跨区块链解决方案：侧链协议

随着区块链技术逐渐应用于落地项目，需要在区块链上增加更多功能，跨区块链解决方案：侧链协议逐渐形成。侧链在增加功能的同时却不影响主链的性能和速度，是一项非常巧妙的设计。接下来，守得科技从侧链的产生背景、侧链的基本概念、侧链的作业原理和侧链的典型示例四个方面对侧链进行介绍。

 

 

侧链的产生背景

 

侧链的出现来源于比特币核心开发团队对于比特币升级，增加功能的需求。开发团队考虑到直接在比特币区块链上增加功能是不安全的。区块链技术的特点是去中心化，因此大范围的增改必须得到大部分节点的同意。此外，新增加的功能如果在实际运用中出现软件故障，会严重影响现有比特币网络的运行。此时，开发团队想到了能否新建一条以现有主链为基础的侧链，从而使得新增加的功能能够通过跨区块链的方式在侧链上实现。侧链中的新功能能够利用主链中的比特币网络特性但不会影响该网络的正常运行。

 

侧链的基本概念

 

侧链协议本质上是一种跨区块链的解决方案。利用侧链能够增加智能合约、交易隐私保护技术等功能。当用户使用这些新型服务时，不会影响现有主链的性能。同时，侧链不但不会对主链的安全产生影响，甚至能作为一种更为安全的协议升级方式。如果添加了基于主链的侧链，那么即使侧链出现了非常严重的问题，也不会对主链有任何影响。侧链协议是一种使数字资产在两条区块链之间进行价值转移的协议。

 

侧链的作业原理

 

双向锚定技术是实现侧链的技术基础。双向锚定技术的原理是这样的：利用双向锚定技术暂时锁定主链中的数字资产，在侧链中释放等价的数字资产，这样就实现了数字资产从主链到侧链的转移。数字资产从侧链到主链的转移过程相反。双向锚定的实现方式有五种模式：单一托管模式、联盟模式、SPV模式、驱动链模式和混合模式。

1. 单一托管模式通过主链单一托管方完成主链上数字资产的接收以及侧链上数字资产的激活。但这种模式存在太过中心化的缺陷。

2. 联盟模式通过公证人联盟的多重签名实现对侧链数字资产流动的确认。与单一托管模式相比，主链上数字资产的安全由更多的机构负责，相对来说比较有保障。但公证人联盟的诚信与否决定了侧链上的数字资产是否安全。

3. SPV模式利用较少的数据验证特定区块中交易的真实性。通过将主链上的数字资产发送到一个特殊地址上，实现主链数字资产的锁定。然后创建一个SPV证明并将它发送到侧链上，这时侧链上会产生一个与它对应的带有SPV证明的交易，验证主链上的资产已经被锁住，此时就能打开侧链上相同价值的另一种数字资产。稍后会将这种数字资产的使用及改变送回主链，当它回到主链上之后，这个过程会重复进行。数字资产被发送到侧链上锁定的输出中，经过一定时间的等待，能够创建一个SPV证明，然后将其发送回主链上，然后就可以解锁主链上的数字资产。SPV模式的缺陷是需要对主链进行软分叉。

4. 驱动链模式将矿工节点当作算法代理监护人，检测侧链的当前状态。矿工节点还可以对何时解锁数字资产以及将解锁的数字资产发送到何处进行投票。系统的安全性取决于诚实矿工在区块链中的参与度。这种模式的缺陷也是需要对主链进行软分叉。

5. 以上四种模式都是对称的，但主链和侧链有不同的实现机制，所以对称的模式可能不是完全适用的。混合模式通过将以上获得双向锚定的模式有效地结合起来，在主链和侧链使用不同的解锁方法达到转移数字资产的目的。混合模式也是需要对主链进行软分叉的。

 

侧链的典型示例

 

典型的侧链示例有四个：BTC Relay、Liquid、Lisk、Asch。BTC Relay是一种基于以太坊智能合约的侧链，用去中心化的方式将比特币网络和以太坊网络连接起来。Liquid使用了比特币双向锚定技术，旨在实现在主链和侧链中互转比特币，做到减少成本、提升隐私性以及经纪商和交易所之间交易速度的提升。Lisk为JavaScript开发者提供了创建分布式应用程序的区块链平台。它让每一个分布式应用程序在侧链上运行，因此Lisk主链变得简洁而高效。Asch是国产的基于侧链技术的去中心化应用平台。其主链负责资产路由、共享应用间的数据以及基础设施的构建。其侧链负责具体应用的构建，与主链通过侧链协议进行资产互通。

 

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