對於兩條相互獨立且較為封閉的系統,該如何實現跨鏈?
微信公眾平台-徐坤 / 何渝婷編譯
2019-01-29 11:22

跨鏈的技術實現

 

對於兩條相互獨立且較為封閉的系統,想要實現跨鏈,我們必須關注幾個問題:如何驗證原鏈上的交易狀態?如何進行訊息傳遞並確保傳遞過程準確及時?如何完成對另一條鏈的交易確認?如何防止雙重支付?目前主要根據鎖定驗證方式不同大致分為以下四類:公證人機制(Notary Schemes)、側鏈/中繼(Sidechains / Relays)、哈希鎖定(Hash-Locking)、分散式私鑰控制(Distributed Private Key Control)。

 

公證人機制概述

 

公證人機制是在交易雙方不能互相信任的情況下,選取雙方共同信任的且相對獨立的一個或一組節點來充當公證人作為中介來驗證並確保交易的合法性。公證人作為雙方的連接者,在鏈與鏈之間進行資產兌換或轉移時,需要同時追蹤兩條鏈的數據狀態並告知交易雙方,而交易雙方完全依賴於公證人傳遞的訊息進行判斷並實現交易。

 

 

根據公證人的選取情況,可分為中心化/單簽名公證人機制、多重簽名公證人機制以及分散式簽名公證人機制:

 

  • 中心化公證人機制,即選取單一制定的獨立節點或機構做為公證人,此為最簡單的模式。

 

  • 多重簽名公證人機制,即需要由多個公證人在各自的帳本上共同簽名達成共識後,方可實現跨鏈交易。該機制改善了單簽名公證人機制中心化的問題,提高公證人的可信度,但該機制要求交易鏈需同時具備支持多重簽名的功能。

 

  • 分散式簽名公證人機制,即基於密碼學生成密鑰,並拆分成多個部分分發給隨機抽取的公證人,允許一定比例的公證人共同簽名後即可拼湊出完整的密鑰。該機制的實現較為複雜,但也相對較為安全,降低了單點故障風險。 

 

公證人機制是實現區塊鏈之間互操作性中較易實現的一種,無需進行複雜的工作量證明或權益證明,易於對接現有的區塊鏈系統。此外,該機制是較為中心化的跨鏈處理方案,其運行處理效率相對較高。但是,公證人機制存在中心化風險,即一旦公證人遭受攻擊不可信,整體公證系統將停滯或處於較大的安全風險中,存在嚴重的單點故障風險。雖然業界提出了多重簽名和分散式簽名公證人機制弱化中心化風險,但仍有潛在的作惡風險,僅作為目前的一種權衡方案。

 

案例:Interledger Protocol

 

公證人機制的最早應用在2012年Ripple提出的Interledger Protocol的早期版本,其旨在連接不同帳本並實現協同。

 

Interledger協議是透過第三方「連接器」或「驗證器」實現相互自由的轉換資產,交易過程中的每一步都需要公證人的參與和確認。Interledger協議透過拜佔庭容錯共識算法,在一組公證人之間就交易事件達到共識,以此為基礎進行多重簽名發送交易訊號。

 

 

後期Interledger跨鏈技術由公證人機制轉化為HTLA(哈希時間鎖定協議)與公證人融合機制。即兩個不同的帳本系統可以通過第三方「連接器」來互相自由地轉換貨幣。同時,「帳本」提供的第三方會向發送者保證,發送者的資金只有在「帳本」收到證明,且接收方已經收到支付時,才將資金轉給連接者;第三方同時也保證連接者,一旦對方完成了協議的最後部分,他們就會收到發送方的資金。

 

本文為金色財經授權刊登,原文標題為「跨鏈技術——區塊鏈大航海時代的基石