到目前爲止，我們究竟有多少條公鏈（L1s & L2s）？
也許沒有人能夠立刻準確的回答這個問題。據 DefiLlama 統計，目前已被其收録的公鏈多達 225 條，除此之外還有大量尚未被收録的新鏈、未上線的鏈，可以説加密世界是一個由多鏈構成的混沌世界。
在這個多鏈併存的加密世界中，每條鏈都有其獨特的技術特點、社區支持、開髮工具和生態繫統。例如，有以 Bitcoin 爲首的 POW 公鏈，有以 Ethereum 爲代錶的 EVM 繫公鏈及一衆 L2，有像 Solana 這樣獨樹一幟的高速公鏈，也有以 Aptos、Sui 爲代錶的 Move 繫公鏈。這樣的多樣性確實爲去中心化應用（DApps）和金融創新提供了更多的可能性。但與此衕時，這也帶來了一繫列的挑戰。
互操作性，即不衕區塊鏈間的資産和信息交互，成爲了一個亟待解決的問題。在過去，不衕的區塊鏈繫統相互之間如衕孤島，它們各自擁有大量的資産和數據，但又無法有效地與其他鏈進行互動。這對於希望實現真正去中心化的加密世界來説，無疑是一個巨大的阻礙。
爲了解決這個問題，跨鏈技術應運而生，它試圖打破這些孤島，使不衕的區塊鏈繫統能夠流暢地交換資産和信息。對於開髮者和用戶來説，跨鏈不僅意味著更大的流動性和選擇，還意味著一個更加開放和互聯的區塊鏈世界。
本文我們將探討爲什麽我們需要跨鏈，跨鏈技術的核心概念、分類、實現方法和挑戰，以及它如何塑造我們未來的加密世界。
Part1跨鏈的需求
跨鏈技術真的是我們達到一個真正去中心化的、互聯互通的區塊鏈未來所必需的嗎？
我相信很多人對此會有不衕的答案，受此前跨鏈領域出現的一連串安全事故的影響，一部分人甚至成了“巴甫洛夫的狗”，提到跨鏈就自動識別爲”僞命題“、”陷阱“，這是這些人的悲哀也是整個行業的悲哀。
但不得不承認的是，多鏈併存是當下市場的格局，併且隨著公鏈和 Layer2（Rollups）數量的增加以及各自生態的逐漸完善，跨鏈勢必會成爲當下市場格局中的剛需。從下麵兩個方麵的闡述中，你也許會找到答案：
首先，互操作性問題成爲了一個日益明顯的痛點。在 225 條以上的公鏈中，每一條都可能有其特定的應用、資産和用戶。但在這些鏈上創建的價值，如果無法流轉到其他鏈上，其潛力將會受到嚴重限製。這不僅僅是資産交易的問題，還涉及到數據、邏輯以及應用的互用性。
這正是目前的區塊鏈世界麵臨著“孤島”問題。這些孤島之間有豐富的資源，但由於相互隔離，無法充分利用。想象一下，如果互聯網的各大平颱之間不能互相通訊，那麽我們的在線體驗將會大打折扣，區塊鏈上的情況也類似。
其次，資産流動性是金融繫統的核心。在傳統金融世界中，資産可以在各大交易所、銀行和金融機構之間自由流動。然而，在目前的區塊鏈領域，不衕鏈上的資産流動性受到了限製。這不僅影響了用戶的交易體驗，也限製了去中心化金融（DeFi）的進一步髮展。
因此，無論是從互操作性問題還是資産流動性問題上考慮，我們都對跨鏈有著切實的需求，這既包括傳統的資産跨鏈橋（Bridge），也包括互操作協議（Interoperability Protocol）。在下麵的章節中我們將嘗試從技術的角度對所有的跨鏈方案進行分類，併針對這兩個類別做單獨的介紹以便讀者有更好的理解。
Part2跨鏈方案的分類
跨鏈技術在近些年迅速髮展，爲我們提供了一繫列的方法來解決鏈與鏈之間的交互問題。這些跨鏈解決方案根據不衕的維度有著不衕的分類方法，這裡我們引入 Connext 創始人 Arjun Bhuptani 提出的跨鏈分析框架，根據互操作協議（跨鏈橋）的消息驗證方式將其分爲三大類別：原生驗證、外部驗證和本地驗證。
原生驗證
（圖錶來源：Connext，Arjun Bhuptani）
在原生驗證的模型中，目標鏈上運行一個源鏈的輕客戶端或輕節點，以便在目標鏈上驗證來自源鏈的消息。這種方法的主要優勢是其高度的信任性和去中心化特性。因爲輕客戶端的驗證邏輯與其他類型的節點對區塊的驗證邏輯是完全相衕的，因此它提供了一個健壯的跨鏈驗證機製。
這種機製中的關鍵角色是 Head Relayer，它負責將源鏈的區塊頭信息傳遞到目標鏈上的輕客戶端進行驗證。這種方法的挑戰在於其對底層共識機製的依賴性，以及可能涉及的覆雜性，特別是在需要處理的鏈的數量增加時。
採用原生驗證的項目包括 Cosmos IBC，Near Rainbow Bridge，Snowbridge 等，其中 Rollup 的進入/退出也是原生驗證的一種特殊形式。
外部驗證
（圖錶來源：Connext，Arjun Bhuptani）
外部驗證的方法是通過引入一個外部驗證者集來負責驗證跨鏈消息，這個外部驗證者集通常由多個實體組成，外部驗證者有多種形式包括多方計算繫統（MPC）、預言機（Oracle）、多簽小組等，這些驗證者/見證人本質上沒有太大的不衕。這種方法的一個明顯的優勢是其可擴展性高，因爲它可以被輕鬆地擴展到任何區塊鏈（採用外部驗證方式的橋是目前跨鏈橋賽道占比最高的）。
但是值得註意的是，引入外部驗證者集也意味著引入了新的安全假設。這種模式中的安全性是由 A 鏈、B 鏈和外部驗證者集三者中的最低安全性決定的，正因如此這種方式可能會增加繫統的薄弱點。
外部驗證協議的示例包括 Wormhole（Portal Bridge），Axelar，Chainlink CCIP，Multichain 等，本質上 LayerZero 採取的方案也屬於外部驗證。
本地驗證
（圖錶來源：Connext，Arjun Bhuptani）
與上述兩種方法不衕，本地驗證也被稱爲點對點驗證，其關註的是交易雙方直接的驗證。這種方法通常涉及一個哈希時間鎖合約（HTLC），其中交易雙方可以相互驗證對方的交易。由於這種模式下的交易雙方通常具有對抗性的經濟利益，因此合謀的可能性被大大降低。
這種方法的一個顯著優點是其去中心化特性和對於交易雙方的高度信任性。但它也麵臨著一些挑戰，例如可能需要交易雙方衕時在線的問題，以及無法支持鏈與鏈之間的通用數據傳遞（也就是説採用本地驗證方式僅適用於 Swap 橋，主要是以太坊跨層資産橋）。
採用本地驗證的典型案例包括 Connext，cBridge，Hop 等。
總結一下，以上三種跨鏈技術方法各有優勢和限製，衕時也隻是根據其中一個維度進行的分類介紹。在實踐中，具體應該選擇哪種方法取決於特定的應用需求、安全性考慮以及所涉及的鏈的性質。隨著加密領域的持續髮展，我們期待更多的創新方法來應對跨鏈交互中的挑戰。
Part3資産跨鏈與跨鏈消息傳遞
上麵我們已經介紹了跨鏈的基本概念和跨鏈方案的分類，相信大家已經對於跨鏈技術有了初步的了解，爲了讓大家對於資産跨鏈和跨鏈消息傳遞更清晰的理解，本章節將主要介紹兩者之間的區別。
資産跨鏈
資産跨鏈是使得數字資産能夠從一個區塊鏈無縫地遷移到另一個區塊鏈的技術。也是當前最爲普遍且受歡迎的跨鏈應用，因爲它解決了一個核心問題：如何在不衕的鏈上代錶和使用相衕的資産。資産跨鏈常見的工作原理如下：
資産鎖定和鑄造（Lock-and-Mint）
在資産跨鏈過程中，最常見的方法是資産鎖定和鑄造。簡單來説，當資産從源鏈移動到目標鏈時，它在源鏈上被鎖定，併在目標鏈上被“鑄造”。（類似的機製還有銷毀和鑄造 Burn-and-redeem，篇幅原因，本文不展開闡述，典型案例 USDC 髮行方 Circle 所採取的跨鏈方式）
（圖錶來源：web3edge，@0xPhillan）
例如，當 BTC 在以太坊上作爲代幣使用時，原始的 BTC 被鎖定，然後在以太坊上生成等價的 Wrapped Bitcoin (WBTC) 代幣。這確保了 BTC 的總供應量不會改變，從而保持了資産的稀缺性。除了 WBTC，以太坊的一些 Layer2 官方橋，例如 Polygon Bridge、Arbitrum Bridge，連接以太坊和 Near 生態的 Rainbow Bridge 也採用鎖倉+鑄造/銷毀類機製。
流動性置換（Liquidity Pool）
流動性置換涉及使用一種特殊的流動性池來促進跨鏈交易。當用戶進行跨鏈時，用戶可將他們在一條鏈上的資産存入流動性池，併從另一條鏈上的流動性池中提取等值的資産。這種方法的好處是它可以提供快速的交易和兌換，但可能會涉及某些費用，因爲流動性提供者（LP）通常希望他們提供的流動性能穫得回報。
（圖錶來源：web3edge，@0xPhillan）
從機製上看，這類跨鏈橋的安全風險主要由 LP 承擔。池子一旦被黑客攻擊，LP 所提供的流動性很可能會被黑客盜取。流動性池失去平衡也會導緻跨鏈資産價值的憑空蒸髮，從而把危機傳導給跨鏈用戶。採用流動性池方式的跨鏈橋主要有 ThorSwap、Hop Exchange、Synapse Bridge 等。
原子兌換（Atomic Swaps）
原子兌換允許兩方在不需要中介的情況下直接交換資産。它通過利用哈希時間鎖合衕（HTLC）來實現，確保了交換是“原子性”的，這意味著交易要麽全部完成，要麽完全不進行。原子兌換類跨鏈橋存取資産都通過私鑰，當一方作惡時，另一方可以通過時間鎖（在規定時間後才可以打開）取回資産，不需要中心化的第三方提供信任保障。採用原子兌換類跨鏈方式的典型項目包括 Connext，cBridge 等。
（圖錶來源：web3edge，@0xPhillan）
跨鏈消息傳遞
與資産跨鏈不衕的是，跨鏈消息傳遞涉及的不僅僅是資産，還包括了從一個鏈傳遞到另一個鏈的所有信息類型，如合約調用、狀態更新等。
狀態衕步
一種常見的跨鏈消息傳遞方法是通過狀態衕步。這意味著一個鏈的狀態或部分狀態被衕步到另一個鏈。例如，Polkadot 的中繼鏈就是負責處理其各個平行鏈狀態的衕步。
事件監聽與響應
當一條鏈上髮生某事件（如交易被確認或智能合約被調用）時，另一條鏈可以被配置爲監聽這些事件，併根據需要作出響應。例如，ChainSafe 的 ChainBridge 就採用了這種方法來處理跨鏈消息。
事實上，無論是資産跨鏈還是跨鏈消息傳遞，核心的挑戰都是確保信息的完整性、安全性和實時性。隨著技術的髮展，新的跨鏈解決方案將不斷出現，爲多鏈環境中的互操作提供更爲強大和靈活的支持。
Part4跨鏈的挑戰
在區塊鏈的髮展和日益成熟的過程中，跨鏈技術已成爲重要的研究方曏，旨在實現不衕區塊鏈間的資産和數據無縫交流。然而，要實現這一目標併非易事。類比單體區塊鏈中的 “不可能三角”，在跨鏈互操作領域也存在著 “三難協調” 問題。
按照 Arjun Bhuptani 提出的框架，任何跨鏈方案設計，最多隻能滿足以下三者當中的兩者：
- 可擴展性（Extensible）：支持任意消息傳傳遞
- 無需信任（Trustless）：不引入新的信任假設
- 易適配性 （Generalizable）：能夠輕易適配更多區塊鏈
（圖錶來源：Connext，Arjun Bhuptani）
當我們無法衕時滿足三者時，就需要在三者之間進行取捨和權衡，而這一權衡相對於單體區塊鏈可能具有更高的覆雜性，它包括了安全與信任權衡、統一與多樣化的權衡、包裝資産與原生資産的權衡……等等，這些都是未來跨鏈技術繼續髮展演進道路中需要麵臨的挑戰。可以説，各類跨鏈橋項目都在試圖從不衕的角度優化乃至破解三難協調睏境，併使得綜合性能達到最高。
Part5總結與展望
跨鏈技術是區塊鏈髮展的關鍵領域甚至被認爲是區塊鏈領域的聖杯，是打破區塊鏈“孤島”實現萬鏈互聯互通的關鍵技術。從資産跨鏈到消息跨鏈，所有的 Web3 Builder 正在努力實現一個聯合、協衕工作的區塊鏈生態繫統。
然而，正如我們所討論的，跨鏈技術仍然麵臨許多挑戰。但隨著研究的深入和技術的進步，我們期待在未來能夠剋服這些挑戰，實現一個更加安全、高效和無縫的跨鏈生態。
聲明：
- 本文轉載自[Wormhole CN]，著作權歸屬原作者[Wormhole CN]，如對轉載有異議，請聯繫Gate Learn團隊，團隊會根據相關流程盡速處理。
- 免責聲明：本文所錶達的觀點和意見僅代錶作者個人觀點，不構成任何投資建議。
- 文章其他語言版本由Gate Learn團隊翻譯， 在未提及Gate.io的情況下不得覆製、傳播或抄襲經翻譯文章。
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流動性置換涉及使用一種特殊的流動性池來促進跨鏈交易。當用戶進行跨鏈時，用戶可將他們在一條鏈上的資産存入流動性池，併從另一條鏈上的流動性池中提取等值的資産。這種方法的好處是它可以提供快速的交易和兌換，但可能會涉及某些費用，因爲流動性提供者（LP）通常希望他們提供的流動性能穫得回報。
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