链展开来看,像 Polkadot 和 Cosmos 这样的跨链项目都值得我们去了解,而至于谁能成为未来的“跨链之王”,除了技术层面的因素,或许还要考虑商场和商业落地,而这才是区块链当下更应关怀的问题,我们也将在后续文章中进一步去开掘 Polkadot 或许 Polkadot 生态中这样优质的项目。

特别道谢:感谢波卡中文榜首社区 PolkaWorld 在内容上的支撑。

参考资料:

1、Polkadot 的跨链消息传递方案(XCMP)

2、Polkadot XCMP 跨链消息传递最新进展|Polkadot Wiki

3、Polkadot (Polkadot) 白皮书

4、一文读懂前沿跨链技术Cosmos | 重温

5、瑞波(ripple)提出的跨链技术 Interledger Protocal( ILP)详解

6、跨链终究在跨什么?

7、科普 | Cosmos 区块链的作业原理:怎样跨链,为何要跨链?

8、Cosmos 区块链的作业原理,Part-1:比较 Cosmos 与比特币、以太坊

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