更好的区块链互操作性将吸引用户、开发者和交易者
区块链技术的快速发展导致了高度复杂的多链生态系统，在安全性、去中心化、可扩展性、成本等方面进行权衡后，很难想象这些单一区块链中的一个就能满足我们社会的所有需求。只要存在多条链，它们之间的价值流动需求就会持续存在。
今天区块链的问题是它们被设计成封闭的环境，这种碎片化为用户流畅地采用和体验其他链的好处创造了巨大的障碍。如果我们想看到创新的 Web3 技术被大规模采用并打开全球金融体系，那么我们必须解决区块链之间缺乏互操作性的问题。
许多提案和项目强调互操作的能力，但是，大多数互操作系统仅适用于特定的区块链。此外，它们包含其他区块链必须通过复杂、受限或安全性较低的桥接器采用的标准化协议。
互操作性：跨区块链策略
几种跨链策略用于提高互操作性水平（侧链、中继、公证人方案、哈希时间锁定合约以及区块链中的区块链），但潜在的碎片问题仍然存在。区块链本质上是封闭的系统，如果没有像中心化交易所这样的可信第三方（预言机），很难将可靠的外部信息带到链上。迄今为止，没有去中心化、无需许可的公共服务促进涉及多个区块链的原子交易。
让我们来看看这些主要的跨链策略。
首先，侧链/中继解决方案实现了主要实现从一条链到另一条链的可移植资产的链桥。链 B 不依赖受信任的中介，而是使用智能合约实现链 A 的轻客户端，以无需信任地验证链 A 上发生的事件，中继的示例包括以太坊上的 BTCRelay 和 NEAR 区块链上的以太坊彩虹桥。
其次，公证方案是一种机制，其中一个受信任的实体（或一组）负责对诸如区块链 A 上发生的事件 X 等声明进行公证。虽然明显的例子是中心化交易所，但公证方案可以是去中心化的，例如 Interledger 项目和 THORChain。
第三，哈希时间锁定合约（HTLC）是智能合约的构造，可以在无需信任的情况下促进跨链的原子交换，而无需超出参与的两个区块链的额外信任。HTLC 的示例包括 XClaim BTC/Ethereum 或 BTC/Polkadot 桥，以及比特币上的闪电网络。
第四，区块链中的区块链（BoB）是提供数据、网络、共识、激励和合约层的框架，用于构建彼此互操作的特定应用区块链。请注意，BoB 并不直接解决当前的互操作性问题。例如，要连接到遗留链，必须采用某种桥接或上述其他机制，BoB 的重要例子是 Polkadot 和 Cosmos。
这些广泛的策略中的每一个在技术复杂性、信任假设、互操作性水平和用例方面都有其优点和缺点，我们在这里的讨论是简短的和不完整的，但我们仍然可以粗略地对这些策略的特征进行分类，具体比较见下表。
互操作性相关工作
跨链通信
任何跨区块链互操作性的基本构建块是与链 B 进行通信并向链 B 证明某个交易发生在链 A 上的能力。
BTCRelay、彩虹桥：在以太坊上的单向桥中，比特币用户将 1 个 BTC 发送到给定的托管地址，然后收到一个在以太坊上发行的包装版 BTC。BTCRelay 是一种智能合约，可以去信任地验证比特币上的交易，并在以太坊上发行相应的包装版 BTC 代币，以太坊智能合约可以通过 Merkle 证明来验证比特币上的交易，彩虹桥也是以太坊和 NEAR 之间链桥的一个很好的例子。这些类型的链桥坚固且无需信任，但操作起来相当昂贵。
Wormhole：Wormhole 也是一种跨链消息传递服务，但它不是无需信任的，因为它依赖于一组验证器节点来证明传递的消息的有效性。让我们以上面相同的示例为例，除了这个单向桥位于 Solana 的以太坊上。当用户将 1 个 SOL 发送到某个托管地址时，在以太坊上会发行一个经过包装的 SOL。以太坊智能合约不会验证 Solana 上的交易以发行打包的代币，它相信绝大多数 Wormhole 验证者都是诚实和正确的，Wormhole 似乎依靠验证者的声誉来建立信任。
LayerZero：LayerZero 是一个用于促进跨链消息传递的通信层，在我们的术语和分类中，由于两方（中继者和预言机）的独立性所需的信任，LayerZero 并不是无需信任的。如果他们串通一气，他们可以通过编造一个无效的区块头来欺骗 LayerZero，并使链 B 相信链 A 上发生了不存在的交易，LayerZero 本质上将他们的安全性外包给了第三方中继器和预言机。
IBC：区块链间通信（IBC）协议是一种类似 TCP/IP 的协议，用于主权区块链之间的通信。对于支持 IBC 的区块链，它们可以建立连接，通过这些连接，一个区块链可以通过轻客户端验证另一个区块链的共识状态的证明。在支持 IBC 的区块链中，可以建立非常强的互操作性，例如代币转移、原子交换、跨链去中心化交易所，甚至是跨链智能合约。IBC 的主要缺点是它需要采用，这对其他区块链有很多要求，而且对于传统区块链也可能无法实现。
跨区块链资产转移
Hop：Hop 是一种协议，用于以无需信任的方式跨汇总及其底层 L1 发送代币，Rollups 默认情况下是孤立的系统，Rollups 和 L1 之间的资产转移可能缓慢且昂贵。Hop 通过创建桥接和桥接代币解决了在汇总中移动代币的问题，并使用 AMM 市场来交换代币，而不是直接发送代币。
Connext：Connext 是一种用于跨链资产交换的信任最小化解决方案，这个想法有点像广义的原子交换，使用哈希时间锁定合约（HTLC）来确保交易的原子性。与 Hop 相比，Connext 使用链下服务，因此可以在单个 L1 上进行超越 Rollups 的连接。与外部验证的解决方案相比，Connext 是针对特定应用的，而不是通用的，例如，它不适用于发送任意消息或跨链合约调用。
Multichain：Multichain（以前的 Anyswap）是一个跨链桥接和跨链路由器网络，该网络由连接链上的智能合约和 Fusion 网络组成，关键技术是 MPC 节点间的分布式 TSS 密钥和 DCRM（分布式控制权限管理）。Multichain 似乎是一个将代币锁定在连接链上并将它们包装在 Fusion 区块链上的链桥，因此，Multichain 可以被视为一个中心化的链桥。
THORChain、Sifchain、Chainflip：THORChain（以及类似的竞争对手，如 Sifchain 和 Chainflip）是一个去中心化的流动性网络，可在不同的区块链上促进 AMM 风格的原生 L1 代币，包括比特币、莱特币、比特币现金和以太坊。值得注意的是，严格来说，THORChain 并不是一个链桥，因为它不会锁定和包裹代币，也不会在包装的代币上进行交易。相反，THORChain 是一个特定于应用程序的区块链，它维护不同链上的保险库的池、逻辑和管理以进行交换。ZetaChain 部分受到 THORChain 设计的启发，可以被认为是一个更简单、更通用的平台，它不仅支持交换，而且是一个通用的智能合约平台，可以轻松构建任意跨链应用程序。
跨区块链智能合约
Quant Network：功能方面，Quant 网络及其 Overledger 最接近 ZetaChain，Quant 网络是一种集中式服务，可提供对连接的公共或私有区块链的访问。它支持由区块链上的事件触发的通用可编程性（与给定地址的交易、智能合约交互、事件、状态更改等），通过流行的语言和框架，如 Javascript、Java、Python 等。ZetaChain 旨在实现类似的通用可编程性，但使用激励性公共区块链，信任假设大大减少，透明度更高，可验证性和可审计性完整。
ICP/ChainKey：互联网计算机协议 (ICP) 提出了通过其类似于分布式阈值签名方案的 ChainKey 技术实现比特币网络互操作性的提议。有了ChainKey，ICP原则上可以在比特币网络上托管资金，目前尚不清楚 ICP 如何观察比特币网络，以及他们的智能合约平台如何与外部区块链交互。
HyperService：HyperService 提出了一个与链无关的跨链智能合约平台，它由两部分组成：描述跨链 dApp 的高级语言 HSL 以及确保金融原子交易的执行层。
区块链中的区块链（BoB）
Polkadot、Cosmos：最突出的 BoB 是 Polkadot 和 Cosmos，例如，Polkadot 提供了处理所有共识的中继链，以及可以是具有不同状态转换功能的不同区块链的平行链。平行链紧密集成，可以通过中继链无缝互操作。另一方面，Cosmos 生态系统不共享共识，因此 Cosmos 链之间的互操作性不那么紧密，每个 Cosmos 链都拥有自己选择的共识（通常是基于 Tendermint 的快速确定性）的主权。Cosmos 生态系统依赖于 IBC 协议（参见跨链通信部分）和称为 Hubs 的特殊区块链来促进跨链资产转移，甚至是跨链智能合约。要享受 Cosmos 或 Polkadot 中的互操作性，区块链通常需要建立在一些共同点上，遗留区块链或具有自己共识的新区块链不能成为 BoB 的一部分。
去中心化、公共/无许可、Omnichain 互操作性
前面描述的当前跨区块链互操作性方法包括通信、转移资产，甚至跨链运行更复杂的编程逻辑的能力。然而，除了消息传递和跨链交易之外，市场缺乏一个公共区块链，可以在公共区块链之上轻松构建通用的、去中心化的全链智能合约，这些智能合约直接持有和操纵外部链上资产的能力就是我们所说的全链互操作性。
ZetaChain：基于 Cosmos SDK 和 Tendermint PBFT 共识引擎，ZetaChain 是权益证明 (PoS) 区块链。因此，它有快速的出块时间（约 5 秒）和即时确定性。ZetaChain 架构由验证者、观察者和签名者组成，验证者参与区块生产并获得与其绑定抵押币成比例的奖励，观察者就外部链事件和状态达成共识，签名者以分布式方式持有标准 ECDSA/EdDSA 密钥代表 ZetaChain 签署消息。ZETA 是最早跨多个链和层本地发行的多链代币之一，代表了唯一通过单向挂钩机制实现跨链的原生价值转移。ZetaChain 的通用跨链智能合约平台可实现全链应用构建，例如：1) 跨链消息传递，其价值/数据可以构建许多 dApp，如 DEX、借贷、多链 NFTS；2) 智能合约管理的外部资产，包括非智能合约能力的区块链；3) 跨链 AMM 交易所；4) 多链 NFT 所有权转移。
结语
在这篇文章中，我们分析了跨链互操作性的前景，并讨论了现有方法（如桥接）的缺点。
每一个新的公链底层技术和共识机制，都会增加跨链的复杂性。而跨链本身的不同技术方案也是各有取舍，正如公链的不可能三角一样，目前来看，没有完美的解决方案。
但无论如何，多链时代的正式来临，也让跨链技术变得不可或缺，链间互操作性将会和底层公链一样，在未来几年不断的纷争、迭代，这其中也蕴藏着大量的机会。
来源：Brandon Truong（BeInCrypto）
翻译：Catherine
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