跨链研究的关键问题和技术路径

1. 双链互操作

跨链事务管理。跨链事务是指由若干个在各自所属区块链系统中的子交易所组成的一个完整跨链交易。简单来说，就是完成一次跨链所有相关方操作的总和。之所以要进行跨链事务的管理，主要是保证跨链交易的原子性和一致性。原子性指一次完整跨链交易所有子交易要么都发生、要么都不发生，不能只发生一部分；一致性指整个跨链系统中，不同区块链系统间需要保证存储数据一致性。如果一次跨链交易不能满足原子性和一致性，将出现两条链状态不一致，例如A链已经确认和B链相关交易，但B链却没有完成此笔交易，那么A链就将产生损失。

交易验证机制。跨链交易真实性和有效性验证可以分成三个阶段：跨链数据传输阶段、原链对交易的确认阶段以及接收链对原链确认后的交易验证阶段。在跨链数据传输阶段，需要获取/收集原链的数据，保证数据完整性和可验证性；在原链对交易的确认阶段，原链的共识效率影响了跨链交易最终确认的速度（例如比特币的交易要等待6个区块才能大概率确认，这种类POW算法具有概率确认性，但是类PBFT或者类DPOS算法可以较快完成最终确认性）。在接收链对原链确认后的交易验证阶段，接收链对原链已经确认过的交易进行验证，从而判断原链声称的跨链交易的真实性和存在性。

2. 多链互操作

多个区块链系统如何同时实现互联互通是跨链互操作关键问题。一是区块链网络，依照自上而下的设计原则，重点设计网络交互协议及交互模式，试图构建通用跨链协议实现区块链的“互联网”，未来符合网络协议和跨链标准的区块链可以实现无缝接入，例如Cosmos的跨链传输协议，帮助多链之间实现区块链机制层级互操作；二是跨链平台，依照自下而上的设计原则，重点研究已有区块链系统特性，开发能实现多链互联的中间件，例如趣链跨链网关和区块链适配器，或者波卡平行链等，帮助多链之间实现区块链语义层级互操作。

跨链的趋势

跨链应用场景单一，业务协同是目标。当前已完成开发或开源的跨链方案主要是以资产互换或转移为主，但在基于区块链的加密数字货币类系统中受到底层经济价值模型的复杂逻辑干扰，在非代币类的区块链系统中难以满足应用需求，导致跨链并没有实现大规模推广。未来实现不同链间的数据共享和业务协同，将是跨链未来应用场景落地的主要目标。

技术路线尚未统一，融合发展是趋势。发展初期，跨链技术实践的侧重点有所差异，一部分跨链项目（例如Cosmos）更强调跨链协议开发，另一部分跨链项目（例如Polkadot）更侧重中继链能力提升。侧重点差异实际上反映了跨链平台建设者的认知不同，充分融合跨链系统两大关键元素是未来真正实现跨链互通的必然选择。

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作者：ALOK52088