一文分清侧链和跨链

跨链是一个复杂的过程，既需要对链中节点要有单独的验证能力，也需要去中心化的输入，更需要对链外世界的信息进行获取和验证。

在上一期涨知识的文章中，我们了解了侧链相关知识。这一期，我们一起来了解一下跨链及其实现方式，并且解答上一期留下来的几个问题：跨链和侧链是什么关系？闪电网络属于侧链吗？

什么是跨链？

在当前的区块链领域，个链都是一个个独立的、垂直的封闭系统，各个区块链项目在互相割裂的环境中发展。虽然区块链声称去中心化，但是如今不同链上资产的转移却需要通过一种中心化的方式来实现——交易所。

但是随着区块链行业的不断发展，公链项目不断增多，业务场景越来越复杂，链与链之间互联互通的需求越来越强烈，跨链技术相应产生。

跨链的本质是如何将A链上的消息M安全可信地转移到B链上，并在B链上产生预期效果。简单来说，跨链就是通过一种协议，实现信息和价值从一条链到另外一条链传递和交互的一种技术， 我们可以将跨链技术理解为联通不同区块链之间的纽带。

而根据这些链上资产的交换方式的不同，我们可以将跨链分为两种：链与链之间的资产发生了互换和链与链之间的资产发生了转移。

而根据其具体的实现的方式不同，又可以将跨链分分为哈希锁定，公证人机制，侧链/中继链三种形式。

跨链划分

哈希锁定

链与链之间的资产发生了互换，这意味着两条链之间的资产所有权发生了转移，这种形态典型的例子为哈希锁定（Hash-locking）。

哈希时间锁定合约（HTLC）最早出现在比特币的闪电网络中，是一种链下资产交易方式。（哈希时间锁定合约包括哈希锁定和时间锁定，哈希锁定将发起方的交易代币进行锁定，时间锁定让接收方在某个约定的时刻前生成支付的密码学证明）通过链下交易，链与链之间的资产发生互换，交易结束后，将这一交易广播到主链上，以节约主链上区块交易确认的时间，提高交易速度。

我们在之前的文章中讲解过闪电网络原理等相关知识（点此跳转，了解哈希锁定），在此不再赘述。

但是哈希锁定机制下，链下的交易对主链存在一种依赖关系，且虽然哈希锁定能够支持跨链资产交换，但却无法实现跨链资产的转移，更无法实现跨链合约，所以应用场景比较受限。

而公证人模式和侧链/中继链模式均能支持跨链资产交换及转移，跨链合约和资产抵押。

公证人机制

两条相互独立的公链要达成资产的转移，通常需要一个中间人的角色。根据这个中间人职能的不同，我们可以进一步将其划分。

如果中间人执行的是数据收集，交易确认，验证的功能，也就是相当于公证人的角色，我们就称之为公证人机制。

而这个公证人既可以由一个人/机构担任，也可以由一群人/机构担任，根据公证人数量的不同，我们可以将其划分为单签名公证人机制，多签名公证人机制，和分布式签名公证人机制。

单签名和多签名机制都相对中心化，而分布式签名公证人机制将基于密码学生成的密钥分布在不同的公证人手中，从而提高了交易的安全性和实现去中心化。

公证人机制可以实现双向的跨链交易，但由于公证人是一个第三方的相对中心化的节点，因此它的可信任程度及安全程度，是一个不得不考虑的内容。

如果这个中间人只执行数据传递的功能，那就属于侧链 / 中继链（Sidechains / Relays）。

侧链和中继链

侧链主要解决主链的可拓展性问题，技术基础是双向锚定技术（Two-way Peg），侧和主之分是相对而言的。通过侧链，用户可以在主链的基础上，在侧链上添加交易隐私保护技术、智能合约等新功能，这些新功能可以充分利用主链网络的特性，提高交易速度，而不会给主链造成负担。

而中继链相当于公证人机制和侧链机制的融合和扩展——如侧链和主链之间进行价值和信息的交换时，中继链就相当于他们之间交流的通道。通过多签的方式，中继链将主链上交易的资产冻结，同时在侧链上进行锚定和释放对应价值的侧链资产，最终通过多重签名共同投票来决定交易是否有效。

如今，跨链项目已经有 Cosmos、Polkadot、Fusion等很多的实际应用。可以说，跨链促使区块链形成一个真正的网，而不再是独立，封闭的个链。