区块链中的跨链技术
在区块链所面临的诸多问题中，区块链之间互通性极大程度的限制了区块链的应用空间。不论对于公有链仍是私有链来看，跨链技术就是实现价值互联网的关键，它是把区块链从分散的孤岛中拯救出来的良药，是区块链向外拓展和链接的桥梁。html
目前主流的跨链技术包括：
算法
一、公证人机制（Notary schemes）安全
二、侧链/中继（Sidechains/relays）网络
三、哈希锁定（Hash-locking）架构
四、分布式私钥控制（Distributed private key control）app
列表进行了比较：分布式
上表列出了各类跨链技术的基本区别，早期跨链技术包括以瑞波和BTC Relay为表明，它们更多关注的是资产转移；现有跨链技术以Polkadot和Cosmos为表明更多关注的是跨链基础设施；新出现的FUSION实现了多币种智能合约，是一种颇有应用价值的公有链，在其上能够产生丰富的的跨链金融应用。ide
1.公证技术：瑞波Interledger协议
早在2012年，瑞波实验室提出 Interledger协议旨在链接不一样帐本并实现它们之间的协同。Interledger协议适用于全部记帐系统、可以包容全部记帐系统的差别性，该协议的目标是要打造全球统一支付标准，建立统一的网络金融传输的协议。性能
Interledger协议使两个不一样的记帐系统能够经过第三方“链接器”或“验证器”互相自由地传输货币。记帐系统无需信任“链接器”，由于该协议采用密码算法用链接器为这两个记帐系统建立资金托管，当全部参与方对交易达成共识时，即可相互交易。该协议移除了交易参与者所需的信任，链接器不会丢失或窃取资金，这意味着，这种交易无需获得法律合同的保护和过多的审核，大大下降了门槛。同时，只有参与其中的记帐系统才能够跟踪交易，交易的详情可隐藏起来，“验证器”是经过加密算法来运行，所以不会直接看到交易的详情。理论上，该协议能够兼容任何在线记帐系统，而银行现有的记帐系统只需小小的改变就能使用该协议。从而使银行之间能够无需中央对手方或代理银行就可直接交易。区块链
2.侧链技术：BTC Relay
侧链是以锚定某种原链上的代币为基础的新型区块链，正如美金锚定到黄金。侧链是链接各类链，其它区块链则能够独立存在。可是，如今侧链很难作到在其上创建跨链智能合约，因此很难实现各类金融功能，这正是现有区块链在股票、债券、衍生品等领域还没有取得进展的缘由。
BTC Relay是在以太坊基金会支持之下诞生并成长起来的，它被认为是区块链上的第一个侧链。BTC Relay把以太坊网络与比特币网络经过使用以太坊的智能合约链接起来，可使用户在以太坊上验证比特币交易。它经过以太坊智能合约建立一种小型版本的比特币区块链，但智能合约须要获取比特币网络数据，这还比较难实现去中心化。BTC Relay进行了跨区块链通讯的有意义的尝试，打开了不一样区块链交流的通道。
3.中继技术：Polkadot和COSMOS
Polkadot
Polkadot是由原以太坊主要核心开发者推出的公有链。它旨在解决当今两大阻止区块链技术传播和接受的难题：即时拓展性和延伸性。Polkadot计划将私有链/联盟链融入到公有链的共识网络中，同时又能保有私有链/联盟链的原有的数据隐私和许可以使用的特性。它能够将多个区块链互相链接。
在Polkadot看来，其它区块链都是平行链，Polkadot为经过中继链（relay-chain）技术可以将原有链上的代币转入相似多重签名控制的原链地址中，对其进行暂时锁定，在中继链上的交易结果将由这些签名人投票决定其是否生效。它还引入了钓鱼人角色对交易进行举报监督。经过Polkadot能够将比特币、以太币等都连接到Polkadot上，从而实现跨链通讯。
Polkadot目前仍是以以太坊为主，实现其与私链的互连，并以其余公有链网络为升级目标，最终让以太坊直接与任何链进行通信。
COSMOS
Cosmos是tendermint团队推出的一个支持跨链交互的异构网络。Cosmos采用的Tendermint共识算法，是一个相似实用拜占庭容错共识引擎，具备高性能、一致性等特色，并且在其严格的分叉责任制保证下，可以防止怀有恶意的参与者作出不当操做。
Cosmos上的第一个空间叫作"Cosmos Hub"。Cosmos Hub中心是一种多资产权益证实加密货币网络，它经过简单的管理机制来实现网络的改动与更新，还能够经过链接其余空间来实现扩展。
Cosmos 网络的中心及各个空间能够经过区块链间通讯（IBC）协议进行沟通，这种协议是针对区块链网络的，相似UDP或TCP网络协议。 代币能够安全快速地从一个空间传递到另外一个空间，二者之间无需体现汇兑流动性。相反，空间内部全部代币的转移都会经过Cosmos 中心，它会记录每一个空间所持有的代币总量。这个中心会将每一个空间与其余故障空间隔离开。由于每一个人均可以将新空间链接到Cosmos中心，因此Cosmos也能够兼容将来新的区块链。
这一架构解决了当今区块链领域面临的许多问题，包括应用程序互操做性、可扩展性、以及无缝更新性。好比，从 Bitcoind、Go-Ethereum、ZCash或其余区块链系统中衍生出来的空间，均可以接入Cosmos中心。这些空间容许Cosmos实现无限扩展，从而知足全球交易的需求。
4.哈希锁定技术：Lighting network
Lightning network闪电网络提供了一个可扩展的bitcoin微支付通道网络，它极大提高了比特币网络链外的交易处理能力。交易双方若在区块链上预先设有支付通道，就能够屡次、高频、双向地实现快速确认的微支付；双方若无直接的点对点支付通道，只要网络中存在一条连通双方的、由多个支付通道构成的支付路径，闪电网络也能够利用这条支付路径实现资金在双方之间的可靠转移。 闪电网络的关键技术是HTLC哈希锁定技术，基本原理以下：Alice和Bob能够达成这样一个协议：协议将锁定Alice的0.1 BTC，在时刻T到来以前（T以将来的某个区块链高度表述），若是Bob可以向Alice出示一个适当的R（称为秘密），使得R的哈希值等于事先约定的值H(R)，Bob就能得到这0.1 BTC；若是直到时刻T过去Bob仍然未能提供一个正确的R，这0.1 BTC将自动解冻并归还Alice。
闪电网络并不试图解决单次支付的问题，其假设是单次支付的金额足够小，即便一方违约另外一方的损失也很是小，风险能够承受。所以使用时必须注意“微支付”这个前提。
5.分布式私钥控制技术WanChain
WanChain万维链也支持主流公有链间的跨链交易，但首先须要完成在万维链上的注册，确保万维链可以对该链进行惟一识别。对于跨链交易，万维链利用多方计算和门限密钥共享方案。当一种未注册资产由原有链转移到万维链上时,万维链节点会使用一个基于协议的内置资产模板,根据跨链交易信息部署新的智能合约建立新的资产。当一种已注册资产由原有链转移到万维链上时,万维链节点会为用户在已有合约中发放相应等值代币,确保了原有链资产在万维链上仍然能够相互交易流通。
万维链经过分布式的方式完成不一样区块链帐本的链接及价值交换。它采用通用的跨链协议以及记录跨链交易、链内交易的分布式帐本，公有链、私有链仍是联盟链，均能接入万维链，实现不一样区块链帐本的链接及资产的跨帐本转移。
可是，实现各类链映射到一条链上只是完成了第一步，若是上面的智能合约仍是像如今的仅为交易触发，智能合约没办法实现分布式运算和多触发机制，那多币种智能合约能实现仍然是至关有限的功能。
FUSION
各类加密资产能够经过分布式私钥生成与控制技术被映射到FUSION公有链上。多种被映射的加密资产能够在其公有链上进行自由交互。实现和解除分布式控制权管理的操做称为：锁入（Lock-in）和解锁（Lock-out）。锁入是对全部经过密钥控制的数字资产实现分布式控制权管理和资产映射的过程。解锁是锁入的逆向操做，将数字资产的控制权交还给全部者。
因为各类资产映射到FUISON上，其原链上的功能丧失了，其主要属性是金融价值。因此FUSION要作的是价值互联网时代的金融，即加密金融。之因此叫加密金融是由于，各类加密金融的资产都是由私钥控制的。
FUSION (fusion.org)协议支持各类代币之间的价值转移的同时，在并行运算和多触发机制方面进行了极大的革新，从而实现了高效率的、面向多币种和多种触发机制的加强型智能合约。
FUSION经过多层共识机制和记帐节点分组，实现了必定的并行计算。多层机制使合约计算与计算结果的记帐分步完成，记帐节点分组使不一样的智能合约由不一样的记帐节点分组完成。
FUSION想要作的加密金融合约还必须有多种触发机制才能完成完整的金融功能。针对这一问题，FUSION引入了“先知”的功能。虽然这一功能已经被屡次提出，但一直没有很好的实现手段，这是因为智能合约每次加载至关浪费资源，也不现实。FUSION创造性的使用了“Calling list”机制将各类触发条件与智能合约分开储备，记帐节点只要加载触发条件的列表便可，被触发时才加载智能合约，这使各类交易触发、时间触发和事件触发（包括链外数据触发）能够写到触发列表里。
价值互联网如何可以称为“网”，而不是一组平行线，就须要各类跨链技术。但跨链交易只是对跨链最粗浅的要求，多币种合约才是跨链的本质。另外，跨链使各类原链上的代币被转化为金融资产，而产生加密金融应用。可是要实现完事的金融功能，还须要对智能合约进行加强，并使用并行计算提升智能合约的效率，从而使加密金融可以完成完整的金融功能，这是跨链技术的将来方向。
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