一文读懂IC与BTC的直接集成以及与其他跨链方案的区别对比

文章来自于｜Beryl

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Internet Computer (简称IC) 是由DFINITY Foundation在2021年5月孵化推出的L1区块链，其主要优势是建立在其密码学和工程学领先技术上的快速异构处理，以及强大且友好型的技术栈，为用户提供安全、去中心化、高效便捷和低成本的网络运行环境。

IC<>BTC

在主网正式上线后，作为IC主要贡献者之一的DFINITY基金会在底层和生态建设上一直没有停下脚步，于去年7月，DFINITY正式提出了一种原生整合多链的集成方案，皆在打破数据孤岛效应，让Web3.0引领者（多个公链）之间的价值不再局限于互操作性的大门前，可以通过IC这个关键枢纽互链互通，产生基于不同链之间的生态联动，并同时为生态带来更多的资源和流量。

而该方案的首要目标是完成IC与BTC的之间的整合，从而为BTC提供强大的智能合约功能。在其他多数跨链方案中，但凡涉及A链资产跨到B链的操作，都通过一个第三方中介/跨链桥技术来实现，但却带来了信任问题和复杂性，即为你要完成A链到B链的资产跨链，你就必须要相信中间第三方中介跨链桥一定是可信并且安全的。

而在IC的整合方案中，可以在无需任何中介的情况下实现真实的BTC（而不是WBTC）在IC网络上自由流通，据集成团队的最新更新信息表示，将于今年的Q3季度上线通用版本BTC集成功能。

本期文章将带各位小伙伴一起探讨IC与BTC直接集成方案与其他Web3引领者（其他链）BTC集成方案的区别，目录如下：

• 01 IC与BTC直接集成功能简述；

• 02 IC与BTC直接集成已有的元素和产品的区别；

• 03 IC和其他跨链集成BTC方案的区别；

• Avalanche Bridge 和 IC直接集成BTC的区别；

• ThorChain 和 IC直接集成BTC的区别；

• Cosmos IBC 和 IC直接集成BTC的区别；

• Axelar Network 和 IC直接集成BTC的区别；

• LayerZero 和 IC直接集成BTC的区别；

• Chainlink CCIP 和 IC直接集成BTC的区别；

• Algorand State Proofs 和 IC 跨链集成BTC的区别；

• 04 结语
  

01

IC与BTC直接集成功能简述

IC通过专有密码学技术Chain Key、Threshold ECDSA加密技术协议和一套特殊检索机制，完成IC与BTC的直接集成，使IC智能合约可以直接持有真实BTC，带来创新功能和用例。

具体的实现方式如下图所示，在网络层中，实现了一个随机连接BTC网络中的8个节点的BTC适配器，将BTC区块拉入到IC网络中，并根据区块中所包含的交易输入和输出更新所有的UTXO集，以提供BTC链的最新状态。

而BTC系统组件（Bitcoin Component）和BTC适配器（Bitcoin Adapter）跨ICP协议栈（共识层、消息路由层、执行层）协作为持有资产的IC智能合约提供验证区块和输出检索UTXO的能力。

而使IC智能合约能够接受和输出BTC的一个关键杀手锏是门限ECDSA协议，它是一种对ECDSA签名算法的扩展，门限ECDSA协议将资产IC智能合约绑定的公钥的私钥碎片分发给专有签名子网的所有节点中进行秘密共享，并通过门限加密学创建多方计算签名的方式来提供更高级别的安全性。

简单来说，持有资产IC智能合约关联公钥的私钥管理权下方给专有签名子网的所有节点，不是单方面的由智能合约或单个节点管理，当资产合约要向外输出BTC交易时，需要该子网中的阈值（2/3）数量的节点一起协作才能创建一个完整的ECDSA签名，来签署交易。

在本次由DFINITY主办的Supernova全球黑客松中，荣获联合总冠军的Spinner Cash目前正在依托IC与BTC的直接功能以及Zero Knowledge Proof技术来支持BTC的隐私转账，以保证金融隐私性。

限于文章篇幅，本简述仅引用BTC集成方案中部分内容，对于想要了解更多全面有关于BTC集成的小伙伴们可以通过下方链接查阅：

• IC与BTC集成的意义：为什么说ICP会是多链之间互联互通的枢纽

• 门限ECDSA签名：门限ECDSA：使ICP成为多链枢纽的关键杀手锏

• IC与BTC集成架构：

  https://wiki.internetcomputer.org/wiki/Bitcoin_integration

02

IC与BTC直接集成已有元素和产品的区别

IC子网类似比特币的完整节点或轻量级节点？

IC子网在很多方面都像一个BTC节点，因为它连接到其他BTC节点，同步比特币区块链状态，向比特币节点发送交易，并验证区块和交易。但是，它不为其他节点提供块，因为IC不保留所有块，而只保留提取的UTXO。

链数据和UTXO存储区别？

IC单个子网计划能存储350+GB的区块链数据，而一个比特币节点想拥有这个量级的存储体积花费很昂贵。目前IC介于全节点和轻节点之间，还不能存储所有350+GB的比特币状态。子网确实会存储一些最近的区块，以支持检测BTC分叉和计算不同确认进程中的UTXO集。IC主网会使用这些块来计算UTXO集，然后丢弃过时的块以节省空间。UTXO集占用的空间相对较小(~15GiB)，约16GB。

像一个完整节点一样运行并不是IC子网需要服务的目的。IC子网服务的目的在于确保IC和BTC网络同步、传输和验证网络间交易及状态的安全性和准确性。

Lightning Network和IC上BTC智能合约的不同？

闪电网络实现了在离线环境下提供比特币交易的方式，在支付通道打开后，参与方可离线发生任意数量的交易，而无须广播到比特币的网络上，从而大大提高了交易速度，减轻了比特币网络的压力。当支付通道关闭后，将交易的最终版本广播到网络中，从而减小总的交易体积。

Lightning network为账外交易提供双向支付通道。IC上的比特币智能合约为比特币提供任意的智能合约逻辑，用户可以与之交互。

IC上的BTC智能合约没有在Lightning Network上常见的缺点如欺诈和强制关闭或建立“中心”的风险，这些风险对组建大量交易通道的端点产生不利影响(其失败可能会影响整个网络)。

03

IC与其他跨链集成BTC方案区别

在新的生态系统即新链中访问源区块链需要一种可靠的方法来验证源区块链在新环境中的“状态”(帐户余额和交易的快照)。目前市场上缺乏这种无需信任的基础设施，因此人们转向可信的中介机构，如集中式的跨链桥桥梁和验证器网络，来处理他们的资产。Layer1区块链共同承担降低信任阈值的责任，以保护链上价值。

以下是我们整理出来的对比表格：

支持BTC集成的跨链方案

Avalanche Bridge 和 IC直接集成BTC的区别

通过Avalanche跨链桥，Avalanche上的智能合约仍然不能原生地持有比特币。他们必须通过桥才能访问比特币。这与IC形成了鲜明的对比，IC可以将原生比特币放入canister中，意味着一个canister可以直接保存比特币地址的私钥。

但是IC canister直接与BTC交易的价格非常昂贵，因此DFINITY正在构建一个包装的比特币账本，让canister可以用IC上包装的比特币进行交易，费用和完成时间要低得多。这与Avalanche类似，在通过桥传输BTC后，智能合约可以与包装好的BTC进行交易，以构建DeFi应用程序。如果不想使用Ledger，canister可以直接装BTC。

在实现方面，可以通过移除控制器使IC包装的比特币Ledger像任何其他canister一样无需信任。它继承了IC主网的安全特性，可以方便地运行在分散的、节点数量较多的子网上。相比之下，新的雪崩桥(Avalanche bridge)引入了大量额外的复杂性，包括管理员和Intel SGX，后者在技术上是“脱链”实体，越复杂就意味着黑客攻击和漏洞的机会越多。雪崩桥的验证机制需要4个守卫中的3个同意。监狱长是“受信任”的操作员，即Ava Labs、Halborn、BwareLabs和Avascan。这可能引发桥的单点故障。在IC上，包装好的比特币账本运行在Just Another Subnet上，该子网由世界各地的节点提供商运营。

在Avalanche上，桥的UI托管在Cloudflare上。在IC上，NNS UI托管在IC网络上。包装好的比特币Ledger一旦完成，也可能具有直接托管在区块链上的UI。

ThorChain 和 IC直接集成BTC的区别

ThorChain也通过阈值签名方案启用原生资产金库，使用Cosmos Tendermint和他们的原生代币来确保链的安全，而IC除了门限阈值签名以外还应用了独特的chainkey技术，在不同canister之间通过共享私钥确保安全性。

ThorChain使用的是GG18阈值ECDSA，不如IC的门限阈值签名技术。除此之外，

ThorChain协议的缺点包括：

• 1. 它假设网络间会实现同步通信

• 2. 只要一个副本停止工作，ThorChain连接一条链的通道就会停止工作。

IC的运行连续性和机制安全性比ThorChain更好。

其他跨链方案

目前暂不支持BTC集成的五个方案：Cosmos IBC、LayerZero、Algorand State Proofs、Chainlink CCIP和Axelar Network

Cosmos IBC 和 IC 跨链集成BTC的区别

Cosmos IBC建立在Tendermint上，需要使用中继链和Hub等配合完成，在不同链上部署轻节点记录区块头。

IC与BTC集成，首先不依赖于Tendermint环境，其次不需要中继链和轻节点，速度更快，费用更便宜。

Axelar Network 和 IC 跨链集成BTC的区别

Axelar Network的实现方式是通过搭建一整条有共识机制的中继链来支持跨链通讯，好处在于安全性强，但缺点在于跨链速度慢，费用成本高。

IC与BTC集成，能在保证安全性的基础上，极大程度地加快跨链速度，降低费用成本。

LayerZero 和 IC 跨链集成BTC的区别

LayerZero与Axelar Network不同，以源链和目标链上的智能合约为端点，只使用中继层和预言机的配对来进行验证，好处在于简单易用和便宜高效，但是缺点在于安全性仰赖中继层和预言机，并且需要在目标链上建立智能合约以供通信。

IC目前已经支持与BTC集成，能在便宜高效的基础上，极大程度地提升安全性。

Chainlink CCIP 和 IC 跨链集成BTC的区别

Chainlink CCIP的实现方式是通过大量的安全节点和预言机的配合组建可编程跨链桥，实现多链跨链集成方案，好处在于安全性的保障，但缺点在于较慢的速度和较高的成本。

IC与BTC集成，能在保证安全性的基础上，极大程度地加快跨链速度，降低费用成本。

Algorand State Proofs 和 IC 跨链集成BTC的区别

Algorand State Proofs是一种新的互操作性标准，将无信任交互扩展到区块链的原生生态系统之外，可以安全地将区块链连接到外部世界，而无需信任一个中介。通过轻客户端(跟踪区块链状态的高效软件)，ASP提供了一个简单、无需信任的界面，以构建受多个区块链事件制约的强大应用程序。由于其轻量级、可移植的特性，可以降低成本，但是问题在于ASP目前适用于PoS链，不确定未来与BTC集成的可能性。

IC已经能够具备和BTC成功集成的能力，并且未来会拓展到更多链。

04

结语

通过比较，我们能发现，IC集成BTC功能不仅能支持跨链资产的原生性，在安全性、可拓展性、可组合性和速度方面都有亮眼表现，关于直接交易原生BTC或ETH带来的高Gas Fee问题，IC也考虑了使用wrapped coin方式，建立了包装比特币的canister、ledger和subnet（类似L2的方式），但和L2不同的是，这套方式是原生建立在IC区块链中。

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