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币圈子解析:本体网络ONT跨链设计方案初探

币圈子解析:本体网络ONT跨链设计方案初探
解析:本体网络ONT跨链设计方案初探,跨链技术是解决不同区块链间协同操作、实现价值互联网的关键。简单来说,跨链就是实现一个链到另一个链的通信协议。目前,本体跨链方案已经在

解析:本体网络ONT跨链设计方案初探,跨链技术是解决不同区块链间协同操作、实现价值互联网的关键。简单来说,跨链就是实现一个链到另一个链的通信协议。目前,本体跨链方案已经在测试网运行。本文就本体跨链设计进行初步分析。

其它跨链技术简析

介绍本体跨链设计之前,我们先比较一下几个热门的跨链解决方案的特色,分析一下它们是如何实现跨链的。

Plasma:以太坊中热议的链下扩容方案 Plasma,它通过把交易转移到更快拥堵更少的侧链来提高其可扩展性。该方案不需要修改区块链底层协议,而是通过复杂的工作转移到链下完成,并在需要时将链下的计算结果提交到主链上保证其安全性。

Cosmos:Cosmos 则是 Tendermint 团队开发的一个支持跨链交互的异构网络。网络中第一个区块链是Cosmos Hub,也就是 Cosmos 主网,其他的并行链称为Zone,Zone 通过 IBC 协议与 Hub 进行跨链操作。在 IBC 协议设计里,两个链建立连接之前需要进行彼此注册,并保存对方链验证者集合以及相关 Merkle 证明,以证明跨链消息的正确性。同时,不同的 Hub 连接下的 Zone 也可以通过 Hub 路由的方式进行交互。

Polkadot:这是由原以太坊主要核心开发者Gavin Wood 推出的可伸缩性的异构多链系统,主要解决区块链拓展性问题。在 Polkadot 看来,其它区块链都是平行链,Polkadot 通过中继链技术能够将原有链上的 token 转入类似多重签名控制的原链地址中,对其进行暂时锁定,在中继链上的交易结果将由这些签名人投票决定其是否生效。它还引入了钓鱼人角色对交易进行举报监督。通过 Polkadot 可以将比特币、以太币等都链接到 Polkadot 上,从而实现跨链通信。

本体跨链设计初探

为了解决区块链的信息孤岛问题,本体推出全新的轻量级、低耦合、安全可靠的多链体系和跨链解决方案。该解决方案以本体链为主链,同时支持同构侧链和异构侧链,并允许主链与侧链、侧链与侧链之间的交互。当需要连接不同结构的链时,dApp 可以通过调用跨链管理合约来完成跨链操作。

图:本体跨链网络体系

本体链网体系支持主链和侧链之间、侧链和侧链之间的跨链交互,其跨链设计主要包括如下几个模块:

图:本体跨链网络体系

1. 多链管理合约

★主要负责侧链的注册和管理,包括侧链注册和退出,侧链状态管理,侧链 ONG 抵押管理,侧链资金池管理,验证人信息变更等;

★侧链需要在注册时向主链的多链管理合约中提交该侧链的创世块区块头、共识切换周期等基本信息。同时,侧链需要将主链的当前关键区块头信息初始化在自己的区块头同步合约中。另外,侧链在向主链注册时需要抵押一定量的 ONG 防止其作恶(若是可信侧链,也可不抵押 ONG);

★注册后会为子链分配子链 ONGx 总发行量的资金池,每次向子链的资产转移都会消耗资金池的容量,相反会释放资金池的容量;

★子链的退出需要有段时间的挑战期,挑战期内用户可以将 ONGx 换回 ONG,如发现无法换回,可以提交子链作恶的证据。挑战期结束子链退出并赎回质押。

2. 区块头同步合约

★跨链交互需要跨链交易的相关合法性证明,跨链交易在跨链管理合约中被放入merkle tree中,同时 merkle root 被放入区块头中;

★因此跨链交互过程中需要进行跨链区块头信息的同步,获取 merkle root,以验证跨链交易的合法性;

★为了验证获取到的跨链区块头的合法性,需要验证对方链共识节点的签名,而为了获取对方链共识节点列表,需要同步对方链的关键区块头(也就是共识切换的区块);

★侧链和侧链的交互过程中,双方将直接从主链上取得对方的关键区块头信息。

3. 跨链管理合约

★所有跨链交易都由跨链管理合约来进行统一管理;

★跨链管理合约负责为每一笔跨链交易分配一个自增 ID,并在完成时标记该 ID 已消费,还负责将跨链交易放入 Merkle Tree,而 Merkle Root 会被放入当前区块的区块头中。同时,在发起跨链交易时,用户需要将一部分 ONG 作为矿工费用销毁或冻结。

4. ONG(x) 合约

★系统资产合约,该资产可以实现跨链转移,并可以作为交易手续费和跨链交易矿工费,资产锚定主链 ONG;

★主链 ONG 合约添加了跨链资产锁定,解锁功能;

★侧链 ONGx 合约添加了跨链资产增发,销毁功能。

5. dApp 合约

★任意本体开发者开发部署的 dApp 合约,此合约除了正常的业务逻辑,还调用了跨链管理合约的跨链方法来实现跨链。是跨链 dApp 生态中的链上部分。

★dApp 开发者无需关心具体的跨链实现,只需调用跨链管理合约的统一方法即可实现跨链。

6. 信息状态同步者 Relayer

★一个状态信息同步程序,持续监听跨链管理合约的跨链请求和某些关键区块,监听到后进行跨链交易或者关键区块头的同步工作来获取矿工费。

★任何人都可以无需注册加入网络成为 Relayer,并赚取自己的矿工费。

2019年被认为是跨链元年,备受瞩目的Cosmos 、IRISnet于3月先后启动主网,11月跨链协议IBC上线后,有望实现互联。Polkdadot也将于今年4季度启动主网。在跨链生态到来之际,大家有没有想过一个问题:

跨链的BTC还是“真正”的BTC吗?

这个问题是MakerDAO中国区负责人潘超在巴比特SheKnows社群直播中提出的,笔者觉得蛮有趣,于是采访了很多业内人士。大家的回答总体上分为“经济”和“技术”两个视角,我们分别来看。

经济视角1:算是负债

跨链后的BTC“算是负债”,F2pool&cobo钱包创始人神鱼表示,这也是大家的普遍共识。Cdot创始人刘毅的观点类似,他认为从资产角度看,跨链后的BTC是BTC承兑汇票,因此有一定的兑付风险。

经济视角2:金本位下的美元

翼太源科技联合创始人王晓寅认为,跨链后的BTC不是“同质”的BTC,但可以看作有BTC背书的资产,背书的有效性取决于跨链方式和假设。他用“金本位下的美元”进行了解释。

这类似于金本位下的美元,不过布雷顿森林体系靠中心化的背书来支撑“跨国”后的美元或法币,看起来强大实则脆弱。如果两条链本身和跨链都可以做到去中心化,背书就强大很多了。

金本位下,每个美元的发行需要相应黄金锁定,但是后来发现使用者慢慢的转化为了对美元本身的信任,另一个例子是USDT。脆弱是因为依赖单一组织,可以改规则。真正跨链则可能做到靠技术保证背书(锁定资产)安全,并限制发行。

经济视角3:仅体现所在链的购买力

Wanchain亚太市场负责人叶伟认为,跨链后的BTC,就像是美元被兑换成了人民币后,只能提现人民币购买商品的能力。人们的直观感受是跨链BTC和BTC的购买能力相同。可是一旦跨链BTC所处的链崩塌,跨链BTC无法兑换或等额兑换回BTC时,那么跨链BTC的价值也将崩塌。

老美来中国,他把美元换成了等额人民币,他手上的人民币还是美元么?不是,但他的人民币和之前的美元仍都是货币,有着共同属性,都能换取商品和服务。他要回国,他还能把人民币换回美元。BTC和跨链后的BTC道理类似吧。

美元和人民币之间的兑换关系是由两种货币购买力等诸多因素作用的结果,是浮动的。美元换成人民币,其价值只体现在用人民币购买商品的能力;只有换回美元后,才能重新体现美元生态下的货币购买能力。

同理,从BTC到跨链BTC,可以理解成汇率是固定的,按1:1。跨链BTC,其价值同样只体现在其所处链的生态环境中的购买能力,但因为汇率是固定的1:1,且跨链BTC很容易能跨回到BTC,所以人们的直观感受是跨链BTC和BTC的购买能力相同。但是,一旦跨链BTC所处的链崩塌,跨链BTC无法兑换或等额兑换回BTC时,那么跨链BTC的价值也将崩塌。

技术视角:取决于跨链网关的可靠性

在RenrenBit创始人赵东看来,目前没有完美的跨链方案,大多是网关方式。比如你把BTC存在我这儿,我去发一个“赵东BTC”在链上流通。

“从技术角度看,跨链的BTC是代表BTC的本地token,具有完全的可编程性。跨链是把btc锁定,在目标链上生成BTC的vouchers,vouchers在目标链上是本地通证,可以用智能合约进行管理。” Cdot创始人刘毅表示。

“BTC的链拥有最高等级的安全和去中心化,跨到别的链上的“BTC”凭什么拥有同等的价值?“币信COO熊越质疑到。

比原链首席技术官朗豫认同跨链的btc和btc是不同的,因为承载的网络算力不同。但他认为,不能简单等于“负债”,跨链的BTC失去了部分算力保护,但得到扩展性和灵活性。

Wanchain创始人吕旭军也认为,跨链BTC也就是映射或者代理的token,只要用中心化或者去中心化的方式保证它的映射关系是一对一的,不会有被攻击的风险,用起来跟真的一样。

“取决于跨链网关的可靠性”巴比特&比原链创始人长铗总结到。

这引出另一个话题:如何科学合理地设计跨链协议,最大可能规避风险?

区块链记录的是价值,跨链的也是价值。如果说单一区块链解决的是分布式情况下如何精确记账的问题,那么跨链就是要解决两个分布式账本发生token转移时,如何精确记账的问题。

跨链概念的鼻祖毫无疑问是Sidechain的提出者——Blockstream团队。他在论文中对于跨链涉及到的难题,提出了双向锚定的方法。

中继/侧链模式在BTC-realy体现比较多,相当于在以太坊当中建立一个智能合约,如果BTC发生了转移,通过智能合约的验证,就会在以太坊上自动履行权益,进行转账交易。

哈希锁定模式目前被广泛应用在闪电网络当中,在A链上产生一个随机数和哈希值,把哈希值发送给B链,B链对哈希值验证之后,就可以接受或转移资产A链的资产。不过哈希锁定的模式主要依赖时间戳,而且对于智能合约的支持能力比较弱。

Polkadot拥有一个比任何跨链方案更加宏伟的设想,他提出的机制不只是要解决跨链的问题,还是要创造一种异构的,具有可扩展性的架构。Cosmos在某些理念上与Polkadot相似,也希望创造一个异构的系统解决跨链问题,它还引入了Hub与Zone的概念。

Wanchain跨链文档中写到:所有跨链协议都绕不开两个难题:一个是如何通过分布式的方式验证原链上的交易状态;另一个是跨链交易要确保原链上的token总量不会因为跨链而减少或增多。

近期发布的比原链《MOV:下一代去中心跨链Layer2价值交换协议》白皮书中指出,一个完备的基于开放式网关的 跨链协议大致需要满足以下四点设计要素:

(1)网关的去中心化治理,即跨链和资产托管的去信任; (2)跨链事件真实性证明,通过维护轻节点同步区块头机制对跨链交易的存在和 确认进行验证; (3)统一跨链协议的数据格式,确保整个跨链路由环节的原子性和安全性; (4)跨链消息有效性证明,通过巡查官等监督机制防止极端作恶情况发生。

比原链创始人长铗表示:“哈希时间锁是原子交换,但不灵活,基于侧链中继的跨链网关是主流。而比原链是OFMF,多签+门限,很巧妙的方案。”

纵览众多跨链项目的解决思路,本文无意深究技术细节,只是想给大家带来这样的思考:跨链的BTC还是“真正”的BTC吗?随着跨链生态的完善,资产通过跨链的方式进行转移马上就会实现。我们需要关注跨链网关的可靠性,因为它决定了跨链资产的价值。

在采访和讨论的过程中,更多的疑问被提出了,比如:闪电网络中BTC是真正的BTC吗?交易所里的BTC是真正的BTC吗?请在留言中,写下你们的思考吧。

本体是新一代公有基础链项目 &  分布式信任协作平台。本体提供新一代高性能基础公有链,包括完整的分布式账本、智能合约体系支持。同时本体架构支持公有链网体系,除了提供基础公有链服务,通过本体区块链框架支持不同应用的公有链定制,并通过不同协议群支持链网协作。在基础层之上,本体将持续提供各类分布式应用中的通用性模块,如分布式身份框架、分布式数据交换协议等支持分布式信任协作组件,并会根据应用需求持续扩展新的通用模块。

本体基础架构体系

ONT Blockchains

本体基础性服务公有链,为本体生态及其中各类区块链应用提供通用服务。

ONT Blockchain Framework

高性能、可定制化的本体区块链框架,实现各类业务链的模块化和定制化支持。

ONT Interaction Protocols

本体协议群提供并兼容各类交互协议,支持跨链、跨系统、跨领域的各种场景。

本体组件和协议体系

ONT ID

去中心化身份标识协议,实现现实世界中的人财物事在链上的标识、认证和确权。

ONT Data

分布式数据管理协议,支持去中心化的不同主体间的数据协同、交换及功能扩展。

ONT Scores

信用评分协议,支持建立开发不同的声誉评价逻辑,提供评级授权与审计功能。

本体应用支持体系

ONTO

本体综合客户端产品,帮助用户自主掌管其数字身份和数字资产,并支持更多应用场景。

ONT TSE

本体信任搜索引擎,支持对本体中各类人财物事的搜索、认证、链接等一站式门户服务。

ONT DDXF

分布式数据交易框架,支持业务伙伴定制各类数据交易市场应用,保证数据和资金安全。

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