什麼是跨鏈互操作性?
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什麼是跨鏈互操作性?

什麼是跨鏈互操作性?

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發佈時間 Mar 13, 2023更新時間 Oct 24, 2023
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本文為社群提交內容。本文由 PureStake 執行長 Derek Yoo 提供,該公司的開發團隊致力於開發為跨鏈連結應用程式設計的 Moonbeam 平台。

本文中的觀點僅代表提供者/作者的觀點,不一定反映幣安學院的觀點。

摘要 

跨鏈互操作性讓應用程式可以在不同區塊鏈網路間通訊與互動。跨鏈互操作性允許不同系統間的資料與價值傳輸,提供了更高的連結性與無縫整合。 

什麼是區塊鏈中的互操作性? 

區塊鏈領域中的互操作性指的是一個區塊鏈能夠自由地與另一個區塊鏈交換資料的能力。跨鏈互操作性讓不同鏈上的智能合約可以彼此互相通訊,而不需要在鏈與鏈之間傳送真實的代幣。

例如,資產、服務與交易都是在區塊鏈上記錄為文件形式。如果有良好的互操作性解決方案,在一個區塊鏈上發生的任何活動,就能在另一個區塊鏈上顯示出來。這代表無論用戶位於哪一個區塊鏈,應用程式上的任何資產或服務都可以順利運作。

為什麼互操作性很重要? 

今日的區塊鏈就像當初網路發展早期的狀態:有許多孤立的生態系卻無法交換資訊。 

缺乏互操作性與連結性會對區塊鏈技術的廣泛採用帶來嚴重阻礙,因為這樣等於阻止了不同網路間資料與價值的無縫流動。 

以開發者的觀點而言,每次部署都構成一個孤立且獨立的實例,造成後端合約無法與其他合約連結,也無法察覺彼此。舉例來說,去中心化交易所 (DEX) 的 DApp 可能需要各自部署在以太坊、BNB 鏈與 Polygon 網路上。這會使得每一個版本的 DApp 彼此孤立。 

對於用戶而言,多次部署的作法可能會帶來一些挑戰。這樣將不允許把代幣從一個區塊鏈無縫傳輸到另一個區塊鏈上。這種操作通常發生於來源區塊鏈上銷毀資產,並使用第三方橋接在目標區塊鏈上再次鑄造的過程中完成。這個過程可能相當耗時且令人困惑,造成碎片化的資料孤島與糟糕的用戶體驗。在多個區塊鏈上持有資產的安全性風險也可能相當大,讓駭客有更多機會入侵,增加資金損失的潛在風險。

跨鏈互操作性解決方案 

隨著開發者持續建構讓不同網路間更容易傳輸資料與價值的解決方案,跨鏈連結性也隨之改善。這可以為更人性化且彼此連結的區塊鏈應用程式開闢新的可能性。

有許多不同方法可以改善跨鏈互操作性。我們在這裡列出一些例子,展示各種解決方案。 

Chainlink 正在開發跨鏈互操作性協定 (Cross-Chain Interoperability Protocol, CCIP),這是一個開源的標準,用於實現跨鏈通訊,包含傳訊與代幣傳輸。CCIP 的目標是使用標準化介面,讓數以百計的區塊鏈網路間可以有通用的連結方式。如此便可能降低建構跨鏈應用程式與服務的複雜性。

Wormhole

Wormhole 協定是一種通用的互操作性協定,用來實現不同區塊鏈網路間的代幣與訊息轉移。來源鏈的訊息將由守護者網路 (network of guardians) 觀察得知,再驗證並協助傳輸到目標鏈。  使用 Wormhole 的開發者可以透過呼叫 xDApp 建構跨鏈去中心化應用程式。

LayerZero

LayerZero 是一個為區塊鏈間輕量訊息傳送所制定的全鏈 (omnichain) 互操作性協定,提供安全可靠的訊息傳遞,並具有可配置的去信任性 (configurable trustlessness)。 

LayerZero 的超輕量節點 (ultra-light nodes, ULN) 作為智能合約。提供其他被橋接鏈的區塊頭,以提升效率性。ULN 只在需要時被觸發,且智能合約會透過 LayerZero 端點與預言機及中繼器進行通訊。此設計因而可以達成輕量且有效率的跨鏈通訊。

Hyperlane

Hyperlane 是一個委託權益證明 (PoS) 鏈協定,透過可配置共識方法驗證並保護跨鏈通訊。在 Hyperlane 網路中,每一個驗證者都負責驗證每一個 Hyperlane 連結的網路,以確保跨鏈通訊安全且精確。

區塊鏈間通訊

區塊鏈間通訊 (Inter-Blockchain Communication, IBC) 是一個在 Cosmos 網路區塊鏈互動的標準協定,用來實現不同區塊鏈間的互操作性。IBC 定義了 Interchain Standards (ICS) 中指定的最小函數集,它定義了區塊鏈如何相互通訊並交換資料。

其中一個例子便是 Osmosis,它是一個去中心化交易所 (DEX),讓用戶可以在不同區塊鏈間交換代幣。Osmosis 使用 IBC 協定來實現不同鏈之間的代幣無縫交換,讓代幣持有者可以從 IBC 提供的互操作性中直接受益。

Avalanche Warp Messaging

Avalanche Warp Messaging (AWM) 旨在具備彈性,讓開發者可以建立自己的傳訊規格以支援通訊。AWM 規格本身需要位元陣列、參與 BLS 多重簽章的索引,以及 BLS 多重簽章。AWM 讓開發者可以更輕易的在 Avalanche 網路上建立強大的 DApp。

BTC Relay

BTC Relay 是一個部署在即時環境的鏈中繼 (chain relay)。它可以將比特幣區塊頭提交到以太坊。如此,它便可提供驗證比特幣交易整合在以太坊區塊鏈上的方法,在兩個網路之間創造去信任化的橋樑。

Cross-Consensus Message Format

Cross-Consensus Message Format (XCM) 讓不同的共識系統可以在 Polkadot 上彼此通訊。XCM 第 3 版成功合併後,開發者可以建構支援橋接、跨鏈鎖定、交易所、NFT、條件式、脈絡追蹤 (context-tracking) 等功能的應用程式。 

例如,Moonbeam XCM SDK 主要支援 XCM 代幣轉移,讓開發者可以使用 XCM 與 Polkadot 網路互動。

Axelar

Axelar 提供跨鏈通訊的解決方案,透過使用通用訊息傳輸 (General Message Passing) 協定,開發者可以建構在多種區塊鏈網路上運行的去中心化應用程式。Axelar 也透過委託 PoS (dPoS) 為用戶橋接代幣,以提供安全的鏈間通訊。

例如,Satellite (Axelar 的橋接 App) 連結以太坊的 BUSD 至 Cosmos,為兩個生態系間帶來互操作性。

互操作性的好處與極限

區塊鏈互操作性的好處顯而易見。用戶可以跨越不同的區塊鏈網路無縫進行交易,而不需要中心化的中介機構。這也減少了碎片化的情況,改善整體區塊鏈生態系中的互操作性,並開拓新的商業邊界與模式。

不過,這些解決方案還是有些限制存在。不同的區塊鏈可能有不同的安全性解決方案、共識演算法或程式語言,因而增加技術上的複雜度。這些解決方案可能會增加被攻擊的機率,並為不同區塊鏈網路帶來新的治理問題。 

總結

透過實現不同網路間的通訊、資料與價值傳輸,跨鏈互操作性解決方案有可能大幅改善區塊鏈網路的效率與實用性。 

跨鏈互操作性的未來發展可望促進不同區塊鏈網路間的更多創新,以及區塊鏈應用的更多全新可能性,這便能促成強化連結且提升用戶友善性的區塊鏈生態系。

但是,若要能夠廣泛使用,各種跨鏈互操作性解決方案還需要達成更高的穩定性與安全性。哪個解決方案才能提供更有效率、穩定且安全的工具,目前尚不明朗。  

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