區塊鏈:在區塊鏈世界里自由交換價值——跨鏈技術的起源與辨析

在區塊鏈世界里，有一個詞叫做通證，如果說區塊鏈是價值存儲基礎設施，那么通證就是價值載體。

如果將通證放在現實世界中，人類的歷史就是一部多通證共存史。

智人與“通證”多樣化

智人一出現，“通證”多樣化時代其實就已開啟。

狩獵采集時代，智人固然沒有金錢貨幣的概念，每個部落都是自給自足的獨立經濟體：不同的部落成員有不同的專長，人情和義務構成了其經濟體系。

但如果要拿點稀罕物，就只能從其他部落那里取得了，這時，“通證”便不可或缺。這時的“通證是已經是多元化的、實體化的了，包括了貝殼、顏料、黑曜石等等。

人類的歷史，一部多樣化通證共存史

在許多地方、許多時間點，人類都發明過“通證”的概念。“通證”在現實生活中的另一個名字叫做：錢。

錢，看不見，摸不著，只存在于人們的共同想象中。當然這里的錢，不只是硬幣或者鈔票

不論是任何物品，只要是人類愿意使用、能夠有系統的代表其他物品的價值，以作為物品和服務交換之用，就可以說符合了錢的概念。

拖動人類歷史的時間軸滑塊，我們可以看到，“通證“”的類型有很多，硬幣是我們最熟悉的一種形式，但除了硬幣，不計其數的物品都在人類璀璨的文化星河中充當了“通證”的角色，包括貝殼、牛角、獸皮、鹽、谷物、珠子、布料以及欠條等等。一直到4000年前，整個非洲、南亞、東亞和大洋洲都用貝殼來做交易。甚至到了20世紀初，英屬烏干達還是用貝殼來繳稅噠。

甚至在現代監獄和戰俘營里，常常是用香煙來當作錢。在里面，就算你不抽煙，也會愿意接受別人用香煙來付賬或是計算各種商品和服務的價值：一位納粹奧斯維辛集中營的幸存者就描述過集中營里如何用香煙當作貨幣，一條面包需要12支香煙；一包300克的人造黃油是30支香煙；一升酒則高達400支香煙。

突破宗教、地域、人種的限制，“通證”的高流通性

信任是所有金錢形式的基本原料。金錢是有史以來最普遍也最有效的互信系統。也正因為如此，它是高度流通的，甚至能突破宗教、地域、人種。

阿里旗下大灣區基金募資20億港元，已在區塊鏈和數字資產行業開展投資:金色財經報道，Gobi Partners宣布為阿里巴巴支持的基金完成了等值20億港元(2.559億美元)的募集目標，戈壁大灣區管理合伙人唐啟波表示，新基金名為AEF大灣區基金(AEF GBA)，阿里巴巴香港創業者基金（AEF）為AEF GBA的主要投資者，其他投資者還包括匯豐銀行及恒生銀行。目前AEF GBA已在區塊鏈和數字資產行業開展投資，支持了香港區塊鏈游戲開發商Animoca Brands、數字資產保險公司OneDegree等，該基金還將延續戈壁對虛擬現實公司Sandbox VR的投資。[2023/8/22 18:15:58]

比如北非的穆斯林商人可以使用基督教的硬幣，例如意大利弗洛倫薩發行的弗洛林，威尼斯發行的達克特，以及那不勒斯發行的吉里亞托，就算是那些高喊要發動圣戰、打倒異教徒的穆斯林統治者，收稅的時候還是十分樂意收到印著耶穌和圣母瑪利亞的硬幣。

90%的財富價值存在于中心化的設施中

當然了，大部分的錢并不是硬幣或鈔票的方式存在，所有的錢有超過九成都只是顯示在計算機上的文字而已。而基于此呢，大多數的商業交易其實只是把某臺計算機里的電子數據搬到另一臺去，并沒有任何實體金錢的交換。

相比扛起兩麻袋的硬幣和鈔票奔赴交易現場的炫富操作，更多人則更愿意接受電子數據交易，更輕便、易攜帶和記錄留存。

但這就意味著，人類世界90%的財富價值，是存儲在中心化的基礎設施中，并掌控在某些中心機構中的。

區塊鏈與通證

區塊鏈的出現，以其去中心化、去信任的特點，成為價值存儲基礎設施的最佳選擇。

然而當前的區塊鏈基礎設施，要么是孤立的村落，要么是可拓展性差的帝國。

為此,"跨鏈”一詞出現了。

跨鏈技術的使命

“為什么要跨鏈，真正有用的鏈就那么幾個”

將比特幣、以太坊加入到區塊鏈網絡——互鏈網，是跨鏈的其中一個環節，但如果只是為了幾個鏈而“跨”，那跨鏈確實有“為賦新詞強說愁”之嫌了。

然而，通過回顧人類的“通證史”，我們不難明白，跨鏈技術是一種要續寫人類未來通證史的基礎設施。

華為楊瑞凱：將在區塊鏈大數據運用等方面讓鹽田區政府等感受新體驗:華為技術有限公司副總裁楊瑞凱則透露，華為去年發布了“鯤鵬戰略”，希望接下來能在鹽田建立“鯤鵬產業”分中心。今天的簽約將作為一個新的起點，未來華為將把智慧城市和數字應用建設過程中的經驗帶入鹽田，在區塊鏈大數據運用等方面，讓鹽田區政府、企業、居民、游客能夠感受到新技術帶來的新體驗。同時也將聯系華為上下游的合作伙伴，全面對接鹽田、導入鹽田，推動鹽田的數字產業的全新升級。（羊城派）[2020/3/24]

它首先是一種去中心化的價值存儲設施；同時，為了支撐起人類社會中的多樣化、高流通的“通證”經濟體系，跨鏈技術又是一種可以支撐起多樣化通證體系、通證間可以快速流轉的區塊鏈基礎設施。

在跨鏈基礎設施中，通證可以脫離原生鏈而存在：

在普遍的認知中，每個區塊鏈都有一個自己的原生通證，而這個原生通證只能這個區塊鏈上使用。

然而實際上，正如貝殼可以在不同部落中流通一樣，在通證經濟體系中，通證也可以脫離原生鏈，在其他鏈中進行使用。比如比特幣或以太幣，它完全可以通過跨鏈基礎設施，轉移到一些新的或其他鏈去使用。它的價值在全網中都是一致的。如果要發布一個新的鏈，做分布式存儲的它可以有自己的默認的原生代幣，但是完全也可以把以太幣或者是比特幣轉過去作為有價值的一個代幣在它的這個區塊鏈里面加以使用。

跨鏈可以又理解成為是一種新一代的公鏈架構，而是由眾多區塊鏈互鏈形成的網絡。互聯就是區塊鏈之間能夠跨鏈交易，所以跨鏈是區塊鏈互聯網的基礎能力。比特幣、以太坊等公鏈加入到區塊鏈互聯網，是成果之一，而不是跨鏈的全部內涵。

跨鏈技術項目的對比分析

鼓吹跨鏈的項目魚龍混雜，但真正符合“跨鏈”理念和架構的項目卻屈指可數。本文選取了三個知名跨鏈項目，這三個項目分別是Polkadot、Cosmos、PalletOne。

項目團隊

Polkadot是Web3基金會創始人GavinWood帶領Parity的原班人馬開發的。

Parity在2017年出現安全漏洞，導致15萬個ETH被盜，損失3000萬美元；

聲音 | BM：B1將添加EOSIO的工具和接口，使得在區塊鏈上部署應用程序更加容易:金色財經報道，BM今日在Medium發表一篇名為《為何區塊鏈是更好的應用服務器/數據庫架構》的文章。他分析了傳統互聯網中的數據庫等基礎架構和設計的缺陷并指出區塊鏈是最好的解決方案：諸如EOSIO之類的區塊鏈開放式框架使得開發者無需為了構建安全的應用程序而重新創建“數據庫”，因為所有用戶使用私鑰對自己的行為簽名，可追溯和查證。未來B1的一個目標是添加工具和接口，促使在區塊鏈上部署業務的過程和傳統互聯網上部署業務相似（甚至更簡單）。未來幾年里，不采用區塊鏈技術就像銀行不采用SSL，而一旦區塊鏈技術被廣泛使用，那些沒使用區塊鏈技術的人就像犯了重大疏忽一般。是時候行動了，如果我們構建應用程序的方法沒有根本性的變革，您的企業和用戶根本得不到真正的安全保障，每耽誤一天，就是將自己的生意暴露在黑客攻擊以及欺詐等風險之中。（MEET.ONE）[2020/2/11]

繼而在11月又出現重大bug，導致93萬個ETH被鎖，損失2.6億美金。

而這次，我們只能寄希望于Parity的悲劇不要在Polkadot上重新上演。

Cosmos項目的核心開發團隊是JaeKwon領導位于Berkeley的Tendermint團隊。

JaeKwon在2014年第一次提出了非退化型的支持拜占庭容錯POS共識實現，那就是Tendermint,大家可以看到，現在他們的開發團隊的名字也叫Tendermint。

PalletOne是由來自硅谷、斯坦福大學、清華大學、早稻田大學等多位技術帶頭人，歷時4年，數次迭代打造。團隊班底實力過硬，務實、技術牛，當然缺點也是有的，那就是太過低調。

是否已上線

Polkadot上線時間....又雙叒叕拖延了，GavinWood近日接受采訪時表示，“現在的目標仍是在2019年底前推出。”

Cosmos承諾的2017年底上線，卻是上線一再延期，一度讓其上線時間成了迷，曾導致大家提起Cosmos的上線都是這樣的，“可能會上線”、“也許會上線”、“估計會上線”.......終于，delay已久的Cosmos于2019年3月完成主網上線。

聲音 | 李禮輝：我們正處在區塊鏈技術和產業創新的關鍵機遇期:中國互聯網金融協會區塊鏈研究工作組組長、中國銀行原行長李禮輝在接受專訪時表示，區塊鏈技術經過十年發展，應該說還處在一個初級應用階段，現在已經有一些規模化的商業應用，但規模總體還不大。另外，很多應用還是一種帶有實驗性質的。所以，區塊鏈技術現在還不是特別成熟，區塊鏈規模化可靠應用的瓶頸還有待突破，我們還處在區塊鏈技術和產業創新的關鍵機遇期。

區塊鏈是多種的底層技術創新，比如P2P的對等網絡，還有一些密碼學的算法作為一種組件技術，它本身是比較成熟的。但當我們把已有的組件技術集成在一起時，那就會得到新的要求。另外，區塊鏈也有特定的技術，比如共識算法、智能合約，這些技術要滿足規模化可靠應用的需求，也要進一步創新，讓它更加成熟。

在中國運用區塊鏈技術或者用其他數字化技術也好，有一個非常重要的特點就是中國是一個超大的市場。在超大的市場中，任何數字化技術的創新、數字化技術的應用，都要達到超大市場高并發的要求。這也是未來區塊鏈技術進一步創新、進一步提升、進一步成熟所要努力的方向。（新華網）[2020/1/14]

PalletOne已于2018年年底上線測試網，并計劃于2019年6月上線主網。

技術理念

Polkadot暢想了一種新的區塊鏈形態，由單獨的中繼鏈去統一管理共識安全和數據交互，用百花齊放的平行鏈技術去滿足各種應用需求，進一步分離共識和狀態轉換。

Cosmos自稱是“區塊鏈的互聯網”，或“區塊鏈3.0”，為解決區塊鏈長期存在的易用性、互通性和可擴展性不足而誕生。

PalletOne區塊鏈世界的IP協議。為解決區塊鏈技術在擴展性、跨鏈互操作性等方面面臨著嚴峻的挑戰，推動價值流轉，打造跨鏈基礎設施，來支撐通證經濟、產業公鏈及公鏈應用。

Pallet——描繪出通證的spectrum以及鏈的spectrum，形成通證的多樣化和鏈的多樣化的生態體系；

One——高性能分布式賬本，打造多樣化通證流轉的高速公路。

技術架構

從技術架構來看，三個項目的基本網絡架構是幾乎一致的，都是星型的，中間是中繼鏈，并以此為中心連接了其他鏈：

聲音 | 工銀科技總經理：在區塊鏈等熱點技術領域 將對優秀初創公司和企業進行戰略控股或參股:據中證網報道，對于未來工銀科技的業務方向，工銀科技總經理李六旬表示，一是技術輸出，緊扣市場需求，將工行成熟的、具備輸出條件的金融類業務系統商業化后，向金融同業客戶輸出。二是生態運營，與外部機構開展合作，共建生態，與具有技術優勢、資源優勢，與工行能力和稟賦相互補充的合作方共同開拓“金融+”新藍海。三是股權投資，在區塊鏈、信息安全等熱點技術領域，針對擁有高端技術人才、掌握核心技術能力、發展前景廣闊的優秀初創公司或科技企業，通過股權投資等方式，進行戰略控股或參股，為工行智慧銀行建設及業務升級轉型引入核心技術和高端人才。[2019/7/26]

Polkadot中心的是PolkadotRelay，這里的“其他鏈”在Polkadot中分為兩類，一類是平行鏈，另一類就是轉接橋，將現存的實時區塊鏈網絡接入中繼鏈。

Cosmos中心是Hub，接入Hub的鏈稱為Zone分區。對于現存的公鏈，可以通過協議適配接入CosmosHub，Cosmos把協議適配網關稱為PegZone錨定分區。

PalletOne中心是PalletOne主鏈，是一個采用了DAG存儲技術的高性能分布式賬本，連接主鏈的“其他鏈”有兩類，一類是實時的區塊鏈網絡，比如比特幣和以太網，可以通過標準化的Adapter連接到主鏈，另一類是共識分區，類比Polkdadot的“中繼鏈”和Cosmos的“分區”。

是否已連接實時區塊鏈，實現實時鏈之間的資產互換？

Polkadot：目前沒有

Cosmos：伴隨主網上線，將會同時上線幾個分區，其中一個就是作為公有鏈的Ethermint，接下來是跟以太坊的橋接分區。目前還沒有比特幣的錨定分區。也就是說Cosmos目前還沒有實現比特幣與以太幣之間的鏈上互轉

PalletOne：其測試網已支持BTC和ETH的互轉，分別針對“數字資產鏈”、“智能合約鏈”以及“智能合約與數字資產鏈”，發布了Adapter接口。

關于分區

Polkadot支持異構的平行鏈接入，平行鏈可以自行決定使用什么共識協議、什么樣的經濟模型和治理模型，自己決定硬件和網絡配置等等。

用戶在平行鏈發起交易，交易被收集人收集，打包成區塊，交給一組驗證人去驗證。

但值得注意的是，這組驗證人并不是來自平行鏈，而是來自中間鏈統一管理的驗證人池，通過隨機分組指定給平行鏈的，即共享的安全機制。

一言以蔽之，對于Polkadot的平行鏈來說，任你有想法千千萬，核心的事兒你是不能干。

另外，Polkadot的平行鏈的接入門檻會很高。按照目前公布的拍賣計劃，到2020年底，只有24個接入插槽。你如果開發平行鏈，希望明年上線，就要跟全球眾多團隊競爭這24個名額。

Cosmos所有的Zone分區，都基于CosmosSDK來開發，都采用統一共識協議Tendermint。分區要接入Hub，還需要符合Cosmos標準協議，即IBC鏈間通信協議。

Cosmos分區各自承擔交易執行、數據存儲，同時分區之間還能夠互操作，也實現了分片的目標。系統內的每個分區都是獨立的區塊鏈具有自己不依靠HUB的治理。

一言以蔽之，對于Cosmos的Zone來說，活兒你來自己干，怎么干得聽我的。

PalletOne共識分區采用獨立共識和獨立的交易驗證節點，可以自定義通證。分區可以使用與主鏈相同的共識算法，在共識分區中，用戶不必再必須使用PTN支付交易費，可以使用自定義通證支付交易費。

在PalletOne上的自定義通證可以實現主鏈到分區的無縫遷移，即：用戶前期可以在PalletOne主鏈上定義通證，隨著該通證交易量的增多，用戶可以選擇自己組建分區并連接到PalletOne主鏈，原有的在主鏈上定義的通證將遷移到其分區上繼續正常流轉。

關于共識

Polkadot目標平行鏈的收集人執行交易，生成區塊，由驗證人組敲定。Polkadot采用混合共識協議，出塊協議的英文縮寫是BABE，小孩子；敲定協議的縮寫是GRANDPA，老爺爺

CosmosHub以及其他用CosmosSDK開發的分區都采用Tentermint共識協議，出塊和敲定過程是合一的，只要出塊，就是得到了2/3以上驗證人的簽名驗證。這樣做的好處是簡潔快速，出塊時間可以達到秒級甚至亞秒級，而且具有即時最終性.而在網絡發生分叉的時候，Tendermint不允許分叉，在這種情況下，Tentermint共識有可能暫停出塊，任何新的交易也就都無法寫入。

PalletOne，在PalletOne共識機制中，有兩種角色：Mediator和陪審團。

Mediator是整個PalletOne的核心部分，Mediator節點是由PTN持有者投票產生。Mediator節點輪流“工作”，每個節點在一個TimeSlot中負責的其中兩項工作包括利用VRF算法隨機選擇陪審員組建陪審團，和在陪審員無法達成共識時進行仲裁。

陪審團是維護PalletOne安全性和完整性的基本單位。更具體的說，陪審團被委任運行和驗證智能合約以及管理多重簽名賬戶。

主鏈及共識分區中，Mediator使用DPOS+BFT的共識機制，即先“出塊”后”敲定；由于陪審團由VRF算法隨機選舉，在合約執行以前，沒有人清楚哪些是節點，黑客很難攻擊，保證了安全性。

陪審團內部可達成BFT拜占庭容錯共識，各自去執行智能合約，獨立完成跨鏈操作。完成后每個陪審員之間再進行相互通信，認證對方的結果，保證結果最終的一致性之后，產生一個總簽名，從而達成一致。

對Dapp的開發支持

Polkadot支持開發特定應用的區塊鏈，其應用鏈開發工具叫做Substrate，具備完整的應用鏈框架。Substrate所有模塊都可以定制或者替換。

Cosmos支持應用鏈的開發，其工具是CosmosSDK，主要提供Tendermint共識引擎，IBC鏈間通信協議及通證等核心模塊，大部分上層建筑需要自行開發。

PalletOne目前支持智能合約的開發，更多的聚焦在建立一個完整的智能合約生態，讓開發者、用戶和“礦工”都能在PalletOne平臺中各取所需，營造一個健康的生態。

首先為開發者提供了主流開發語言支持，同時“開設”智能合約商店，開發者為合約自主定價，“我的合約我做主”。

其次用戶來講，進入合約商店，選擇自己所需的合約，支付費用后即可使用，省去了自己動手進行智能合約開發和調試的繁瑣過程。

再次對于“礦工節點”，其可通過申請成為陪審員，為智能合約的運行提供良好的硬件環境，從中收取一定的手續費。由于采用了DPoS共識和陪審團共識，“礦工”不需要使用大量的礦機競爭挖礦，避免了能源的極度浪費，提高了硬件的使用率。

Cosmos和Polkadot提供了開發DApp的第二種方式，就是開發應用區塊鏈。與智能合約相比，應用鏈的優勢是具有極大的靈活性。開發者可以自行選擇或者定制共識算法、治理模型、經濟模型等等，并根據實際需求配置硬件和網絡。

但是另一方面，應用鏈開發、運營的成本會顯著高于智能合約。例如要部署Cosmos的分區鏈，至少需要4臺以上的主機，而且要質押相當數量的Atom通證，才能接入Hub。可以預計，達到一定規模的團隊，才有足夠的資源開發并運營Cosmos或者Polkadot的應用鏈。

性能

PolkadotHub應該能達到上千tps，平行鏈可以自己決定共識算法、硬件和網絡，理論上說沒有性能限制。

CosmosHub和絕大多數分區都采用Tendermint，能夠達到數千tps。

PalletOne的性能能夠達到數千TPS

互操作層面

Polkadot平行鏈通過Relay與其他平行鏈互操作，通過Bridge與其他鏈互操作。

Cosmos分區通過Hub可以互轉通證，通過錨定分區與其他鏈互轉通證。IBC消息也數據字段，就像電子郵件的附件，通過擴展數據字段，分區之間也可以傳遞通證以外的數據。

PalletOne的共識分區通過主鏈與其他共識分區互操作，或者通過Adapter與其他實時區塊鏈互操作，在實時區塊鏈方面，目前已實現BTC與ETH的資產互換。

接入方式

PolkadotRelay接入要拍賣插槽，質押數量不菲的DOT。

Cosmos與Polkadot類似，是質押Atom拍賣接入資格。

PalletOne共識分區接入PalletOne需要交納一定數量的PTN。Dapp開發者支付一定的PTN作為保證金并提交其他材料，成為認證DApp開發者，只有認證的DApp開發者應用才會出現在智能合約模板商店。同時可獲得保證金帶來的年利率2%的收益，收益以PalletOne通證的形式發放。

掌握這兩點，一眼識破真假跨鏈

與傳統的互聯網信息傳遞不同，區塊鏈之間的價值傳遞有哪些不同之處？以下這些特征可能幫你識破哪些是“真跨鏈”，哪些是假跨鏈：

第一點，參與跨鏈這件事兒的所有鏈，其狀態改變需具備原子性。

也就是說，參與的兩條或者多條區塊鏈的狀態發生了一致性的改變，都是寫操作。如果一邊是讀，另一邊是寫，或者說是根據一個區塊鏈的數據去修改另一個區塊鏈的狀態，這不叫跨鏈。當然從多個鏈讀數據，更加不是跨鏈。

第二點，參與跨鏈這件事兒的所有鏈，需滿足去中心化和去信任。

以PalletOne跨鏈轉帳舉例，從A鏈經過PalletOne主鏈到B鏈，你需要相信A鏈、PalletOne主鏈和B鏈三個區塊鏈網絡。三個區塊鏈的去中心化程度越高，被攻擊成本越高，那其去信任度越高。

在某些跨鏈項目中，Relay的部分是不是區塊鏈網絡，而是個網關，并由一個實體來充當網關的角色，在這種情形下，無論該實體是否值得信任，均不屬于本文所指代的跨鏈范疇了。

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