区块链被认为会打开一扇通往新的全球金融体系的大门,可以像互联网一样运转,只不过区块链搬运的不是信息而是价值。但一个很重要的问题是:目前,区块链互相之间无法对话。
 
随着新的区块链以及其他分布式账本系统的快速发展,其发展结果有点类似装满细菌的培养皿。虽然在不断繁殖,但似乎并没有朝着更高阶的有机生物发展。
 
但情况也有所改变。单是过去短短一个多月时间,海内外链圈就不约而同大量出台跨链项目。4 月中苹果传出将引入 Ripple(瑞波)的 Interledger 技术支援 Apple Pay,来自加拿大的知名跨链项目 Aion 也在 4 月底宣布主网上线。国内近一个月来更有 Achain、Pallet 等众多项目争相发表。
 
巨额资金涌入、主流巨头采纳,一时之间,跨链技术似乎已成为链圈最新一个风口。“我觉得在一两年内肯定可以看到(区块链跨链)应用的大规模增长”,早在今年初以太坊创始人 Vitalik Buterin 接受媒体采访时就做出这个预测。语音刚落未久,如今看来我们离此番目标又进一步。
 
但意义更深远的是,这或许意味着区块链整体发展将出现新的动力,因为链链互通几乎成为阻碍区块链发展的最大问题,相关技术也被认为是区块链发展的制高点。
 
就在近日,麻省理工学院连接科学实验室(MIT Connection Science) 首席技术官托马斯•哈德约诺(Thomas Hardjono)更是一针见血地提出,眼前区块链所身处的场景相当类似于 20 世纪六、七十年代的前互联网时期,不同的互联网构建技术开始陆续出现。而哈德约诺认为,现在也和那时一样,下一步发展关键在于找出方式,让这些各自独立的系统能够联合起来,即实现跨链互通。
 

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哈德约诺指出,“如果区块链体系及其技术将成为未来全球商务的基础建设要件⋯⋯,那么跨链互通就会是一个核心必备条件。”
 
区块链群雄并起,却是彼此隔离的数据孤岛,亟需跨链技术带来突破
在麻省理工学院哈德约诺近日发表的论文《Towards a Design Philosophy for Interoperable Blockchain Systems》中,研究团队参考了互联网的设计原则,提出了“区块链互通架构”(interoperable blockchain architecture)应有的设计原则。
 
哈德约诺根据“美国国家标准与技术研究院”(NIST)的区块链定义,对所谓的“区块链互通架构”提出以下定义:“区块链互通架构是不同区块链系统的组合,每个系统代表一个分布式数据帐本,其中交易执行可能跨越多个区块链系统,其中记录在某个区块链中的数据可以通过语义兼容的方式,被另一个可能来自外部的交易所取得及验证。”
 

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在上世纪 80 年代,人们普遍认为,互联网如果想在应用层面有所发展,就必须要与之后形成的网络连接。如今在区块链问题上,我们遇到了相似的情境。网络中同时存在着不同的区块链设计,而每种设计的技术成熟程度又不同。
 
因此,他主张,如果区块链技术试图成为未来全球分布式商业和价值网络的基本组成部分,那么其架构必须同时满足互联网架构的相同三项基本目标:
 
· 生存性(Survivability):互联网连接必须无条件存在,即使在网关受损的情况下。
 
· 服务多样性(Variety of service types):互联网必须可以支持多种通讯服务。
 
· 网络多样性(Variety of networks):互联网必须可以承载多种不同网络类型。互联网架构必须可以协调多种不同的网络技术,包括军方与商用网络。
 
按照该团队的思路,跨链技术之于区块链,就像 TCP/IP 之于互联网。互联网技术诞生初期,也是许多独立分散的内联网,直到发展出一套统一的基础通信协议 — TCP/IP,将各个孤立系统连接起来后,才有了今日所看到的全球互联网。任何用户在任何地方,只要透过互联网服务提供商(ISP),都可以访问到世界任何一个角落的互联网信息。
 
反过来说,若没有 TCP/IP 协议,今日所有的互联网活动,从电子邮件到行动上网,很可能都不会出现。由此便可知发展出跨链机制对于区块链的关键性,以及将可为区块链带来多大的突破。
 
各类型协议与应用愈来愈复杂化、定制化,区块链产业群雄并起,但却是彼此隔离的数据孤岛。哈德约诺团队的想法会是目前众多跨链技术解决思路之一,链链互通能否按此思路取得重大进展,仍有待观察。
 
过去几十年,互联网革命已让信息(information)的数字传递变得易如反掌,但价值(value)的数字传递仍然并未普及实现。区块链技术透过共识机制,能够确保资讯的真实性,进而让价值数字传递变得可行。
 
尽管被给予颠覆性技术厚望,但区块链整体技术发展还处于相对初生阶段,整个生态圈蓬勃发展,出现比特、以太、瑞波等大量各自独立的区块链,但彼此相互孤立,很难互连,也导致各个区块链的价值与创新难以流通与共享。
 
如何实现链与链之间的交互操作和价值转移,将是区块链行业发展的一个重要关卡。其必要性正在形成业内共识。
 
跨链项目被看好,出现寒武纪大爆发式的发展
那么, 链圈对跨链项目有多看好呢?
 

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位于美国加州、获得 Twitter 首席执行官支持的新创公司“闪电实验室”(Lightning Labs)日前发表声明,正式启动 beta 0.4 版本的闪电网路 LND(Lightning Network Daemon),意味着用户现在可以透过 LND 向他人发送比特币或莱特币,且这些交易无需再通过区块链。该项目投资方之一的比特币钱包公司 BitGo CTO Ben Davenport 说,“我期待看到⋯⋯基于闪电网络的应用程式等事物将出现寒武纪大爆发式的发展。”
 
事实上,自 2017 年起,海内外链圈就已开始陆续投入跨链项目。Vitalik Buterin 也指出,“过去几年已有很多尝试跨链加密货币交易的实验。”
 
Vitalik Buterin 早在 2016 年即与国际区块链组织 R3 联盟投入合作研究跨链技术,并于该年底发表了《Chain Interoperability》报告。他在报告中将主流的跨链技术分为三类,包括公证人模式,中继侧链模式和哈希锁定模式。
 
·公证人模式(Notary schemes):受信任的一方或一组团体向链 A 声明链 B 上发生了某一事件,链 A 即采取相应动作。主要代表如 Interledger。
 
· 侧链/中继链模式(Sidechains/relays):通过锚定主链的侧链,或是连结链与链的中继链来实现与验证链间交换。主要代表包含 Cosmos、Polkadot。
 
· 哈希锁定模式(Hash-locking):通过预先建立通道,进行多次、高频、快速的双向交易。主要代表如闪电网路。
 
直至今年以来,各式跨链项目更是竞相出台,从去年以实现跨链资产转移为主,到今年以来更多专案目标旨在构建区块链基础设施,已呈现百家争鸣,各辟蹊径态势,技术模式更远不止上述三种。
 
譬如去年风光完成 ICO 的国内明星跨链项目 WanChain 万维链,就是采用“分布式私钥控制技术”,通过分布式的方式达成不同区块链账本之间的连接与价值交换。WanChain 打造通用的跨链协议以及记录跨链交易、链内交易的分布式账本,无论公有链、私有链还是联盟链,均能低成本的接入万维链,实现不同区块链账本的连接及资产的跨账本转移。
 
加拿大的 Aion 则是正在研发可以连接不同区块链的“代币桥梁”(token bridge)。创始人马修•斯波克(Matthew Spoke)说,继 4 月底主网上线后,接下来 Aion 将透过代币桥梁先连接以太链,后续再扩展至其它区块链。如今包含微软、英特尔、摩根大通、荷兰国际集团、丰田、英国石油公司等众多财富 500 强企业,都已展开与 Aion 的合作。
 
表格:各大跨链项目比较
 

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图 | 各 Token 市值(资料来源:Reddit, Medium, Coinmarketcap, 各项目官方网站)
 
跨链技术仍存在挑战
但总的来说,跨链技术仍在发展和探索中,尚未形成稳定体系,各个项目也多半各自有其问题与局限性。
 
Vitalik Buterin 认为,当前最大的挑战是除了个别领域外,区块链仍缺乏实际应用场景与使用群众,跨链应用的时机尚未完全成熟。
 
莱特币创办人 Charlie Lee 则指出,目前跨链协议普及的瓶颈在于使用者介面和使用者体验,譬如要能做到像使用信用卡那样简单。对此,Ripple 首席加密货币专家 David Schwartz 日前已公开预期,“短期内我们就将看到(跨链)体验出现改善。”他说,中期而言,跨链互通将演变成类似电子邮件的支付体系,发展出世界通用的支付 ID。
 
除此之外,麻省理工学院的哈德约诺也归纳跨链技术还存在包含耐用性、服务多样性、区块链系统多样性、可达到性、可移动智能合约的耐用性等方面的挑战有待解决。
 
跨链项目陆续落地 区块链突破或将近在眼前
但 Aion 公司创始人马修•斯波克(Matthew Spoke)乐观认为,前互联网时代和区块链的一个重大区别在于货币:目前的竞争协议背后通常都有着数十亿美元的投资。这样可能就可以确保许多协议可以成功,意味着未来将是由多个区块链统治的,而且互操作性也是主流协议采用的关键。
 
无论如何,随着台面上众多跨链项目预计即将在 2018 年底/2019 年初完成落地,区块链发展突破的转折点很可能也已近在眼前。
 
未来的区块链必然是多链共生、多链互通的价值互联网,跨链技术是实现这个场景的关键。它将让区块链摆脱数据孤岛的困境,建立起完整的生态系。