3种主流的跨链桥实现架构

桥并不是统一的——就像物理桥从绳索桥到悬索桥各不相同一样,区块链桥在复杂性、安全性和能力上也大相径庭。理解它们的内部工作原理对开发者、投资者和用户来说都至关重要。

3种主流的跨链桥实现架构
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在我之前的文章中,我强调了互操作性对于区块链技术充分发挥潜力的重要性,而不仅仅是可取之处。孤立的区块链阻碍了用户体验,限制了开发者的创新,并分散了流动性。现在,我们将深入探讨行业如何通过在链之间构建安全、高效且可靠的桥来解决这些挑战。

桥并不是统一的——就像物理桥从绳索桥到悬索桥各不相同一样,区块链桥在复杂性、安全性和能力上也大相径庭。理解它们的内部工作原理对开发者、投资者和用户来说都至关重要。

区块链互操作性的领域正在迅速发展,但我们可以大致将解决方案分为三种主要架构。

1、消息传递协议

概念

消息传递协议创建通用的通信通道,允许在区块链之间传输任意数据和指令(不仅仅是代币)。可以将其视为安全、区块链无关的消息系统。

工作原理

这些解决方案利用去中心化的中继网络,这些中继观察并捕获源区块链上的事件,将它们打包成标准化的消息,并传输到目标区块链。其运行的关键是加密机制(例如轻客户端),使目标区块链能够验证消息的真实性和正确性。

优点

  • 灵活性:支持多种应用,从简单的代币转移,到复杂的跨链治理。
  • 可扩展性:易于集成到其他区块链。
  • 组合性:促进跨链去中心化应用(dApps)。

缺点

  • 复杂性:开发和维护复杂度高。
  • 安全性依赖:严重依赖安全的加密验证和中继的完整性。

例子:LayerZero, Hyperlane

2、基于验证者的桥(MPC & 阈值签名)

概念

基于验证者的桥依赖于外部的去中心化网络(验证者或中继)来认证和执行跨链交易。它们作为可信但分布式的中介。

工作原理

当资产被锁定在区块链 A 上时,独立的验证者网络会验证这一事件。一旦通过所需阈值验证,验证者使用多方计算(MPC)或阈值签名方案(TSS)授权在区块链 B 上释放相应的资产。

优点

  • 去中心化:信任分布在多个验证者之间,从而降低了单点故障的风险。
  • 广泛的兼容性:可以轻松连接异构区块链。
  • 多功能性:处理资产转移和一般数据。

缺点

  • 验证者风险:安全性高度依赖于验证者的完整性。验证者之间的共谋或被破坏可能危及桥的安全性。
  • MEV 风险:可能容易受到矿工可提取价值(MEV)攻击。

例子:Axelar, Wormhole, Thorchain

3. 基于证明的桥(乐观与零知识)

概念

利用先进的 Layer-2 扩展技术,这些桥通过密码学证明(零知识)或经济激励(乐观)实现更高的无须信任性。

  • 乐观桥:默认假设交易的有效性,但包括一个“挑战期”,允许用户提交欺诈证明。如果证明欺诈,恶意行为者将受到惩罚。
  • ZK(零知识)桥:利用密码学 ZK 证明立即验证跨链交易的有效性,而无需透露敏感的交易细节。

优点

  • 高安全性:ZK 桥提供密码学保证;乐观桥依赖强大的经济激励。
  • 减少信任:对外部验证者网络的依赖最小。

缺点

  • 延迟:乐观桥由于挑战期而固有地引入延迟。
  • 计算开销:ZK 证明需要大量的计算资源,尽管效率正在提高。
  • 复杂性:高度复杂的实现和维护。

例子:Across(乐观),zkBridge(K),Succinct(ZK)

4、评估跨链桥的安全性

  • 安全机制:仔细检查桥的安全模型。了解它是否依赖于经济激励、密码学证明或分布式验证者共识。采用数学上得到证明的方案或拥有广泛去中心化验证者集合的桥通常提供更高的安全保障。
  • 透明度和审计:定期、透明的第三方审计和公开发布的结果表明了一个值得信赖的桥。持续的安全评估和对审计发现的积极应对是有效安全管理的积极指标。
  • 运营历史:评估过去的性能。没有重大事故或及时解决安全问题的桥更值得信赖。
  • 性能(延迟和成本):考虑交易速度和安全措施之间的平衡,特别是如果您的用例需要快速交易。乐观桥由于挑战期固有地引入延迟,而基于验证者的桥则提供更快的结算,但可能有更高的风险。
  • 网络兼容性:确保桥支持您需要的具体区块链。未来连接性的路线图也可以表明桥的长期性和可扩展性。
  • 功能和多功能性:确认桥仅支持简单的资产转移,还是也支持复杂的交互、智能合约和治理功能,以符合您的当前和未来需求。

5、结束语

深入了解不同的桥架构并明确评估其安全性和可靠性的标准,对任何利用区块链互操作性的人都至关重要。每种方法都有其独特的权衡,选择最佳解决方案取决于您的具体需求。


原文链接:Bridging the Blockchains: A Deep Dive into Interoperability (2)

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