读懂跨链技术未来可能性：存在哪些机遇及进展

原文题目：《马上 2023 年，跨链还有哪些可能性》

原文作者：hzw

交叉链技术似乎总是争议不断，但不断被提及的技术。特别是，每当交叉链桥被盗时，就引发了关于交叉链技术的争议。另一方面，随着IBC、LayerZero等技术的成熟，社区对连锁间未来的期待也将停止。

那么，这是一个横跨链条的终极游戏吗Well，

This is not the end。it is not even the beginning of the end。but it is、perhaps和the end of the beginning。

交叉链值得注意的是，2022年近几个月来取得了很多新进展。最近邀请了几次跨链共享机会，记录了对跨链技术和动向的观察和思考。

一、跨链技术的层次概述1.通过分层理解交叉链之前，有必要再次研究交叉链的具体问题。当谈到交叉链时，其背后的具体本质是什么用最近流行的话来说，用“第一性原理”理解交叉链的方法

如果区块链最核心或与其他技术最不同的特征是信任化，即信息可以在链中不信任和验证，则链间链是在链间验证原始链中信息的方法。传递的信息包括广义上的交易和该交易的有效性证明(通常是Merkle Proof)。

因此，基于链中可验证的信息，区块链可以构建资产转移交易等基本类型的应用程序。验证后，您还可以根据相交链信息构建相交链应用程序，例如使用最常用的lock mint(源链锁定后发布到大象链)方法在链之间传输token。

因此，根据“跨链”技术或项目解决的问题，可以在通信层和应用层进行分类。

2.交叉链技术分类

通信层

先看通信层。一条链中的信息如何被另一条链确认根据认证者的不同，主要可以分为外部认证、本地认证、基本认证

外部认证：链间信息由外部证人(也称为公证人、网关等)验证有效性。这种方法通常可以更快地连接各种异构链。因为证人只需要在每个链条上读写信息。但是，因为链间信息的有效性取决于证人，例如交易信息是否真的在源链上得到了确认。大卫亚设，Northern Exposure(美国电视新闻)换句话说，整个链条的安全取决于证人诚实的家庭。

本地验证：如果不依赖外部证人，用户可以观察直接链的交易情况，并通过对方和HTLC等技术手段进行交换的交易。通过这种方式，可以避免信任第三方的证人，在异构链上快速进行链间传输，但缺点是，更复杂的应用程序(如通用消息传递、智能合同调用等)更难实现。

基本验证：从区块链本身独立验证跨链信息的合法性。通常实现为集成不同区块链的轻量级客户端，使区块链能够跟踪、获取、验证不同区块链中的信息，并在链间传输、释放令牌等行为。异构链的模型很多，为了简化设计和实现，需要更多的跨链标准，如IBC跨链协议等。这种交叉链技术是最安全的，因为不需要添加额外的信任假设。但是开发工作量也更大

应用层

仅基础通信层是不够的，需要构建面向用户的应用程序。基于经过基本验证的跨链信息，可以构建理论上不需要事务一致性的跨链应用程序。但是最常见的应该还是横跨链条的托肯转移等基本交易形式。因此，问题主要是如何解决跨链流动性的传递。这些问题的解决方法可以通过交易类型(中央对手、OTC/P2P、自动交换(Swap))来划分。

中央对方：通常“官方跨链桥”会使用这种方式很多，并按官方指定的地址承担交换工作。以上提到的lock mint的形式。例如，当用户从源链开始相交链时，将token锁定到地址，并从该地址将Token铸造到大象链。

OTC/P2P:除了正式承担兑换责任外，交易方可以是第三方做市商或其他用户等。例如，当用户发布跨链转账的流动性时，跨链做市商将收到此报价，并在大象链上为用户确保流动性。

自动交换(Swap):除了用户之间的交易外，交易对手还可以是自动交换协议。例如，这可以是自动交换协议，用户在源链的AMM上进行替换后，由协议在大象链上进行替换。

流动性集合：与此链的流动性集合协议(如1inch)一样，聚合这些不同的跨链流动性，提供跨链流动性集合应用程序。为用户提供流动性最佳/报价最佳/成本最低的交叉链转移渠道。

二、交叉链的可能性是什么

1.基本轻量化是IBC协议被认为是跨链的黄金标准，但异构链的实现可能存在一些实际困难。例如，Etherfang在默认情况下验证Tendermint的块标题时，签名等计算可能会超过gas限制。

从中继器到预言机

IBC协议的正常运行需要中继器角色。部分“反直觉”是，这个中继器可以中心化，但不需要信任。因为传递的信息可以由大象链独立验证，中继器不能像外部认证一样通过操纵消息来实现窃取用户资金的恶行。中继器类似于internet协议的物理层，负责连接其他网络和传输信息。

IBC协议的安全性不依赖中继器，但为了使IBC正常工作，需要一个或多个工作的中继器来确保整个协议的激活。

但是中继器的主要任务是观察源链信息并提交给大象链。也就是说，完成信息传递过程。那么，这个过程可以通过预言机实现。也就是预测器从“链下到链上”到“链上”的信息传输。

这也可能是很多预言机项目(如Chainlink CCIP[1]、SupraOracle等)正朝着跨链方向发展的原因之一。

从预言机到特埃

那么，具体哪些可以传递到预言机呢莱尔泽罗是个好例子。这是通过预言机进行的IBC协议的共识状态验证。也就是说，不需要根据最新验证器等不断变化的情况不断更新和验证块头，需要时通过预测器查询和验证所需信息。(阿尔伯特爱因斯坦)。

LayerZero将轻型客户端的部分工作交给预测器[2]

这样可以大大降低链验证成本，但以前在链间传递信息的中继器(relayer)只需要传递链间交易及其证明。因此，LayerZero可以快速连接多个EVM链。但是引入了第三方预言机这一额外的安全假设(要确保信任预测机不勾结，不作恶)，降低了一定的系统安全性。其他可能的实施还包括使用Substrate的“主要预测器”off-chain workers传递[3]。

因此，为了降低对预言器的信任，还有一种方法可以通过其他技术手段改善块头同步。例如，LCP网络使用可信执行环境(TEE)验证了链间事务[4]。

从Merkle proof到ZK proof

除了解决信息传递的方法外，最近还对如何组织信息(包括信息证明)本身进行了利用知识证明技术的探索。在本文开始时，交叉链核心将传达的有关交叉链定义的信息之一是“交易有效性证明”(validity proof)。目前，交叉链实现通常利用Merkle proof。

另一个主要的有效性证明是ZK Proof，相当于当前火热的零知识证明技术。最近零知识证明等技术的发展也将使基于零知识证明的跨链桥梁(ZK Bridge)在理论[5]中逐渐成为可能。

通过生成零知识证明，上述以太网端可用于解决签名成本问题，如Ed25519。例如，Electron Labs通过实施ZK SNARKs的证明，验证了基于Tendermint链的签名的合法性[6]，从而避免在智能合同中进行与签名相关的高成本计算。

用无知证明在以太坊实现IBC的设计[6]

目前正在开发ZK跨链网桥的其他团队和项目包括Succinct Labs、zkbridge[7]、Polymer[8]和Mina[9]。

当前部分基于零知识证明的交叉链设计[7]

2.更好的开发支持(一般信息、智能合同调用)通过这些基本的跨链协议，可以更好地支持一般信息的传递，包括智能合同调用等。因此，很多项目已经通过附加包装、提供SDK等方式帮助应用程序开发人员开发多链、全链(omni chain)应用程序。

其中包括IBC Interchain Account[10]、Multichain anycall和Celer IM。此外，基于这些基本的跨链协议，还可以开发更熟悉的封装中间件(如Spanning Labs等)，以支持多链部署、跨链支付应用程序的开发。也就是说，过去应用层需要关注的token是如何将连锁间移动等放下中间件或底层的。

3.应用层流动性可以基于链基础、中间件等，对应用层流动性进行更具创新性的设计。例如最近提出的SLAM[11](共享流动性的AMM)，通过枢纽链协调各个“卫星链”的流动性。基于链间协议，可以在每个链上执行流动性移动、结算等管理功能。

DAMM，DAMM设计和差异[11]

4.“反作用”在协议层中

改善共识

第一个影响在于区块链共识。

由于应用程序链交叉链设计，许多应用程序链在开始设计时可能不足以进行自我安全维护。因此，为了保证小网络的安全性，需要特定的跨链验证方法。例如COSOS链间安全，POLKADA的中继链并行链设计等。

除了该子链围绕主链的单向交叉链验证方法外，还可能存在最近提出的网格安全性[12](网格安全性)，即网络之间的交叉链验证。因为想法还早，具体的设计和实现还有待观察。

网面安全性范例[12]

对MEV的影响

另一个对MEV(可提取的最大值)影响很大的设计。单链MEV的产业规模已经很大了。根据Chorus One统计[13]，截至2022年10月，以太已经积累了超过10亿美元的MEV。

跨链协议设计考虑到了对MEV的设计，因此可能会影响当前的MEV模式。Kosmos 2.0白皮书[14]、Zenith[15]等街区空间市场化。例如，链间排程器可让您：

链间安全(共享安全)消费者链提供块空间

用户可以通过购买锁定连锁间的套利、结算机会等

最后，目前区块链行业对技术创新的主要关注点是以太网的ZK、AA、MEV等，但跨链协议最近的BUIDL期待着在轻量化基本协议、更完善的开发支持、流动性应用创新、对协议层的反应等方面取得许多新进展。但是，由于技术进展快，项目多，本文的这篇小总结难免有遗漏和错误，欢迎联系讨论！对进展感兴趣。最近交叉链最近几次分享了链的各种技术和动态观察和观察。

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