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    作為區塊鏈3.0的重要代表,側鏈跨鏈目前面臨著哪些技術難點需要解決打通?

    2018-8-13 09:03

    來源: 鴕鳥區塊鏈 作者: Shirly

    側鏈的技術難點


    這看起來是種非常完美的方案,但很顯然,這個世界永遠不會出現絕對完美的東西。雙向錨定實現的最大難點是協議改造需兼容現有主鏈,也就是不能對現有主鏈的工作造成影響,目前大致有以下幾種設想:

    1、單一托管模式:最簡單的實現主鏈與側鏈雙向錨定的方法就是將數字資產發送到一個主鏈單一托管方(類似于交易所),當單一托管方收到相關信息后,就凍結主鏈上的數字資產,同時在側鏈上激活相應數字資產。這個解決方案的最大問題是過于中心化。

    舉個例,村子里張老頭家種了十畝紅蘋果樹,豐收后以token(蘋果幣)兌換的形式賣出,一個蘋果幣可以兌換10個紅蘋果,很暢銷。第二年,張老頭引進新品種,增種了五畝蛇果,由于蛇果的價格比蘋果貴一倍。

    為了避免重新建立一個蘋果鏈后,會加大管理支出以及工作量等問題。張老頭決定在原有的蘋果鏈上增設一個蛇果側鏈,并委托村長做單一托管方。當村長收到“小丁用1個蘋果幣兌換5個蛇果”的交易信息后,就會有1個蘋果幣就會被凍結。與此同時,側鏈上會有相應的蛇果幣被激活。

    顯而易見,在這個解決方案中,“村長”這個被委以托管重任角色過于中心化了。


    2、聯盟模式:聯盟模式是使用公證人聯盟來取代單一的保管方,利用公證人聯盟的多重簽名對側鏈的數字資產流動進行確認。
    這種模式就相當于,受委托的監管方從村長變成了村委會的領導們。如果想要盜竊蘋果鏈上凍結的蘋果幣,就需要得到村委會51%及以上的領導成員的默認。

    相對于“單一托管模式”而言,“聯盟模式”無疑更安全。但是,安全程度仍然取決于公證人聯盟的誠實度,依然存在著偏中心化的問題。而這兩種模式的最大優點在于,它們都不需要對現有的比特幣協議進行任何的改變。

    3、SPV模式:SPV(Simplified Payment Verification)模式是去中心化雙向錨定的最初設想:為了將主鏈幣轉移至側鏈幣,主鏈幣將被發送到主鏈上的一個特殊輸出中,該輸出只能由側鏈上擁有的一個SPV證明來解鎖。SPV是一個包含了交易所在的區塊頭和交易本身的密碼信息。

    即,為了讓原有的蘋果幣轉移至側鏈、激活蛇果幣,蘋果幣會被發送到蘋果鏈中某條連接著蛇果鏈的傳送帶上,而蛇果鏈想要使這條傳送帶運轉,則需要解一個特定的密碼題。

    這種方法存在兩個問題,一個是這道密碼題不可能很容易解答。事實上,SPV證明的大小和驗證過程的復雜性都要遠大于普通交易的驗證。

    另一個問題是,現有的蘋果鏈上并沒有“傳送帶”存在。同樣蛇果鏈上也必須再設置一個答題機制,才能使傳送帶能通過解題的方式被激活并運轉。

    這樣一來,兩條鏈都需要通過協議的更改,才能讓它們互通,甚至進行聯合挖礦。對于目前技術的發展程度而言,這幾乎是不可能完成的任務。


    4、驅動鏈模式:在驅動鏈中,礦工作為“算法代理監護人”,對側鏈當前的狀態進行檢測。換句話說,礦工本質上就是資金托管方,驅動鏈將被鎖定數字資產的監管權發放到數字資產礦工手上,并且允許礦工們投票何時解鎖數字資產和將解鎖的數字資產發送到何處。

    礦工觀察側鏈的狀態,當他們收到來自側鏈的要求時,他們會執行協調協議以確保他們對要求的真實性達成一致。誠實礦工在驅動鏈中的參與程度越高,整體系統安全性也就越大。

    在這個模式中,托管方不再是“村長”或者“村委會領導”,而變成了與蘋果園收益利益相關的團體。因為利益相關,相比前者而言,這個團體中的成員被他人利誘而出賣張老頭的可能性自然就更小了。而且,這個團體中的成員越多,愿意與張老頭合作共贏的人也就越多。

    但是,必須對主鏈上的每筆交易信息進行軟分叉,礦工才有能力對側鏈在交易生成時的狀態進行有效檢測。

    5、混合模式:顧名思義,混合模式就是將上述獲得雙向錨定的方法進行有效的結合的模式,即在主鏈和側鏈使用不同的解鎖方法。

    例如,在蘋果鏈上使用SPV模式的同時,在蛇果鏈上使用驅動鏈模式。在生成交易時,將蘋果幣發送到蘋果鏈中某條連接著蛇果鏈的傳送帶上。然后,讓礦工作為“算法代理監護人”,對蛇果當前的狀態進行檢測。如果沒有問題,則發送信號,使蘋果鏈中的傳送帶開始工作。

    顯而易見的是,混合模式也需要對主鏈進行軟分叉。

    除了以上幾個技術難點以外,側鏈的劣勢也非常明顯,作為主鏈的補充,側鏈并不能實現跨區域的合作,適用范圍狹窄,多種金融功能都難以實現。

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