讀懂區塊鏈「橋」：如何打破Crypto世界的信任邊界？_RIDGE:Bridge Mutual

作者：ArjunChand

編譯：南風，Unitimes

加密生態系統在過去十年中迅速發展。自從2008年比特幣白皮書發布以來，加密領域出現了巨大的創新，并被廣泛采用，幾乎成為主流。雖然加密領域的每一年都是獨一無二的，但2021年改變了這個生態系統，讓人們對加密領域似乎無限的未來為之興奮。

2021年是L1(第一層)區塊鏈之年，這使得許多人預測加密領域的未來將是多鏈的，這與許多人在這些L1區塊鏈興起之前所持的「贏家通吃」的立場不同。然而，隨著不同區塊鏈生態系統數量和規模的急劇增加，現在需要關鍵的基礎設施來連接它們。這就是區塊鏈「橋」的用武之地。

上圖：在TVL(總鎖倉價值)方面，以太坊區塊鏈依然占主導地位，但其他區塊鏈網絡的TVL正在增長。數據來源：DeFiLlama

在本文中，我們將討論：

-什么是區塊鏈「橋」？

-為什么我們有不同類型的「橋」？

-我們如何對這些「橋」進行分類？

讓我們一探究竟吧！

什么是區塊鏈「橋」？

區塊鏈「橋」的工作原理與現實世界中的真實橋梁類似。然而，加密領域中的「橋」不是連接物理位置，而是連接兩個不同的區塊鏈網絡。這種連接非常重要，因為如果沒有區塊鏈「橋」，區塊鏈就會處于孤立的環境中，無法相互通信。

這是因為每個區塊鏈網絡都有自己的一套規則、治理機制、原生資產和數據，與其他區塊鏈不兼容。然而，有了兩個區塊鏈之間的「橋」，就可以在區塊鏈網絡之間轉移加密資產和任意數據。因此，「橋」是加密生態系統中互操作性的關鍵，對于使不同的區塊鏈網絡相互兼容是非常必要的。

讓我們來舉個例子：

Alice在以太坊主網上有ETH，但想在Avalanche鏈上使用這些ETH。這兩個區塊鏈有自己的協議、規則、社區和共識機制，因此它們之間不可能進行互操作性。在這種情況下，中間需要一些東西，并提供一種方式，將信息從以太坊主網帶到Avalanche鏈。

趙長鵬：“加密貨幣不安全”是誤解，可信加密服務的安全性優于傳統金融:3月15日消息，幣安CEO趙長鵬推特發文稱，“加密貨幣不安全”這一說法是不正確的。事實上，區塊鏈的透明度是一個特性，而不是一個漏洞。可信加密服務和平臺已經具有與傳統金融相當甚至更好的安全性/KYC/AML。[2023/3/15 13:04:55]

為此，Alice很可能會通過一座區塊鏈「橋」來轉移資產，以安全地將ETH從以太坊主網轉移到Avalanche鏈上。通過這座「橋」，Alice可以將以太坊上的ETH轉換為Avalanche鏈上的wETH。如下圖所示：

上圖：將ETH從以太坊主網橋接至Avalanche鏈(將ETH轉換成wETH)的過程

為什么會有不同類型的「橋」？

區塊鏈「橋」可以實現不同區塊鏈之間的通信。而且，就像復雜的數學問題一樣，當你看到加密生態系統中不同的橋接解決方案時，你會發現不僅只有一種方法可以實現區塊鏈之間的通信。

不同的區塊鏈「橋」有著不同的設計，有自身獨特的優點和缺點，因此，當涉及到在兩個區塊鏈網絡之間使用哪個「橋」進行通信時，有很多選擇。讓我們更深入地探討一下這種通信是如何運作的。

「橋」的工作原理是在兩個區塊鏈之間建立通信通道。在一個理想的世界里，區塊鏈會相互通信；但在現實中，這是不可能的，因為一個區塊鏈不會存儲另一個區塊鏈的狀態。

讓我們舉個例子：

以太坊上的一個dApp(去中心化應用)想要與Solana鏈上的一個dApp通信。由于以太坊和Solana之間的信任邊界(trust?boundaries)，它們不能簡單地相互通信。這些信任邊界包括但不限于：

1、以太坊和Solana彼此不了解對方。

2、這兩條鏈都是只能知道自己的鏈上發生了什么，而不知道鏈外發生了什么。

對于這兩個區塊鏈來說，接收來自對方的消息就好像與他們一無所知的外部世界進行互動。因此，無法建立信任來驗證這些消息。

Web3開發工具提供商Cubist獲得700萬美元融資:金色財經報道，Web3開發工具提供商Cubist在由Polychain Capital領投的種子輪融資中獲得了700萬美元，Dao5、Polygon、Amplify Partners和Axelar也參與了此次融資。該輪融資將用于招聘以及擴展和宣傳SDK。[2023/3/9 12:52:10]

理想的區塊鏈世界(上)vs.現實的區塊鏈世界(下)

此外，區塊鏈只能向一個方向發送消息。也就是說，在一個通道中只能單向通信：一個區塊鏈可以在一個通道上向另一個區塊鏈發送消息，但另一個區塊鏈無法依靠同一個通道回復該消息并確認已收到消息。

為了在區塊鏈之間建立信任并使雙向溝通成為可能，我們需要一些中間的東西，一些可以在這些區塊鏈之間架起橋梁的東西。這就是區塊鏈「橋」的作用，它不僅可以在不同的區塊鏈之間傳輸消息、數據和資源，還可以進行跨鏈資產轉移。

這改變了一些事情，使得區塊鏈不再局限于單向通信，因為「橋」使區塊鏈能夠與其他區塊鏈來回通信。

區塊鏈「橋」使用不同的機制或參與者，這些參與者在區塊鏈之間扮演驗證者的角色，以實現通信和克服信任邊界。如果沒有這些鏈下參與者(off-chainactors)，區塊鏈之間的通信將不可能實現。

然而，隨著這些鏈下參與者作為兩個區塊鏈的「中間人」，信任邊界可以被克服，通信成為可能。

驗證者的角色是「橋」工作方式的主要區別所在。從本質上講，一些「橋」使用可信系統(trustedsystem)，而另一些橋使用無須信任的驗證者系統(trustlesssystem)。

此外，由于加密生態系統中的「互操作性三難困境」，我們看到了不同類型的區塊鏈「橋」設計。互操作性三難困境指出「互操作性協議或「橋」只能具有以下三個屬性中的兩個：

1、無須信任性(Trustlessness)：具有與底層區塊鏈相同的安全性；

徐明星：SEC可能打不贏官司，因為BUSD肯定沒有盈利預期:金色財經報道，OKX創始人徐明星重申，OKX高度支持USDC等受監管的穩定幣，暫無推出OKX穩定幣的計劃。他認為SEC可能打不贏官司，因為BUSD肯定沒有盈利預期，不應該是證券；但NYDFS可以要求停止BUSD或者停止Paxos的許可證。[2023/2/14 12:04:36]

2、可延展性(Extensibility)：在任何區塊鏈上都能被支持；

3、普遍性(Generalizability)：能夠處理任意的跨鏈數據。

不同的區塊鏈「橋」方案側重于上面列出的三個因素中的不同因素，并且有各自的優點和權衡。因此，不同的「橋」設計有著獨特的價值主張。下圖根據區塊鏈「橋」的無須信任性、可拓展性和普遍性來對不同的「橋」進行了分類：

此外，區塊鏈橋方案Connext的創始人ArjunBhuptani還根據區塊鏈「橋」的不同驗證方式來將「橋」劃分為原生驗證系統(即區塊鏈自身的驗證者負責驗證跨鏈數據)、外部驗證系統(即使用一組外部的驗證者來中繼跨鏈數據)和本地驗證系統(即只有參與到特定跨鏈交互的參與方才會驗證該交互)。

以上幾點解釋了為什么我們有不同的區塊鏈「橋」設計。但是，一般來說，我們之所以會看到不同類型的「橋」，是因為它們連接的對象和主要用例不同。對此，我們將在下文進一步解釋。

基于「橋」的工作原理來進行分類

雖然所有區塊鏈「橋」的目的都是一樣的(即實現不同區塊鏈之間的通信)，但它們的實現方式是不同的。根據它們的工作方式，區塊鏈「橋」可以大致分為：

1、需信任的「橋」(TrustedBridges)：這類區塊鏈「橋」使用一個中心機構來進行運作。這種區塊鏈橋之所以被稱為「需信任的「橋」」，是因為用戶需要信任某個第三方(也即這個中心機構)來使用這座「橋」并保管他們的資金。這類橋梁的例子包括多鏈「橋」和特定于區塊鏈的「橋」，比如Binance<>EthereumBridge。

BIS 官員：DeFi賬本可以幫助監管機構監管行業:金色財經報道，國際清算銀行 (BIS) 歐元體系創新中心負責人拉斐爾·奧爾 (Raphael Auer) 表示，去中心化金融 ( DeFi ) 可以通過依靠其自身的信任創建機制來收集合規數據來進行監管。盡管DeFi經常受到加密世界和Web3愛好者的支持，但它已經讓世界各地的監管機構發出了監管該領域的迫切需要的警告。然而，嵌入式監管技術已經引起了政策制定者的興趣。應議員們的要求，負責提出新立法的歐盟執行機構歐盟委員會(European Commission)目前正準備主持一項研究，研究將監管數據應用與分散金融聯系起來的潛在影響，作為未來進一步立法的先導。

但一些人對代碼不可更改的智能合約是否有可能進行這樣的監管表示懷疑。尼科西亞大學數字創新系教授喬治·賈格里斯(George Giaglis)表示，嵌入式監管“既有好處，又在實踐中行不通”。（coindesk）[2022/6/2 3:57:17]

2、無須信任的「橋」(TrustlessBridges)：這類區塊鏈「橋」通過使用智能合約和算法，消除了可信第三方的角色。它們之所以被稱為「無須信任的「橋」」，是因為它們不要求用戶信任某個中心機構來使用「橋」。因此，用戶的資金安全總是由用戶保管。這類橋梁的例子包括Connext、cBridge和Hop等。

舉個例子：

假設你在機場的安全檢查點。有兩種類型的安全檢查點：

1、人工檢查點：這里由機場官方人員控制和操作，用戶必須信任他們，讓他們保管自己的個人信息和物品。

2、自助檢查點：這里由機器負責操作，用戶始終控制著自己的個人信息和物品。

人工檢查點就相當于「需信任的「橋」」。這種檢查點依靠一個可信賴的第三方，也就是官方人員來運作。用戶必須放棄對自己資產的控制。

上圖：人工檢查點相當于「需信任的「橋」」

自助檢查點就相當于「無須信任的「橋」」。這種檢查點使用技術消除了官方人員的角色，讓用戶能夠繼續控制自己的資產。

Dash預計將于3天后進行減產:5月31日消息，據Tokenview數據顯示，達世幣Dash預計將于3天12小時后在區塊高度1,681,920減產，區塊獎勵將由2.67 DASH減至2.49 DASH。[2022/5/31 3:53:16]

上圖：自助檢查點就相當于「無須信任的「橋」」

基于「橋」連接的對象來進行分類

除了它們的工作方式外，還可以根據區塊鏈「橋」連接的對象將它們劃分為以下幾類：

1、L1<>L1橋：這類「橋」將兩個不同的L1區塊鏈網絡連接起來。比如AvalancheBridge連接著以太坊網絡和Avalanche鏈。

2、L1/L2<>L2橋：這類「橋」將L1區塊鏈與L2網絡連接起來，或者將兩個不同的L2網絡連接起來。比如，Across一個是將以太坊L1與諸如Arbitrum和Optimism等L2網絡連接起來的橋梁；HopProtocol一個是連接不同的L2網絡的橋梁，也可以是將以太坊L1與L2網絡連接起來的橋梁。

舉個例子：

基于DragonflyCapital管理合伙人HaseebQureshi將區塊鏈描述為城市的心理模型，我們可以說，區塊鏈「橋」就像連接不同城市的道路。根據這些橋梁連接的對象，道路可分為以下幾類：

1、國家高速公路：這些是連接所有主要城市的道路。

2、州內高速公路：這些是連接某個城市中重要部分的道路。

國家高速公路就相當于「L1<>L1橋」。如果把以太坊比作紐約市，Avalanche鏈比作是芝加哥市，那么AvalancheBridge就是連接著它們的國家高速公路。

上圖：國家高速公路就相當于L1<>L1橋

州內高速公路就相當于「L1/L2<>L2橋」。如果L2網絡和Rollups(比如Arbitrum和Optimism)是以太坊(紐約市)的兩座摩天大樓，那么HopProtocol就是連接它們的州內高速公路。

上圖：州內高速公路就相當于L1/L2<>L2橋。

基于「橋」轉移資產的方式來進行分類

我們還可以根據區塊鏈「橋」在轉移跨鏈資產時使用的機制來對它們進行分類。一般來說，根據區塊鏈「橋」轉移資產的方式，可以將它們分為以下幾類：

1、鎖定&鑄造：這類區塊鏈「橋」會鎖定源鏈上的資產，并鑄造目標鏈上的資產。比如Polygon的PoSBridge、AvalancheBridge(AB)、WrappedBTC(wBTC)和wMonero等。

2、銷毀&鑄造：這類區塊鏈「橋」會銷毀源鏈上的資產，并鑄造目標鏈上的資產。比如HopProtocol和AcrossProtocol。

3、原子互換(AtomicSwaps)：這類區塊鏈「橋」會將源鏈上的資產兌換為目標鏈上的資產。一般來說，這類「橋」是無須信任的，因為它們依賴于自我執行的智能合約來進行資產兌換，從而消除了在「鎖定&鑄造」和「銷毀&鑄造」機制中需要可信第三方的需求。比如cBridge和Connext。

舉個例子：

假設你開車從A市到B市，這兩座城市通過一座橋連接。當你抵達這座橋，準備離開A市前往B市時，你有3種選擇來跨過這座橋：

1、把你的車放在位于A市的一個倉庫里，作為交換，你會在B市得到一輛一模一樣的車。當你返回A市時，你只需要把你當初抵達B市時獲得的這輛車歸還，然后把你原來在A市的那輛車拿回去。這與區塊鏈「橋」使用的「鎖定&鑄造」機制相類似。如下圖所示：

上圖：使用「鎖定&鑄造」機制的「橋」

2、為了離開A市，你必須銷毀你的車，然后作為回報，你將在B市獲得一輛一模一樣的車。當你返回A市時，同樣的過程將再次發生：你必須在B市摧毀你的汽車，然后你將在A市獲得一輛相同的汽車。這與區塊鏈「橋」使用的「銷毀&鑄造」機制相類似。如下圖所示：

上圖：使用「銷毀&鑄造」機制的「橋」

3、將你在A市的汽車兌換成另一輛B市的汽車。當你返回A市時，你可以重復同樣的過程：將你在B市的汽車兌換成另一輛A市的汽車。這與區塊鏈「橋」使用的「原子互換」機制相類似。如下圖所示：

上圖：使用「原子互換」機制的「橋」

基于「橋」的功能來進行分類

上述分類對橋梁的區分非常廣泛。當我們根據「橋」的使用方式(也就是它們的功能)來研究不同的「橋」類型和設計時，事情會變得很復雜。根據其功能，「橋」可以分為以下幾種:

1、鏈到鏈的橋(Chain-To-ChainBridges)：這類「橋」主要用于支持兩個區塊鏈之間的資產移動。通常，這種「橋」使用「鎖定&鑄造」機制。

例如：Polygon的PoSBridge(連接Polygon和以太坊)、Binance<>EthereumBridge(連接BSC和以太坊)以及AvalancheBridge(連接Avalanche和以太坊)。

2、多鏈橋(Multi-ChainBridges)：這類「橋」旨在跨多個區塊鏈轉移資產。這種「橋」可以被部署到任何L1或L2區塊鏈上。例如：Connext和cBridge。

3、專用橋(SpecializedBridges)：這類「橋」專注于特定的生態系統，旨在支持資產在特定區域之間的移動。由于其專用性，這些「橋」通常能夠促進更快、更便宜的跨鏈交易。

例如：Hop是一個Rollup到Rollup的橋梁，能夠實現跨以太坊主網和L2網絡的資產轉移；Across專注于實現從L2?Rollups到以太坊主網的快速、廉價的資產轉移。

4、包裝資產橋(WrappedAssetBridges)：這類「橋」專門設計用于實現將非本地資產轉移到不同的區塊鏈上。這類橋梁通過在目標鏈上創建出代表源鏈上的資產的包裝資產(wrappedassets)。例如：WrappedBTC(wBTC)、wMonero等。

5、數據專用橋(DataSpecificBridges)：這類「橋」是專門為跨多個區塊鏈傳輸任意數據而設計的互操作性協議。通常，這些協議會成為dApps的基礎層，使dApps能夠實現跨鏈可組合性。例如：Celer的Inter-chainMessageFramework、IBC、Nomad和DataMovr。

6、dApp專用橋(dAppSpecificBridges)：從純粹的技術角度來看，這些都不是「橋」。通過連接到不同的區塊鏈，這些dApps建立了一個生態系統，允許價值以類似「橋」的方式跨鏈轉移。

例如：Thorchain是一個去中心化的跨鏈AMM(自動化做市商)，提供跨鏈流動性特性，使跨鏈資產交換成為可能；其他示例還包括Anyswap、Wanchain和Synapse。

總結

「一刀切」的方法并不適用于區塊鏈「橋」。沒有完美的解決方案；只有針對特定的用例進行權衡——每座「橋」都有自己的優勢和劣勢，正如我們從互操作性三難困境中學到的那樣，所有的「橋」都必須在可信任性、可拓展性或普遍性之間做出選擇。

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