曾毅：跨链技术与通证经济的必要性（上）
子夜行 Pallet 8月21日
导读
北京时间2018年8月19日10点30分，PalletOne联合创始人、CTO曾毅于小雨智媒分享通证经济与实体经济。PalltOne官方社群同步语音直播。
介绍
曾毅：架构师、数据库专家，《SQL Server数据库技术大全》作者，长期从事数据库应用、数据仓库、大数据和区块链应用开发和研究，精通比特币和超级账本的开发，擅长区块链底层架构设计。
小雨智媒：由三位北美海归发起，并聚集众多区块链爱好者及技术大咖，投资专家，区块链项目创始人及区块链行业媒体人士，社区互动氛围活跃。 每周日上午10点半进行微信群直播分享，已成功举办22期，包括uber投资人，芝加哥大学经济学与金融学博士Jeffrey Wernick, 微软加速器北京CEO檀林及Volentix创始人Matthew Isganaitis等。
本次分享分为两个部分，跨链技术与通证经济，本篇文章将为大家分享跨链技术。
区块链与互联网，我们经常将两者进行对比，如图可见在历史与未来的发展趋势。我们可以看到区块链技术已经进入了第二个阶段，核心协议探索与大规模商业应用加速落地的时期。
互联网在早期是由局域网构建，各自发展，最终连接成为全球性的网络。而比特币就代表着最为早期的实验网络，我们可以把比特币、以太坊等公链当做一个个功能完善的局域网。如今的跨链要做的就是要将各个”局域网络“相互关联，将独立的价值网络链接，形成统一的网络。
为什么要将公链进行连接？
我们将2018年称之为公链元年，其原因在于2017年整个区块链项目迎来了井喷式发展。有大量的项目不断融资。整个项目数已经超过从比特币诞生以来的项目数的总和。区块链项目的研发周期一般是一到两年。由于大量公链上线，所以，2018年必是公链竞争的关键一年，被誉为公链元年。
越来越多的区块链项目上线，必然导致越来越多的价值孤岛形成。由于大部分的区块链项目，是一个独立的生态体系，没有其他的区块链进行对接。因此，跨链技术将会成为区块链的主要的方向。
什么是跨链？
跨链技术可以理解为连接各个区块链的桥梁，能实现区块链之间的原子交易（Atomic Swap）、资产转换、区块链内部信息的沟通，以及解决Oracle（数据预言机：区块链能够去读取外部的数据的数据感知器）问题。
由于区块链互不连通，资产价值大幅波动，必然制约整个区块链技术的应用和发展。链与链之间的互操作、需求增大，跨链的需求由此而来。跨链是去中心化的一个输入，还需要对另一条链上的信息进行获取和验证。
早期的可编程货币，就像比特币、莱特币、瑞波币等。其实只是货币一个功能，复杂度和自由度都相当的低。再进一步发展出可编程金融，以太坊和EOS以及在联盟链里面很出名的Fabric是其代表。
可编程金融本身复杂度相对于可编程货币有很大的提高，同时，因为支持图灵完备的智能合约。所以业务自由度也是相对比较高，可基于token建立各方面的应用。
未来发展方向就是我们要实现的是跨链流程。比如跨链共识以及链与链之间互操作。这就是可编程社会的发展产品。其技术复杂度以及业务自由度是最高的。
目前有什么跨链模式？
公证人模式：公证人模式其实主要是在Interledger之前采用的这样一种方案。选定一批见证人，采用拜占庭容错的结构，监听发生在这个链里面的事件，我们在对应在链里面，进去一个对应的操作。其更偏于中心化模式，使用多重签名方式来实现见证人功能。
哈希锁定模式：哈希锁定其实是一种依赖关系，最有名的是闪电网络，而且锁定模式还是在链A和B之间设定一个互相操作的触发器。通常是一个随机数的哈希值。即在A链中生成随机数S，并且，该数不会告诉B链，而是生成一个哈希值给B链，在B链设置一个锁定条件，只有满足该条件才能够随机数S，继而进行资产的转移。
哈希锁定模式的特性在于：我们知道一个哈希值但是不可能拆解出被哈希的随机数的多少。其主要依赖的是锁定时间的功能，比如比特币。所以，首先哈希锁定对于智能合约支持并不是特别好，对于跨链来说，并不支持一些资产的转移。
分布式私钥控制模式：基于密码学里面一个多方计算和门限密钥的一个共享技术。将私钥分为N份，同时分给N个参与者，只有收集了K个私钥的分配，才能够恢复出一个完整的私钥，才可对私钥中资产进行解锁。而私钥的生成和分片工作也是需要一个强信任的中心来完成。
以FUSION为例：用户如果要锁定自己的资产，首先向FUSION进行请求，生成可以锁定资产的私钥以及地址。将地址发送至比特币的网络，将资产转移到锁定地址。锁定的地址对应着私钥，其中由FUSION的多个节点持有。单个节点无法动用该地址的资产，只有通过智能合约，达成共识，将各自的私钥片段贡献出来，集齐K个数量，将私钥恢复完整，其对应的资产进行解锁。
中继器/侧链模式：BTC-Relay中见多，在BTC-Relay扮演的角色是中继器。BTC-Relay本身的作用在于以太坊中的智能合约，能够知道比特币在区块链中的交易是否成功。
具体原理：中继器负责读取比特币上的区块头，区块头的信息能够全部写到以太坊的数据库中，用户如果想要验证这一笔交易在比特币上是否已经真实发生，只需要将其相关的默克尔数信息放入，即可。
智能合约就可以基于比特币的默克尔数。进行简单快速的验证。基于支付验证，可以验证一笔交易是否真发生。如果已经发生，可以在以太坊的智能合约中进行对应的操作。所以就是说通过一个中继器让以太坊，能够感知比特币上面的一些操作。
PalletOne本身也是跨链项目，陪审团需要运行智能合约和管理多重签名账户。通过一个随机的选择，可验证随机函数VRF，被随机选择出来的一堆的陪审员，他们成了陪审团。
由陪审团内部去达成共识执行一个合约，陪审团内部的陪审员，他们本身有各自的一个区块链的适配器，可以对底层的各种区块链进行一个操作。
在PalletOne中，跨链通过陪审团进行执行，每个合约都能够随机去选择陪审员，创建陪审团，每个陪审员可以连接不同的区块链，不论是BTC、ETH、EOS这些都是可以去连接，来实现合约上跨链的合约执行。首先它是一个并行的执行状态，因为有很多个陪审团在同时运行，同时链的操作也是一个不依赖于某一个链，并不像BTC里，只能够对BTC和ETH操作，它其实是可以对任意链进行操作。
跨链技术对比
如图，各个跨链模型的技术对比，我们看到公证人模式、侧链模式和分布式私钥控制，这三种模式相对来说技术实现上更加困难，而功能相对强大。
而在实际应用中，如果实现通用的跨链，可以说是公证人模式，侧链/中继模式以及分布式私钥控制技术，是一些更常用的一种做法。
跨链应用的应用方面：
一、可进行资产转移，将资产实现多链之间的来回转移和使用；
二、可以进行原子交易，原子交易就意味着链接的资产是同时的互换。比如：A交易成功了，那么如果AB是同一个事物，那么A成功，那么B就应该是成功，如果A失败了，那么B就肯定是同时失败的；
三、跨链作为一个数据预言机。即前面说到的Oracle，比如说我们的链A还要去得知链B的一个数据的这种方式；
四、跨链合约的执行。比如说链A上面有一个股权的证明，那么我们可以在链B上面就根据链A的这些股权信息，去派发股息；
五、跨链是一个交易所，也就是我们进行一个去中心化交易所，对于协议不支持跨链的这些操作的话，可进行区块链补充。我们一说到去中心化交易所，可能想到的比较有名的就是EtherDelta，其本身不能够支持跨链，所以说它上面的所有交易其实都是以太坊上，就是ETH和其他的ERC20的这些资产交易。
使用跨链技术就可以实现BTC，ETH，EOS各种各样的链，在这个交易所上进行一个交易。
六、对原区跨链功能的增强。这就像根链，根链它其实就是在比特币上面的相当于跨链的一个技术。即在原比特币面上进行一个锁定，然后在根链上去创建同样的一个比特币1:1的这样一个资产，然后在根链上实现智能合约。这相当于把比特币这种不支持图灵完备智能合约的一个区块链，将功能增强到能够实现图灵完备的智能合约。
总结
区块链并非万能。因其具备去中心化、去中介化、去信任化的特点，适合信任无保证的多利益关联方共同参与的应用场景。然而强中心化信用保证的场景不一定用区块链。通证经济在区块链应用场景中具有核心作用。相对于解决现有业务痛点，区块链更倾向于改变规则和商业模型。
让我们对科技报以敬畏、对未来充满想象。怀有冷静、睿智、无所畏惧的心，探索区块链未知的世界。
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