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作为区块链3.0的重要代表,侧链跨链目前面临着哪些技术难点需要解决打通?

2018-8-13 09:03

来源: 鸵鸟区块链 作者: Shirly

侧链的技术难点


这看起来是种非常完美的方案,但很显然,这个世界永远不会出现绝对完美的东西。双向锚定实现的最大难点是协议改造需兼容现有主链,也就是不能对现有主链的工作造成影响,目前大致有以下几种设想:

1、单一托管模式:最简单的实现主链与侧链双向锚定的方法就是将数字资产发送到一个主链单一托管方(类似于交易所),当单一托管方收到相关信息后,就冻结主链上的数字资产,同时在侧链上激活相应数字资产。这个解决方案的最大问题是过于中心化。

举个例,村子里张老头家种了十亩红苹果树,丰收后以token(苹果币)兑换的形式卖出,一个苹果币可以兑换10个红苹果,很畅销。第二年,张老头引进新品种,增种了五亩蛇果,由于蛇果的价格比苹果贵一倍。

为了避免重新建立一个苹果链后,会加大管理支出以及工作量等问题。张老头决定在原有的苹果链上增设一个蛇果侧链,并委托村长做单一托管方。当村长收到“小丁用1个苹果币兑换5个蛇果”的交易信息后,就会有1个苹果币就会被冻结。与此同时,侧链上会有相应的蛇果币被激活。

显而易见,在这个解决方案中,“村长”这个被委以托管重任角色过于中心化了。


2、联盟模式:联盟模式是使用公证人联盟来取代单一的保管方,利用公证人联盟的多重签名对侧链的数字资产流动进行确认。
这种模式就相当于,受委托的监管方从村长变成了村委会的领导们。如果想要盗窃苹果链上冻结的苹果币,就需要得到村委会51%及以上的领导成员的默认。

相对于“单一托管模式”而言,“联盟模式”无疑更安全。但是,安全程度仍然取决于公证人联盟的诚实度,依然存在着偏中心化的问题。而这两种模式的最大优点在于,它们都不需要对现有的比特币协议进行任何的改变。

3、SPV模式:SPV(Simplified Payment Verification)模式是去中心化双向锚定的最初设想:为了将主链币转移至侧链币,主链币将被发送到主链上的一个特殊输出中,该输出只能由侧链上拥有的一个SPV证明来解锁。SPV是一个包含了交易所在的区块头和交易本身的密码信息。

即,为了让原有的苹果币转移至侧链、激活蛇果币,苹果币会被发送到苹果链中某条连接着蛇果链的传送带上,而蛇果链想要使这条传送带运转,则需要解一个特定的密码题。

这种方法存在两个问题,一个是这道密码题不可能很容易解答。事实上,SPV证明的大小和验证过程的复杂性都要远大于普通交易的验证。

另一个问题是,现有的苹果链上并没有“传送带”存在。同样蛇果链上也必须再设置一个答题机制,才能使传送带能通过解题的方式被激活并运转。

这样一来,两条链都需要通过协议的更改,才能让它们互通,甚至进行联合挖矿。对于目前技术的发展程度而言,这几乎是不可能完成的任务。


4、驱动链模式:在驱动链中,矿工作为“算法代理监护人”,对侧链当前的状态进行检测。换句话说,矿工本质上就是资金托管方,驱动链将被锁定数字资产的监管权发放到数字资产矿工手上,并且允许矿工们投票何时解锁数字资产和将解锁的数字资产发送到何处。

矿工观察侧链的状态,当他们收到来自侧链的要求时,他们会执行协调协议以确保他们对要求的真实性达成一致。诚实矿工在驱动链中的参与程度越高,整体系统安全性也就越大。

在这个模式中,托管方不再是“村长”或者“村委会领导”,而变成了与苹果园收益利益相关的团体。因为利益相关,相比前者而言,这个团体中的成员被他人利诱而出卖张老头的可能性自然就更小了。而且,这个团体中的成员越多,愿意与张老头合作共赢的人也就越多。

但是,必须对主链上的每笔交易信息进行软分叉,矿工才有能力对侧链在交易生成时的状态进行有效检测。

5、混合模式:顾名思义,混合模式就是将上述获得双向锚定的方法进行有效的结合的模式,即在主链和侧链使用不同的解锁方法。

例如,在苹果链上使用SPV模式的同时,在蛇果链上使用驱动链模式。在生成交易时,将苹果币发送到苹果链中某条连接着蛇果链的传送带上。然后,让矿工作为“算法代理监护人”,对蛇果当前的状态进行检测。如果没有问题,则发送信号,使苹果链中的传送带开始工作。

显而易见的是,混合模式也需要对主链进行软分叉。

除了以上几个技术难点以外,侧链的劣势也非常明显,作为主链的补充,侧链并不能实现跨区域的合作,适用范围狭窄,多种金融功能都难以实现。

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