跨链:让价值互联网成为可能

NULS Sakura 2018-09-18 22:48:27  阅读 -评论 0

(农舍,梵高)

作者:蓝狐笔记

自2009年比特币诞生以来,区块链发展非常迅速,诞生了越来越多的区块链项目以及链上应用。但是链和链之间大多都相互独立,不同区块链是不同账本,各自拥有独立的经济体系。不同的区块链之间有天然的阻隔。

目前区块链间呈现出来的是孤岛效应,价值无法自由快速流通,生态无法对接,体系无法增长。这种孤岛的现状不利于区块链行业的整体发展。想要形成一个真正的价值互联网,就必须解决链与链之间价值流通的障碍。

为了解决孤岛问题,跨链技术开始浮出水面。那么,该怎么理解跨链呢?

什么是跨链?

跨链简单来说,就是要实现价值在不同链之间的自由流通。但是,与互联网的信息流通不同,跨链不是简单的信息传递,它要把价值从一个链转移到另外一个链。价值要自由流通,首先要解决双重支付的问题,不然会出现价值混乱。价值混乱就无法实现价值的互通。

但跟有一个中心主体的高效记账不同,分布式多中心化的记账方式,需要消耗大量的计算资源来保证安全。如果是涉及到链与链之间的资产流通,跨链的记账和结算就更不容易。同构的链还好,异构的链有不同的记账方法、共识机制,且有多个记账的主体,不易达成安全的共识。跨链记账不能出错,资产转移不是信息传输,信息传输可以出错,可以修改,价值传输是不能出错的。

总言之,跨链是个技术活,听上去简单,但落地实施需要完善太多细节。跨链到底有什么意义?值得花这么大的力气去做这件事情吗?

为什么需要跨链?

跨链最基本的意义就是要实现价值的流通,解决不同链之间的孤岛问题。

跨链技术如能落地,不仅能实现不同链之间资产的自由流通,更重要的是能够释放不同链的潜力,让更多的用户参与,使更多的链可以连通,最终形成一个真正的大生态,一个真正的价值互联网。

就像现实世界中,不同国家有各自的经济体系,有不同的结算货币,比如人民币、美元、欧元、日元等。不同的经济体有它自己的总账本。不同经济体之间要实现价值的互通,需要将其货币按照一定汇率进行兑换。比如一个欧洲人来中国旅行,他需要把欧元按照一定的汇率兑换成人民币,然后才能在中国境内进行消费。

不同区块链的价值流通也是类似的情况。如果不同链之间无法互通,那么,BTC的用户永远只能在BTC的链上交易,以太坊用户永远只能在以太坊链上交易。只有实现价值的流通,才能让不同链之间的用户实现互通。当区块链在未来发展到不再以数字货币投资为主,而以落地使用场景为主的时候,跨链就显得尤其重要。

跨链都有哪些解决方案?

目前跨链的解决方案有中继模式、侧链、哈希锁定、分布式私钥控制、公证人机制等。关于中继模式(Relay),以BTC-Relay为例,简单来说就是通过在以太坊上部署Relay合约,第三方提交btc区块头。区块头包含btc交易数据,Relay合约则校验区块头合法性。该模式的主要问题是第三方提交区块头会涉及到大量手续费。假如调用Relay交易无法覆盖该手续费,从成本角度来讲较难持续。

侧链模式则提出双向锚定方案:为将母链token转换为子链token,母链token会被发送到母链上的一个地址并被锁定。该地址token只能由侧链上的一个SPV(最小交易证明)来解锁。SPV包含了交易所在的区块头和交易本身的密码信息。侧链的问题在于SPV验证的复杂性较高,且涉及到链协议的更改,甚至联合挖矿。

跨链技术不容易,想要实现跨链绕不开两个问题,一个是在没有单一责任主体的情况下,如何验证原链上的交易状态?如何保证其他链的信息进入另外一条链是正确的?如何保证处理跨链的节点不作恶?如何防止双重支付?因为都是分布式验证,在异构的链上,这是需要一定技术含量的。

另外一个问题是如何保证在跨链交易过程中,token总量不会因为跨链而增加或减少。否则,就会产生双重支付的问题。如何通过去信任化的模式来实现"锁定"和"解锁"等都很关键。

从以上,可以看出跨链技术的实现并不容易,对于大多数想构建自己区块链的开发者来说,自行开发更不现实,但跨链又很重要,是接入价值互联网的重要通路,那该怎么解决呢?

蓝狐笔记在研究跨链的过程中,发现了NULS的链工厂以及它的跨链方案设计,对于有跨链需求的企业和开发者来说,值得关注。

NULS的跨链:模块化方式解决区块链孤岛问题

要了解NULS的跨链,须先理解NULS是什么,在这个大背景下才能更好理解其跨链的独特之处。

首先,NULS是一个灵活易用的区块链基础设施,最大限度降低企业和开发者使用区块链底层技术的难度,它的核心目标是推动区块链技术商业应用进程。模块化底层架构是其一大特色,它把区块链分成不同模块和消息总线,让企业和开发者只需关注模块的服务接口和事件数据结构,从而降低开发和使用成本,加速企业对区块链技术的采纳与应用。

NULS可定制,也可扩展。它的智能合约、模块化标准、跨链协议分别从逻辑、模块、链三个层面实现了可定制和可扩展。对于企业和开发者来说,独立开发区块链的成本非常高,技术成本、时间周期、资金投入等方面都是如此。作为一个灵活易用的区块链基础设施,NULS恰好解决了这些问题。

链工厂是NULS的核心产品,它是搭建区块链的神器。

NULS"链工厂"四步搭链

选择模块>初始参数配置>打包>云服务器一键部署

对于开发者和企业来说,不用花太大精力和成本去研究区块链的底层技术,仅需进行简单的配置操作就能搭建一条区块链,而且这个区块链是按照自己需求来进行定制的,比如采用什么样的共识机制等。

模块>模块仓库>链工厂>跨链生态

结合以上的背景,有助于理解NULS跨链的意义及其独特之处。它应用模块化的方式来构建,与NULS整个逻辑和架构相吻合,是从推动区块链被更多开发者和企业采用的角度出发的。那么,NULS的跨链是如何实现的?它对于开发者和区块链行业有什么意义?

NULS的模块化跨链技术

首先看看它的跨链方案设计。

它有一个中继链,也就是上图中的卫星链(Satellite Chain)。卫星链是独立的区块链,它负责链间通信。基于NULS链工厂生成的各个不同区块链(如上图中所示意的链A、链B和链C),可以通过添加跨链模块,实现跟卫星链的互通。

除了基于NULS链工厂搭建的区块链,其他如比特币、以太坊、EOS等异构的公链,也可以通过协议转换层的机制,将公链协议和NULS跨链协议进行适配,实现最终的链间通信。

在NULS的架构中,卫星链是Hub,所有的区块链都只跟卫星链通信,交易的验证也由卫星链来完成。每个不同区块链(链A、链B、链C...)的节点都运行跨链模块,每个节点都连接卫星链上的部分节点。为了保证网络安全,通过随机算法来决定选取哪些节点,这样可以确保节点连接的分散。

具体来说,NULS的跨链交易实现流程如下:假设Alice要从链A上转移其token 资产到Bob的链B账户上。大概如下:Alice在链A发起跨链交易,由链A先确认;交易被跨链模块推送到卫星链的节点中;卫星链收到交易后,进行确认。一是通过询问链A上的节点,确认交易是否已被确认,跨链协议发送过来的交易是否正确、真实;二是在卫星链中通过拜占庭容错算法机制对交易进行确认,如果不能得到多数节点确认,则交易无效。如得到确认,则将交易打包进入卫星链的区块中,节点会将跨链交易推送给链B;链B节点会连接多个卫星链的节点,对交易进行确认。如确认通过,在链B的Bob账户上创建对应资产,确认不通过则丢弃该交易。在链B达成共识,确认该交易之后,该资产就能在链B进行流通使用。

此外,卫星链有自己的算法库,包含大多数常用算法,如各种对称加密、非对称加密、摘要算法等。算法库支持扩展,可以很方便地把自己特有的算法补充到算法库中,算法库提供统一的调用接口,实现不同算法的调用。卫星链会内置社区治理机制,包括系统运行参数修改、协议升级、恶意链处理、社区资金使用等功能。

从以上的跨链实现流程可以看出,NULS跨链的核心是卫星链。那么,卫星链的架构是怎么样的?它又是如何运行的?


卫星链使用POC共识机制,结合拜占庭容错机制实现跨链交易的确认和打包,做到去中心化与性能、安全性的兼顾。卫星链上的协议是统一定义的NULS跨链协议,每个节点都会连接多个区块链的多个节点。

卫星链上的链管理用来管理接入到卫星链上的所有区块链,在卫星链上登记和管理链的信息,包括资产信息、跨链抵押金等。


接入卫星链的不同区块链上的token,以资产的方式在其他链上存储,一旦一条区块链收到其他链的资产,则需要在本链产生对应的资产。卫星链对在不同区块链上转移的资产明细进行记录和存储。在资产转出区块链时,会进行验证,不允许非法的资产从该区块链中产生,同时对于恶意区块链,会进行处理:暂停跨链、中止跨链或没收保证金等。

卫星链是模块化的架构,每个模块都是微服务,独立运行。微服务之间通过http协议通信。卫星链提供的微内核模块负责服务管理、配置管理和数据贡献。跨链模块也在NULS模块仓库中,可以通过链工厂选配。

总之,通过卫星链的跨链模式,解决了NULS生态内不同区块链的孤岛问题,实现了跨链的高效互通。同时模块化的架构,让跨链的实现变得更简单。

NULS跨链:推进跨链落地,加速价值流通

有了NULS跨链模块,企业和开发者不用钻研跨链技术,只需专注不同的区块链业务场景。

跨链部署的低成本、时间周期短、更简单等特点,会激发企业和开发者搭建区块链的积极性,甚至有的企业可以根据不同业务场景,部署多条区块链,然后通过跨链模块把不同的区块链联通起来。

当然,更多的场景是不同的企业和开发者专注不同的区块链,然后通过跨链模式实现互通。比如,有的专注于打车服务,有的专注于房屋租赁服务,有的专注于借贷业务,有的专注于保险业务,有的专注于游戏领域。

随着在NULS上搭建的区块链越来越多,这些区块链之间也存在天然的价值流通需求。比如出行、旅行、金融场景的区块链之间。举个例子,一个用户如果在使用旅游场景的区块链应用,TA能够通过金融场景的区块链产生的信用,在金融场景区块链中进行token资产的借贷,所借贷的token资产能够直接通过跨链转移到旅游场景的区块链,完成对旅游费用的支付,这样的场景应用是让人兴奋的。

企业和开发者们还可以把诸如汽车、房产、股权、债券、版权、保险、劳动力、房屋租赁、汽车租赁等现实资产上链。那么,随着不同资产的增多,跨链的场景和生态会越来越丰富。

让我们再来假设一个场景,Bob是一位共享汽车链的司机用户,该打车链是一个企业基于NULS自定义生成的区块链;Alice是一位共享房屋链的房主,该房屋链也基于NULS搭建,钱包上有很多房屋租赁的token ;Alice要打车出行,通过打车链应用呼叫服务,Bob为Alice提供服务。打车链和房屋链只要添加了NULS的跨链模块,Alice就可以直接用钱包里房屋租赁应用的token支付给Bob。

这样的用户体验更自然,更方便,也就是说,在区块链打车服务中,Alice为了打车,无须通过交易所去购买打车链的token来获得服务。

这样的场景下,通过不同链之间的价值流通,可以实现无缝的交易和支付,有更好的用户体验。同时可有效实现用户整合。

由于资产流通的摩擦大量减少,这会释放出基于NULS的不同区块链之间的价值潜力,最终带来整个生态体系的成长。跨链会促进更多资产的上链。为什么?因为在现实中,很多资产流通需要耗费巨大的成本和时间。因为资产需要确权,需要确定交易双方的身份,需要确定交易价格,需要中介机构的介入,需要经历很多手续,最后才能实现资产的流通、价值的转移。

跨链可以实现价值流通,在这个过程中,同时完成用户、数据、使用场景的连接,最终构建一个更大的价值生态。如果跨链技术成熟发展起来,未来的区块链能像今天的水电公路等一样成为基础设施,所有的价值都能在上面自由流通,那将是超乎想象的。

NULS用模块化方式为区块链世界提供跨链技术,会加速跨链技术在区块链领域中的落地,随着越来越多的企业和开发者基于NULS开发区块链,通过跨链模块,即可简单高效地实现这些区块链的价值互通、用户互通、场景应用互通,最终实现价值生态体系的共建,形成价值增值体系。

结语

跨链对于改变区块链的孤岛现状,实现不同链之间的价值流通有重要意义,同时,跨链所带来的不仅仅是链之间的价值流通,更重要的是它释放了不同链之间的价值潜力,促进了不同链之间的用户流通、价值增长、场景应用互通,促进了生态的良性发展。

跨链对于区块链最终能否形成一个价值互联网,以及是否能远超互联网的价值规模,都有重大意义。但是,跨链本身有较高技术门槛,对于大多数企业和开发者来说,需要解决很多技术难点,花费很长的开发周期,成本较高。而基于NULS基础设施搭建的区块链,则可以快速部署跨链模块,这将有利于企业和开发者构建更多的区块链场景,减少技术探索和开发的成本,能够以较低门槛连接价值流通网络,积累生态优势。

区块链能否对现实世界产生足够大的影响,跨链是最重要的拼图之一。我们期待跨链技术的尽快落地。

声明:链世界登载此文仅出于分享区块链知识,并不意味着赞同其观点或证实其描述。文章内容仅供参考,不构成投资建议。投资者据此操作,风险自担。此文如侵犯到您的合法权益,请联系我们kefu@lianshijie.com

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