资产跨链再探讨

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来源 | ChainX社区

资产交换是加密世界的第一需求。 也是行业发展的原动力。 区块链浪潮席卷全球，持续影响着人类社会的商业文明。 一方面带来了原生加密资产的持续爆发，另一方面也带来了现实世界商业资产加密的指数级增长。 当前的加密世界呈现出三种趋势：

BTC诞生以来，各种竞争链和创新链层出不穷。 链级币的数量不断增加，链上原生代币不断出现，各种授权链和私有链带来的各类资产源源不断地上传到链上。 在可预见的未来，这将继续爆发。

由于用户需求的多样化和区块链可扩展性的限制，公链将趋向于垂直分工，每条公链都有其主要特点以满足用户的特定需求。 许可链本身服务于特定的利益联盟、特定的细分需求、特定的行业领域，已经自动垂直化。

目前，由于技术、社区、生态、竞争等原因，大部分链无法连接。 这带来了用户、资产、应用程序和数据的分离。 用户需求得不到进一步满足。 比如不能用BTC参与ETH的DEFI生态，不能用ETH实现匿名和隐私等等。

现在我们已经进入了一个一切都是资产，资产就是价值，价值可以交易的时代。 如果不能突破链与链之间的隔离，不能建立有序连接，不能跨链交换资产、自由流动、低摩擦，那么区块链价值物联网的愿景就无法实现。

资产跨链的商业价值** **资产跨链流通和自由交互在商业上给网络和用户带来了三个显着价值：

资产跨链为资产交换带来安全性和透明性。 用户可以在基于链上匿名省份的加密世界中自由兑换资产。 无需KYC，无需中心化审计，无需信任第三方，不会购买虚假资产，资产不会被挪用，资产控制权始终掌握在用户手中。

链与链之间可以进行分工，各自专注于专业化和垂直化，以独特的功能服务好用户。 他们通过跨链的方式进行协作和互补。 从综合竞争到开放协作，全面提升网络价值和网络效应。 比如BTC扮演数字黄金的角色，作为基础货币流入其他链发挥价值存储的作用，Libra可以进入其他链平台扮演交易媒介的角色，Zec可以帮助其他链增强隐私功能，等等。

基于跨资产的融合，将带来更广阔的开放金融应用前景。 目前开放的金融应用被认为是区块链最具爆发力的场景之一。 然而，由于目前链与链之间的限制和碎片化，开放金融应用被困在单一资产和单一用户群中。 不能以低摩擦缩放。 例如，以太坊中的 MakerDao 应用目前仅限于使用 ETH 或 ERC20 Token 作为抵押品，只能服务于以太坊用户。 由于 BTC 不支持智能合约，因此 MakerDao 无法部署在 BTC 上。 另外，为了服务EOS用户，MakerDao需要在EOS链上重新部署一套MakerDao智能合约。 这是一个完全孤立的世界。 如果有资产跨链，这一切都会变得很不一样。 一个应用只需部署一次，所有资产都可以通过资产跨链使用，同时为所有链的用户提供服务。

资产跨链技术概述

技术精髓

所谓的资产跨链并不是“真正的”跨链。 以BTC跨链到以太坊为例，所有技术方案的目标都不是通过在BTC和以太坊之间建立直观的连接，将真正的BTC路由到以太坊，这是无法实现的。 因为所谓的Coin或Token，本质上是一种加密的数学表示，只能附加到当前（同构类相对容易）的宿主链上。 BTC 和以太坊是两组异构链。 它们的数据结构和网络上下文不同，不能直接无损转换。 资产跨链的过程其实可以拆分为映射资产的发行和销毁。 需要跨链的资产安全锁定在源链上，然后在目标链上发行等量的映射资产。 这就是资产的跨链转移和映射资产的发行过程。 映射的资产在目标链上销毁，然后资产在源链上解锁，即资产跨链归还。 在这两个过程中，技术方案的目标是让lock-issue、destroy-unlock的安全原子性。 总之，跨链资产的本质是严格100%安全透明映射。 资产跨链的技术方案可以简单分为两类，中心化方案和去中心化方案。 中心化解决方案 商业机构或中心化机构以信用或资产担保方式承接跨链中介，通过中心化记账系统完成资产跨链流程的资产锁定释放和销毁-解锁流程。 一个典型的例子是交易所的货币兑换。 用户从BTC钱包充值BTC到交易所，在交易所将BTC兑换成ETH，再从交易所提取ETH到用户的ETH钱包。 这也是一个完整的资产跨链过程。 中心化解决方案依赖于人类的信任。 资产跨链过程对用户来说是一个黑盒子，不透明，不可控。 只要资产留在中心化系统中，就会存在假资产、资产挪用、资产占用、无法完全映射等风险。 控制权不属于用户。 与中心化解决方案相比，去中心化解决方案具有对人的信任。 去中心化方案要求去除人为中介，力求以去中心化技术为中介，强调对密码学安全的信任，严格做到100%安全透明映射。 在具体的技术实现方案上，链条之间相互独立，无法建立直接连接，链条之间无法直接感知彼此的状态变化。 因此，需要搭建沟通桥梁。 在通信桥的选择上，也有不同分散程度的选择。 一般来说，分为三类：

散列锁定是一种原子交换技术。 它通过哈希时间锁实现对交易双方的资产锁定和托管。 其实现方式要求交易双方严格的参与流程、严格的时间锁定要求、端到端的通信要求，但交易双方完成交易过程，跨链资产立即原子交换. 它是完全去中心化的、安全的、透明的，并且没有第三方参与。

见证是一种多中心或弱中心模式。 相对于中心化方案中的一方信任，见证人模型选择相信多方信任。 它选择一个多方委员会，对于跨链消息，只要大多数验证者同意就可以执行。 即信任广大验证者的安全。 跨链流程资产由多个见证人共同管理。 见证人模型的资产跨链安全性和透明性相比中心化方案有了很大的提升。 而且对交易双方都比较友好，具体实现也比较简单。 因此，这种模式得到了广泛的应用。 但本质上，还是靠对人的信任。 此外，该模式还计划进一步分发和保密见证规模，以进一步提高去中心化程度，但也带来了更好的复杂性。

所谓轻节点，是指通过输入少量数据和少量计算资源，即可获得安全、正确反馈的一种验证方式。 在资产跨链领域的应用主要是跨链区块头和交易证明的验证。 在该方案中，主要通过资产跨链双方相互埋入对方的轻节点来实现，中继作为双向通知的沟通桥梁。 正是因为双向轻节点的trustless验证功能，才能实现trustless中继。 在轻节点的实现中，采用与原链一致的共识验证算法，对原链的所有区块头进行验证，并通过交易根和交易签名来验证数据安全性。 在资产跨链过程中，用户资产也托管在轻节点上。 没有第三方的参与，无需信任第三方即可实现原链的最高安全级别。 上锁、销毁、解锁全自动化跨链证明，完全去信任化。 总的来说，在跨链资产技术方案的选择上，双向轻节点侧链中继是最好的方案，其次是见证方案。 对于其他的自由组合，如果将资产跨链拆解成两部分：资产托管和交易证明。 不局限于上述两类，可以根据不同的安全需求、实施难度和业务场景需求，选择不同的技术组合进行资产托管和交易证明。

轻节点合约、多重签名合约、多重签名地址、分布式密钥地址、单一私钥等。

共享安全、侧链中继、多见证人、单一私钥等。

资产跨链不可能三角

虽然资产跨链技术方案有很多选择，但业界也在不断探索新技术。 但是，仍然存在很多瓶颈和局限。 一般来说，实施会遇到去中心化、安全性和易用性三个困境，需要多重权衡。

** **完全去中心化是技术的极限，是技术的制高点。 一般来说，去中心化程度越高，去信任化程度越高，相应地也越安全。 因此，在选择区块链方案时，我们会尽可能选择去中心化程度高的方案。 但需要注意的是，去中心化程度并不完全等同于安全性。 选择高度分散的解决方案也非常复杂。 以去中心化程度最高的双向轻节点侧链中继为例。 复杂性一方面体现在轻节点带来的稳定性隐患，会消耗安全性，因为毕竟是两条链之间的双向链接。 按照约定，一端的改变必须同时改变另一端，否则会对另一端造成很大的影响。 另一方面体现在用户体验上。 用户需要在所有跨链终端上都有账号和相关的跨链操作技能，才能正确携带跨链信息。 这对于普通用户来说有着非常高的门槛，大大降低了易用性。 此外，中心化程度越高，机制越简单，从而降低操作失败的几率和总的安全成本。 高度去中心化的解决方案在实施过程中也会遇到很大的挑战。 因为跨链的两端需要具备相同的跨链条件。 以去中心化程度最高的轻节点双向轻节点侧链中继为例，该方案需要很强的智能合约表达能力，因此无法在现有的大部分公链上实现。 例如，BTC 没有智能合约功能。 以太坊虽然有智能合约，但表达功能太弱，无法在链上实现轻节点。 因此，在与此类链进行资产跨链时，只能选择单向轻节点或见证模型以太坊测试币能映射主网吗，例如ChainX的XBTC产品。

** ** 资产安全对用户来说非常重要。 资产托管安全，尽量选择安全性高的轻节点合约和多签合约。 下一个最好的事情是选择多签名地址。 单方托管是一种安全性极低的方法。 但安全性越高，用户友好性越低。 在小额或实时性要求高的场景下，用户会更愿意选择安全性最低但体验最好的跨链方式。

** **大部分普通用户都看不懂公私钥，更谈不上资产跨链。 原生态的跨链体验往往存在复杂的账户体系和跨链操作。 一般而言，大多数用户只需要简单流畅的使用体验，而安全则委托给商业机构的信用背书。 在现有的技术解决方案中，极简的用户体验往往伴随着安全性的下降。 那么，到底是用户体验第一、安全第一，还是去中心化最重要？ 三者不能兼得，需要结合具体需求慎重考虑。

跨链BTC产品** ** BTC的诞生开创了一个新时代，是新世界的基石。 它是当前加密行业的创新源泉。 也正是因为有了BTC，才有了区块链，给世界带来了更多的可能性。 但是，如果只从技术角度考虑，BTC是一个非常古老的技术流派。 年代久远，堪称远古时代。 技术上的简单性带来了极致的稳定性。 稳定带来流量和群众意识。 但随着稳定而来的是停滞。 有许多聪明的头脑试图给它带来新的想法，但都徒劳无功，只能另辟蹊径。 作为开发者，即使想对BTC进行二次开发，也会觉得难度很大，因为其技术生态支持与其他加密生态已经存在巨大差距。 BTC在技术上没有进化的可能，也没有创新的土壤。 但从商业角度来看，BTC 仍然具有最大的商业惯性。 其在加密生态中的市值、流动性价值、商业价值、用户基础等方面仍然是不可替代的。 因此，如何让BTC资产进入新的创新用户场景，通过跨链技术让BTC资产具备新的技术能力（如智能合约能力、互操作性等）一直是产品创新探索的重要方向。在行业中。 下面简单介绍一下市面上的几款跨链BTC产品。

跨链项目ChainX推出的跨链BTC产品。 ChainX基于Substrate技术，自带区块链3.0时代的创新基因。 它对轻节点和运行时计算有强大的支持。 因此，对跨链自然是友好的。 ChainX曾在去中心化资产跨链领域走在市场前列。 跨链BTC的价值在上线之初的极短时间内就突破了数千万美元，跨链BTC的数量也迅速超越了闪电网络BTC的数量。 它实际上是BTC最大的侧链和二层网络。 同时，由于ChainX跨链技术的去中心化特性，市场上很多主流BTC钱包都广泛支持OP_RETURN。 OP_RETURN是BTC进入去中心化跨链时代的必要条件。 这让市场重新回到对资产跨链去中心化的关注，也为BTC未来更广泛的去中心化跨链打下了坚实的基础。 技术上，XBTC采用轻节点侧链中继与高度去中心化和见证相结合的方案。 ChainX 首次在链上使用 Wasm 技术实现 BTC 轻节点，支持 BTC 区块头的 POW 验证和完整的交易证明验证，使得从 BTC 到 ChainX 的跨链充分实现去中心化和 BTC 式的安全。 用户 XBTC 资产完全由 BTC 轻节点托管和验证。 锁发行过程是完全自动化和安全的。 在ChainX链到BTC链的跨链方向，由于BTC不具备图灵完备的能力，无法在链上实现完整的轻节点，只能通过witness模式进行攻破，由多个验证者通过链上销毁-解锁过程的多数票完成。 用户的BTC资产托管在BTC多重签名地址，由最多15个独立背书的受托人共同托管。 同时，BTC多重签名托管还实现了硬件级的冷热分离结构，进一步提高了安全性。 冷热多签托管地址完全开放给社区所有人监督。 所有资产变动都记录在BTC链上，完全透明。 每次交易变更都可以向信托签署人查询。 实现了公开透明和极高的安全保障。 总之，在目前的跨链技术方案体系下，面对BTC链上的客观技术条件，该方案在去中心化和安全性方面已经是最优方案。

WBTC 是第一个在以太坊平台上发行映射代币的产品，具有 BTC 的全背书。 由社区主导以太坊测试币能映射主网吗，由 DEX 和 DEFI 开发人员、钱包和中央交易所组成的联盟提供支持。 它旨在为以太坊生态系统注入 BTC 流动性和交易价值。 WBTC 由托管人和兑换商组成。 强调声誉、流程、合规性和制衡。 用户资产最终托管在托管人的 BTC 多重签名地址中，但托管人不能直接在以太坊上发行映射资产，除非交易所和托管人相互勾结。 交易所提供商面向用户需求，进行KYC，处理用户的WBTC兑换请求，接收用户的真实BTC转账，申请映射资产到智能合约初始化，将真实BTC转入托管方。 托管人确认BTC资产后，手动锁定并批准智能合约的WBTC映射，交易所获得WBTC并将映射后的资产转给用户。 在逆向销毁-解锁过程中，托管人发起将BTC资产转移给交易所，然后交易所对合约申请销毁，最后托管人确认销毁。 跨链过程中，托管方收取铸造费和销毁费，交易所收取映射资产流通费。 尽管 WBTC 在链上公开托管地址以增加公众透明度和安全信心。 但毕竟是多方角色参与制衡来提高去中心化程度，而不是技术手段。 安全基本靠多方信誉保证。 另外，用户端参与需要KYC，不合规的用户无法参与信任。

与 WBTC 类似，tBTC 也是一种在以太坊平台上发行的可赎回产品，使用足额的 BTC 抵押品发行映射代币。 tBTC 在反审查、去中介化、去信任化、去中心化和安全性方面取得了长足的进步。 但是它借鉴了WBTC和类似MakerDao的思想，整体上是一个超额抵押系统，机制极其复杂，非常极客的开放系统。 从技术上讲，tBTC 是一种具有多重签名地址、超额抵押和随机组合的自动化协议。 签名者组由多个签名者组成，是协议的重要参与者。 签名者组为用户提供BTC资产托管地址，用于锁定BTC资产。 签名者组由随机网络提供的随机种子选出，签名者需要提供超额资产抵押才能参与资产映射过程。 整个过程需要用户和签名者多轮参与，单手金额、等待时间等诸多限制。 同时，因为超额抵押，涉及到资产价格和资产利用率的预言机以及各种摩擦。 其复杂性无法用一段话解释清楚。 详情请参考tBTC白皮书。 tBTC 在设计上高度复杂，在资产跨链技术上探索了一个新的去中心化和安全水平，但在易用性上却极其反人类。

钱包厂商 imToken 推出的 BTC 资产通证化产品。 imBTC 基于以太坊，使用 BTC 资产锚定发行等值映射代币。 通过代币化，BTC资产可以间接获得以太坊图灵完备的能力，可以无缝接入DEFI、DEX等链上闭环应用生态。 同时，BTC资产的市值和流动性价值进一步扩大。 imToken产品的用户体验一直都很好，而imBTC在产品逻辑设计上相对友好易用，也给BTC用户带来了很多便利。 对于 BTC 用户来说，imToken，BTC 是双赢的。 在去中心化、安全性和易用性方面，imBTC目前更倾向于选择更好的用户易用性，优先考虑用户体验。 从技术上讲，当前状态有利于极端集中化。 相当于 imToken 本身以商业信誉作为保证和品牌接受度。 资产托管是中心化的，不公开的，锁的发行和解锁-销毁的逻辑是不透明的，这和中心化交易所没有太大区别。 随着产品的成熟和用户资产规模的不断扩大，或许imBTC在未来的产品演进中会进一步提升去中心化和安全性，同时保持优秀的用户体验，保证用户资产的安全、公开和透明。

BTCx 是 BTC 锚定币的统称。 常见于中心化交易所，如币安交易所发行的BTCB。 一般来说，商誉担保由中央机构组织，以准备金的形式等额发行。 储备可以在链上公开，接受审计，也可以托管在第三方专业托管人，也可以完全不公开，仅靠信用担保。 从技术上讲，用户资产托管和映射的过程几乎完全是一个黑匣子，采用完全中心化的模式，映射资产一般只用于交易，没有其他扩展用途。

原子互换原子互换是跨链资产中最简单的技术。 原子跨链过程由交易双方直接执行，完全消除第三方信任和交易对手风险。 无论资产置换成功还是失败，用户资产始终是安全的。 技术上，原子互换一般基于哈希时间锁技术或多重签名技术，同时需要两条链，如相同的哈希算法和哈希时间锁支持。 所以一般只能应用在同构链之间，比如BTC、莱特币。 原子交换具有完全去中心化和极高的安全性，但在易用性方面非常糟糕。 很难大规模商业化。

结论 资产跨链是跨链领域的第一个试验区。 过去几年，业界出现了很多概念创新、理论研究和各种概念验证。 目前讨论的跨链技术，如多重签名、轻节点认证、见证人、侧链、中继、分布式密钥、原子互换等解决方案，大多并不新鲜，早有明确的理论基础。 但该领域进展缓慢。 一种情况是早期行业规模较小，各链条相互对立，以竞争为主旋律，没有互联互通的需求。 另一种情况是，大多数公链一般都是异构链。 与同构链相比，异构链毕竟具有完全不同的数据结构和网络上下文，实现跨链技术的难度相对较大。 同时，受限于区块链底层技术，很多链本身的轻节点能力和表达能力非常有限。 这给去中心化跨链的实现带来困难。 此外，三难困境的存在也限制了重大突破性产品的推出。 幸运的是，随着区块链底层技术的迭代升级，轻节点技术、强大的智能合约引擎、实用的加密原语已经成为区块链3.0时代公链的标配。 这为跨链技术的进一步发展开辟了空间。 一个完美解决去中心化、安全性和易用性三难困境的新解决方案产品，应该已经不远了。

兔子作者

桑尼·孙编辑

罗伊 **排版******

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