區塊鏈互操作性如何運作:跨鏈技術入門指南

10/24/2024, 6:35:31 AM
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本指南探討了區塊鏈如何演變成跨鏈世界、不同類型的區塊鏈網路,以及與區塊鏈互操作性相關的持續挑戰和風險。

要點

區塊鏈從最初的比特幣作爲價值存儲工具開始,隨着以太坊等智能合約平台的發展,演變出了去中心化應用和更多多樣化的應用場景。比特幣專注於安全性和不可篡改性,而像以太坊和Solana這樣的第一層(L1)區塊鏈,以及第二層(L2)網路則優先考慮智能合約、可擴展性和開發者生態系統。像Cosmos這樣的應用鏈允許構建特定於應用的區塊鏈。

第二層網路(如Arbitrum、ZKsync)提供了以太坊上更便宜、更快速的交易,而第三層網路和應用鏈則爲特定用例提供了進一步的定制化,但它們也帶來了新的互操作性挑戰。跨鏈橋(如Wormhole和Synapse)允許資產在不同區塊鏈之間轉移,緩解了互操作性問題,但它們也帶來了安全風險,正如Ronin和Wormhole被黑客攻擊的事件所顯示的那樣。

自2008年比特幣問世以來,區塊鏈技術已經發生了巨大的演變。最初,區塊鏈主要用於實現去中心化的數字貨幣,但隨着時間的推移,其應用遠遠超出了支付的範疇。以太坊引入智能合約,打開了去中心化應用(DApps)去中心化金融(DeFi)以及一系列創新的區塊鏈生態系統的大門。

隨着越來越多的區塊鏈發展起來,每個區塊鏈都有其獨特的功能和敘事,區塊鏈之間的互操作性需求變得至關重要,以便不同區塊鏈能夠互相通信和交換價值。本指南探討了區塊鏈如何演變成跨鏈世界、不同類型的區塊鏈網路,以及與區塊鏈互操作性相關的持續挑戰和風險。準備好深入了解了嗎?

從單鏈到跨鏈世界

最初,區塊鏈是獨立運作的,每個區塊鏈都有自己孤立的生態系統。比特幣確立了自身作爲去中心化、抗審查的價值存儲工具的地位。但如果你想從區塊鏈中獲得更多呢?

這種對更多功能的需求促使了以太坊和其他智能合約平台的崛起。以太坊引入了可編程的區塊鏈,使開發者能夠構建去中心化應用,實現無需中介的自動化功能。

隨着Solana等新鏈以及其他第一層(L1)第二層(L2)解決方案的出現,每個區塊鏈都以其獨特的方式解決可擴展性、安全性和交易速度問題,一個多鏈生態系統開始形成。隨着這些區塊鏈生態系統的成熟,不同區塊鏈共存、通信和互操作的跨鏈世界變得必不可少。

那麼,這些區塊鏈是如何相互交互的呢?讓我們一探究竟。

區塊鏈網路及其敘述

雖然有多個區塊鏈,但它們都試圖專注於某些定位或敘述。

比特幣(價值存儲)

比特幣仍然主導着作爲去中心化價值存儲的敘事,通常被稱爲“數字黃金”。它的安全性依賴於工作量證明(PoW)共識模型,重點放在不可篡改性和安全性上,而非交易速度。

智能合約平台(以太坊、Solana、Avalanche 等)

以太坊和較新的區塊鏈如Solana從僅僅作爲加密貨幣轉變爲支持去中心化應用(DApps)、去中心化金融(DeFi)和非同質化代幣(NFTs)。以太坊開創了智能合約的先河,而像Solana這樣的新鏈則優先考慮速度和可擴展性。

第 2 層解決方案(以太坊 L2)

像Arbitrum、Optimism和ZKsync這樣的第二層網路構建在以太坊之上,提供更低的費用和更快的交易速度,同時仍然利用以太坊的安全性。這些網路解決了許多可擴展性問題,並保持與以太坊生態系統的兼容性。

應用鏈

像Cosmos和Polkadot這樣的鏈引入了應用專屬鏈的概念,其中每個區塊鏈針對特定的用例進行了定制。這種方式提供了可擴展性和定制化,但在將這些應用鏈橋接到其他網路時,也帶來了新的互操作性挑戰。

Layer、Layer 3 和應用鏈的興起

第二層網路已經成爲解決以太坊可擴展性問題的方案,使開發者能夠構建更快、更便宜的去中心化應用(DApps),同時仍然利用以太坊的安全性。你有沒有注意到這些第二層網路,如Optimism和ZKsync,正在到處湧現?

雖然這些網路解決了第一層(以太坊)的一些瓶頸,但它們也帶來了新的挑戰。大多數流動性來源於以太坊,導致資本碎片化。一般而言,在加密貨幣世界中,流動性跟隨關注度,而關注度則由社區驅動。你是否考慮過,流動性碎片化是社區和關注度碎片化的結果?

第三層網路建立在第二層之上,爲特定用例提供更多的定制化。第三層的興起推動了進一步的創新,同時在底層保持安全性。像Cosmos和Polkadot生態系統中的應用鏈,允許開發者推出具有自己規則、治理模型和共識機制的應用專屬區塊鏈。這些應用鏈可以與其他鏈互操作,但它們的碎片化在互操作性和人力資本配置方面帶來了挑戰。

跨鏈橋

不同區塊鏈之間相互通信的能力對多鏈生態系統的發展至關重要。跨鏈橋作爲允許代幣和數據在不同區塊鏈網路之間轉移的協議,在實現互操作性方面發揮了關鍵作用。

在過去五年中,一些創新使互操作性變得更加順暢。像Wormhole、Synapse和LayerZero這樣的協議實現了更順暢的跨鏈通信。像Cosmos和Polkadot這樣的項目從一開始就設計用於支持多鏈互操作性,也對這一趨勢產生了重要影響。

但盡管有這些進展,去中心化和安全性仍然是主要關注點嗎?

跨鏈橋的風險和漏洞

雖然跨鏈橋提供了顯著的好處,但它們也引入了新的風險,尤其是在發展初期。兩個引人注目的事件突顯了這些危險:

Ronin黑客事件(2022):用於Axie Infinity生態系統的Ronin橋被黑客攻擊,損失超過6億美元,主要是由於對橋的驗證機制的集中控制。

Wormhole漏洞(2022):連接Solana和以太坊的Wormhole橋被攻擊,損失3.25億美元。這是因爲橋的安全性受到威脅,攻擊者得以在沒有適當驗證的情況下鑄造代幣。

這些事件強調了去中心化和高安全性橋的必要性。許多當前的跨鏈解決方案易受攻擊,因爲它們依賴於可信的中介或中心化結構,這可能成爲單點故障。

重新質押是一個新興概念,可以顯著增強跨鏈世界的安全性和可擴展性。最初與以太坊的權益證明(PoS)生態系統相關,重新質押允許用戶同時使用他們質押的資產來保護多個協議或鏈,有效地在不同網路之間分層安全性。這個概念可能在解決區塊鏈互操作性的一些最緊迫挑戰中發揮關鍵作用。

重新質押:跨鏈安全的解決方案?

在多鏈世界中,確保跨鏈橋和交易的安全至關重要。許多跨鏈解決方案依賴於中心化或半中心化的驗證者,這帶來了安全風險,正如Wormhole和Ronin等高調橋接事件所證明的那樣。

但如果有一個去中心化的替代方案呢?

這就是重新質押的作用。想象一下,能夠重用質押的資產來保護多個網路或跨鏈橋。例如,如果你可以在以太坊的權益證明(PoS)網路上重新質押你的以太幣,以幫助保護一個跨鏈橋,會怎麼樣?

這種方法通過匯集驗證者並減少對可信第三方的依賴,增強了跨鏈安全性。你覺得使用這種方法會更安全嗎?

通過重新抵押增強可擴展性

但重新質押不僅僅關乎安全性。它還可以通過簡化驗證者生態系統來提高跨鏈世界的可擴展性。與其爲每個鏈或橋需要獨立的驗證者,重新質押允許在多個網路之間使用統一的驗證者集。

這減少了保護跨鏈橋和應用鏈所需的開銷,使網路能夠更高效地擴展,而不犧牲安全性。

例如,在基於Cosmos的應用鏈生態系統中,驗證者可以在多個應用鏈上重新質押他們的資產,從而改善資源分配並減少驗證者集的碎片化。像以太坊上的EigenLayer和Solana上的Solayer這樣的項目正在開創重新質押的先河。

重新質押作爲經濟激勵的一層

對驗證者來說有什麼好處?重新質押在跨鏈生態系統中對齊了經濟激勵。驗證者不僅從其主要網路中獲得獎勵,還從他們通過重新質押保護的其他鏈或協議中獲得獎勵。這爲驗證者創造了一個更具經濟可持續性的模型,確保跨鏈網路保持高安全水平,同時激勵更廣泛的參與。

這聽起來像是一個更可持續的模型嗎?

重新質押的風險和注意事項

跨鏈世界面臨的挑戰之一是人力資本和社區資源的碎片化。

重新質押可以通過整合驗證者活動和減少不同鏈之間對獨立安全機制的需求來緩解這一問題。這將使開發者和用戶能夠專注於構建更加無縫、集成的跨鏈應用,而不是管理多個孤立網路的復雜性。

重新抵押對跨鏈碎片的潛在影響

跨鏈世界的挑戰之一是人力資本和社區資源的碎片化。

重新抵押可以通過整合驗證者活動並減少跨不同鏈的單獨安全機制的需求來幫助緩解這個問題。這將使開發人員和用戶能夠專注於構建更加無縫、集成的跨鏈應用程序,而不是管理多個孤立網路的復雜性。

跨鏈/多鏈方法的挑戰

雖然區塊鏈之間的互操作性提供了巨大的潛力,但它也帶來了一些風險和挑戰:

人力資本和資源的碎片化:隨着區塊鏈生態系統的增長,開發者和用戶分布在多個鏈上,導致人才、社區資源和開發者關注的碎片化。例如,不同的去中心化金融(DeFi)協議或非同質化代幣(NFT)項目存在於以太坊、Solana等其他鏈上,這要求團隊在多個平台上工作或專注於某一平台,從而造成專業知識的孤島。

安全風險:確保跨鏈橋的安全性和可靠性仍然是一個重大挑戰。正如前面討論的,橋梁漏洞是近年來最大的風險之一。只有當安全、信任最小化的跨鏈通信成爲標準時,多鏈世界才能繁榮發展。

可擴展性:隨着更多區塊鏈的互操作性,可擴展性變得至關重要。支持跨鏈通信的基礎設施,如橋梁和預言機,需有效擴展以處理增加的交易和數據流量。

用戶體驗(UX):對於許多用戶而言,跨不同鏈轉移資產既令人困惑又常常是一項昂貴的過程。改善用戶體驗是推動跨鏈解決方案大規模採用的關鍵,項目必須努力簡化錢包集成、交易費用以及資產在鏈之間轉移的過程。

區塊鏈互操作性的未來

那麼,區塊鏈互操作性的下一步是什麼?爲了充分實現真正可互操作的多鏈世界的願景,需要克服幾個障礙。

需要發生什麼才能使區塊鏈互操作性更加安全、可擴展和用戶友好?

首先,像分片、零知識匯總和樂觀匯總等擴展解決方案需要成熟,以支持對跨鏈交易日益增長的需求。此外,跨鏈安全模型需要變得更加去中心化和穩健,以減輕橋梁漏洞的風險。

爲了推動採用,跨鏈解決方案需要優先考慮可用性。簡化的錢包體驗、降低的交易費用以及更簡單但安全的橋接機制對於使互操作性對主流用戶更易於接受至關重要。

隨着時間的推移,您可能會看到協議和標準的整合,從而實現更順暢的鏈間通信。這將減少碎片化並簡化開發和用戶體驗。

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