2021年11月30日

解析侧链特性与发展前景,谁会成为跨链赛道的独角兽?

解析侧链特性与发展前景,谁会成为跨链赛道的独角兽?

在未来的国际中,跨链技能将承当起互联互通打破「信息孤岛」的职责,但其也面对着比方信息真实性、买卖原子性、业务一致性等难点。…以太坊,商场,技能,公链,Polkadot,侧链,DFINITY,ELF,DOT,Aelf,ICP,项?开展 以太坊 商场 技能 公链 Polkadot 侧链 DFINITY ELF DOT Aelf ICP 项?开展链闻看全国 图标 Logo链闻看全国区块链作者,团队,专栏,大众号,头条· ·阅览约 9 分钟

在未来的国际中,跨链技能将承当起互联互通打破「信息孤岛」的职责,但其也面对着比方信息真实性、买卖原子性、业务一致性等难点。

撰文:Dove

区块链技能开展至今,买卖量呈现出指数等级的添加,网络上的拥堵现象也益发严峻。从近些年开端,扩容已成为了社区热议的论题和各家公链考虑的要点。在第一层(Layer 1)扩容技能上,存在一致机制、分片、DAG、阻隔见证和扩展区块容量等处理方案;而在第二层(Layer 2)扩容技能上,也开展出状况通道、Plasma、侧链 / 跨链等。

此外,本年跨链龙头波卡的爆热也引发了商场对侧链与跨链技能的进一步等待,但很多人也发现,虽然跨链已不再是镜中水月,但怎样两层满意跨链和高功用的依旧是难点。本文将对侧链 / 跨链技能的来历进行论述,一起针对侧链的技能完结办法及优缺点进行剖析,并结合商场中选用侧链 / 跨链的代表项目(比方 Polkadot、aelf、Dfinity 等),以此探寻在当时开展布景下,还有哪些被轻视的项目值得重视。

解析侧链特性与开展前景,谁会成为跨链赛道的独角兽?

侧链 / 跨链的开展及技能特性比照

侧链是首个发生较大影响力的跨链技能。侧链旨在完结双向锚定,让某种加密钱银在主链以及侧链之间彼此「搬运」。开端主链一般指的是比特币区块链,而现在主链可所以任何区块链。是完结侧链的技能根底,双向锚定技能能够暂时将数字财物在主链中确定的一起将等价的数字财物在侧链中开释,反之亦然。但协议改造需兼容现有主链,也便是不能对现有主链的作业形成影响是双向锚定技能的难点。

从本质上讲,跨链是指本来存储在特定区块链上的财物能够转化成为另一条链上的财物,然后完结价值的流转。侧链则是相对主链而言的概念,首要服务于主链,为主链供给财物和功用的搬运。二者的差异可归为服务主体和规模的不同,但在技能上大致相同。

现在干流的跨链技能首要能够分为几类特性:1、评判人机制(Notary schemes);2、侧链 / 中继(Sidechains/relays);3、哈希确定(Hash-locking);4、分布式私钥操控(Distributedprivate key control)。

评判人机制:经过推举一个或多个安排作为评判人,对链 A 的事情进行主动或恳求式监听,并在指定事情发生后,在链 B 履行相应动作,完结对事情的呼应。评判人集体经过特定的一致算法,对事情是否发生到达一致;

侧链 / 中继:侧链 / 中继以轻客户端验证技能为根底 ,,即:在链 B 上履行相似区块链轻客户端功用的智能合约,经过验证链 A 的加密哈希树(Cryptographic Hash Tree)以及区块头(Block Header)来验证链 A 的某项特定买卖、事情或状况信息是否发生;

哈希确定:经过在两条链上运转特定的智能合约,完结跨链买卖与信息交互。用户 A 生成随机数 s,并核算出该随机数的哈希值 h=hash(s) 发送给用户 B;A 和 B 经过智能合约先后确定各自的财物;假如 B 在 X 时间内收到正确的 s,智能合约主动履即将 B 的财物将搬运给 A,不然退回给 B;假如 A 在 2X 时间内收到随机数 s,A 的财物将主动搬运给 B,不然退回给 A。

分布式私钥操控:依据密码学多方核算和门限密钥的同享技能,将私钥分为 N 份,一起分给 N 个参加者,只要收集了 K 个私钥的分配,才能够恢复出一个完好的私钥,才可对私钥中财物进行解锁。经过私钥生成与操控技能,把加密钱银财物映射到依据区块链协议的内置财物模板的链上,依据跨链买卖信息布置新的智能合约,创立出新的加密钱银财物。

整体而言,跨链技能在曩昔几年间得到了迅速开展。现有的跨链相关项目中,依据侧链 / 中继方法的项目占比最高;依据哈希确定的闪电网络自主网上线以来节点数量、通道数量和网络容量不断添加,技能可行性也得到了较好的验证。在 DeFi 爆火后,由以太坊引申的跨链项目更是层出不穷,但跨链技能现在还面对着许多杂乱问题,鉴于大多数区块链体系在诞生之初就缺少互操作特性,跨链技能在规划与完结时需求要点处理怎样适配各类区块链,并确保跨链操作的高功率和高安全性。

干流侧链 / 跨链方案比照

在当时的干流侧链 / 跨链方案中,可大致分为比特币侧链和非比特币侧链,比较闻名的比特币侧链有 BTC Relay、RSK 和 BlockStream 的 Elements,非比特币的侧链如 Polkadot、aelf、Dfinity 等。因为比特币侧链的项目适用规模较小,本文将首要针对非比特币侧链的几大干流项目依据跨链逻辑、功用、经济模型和开发者支撑四大方面进行比照整理。

跨链方案:中继链方法和去中心化跨链方法

当时比方 Polkadot 等公链在技能都归于侧链 / 中继的领域,Polkadot 经过中继和平行链的机制来完结跨链,并将包容的不同区块链界说为平行链;但也有如 aelf 等部分项目立异引进了愈加去中心化的办法完结跨链。aelf 的节点依据类型行区分,专业化记账节点(全节点)能够运转在服务器集群之上,进步整个区块链网络功用。aelf 还选用「主链+多侧链」结构,有用完结资源阻隔、「一链一场景」。

Polkadot 首要由中继链、平行链和转接桥三种人物链构成。中继链首要为整个体系供给一致的一致和安全性确保;平行链担任详细的业务场景,平行链之间能够经过 ICMP 进行彼此通讯,一起它们还会由分配给它的验证人进行区块验证;转接桥则担任衔接不同体系的区块链。Polkadot 自身依据 Substrate 构建,Substrate 是 Polkadot 运转环境的完结。新的区块链假如依据 Substrate 结构构建,可直接衔接到 Polkadot 网络,成为 Parachain。衔接 Polkadot 的链需求契合 2 个规范:(1)能够证明其买卖有用性,比方经过轻客户端证明出块状况的终究承认、包含比特币的 UTXO 或以太坊的日志信息;(2)必须有授权买卖的办法,如门限签名方案或能针对多签名条件结构逻辑的智能合约。Parachain 接入 RelayChain 后,Parachain 可与 RelayChain 同享安全,由转接桥衔接的链需求??确保安全。

Polkadot 的平行链之间的跨链交流的安全性确保首要来自同享安全性这个特色,同享安全性使得跨链买卖和一般买卖同步发生也就不存在其他跨链场景中的双花等跨链数据不一致问题。其次 Polkadot 中的引进的特别状况验证办法便利中继链进行跨链等音讯的有用性验证。

老牌公链 aelf 采纳的是倾向于去中心化的跨链方法。2020 年 12 月 10 日,aelf 主网正式上线,首条侧链也在 12 月 25 日在 aelf 主网上布置完结。在跨链过程中,aelf 运用「索引」的办法来完结链间通讯,索引是指依照界说好的结构从某条链将数据传递给其他链,跨链索引是完结任何跨链功用的条件。aelf 经过两步索引来完结跨链:1、主链索引侧链,即主链先向需求索引的侧链恳求数据,侧链向主链传输数据信息;2、侧链索引主链,主链将信息验证处理完结,侧链再从主链恳求数据索引主链,主链将数据传输给侧链。并不是只要主链和侧链彼此索引,侧链的多级子链之间也能够彼此索引。

在数据验证上,aelf 选用了默克尔树的数据结构,运用默克尔树结构能够高效完结数据存在性证明,然后完结跨链验证。aelf 中父链与子链之间能够彼此验证、同级子链(兄弟链)之间能够彼此验证、其他联系的链之间不能够彼此验证。

此外,aelf 还将其侧链分为内部侧链和外部侧链。内部侧链即依据 aelf 经过联合挖矿方法创立的侧链,外部侧链则是其他区块链体系能够以此方法参加 aelf,例如比特币、以太坊等公链。

功用

在主打跨链的干流公链中,Dfinity、 aelf 是公认的两大功用王者,Dfinity 运用阈值中继技能(threshold relay technology)、 aelf 则挑选 AEDPOS 一致机制。

比较于以太坊,旨在供给无限扩展性 Dfinity 首要着力于功用及扩展性。功用方面,DIFINITY 运用阈值中继技能,能够做到快速生成区块,大幅提高买卖的吞吐量。扩展性方面,Dfinity 经过将一致、验证和存储分为不同层次的架构「近乎无限」地扩展网络。一致层不设买卖区块,而存储层会被分红多个链,验证层将一切的分片的哈希组合,使大局状况哈希在尖端链的区块中存储。

aelf 则选用「链的并行+链内买卖并行」的处理。每条链有独立的核算资源,不同场景可适用于不同的侧链,并经过父链进行交互。此外,aelf 还将不抵触的买卖放到一个组内,确保组之间的买卖能够并行履行。aelf 的前史 TPS 数据最高曾到达每秒 14968 笔,是以太坊 EVM 的 149 倍。现在,aelf 的跨链处理方案运转功率可与中心服务器功用相媲美。经过其共同的并行处理、可扩展的集群节点和数据库别离技能,为企业等级的商业运用供给合适的功用支撑。

aelf 主链选用 AEDPOS 一致,相较于 PoW 和 PoS 机制,该一致减少了哈希磕碰的环节,而多出了比方推举、出产节点调度、换届等环节。推举也便是持币人需求能够对自己信赖的节点进行投票;出产节点调度即这些被推举出来的出产节点按怎样的次第进行出块,以及这种次第是怎样决议的;因为被推举出来的区块出产节点的票数是不断变化的,一定有一个时间节点,当时的区块出产节点或许会被其他节点替换。依据首创的 AEDPos 一致机制及竞选机制,aelf 创世阶段价格设置 17 个出产节点(任期 7 天)经过竞选发生,社区用户参加投票。出产节点在承当区块出产职责的一起需参加网络参数设置调整、网络资源费用调整等业务。

经济模型

接下来,咱们来看下各大公链代币分配办法以及经济模型。

依据波卡开端方案,DOT 初始总发行量为 1000 万枚,但其总供应量不是固定不变的,且没有上限,DOT 最大发行量为「1000 万初始发行量+通货膨胀」。依据波卡 Wiki 的 描绘,DOT 选用通货膨胀模型对验证人和提名人发行新代币用于奖赏。该模型想象 DOT 的供应量每年都会逐渐添加,以合理引导代币质押数量,完结一致安全性和代币流动性。

详细来看,DOT 的提名权益证明(NPoS)一致算法是波卡依据 PoS 算法规划的一致算法,验证人运转节点参加出产和承认区块,提名人可质押代币取得提名权,并提名自己信赖的验证人,取得奖赏。而此部分奖赏来历于 DOT 代币的增发,这便是 DOT 首要的通胀来历。第一年的通货膨胀率为 10%。验证者节点代币生成通胀率与所质押率有关,其余部分将流向财政部(Treasury)。Web 3 基金会开端的方针是将约 50%的 DOT 代币质押至提名权益证明 NPoS 一致体系。

财政部资金的运用终究由 DOT 持有者经过全民公投来操控。财政部筹集资金的办法是经过搬运一些验证人奖赏(来自通胀增发的部分),一小部分买卖费用和 slash 赏罚(由歹意或不称职的验证人付出的罚款)。这些资金用于体系和更广泛的生态体系(商场营销、社区活动和协作)的顺畅运转。

在 aelf 的规划中,Token 共分为 4 大类 。一是主网币 ELF,发行总量 10 亿枚。首要用于买卖费、侧链索引费、请求出产节点的押金以及出产节点的出块奖赏等。二是资源 Token,首要用于开发者付出链或 DApp 运转时对资源的耗费。包含 CPU 资源、RAM 资源、DISK 资源、NET 资源、READ 资源、WRITE 资源、STORAGE 资源、TRAFFIC 资源,发行总量各 5 亿枚。三是开发者创立的 Token,开发者能够在 aelf 渠道上创立 Token,构建自己的 Token 模型及激励机制。四是节点竞选投票凭据,即用户经过为出产节点投票时会取得投票收益,投票后将给用户返还等额的投票凭据,投票凭据可用于换回投票。

aelf 引进了多元毁掉机制,依据链上行为的不同,履行不同的毁掉战略。在用户进行链上买卖时,链上买卖?续费的 10% 执?毁掉;购买资源 Token?续费的 50% 进?毁掉;若?产节点在本届中累计有 72?时未?产区块,其典当的 ELF 将被毁掉;当一切的节点未发?连任时,10% 的连任分红池执?毁掉。因为 ELF 发行后不再增发,aelf 的多元毁掉机制确保了 ELF 能处于长时间的通缩经济模型中。

ICP 是 Dfinity 的原生管理代币,现在没有进行代币分发。据官方音讯,Dfinity 估计在本年一季度向持有人开释 ICP 代币。一旦 「Genesis」的运转条件被触发,2021 年第一季度内,将有超越 5 万名 ICP 代币持有人开端参加到网络管理傍边。此外,Dfinity 创始人兼首席科学家 Dominic Williams 和社区运营总监 Michael Hunte 在 2020 年 10 月曾表明,Dfinity 战略轮出资将有不少于 1 年锁仓期,而种子轮代币出资没有锁仓期,出于商场健康考虑,或许会在 ICP 上线后开端逐渐解锁。

总结与展望

综上来看,主打跨链的干流公链中,Polkadot 可做跨链财物搬运,专心于跨链根底设施,aelf 着力于功用和跨链验证;Dfinity 的主网 Alpha 阶段已正式发布,将经过「无限扩容」的方法更新现有网络,能够说,各家有各家的亮点和专攻方向。在未来的国际中,跨链技能将承当起互联互通打破「信息孤岛」的职责,但其也面对着比方信息真实性、买卖原子性、业务一致性等难点。

此外,相同专心于跨链的两条公链,在市值这个维度的比照中能看到较为悬殊的距离,现在 DOT 的市值已挨近 150 亿美元,而 ELF 的市值则小于 1 亿美元,由此可见,ELF 的开展还处在远远被轻视的阶段。

跨链技能面对的场景杂乱,终究能否完结全球区块链的广泛互联,有待交给各大项目方继续探究和实践。但能够预见的是,跟着跨链技能研究的深化和运用的遍及,这几大干流的跨链公链开展十分值得咱们等待。

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