造成目前區(qū)塊鏈應(yīng)用項(xiàng)目無(wú)法大規(guī)模落地的一個(gè)重要瓶頸就在于公鏈項(xiàng)目的可擴(kuò)展性有限，而這是由分布式系統(tǒng)的不可能三角理論所決定的。不可能

造成目前區(qū)塊鏈應(yīng)用項(xiàng)目無(wú)法大規(guī)模落地的一個(gè)重要瓶頸就在于公鏈項(xiàng)目的可擴(kuò)展性有限，而這是由分布式系統(tǒng)的“不可能三角”理論所決定的。“不可能三角”可謂是公鏈項(xiàng)目的阿克琉斯之踵。而事實(shí)上，“不可能三角”是針對(duì)單個(gè)公鏈項(xiàng)目而言的。區(qū)塊鏈分層模型正是致力于通過(guò)重新設(shè)計(jì)技術(shù)架構(gòu)，以期突破“不可能三角”問(wèn)題。

Layer 1層鏈上改進(jìn)重心放在安全性和去中心化上，在性能上有所取舍。Layer 2層鏈下改進(jìn)重心放在性能和安全上，對(duì)去中心化有所取舍。Layer 1層上能夠改進(jìn)的方向非常明確但相對(duì)有限，Layer2層是未來(lái)區(qū)塊鏈擴(kuò)容的主力方向。而跨鏈?zhǔn)荓ayer2層上最具前景的區(qū)塊鏈擴(kuò)容方案。

本期算力智庫(kù)遴選出兩家業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的專(zhuān)注于跨鏈技術(shù)的公司——Polkadot和萬(wàn)維鏈進(jìn)行對(duì)比分析，以期呈現(xiàn)出區(qū)塊鏈跨鏈領(lǐng)域的最新發(fā)展動(dòng)態(tài)，供大家參考。

【核心觀點(diǎn)】

“不可能三角”可謂是公鏈項(xiàng)目的阿克琉斯之踵。事實(shí)上，“不可能三角”是針對(duì)單個(gè)公鏈項(xiàng)目而言的。區(qū)塊鏈分層模型正是致力于從架構(gòu)設(shè)計(jì)角度突破“不可能三角”問(wèn)題。

Layer 1層上能夠改進(jìn)的方向非常明確但相對(duì)有限，Layer2層才是未來(lái)區(qū)塊鏈擴(kuò)容的主力方向。而跨鏈?zhǔn)荓ayer2層上最具看點(diǎn)的區(qū)塊鏈擴(kuò)容方案。

Polkadot中驗(yàn)證人是一個(gè)高權(quán)限又中心化的角色，存在中心化風(fēng)險(xiǎn)。分布式秘鑰控制對(duì)智能合約的實(shí)現(xiàn)要求較高，現(xiàn)階段智能合約無(wú)法實(shí)現(xiàn)分布式運(yùn)算和多觸發(fā)機(jī)制。

Polkadot白皮書(shū)對(duì)于細(xì)節(jié)性的實(shí)現(xiàn)邏輯還未展開(kāi)和進(jìn)行可行性的驗(yàn)證。萬(wàn)維鏈接連兩次路線(xiàn)圖規(guī)劃延期，也一定程度上反映了分布式秘鑰控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)的難度。

公鏈項(xiàng)目的阿克琉斯之踵——“不可能三角”

造成目前區(qū)塊鏈應(yīng)用項(xiàng)目無(wú)法大規(guī)模落地的一個(gè)重要瓶頸就在于公鏈項(xiàng)目的可擴(kuò)展性有限，而這是由分布式系統(tǒng)的“不可能三角”理論所決定的。所謂“不可能三角”，區(qū)塊鏈系統(tǒng)無(wú)法同時(shí)提高去中心化、安全性、可擴(kuò)展性三個(gè)屬性，區(qū)塊鏈系統(tǒng)在去中心化、安全性、可擴(kuò)展性三個(gè)屬性中必須有所取舍，劃分出優(yōu)先級(jí)，或者達(dá)到動(dòng)態(tài)最優(yōu)。“不可能三角”可謂是公鏈項(xiàng)目的阿克琉斯之踵。

“不可能三角”理論

圖片來(lái)源：算力智庫(kù)研究院

區(qū)塊鏈擴(kuò)容方案——分層模型

事實(shí)上，“不可能三角”是針對(duì)單個(gè)公鏈項(xiàng)目而言的。區(qū)塊鏈分層模型正是致力于通過(guò)重新設(shè)計(jì)技術(shù)架構(gòu)，以期突破“不可能三角”問(wèn)題，主要包括三個(gè)一級(jí)層級(jí)，分別是Layer 0(數(shù)據(jù)傳輸層)、Layer 1(底層賬本層)和Layer 2(應(yīng)用擴(kuò)展層)。

區(qū)塊鏈分層模型

圖片來(lái)源：算力智庫(kù)研究院

Layer1層鏈上改進(jìn)是將區(qū)塊鏈技術(shù)底層賬本和上層應(yīng)用分離，底層賬本的重心放在安全性和去中心化上，在性能上有所取舍。

Layer 2層鏈下改進(jìn)是基于區(qū)塊鏈的底層賬本技術(shù)之上的應(yīng)用型擴(kuò)展，重心放在性能和安全上，對(duì)去中心化有所取舍。

Layer 2層——區(qū)塊鏈擴(kuò)容的主力方向

Layer1層主要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)層的驗(yàn)證機(jī)制改進(jìn)、數(shù)據(jù)層的數(shù)據(jù)區(qū)塊大小調(diào)整、鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)的優(yōu)化以及共識(shí)機(jī)制改進(jìn)等方法來(lái)提升性能。整體而言，Layer1層上能夠改進(jìn)的方向非常明確但相對(duì)有限，Layer 2層才是未來(lái)區(qū)塊鏈擴(kuò)容的主力方向。Layer2層的改進(jìn)方案主要包括側(cè)鏈/跨鏈、狀態(tài)通道、Plasma等等。

Layer 2層改進(jìn)方案

圖片來(lái)源：算力智庫(kù)研究院

跨鏈：Layer 2層上最具看點(diǎn)的區(qū)塊鏈擴(kuò)容方案

跨鏈?zhǔn)荓ayer2層上最具看點(diǎn)的區(qū)塊鏈擴(kuò)容方案。跨鏈?zhǔn)欠褐竷蓚€(gè)或者多個(gè)不同鏈上的資產(chǎn)和狀態(tài)，通過(guò)一個(gè)可信機(jī)制，互相轉(zhuǎn)移，互相傳遞，互相交換。跨鏈本質(zhì)上是一套鏈和鏈之間的清算機(jī)制。

當(dāng)前跨鏈解決方案的技術(shù)難點(diǎn)主要集中在以下兩個(gè)方面：

跨鏈交易驗(yàn)證問(wèn)題

跨鏈交易驗(yàn)證的本質(zhì)是一個(gè)Oracle問(wèn)題。跨鏈的消息是一個(gè)外部信息(Oracle)，必須要額外設(shè)計(jì)一套Oracle機(jī)制來(lái)輔助驗(yàn)證這個(gè)外部信息是否真實(shí)。

目前，常見(jiàn)的跨鏈交易驗(yàn)證機(jī)制有：(1)公證人驗(yàn)證機(jī)制，典型代表是Ripple;(2)區(qū)塊頭Oracle+SPV(簡(jiǎn)易驗(yàn)證)模式，典型代表是BTCRelay。

跨鏈?zhǔn)聞?wù)管理問(wèn)題

跨鏈交易往往包含多個(gè)子交易，由此構(gòu)成一個(gè)事務(wù)?？珂?zhǔn)聞?wù)管理最需要解決的問(wèn)題是如何保證交易的原子性。所有子交易要么都成功，要么都失敗。也即是遵循所謂的價(jià)值守恒定律：原鏈上的token總量不會(huì)因?yàn)榭珂湺鴾p少或增多。

目前，常見(jiàn)的跨鏈?zhǔn)聞?wù)管理解決方案主要采用哈希時(shí)間鎖技術(shù)，典型代表是閃電網(wǎng)絡(luò)。

整體而言，目前主流的跨鏈技術(shù)主要包括四大類(lèi)，分別是公證人機(jī)制、哈希鎖定技術(shù)、側(cè)鏈/中繼技術(shù)、分布式私鑰控制。

圖片來(lái)源：算力智庫(kù)研究院

Polkadot：中繼技術(shù)

Polkadot是一個(gè)異構(gòu)的多鏈系統(tǒng)，由多條異構(gòu)的區(qū)塊鏈與跨鏈組件組成，支持眾多高度差異化的共識(shí)系統(tǒng)在完全去中心化的網(wǎng)絡(luò)中交互操作，允許去信任地相互訪(fǎng)問(wèn)各區(qū)塊鏈。在Polkadot結(jié)構(gòu)中，收集人負(fù)責(zé)從原鏈中收集需要中繼的交易，打包成一個(gè)區(qū)塊，然后將區(qū)塊提交給中繼鏈中負(fù)責(zé)驗(yàn)證該鏈的驗(yàn)證人，驗(yàn)證通過(guò)后，路由轉(zhuǎn)發(fā)交易給目的鏈。

Polkadot系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

圖片來(lái)源：Polkadot

Polkadot通過(guò)多種角色的劃分與分組來(lái)實(shí)現(xiàn)去信任的驗(yàn)證機(jī)制，基本角色劃分如下：

驗(yàn)證人：參與記賬共識(shí)，并且驗(yàn)證平行鏈上的數(shù)據(jù);

提名人：為驗(yàn)證人提供押金和信用背書(shū);

收集人：采集平行鏈上的數(shù)據(jù)并且提交給驗(yàn)證人;

釣魚(yú)人：作為賞金獵人，監(jiān)督其它參與者的惡意企圖。

萬(wàn)維鏈：分布式密鑰控制技術(shù)

分布式密鑰控制技術(shù)本質(zhì)上屬于公證人機(jī)制的升級(jí)版，采用分布式私鑰生成和控制技術(shù)來(lái)生成原鏈的鎖定賬戶(hù)，然后將相應(yīng)資產(chǎn)映射到自己的鏈上。其利用密碼學(xué)中的分布式密鑰生成算法和門(mén)限簽名技術(shù)保證了跨鏈過(guò)程中資產(chǎn)鎖定和解鎖由系統(tǒng)參與共識(shí)的所有節(jié)點(diǎn)決定，并且在此過(guò)程系統(tǒng)中的任何節(jié)點(diǎn)或者少數(shù)節(jié)點(diǎn)聯(lián)合都無(wú)法擁有資產(chǎn)的使用權(quán)。

萬(wàn)維鏈的鎖定賬戶(hù)機(jī)制采用多方安全計(jì)算和門(mén)限密鑰共享技術(shù)生成鎖定賬戶(hù)，將原鏈上的數(shù)字貨幣鎖定在鎖定賬戶(hù)中，然后把另外一條鏈的托管賬號(hào)讓萬(wàn)維鏈對(duì)它進(jìn)行去中心化的控制和操作。只要把別人的資產(chǎn)發(fā)到那個(gè)賬號(hào)，就會(huì)得到一個(gè)代理Token，代理Token在萬(wàn)維鏈上自由流通，各種各樣的金融交易就可以在萬(wàn)維鏈上實(shí)現(xiàn)。

萬(wàn)維鏈模型圖

圖片來(lái)源：萬(wàn)維鏈

Polkadot vs 萬(wàn)維鏈

算力綜評(píng)

Polkadot中驗(yàn)證人是一個(gè)高權(quán)限又中心化的角色，如何監(jiān)督舉報(bào)驗(yàn)證人，防止收集人與驗(yàn)證人的合謀等諸多細(xì)節(jié)問(wèn)題需要精心設(shè)計(jì)。分布式秘鑰控制對(duì)智能合約的實(shí)現(xiàn)要求較高，現(xiàn)階段智能合約無(wú)法實(shí)現(xiàn)分布式運(yùn)算和多觸發(fā)機(jī)制。

Polkadot白皮書(shū)對(duì)于細(xì)節(jié)性的實(shí)現(xiàn)邏輯還未展開(kāi)和進(jìn)行可行性的驗(yàn)證。萬(wàn)維鏈接連兩次路線(xiàn)圖規(guī)劃延期，也一定程度上反映了分布式秘鑰控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)的難度。

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且不構(gòu)成投資建議

敬請(qǐng)注意投資風(fēng)險(xiǎn)

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