一文了解跨链的有关技术性归类和汇总_以太坊

一文了解跨链的有关技术性归类和汇总

近期看了看跨链有关的新项目，汇总一下跨链的有关技术性。说白了“跨链”，一条链上的“跨链”词义能在此外链上恰当实行。现阶段跨链新项目关键完成在一个链上的财产投射到此外一条链上。从技术性角度观察，本人觉得现阶段跨链技术性关键有三种：HTLC，跨链桥（根据共识）和跨链桥（根据轻客户端）。有关的技术性及其项目工作总结如下图：

1.HTLC（Hash Time Lock Contract）

HTLC基本原理非常简单：

假如Alice和Tom中间想互换财产，Alice先建立HTLC，Tom然后建立具备一样Hash的HTLC。简易的说，Tom和Alice建立了具备一样密匙的“锁”，锁定分别财产。当Alice用密匙开启Tom的财产时，Tom用一样的密匙能够开启Alice的财产。自然，Tom和Alice都必须确定财产和锁的時间。

根据HTLC完成跨链，简易而且确保了交易彼此的原子操作，可是规定两根链都适用智能合约，限制了2个交易方而且互换的财产不可缺少。实际上，为了更好地确保交易彼此合理交易，交易彼此必须附加的沟通渠道事先达到共识。

2.跨链桥 ： 根据共识

根据别的共识的跨链桥逻辑性上比较好完成，由共识确定一个链上的事情，并在此外一条链上实行。全部桥的安全系数在于共识的高低。共识，除开传统定义的共识体制（BFT，PoS这些）外，还包含多方面测算（MPC）和多签。

3.跨链桥 ：根据轻客户端

为了更好地在一条链上能认证此外一条链上的信息，在这里条链上“运作”此外一条链的轻客户端。一般轻客户端全是根据SPV（Simple Payment Verification）协议书。SPV源于BTC，关键用在PoW共识的链中。Celo和Harmony也对于自身链的共识优化算法完成了轻客户端。单纯的PoS共识的链较为难完成轻客户端，由于共识依靠Staking，而Staking由交易构成。为了更好地完成轻客户端，穷举法Staking交易不实际。

跨链桥的2个链相互之间根据轻客户端认证另一方链的情况。这类跨链桥依靠Relay（无线中继），立即同歩链的区块头信息。由于要同歩区块头，必须以下的一些要素：

1.同歩次数和花费：在此外一条链上储存区块头信息必须花费。尤其是tps较为高的链，区块比较多。

2.确定碳链及其区块确定：依据链的共识，根据区块头信息明确碳链。以PoW的链为例子，区块确定一般通过事后区块数量确定。

提升同歩花费有几种构思：1/ 任意挑戰（NiPoPOW，FlyClient）2/ zk-SNARK （包含recursive zk-SNARK）。选一些典型性详细介绍：

BTCRelay

选用传统式的SPV轻客户端的完成方法完成从BTC到ETH的跨链。显而易见为了更好地同歩BTC的区块头，在ETH耗费Gas。在以太币Gas price较为高的状况下，同歩花费较为高。

FlyClient

FlyClient选用任意挑戰和MMR（Merkle Mountain Range)的技术性，减少轻客户端同歩区块的数量。任意挑戰的目地是在一定范畴的区块并不一定所有 同歩到链上，随机抽取一些区块同歩。为了更好地在链上能认证沒有提取到的区块，全部的区块信息根据MMR机构在一起。MMR是一种变异的Merkle树，适用增加连接点的情景。MMR，相对性于一般二叉的Merkle树，具备升级叶子结点成本小的特性。

zkRelay

zkRelay也试着减少链上轻客户端同歩区块的花费。和FlyClient不一样，zkRelay选用的是zk-SNARK证实。将一段范畴内的区块实效性，根据将链下证实递交到链上，链上只必须查验证实是不是合理。

Celo

Celo是个有趣的新项目。Celo新项目自身和跨链没什么关联，可是给轻客户端给予了一些新理念。为了更好地完成更轻客户端，Celo选用递归算法零知识证明技术性，将区块头的联接信息开展递归算法证实。一个证实就能证实从创世者区块到当今区块的合理合法。一个轻节点，只必须同歩全新的证实就能明确全部区块的实效性。

Summa (Stateless SPV)

以上的新项目，还全是在减少轻客户端链上同歩成本层面做提升。Summa给予了一个全新升级的构思：

摘录自Summa详细介绍的PPT。Summa新项目观查到一个有意思的客观事实：一条链的区块头在此外一条链上同歩了，可是许多区块有可能是消耗的。缘故是并沒有必须证实的交易在这种区块中。Summa假定了一种“Ecnomic“安全性的作法：证实一个交易在一个区块中，而且区块后有多个区块确定。Summa觉得在仿冒的区块后持续出块是一个十分不经济发展的作法，有那样的算率应当去测算真真正正的区块。应用这类方法，在链上不用储存轻节点信息，只必须在一个交易必须证实时给予相对应区块及其确定区块的证实就可以。那样的方法也称之为Stateless SPV（无状态SPV）。自然这类经济发展安全性假定必须反复推敲，特别是在难度系数较低的状况下，仿冒区块及其确定区块相对性较为非常容易。

Xclaim

对于传统式的沒有链上计算水平的链，不太可能在链上完成别的链的轻客户端。换句话说，假如仅仅根据链上轻客户端的方法，在这种链上只有完成单边的跨链。为了更好地在这种链上也完成双重跨链，Xclaim在引进质押人物角色的状况下完成财产双重投射。Xclaim在毕业论文中明确提出了三种实际操作：issue（发售），swap（互换），redeem（赎出）。以issue和redeem为例子，看一下质押人物角色的功效：

绝大多数链都适用转帐作用。质押者做为中介人，在此外一条链（适用智能合约）有质押的状况下，接纳别人的资产的转帐。转帐发动者，能够根据轻客户端认证的方法在此外链上证实交易合理合法。在此外一条链上，认证合理合法的跨链交易后，开展转帐。

在一条链上明确提出burn实际操作后，质押者观查到后，积极先进行转帐。并在转帐取得成功后，向此外一条链上的智能合约给予交易证实“赎出”资产。简易的说，在两根链只需有一条适用智能合约的基本上，根据质押者人物角色，能够进行双重跨链的实际操作。直接原因便是链上的转帐交易可以被确定认证。

跨链是个繁杂的话题讨论。根据别的共识完成跨链相对性简易实际。HTLC能完成交易彼此的原子操作，可是限制交易为双方，并且为了更好地给予交易的高效率必须交易彼此事先沟通交流。根据在链上完成轻客户端认证别的链的情况是一直探寻的方位。针对PoW链，链上完成轻客户端必须考虑到区块头同歩成本费及其碳链确定逻辑性。

1.HTLC（Hash Time Lock Contract）

2.跨链桥 ： 根据共识

3.跨链桥 ：根据轻客户端

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