初识Horizen侧链（1）
作者：Jonas Rubel （Horizen奥地利+瑞士代表）
Horizen的侧链技术是一种在现有的第一层协议之上构建的有前景应用的有效途径 - 献给对区块链技术有一般了解的读者的一份白皮书摘要。
许多人没有业余时间或动力去研究白皮书，但仍希望了解区块链领域的最新发展并对该技术有一个大致的了解。 对于那类人士，我想概述一下为什么许多团队正在研究侧链以及Horizen提出的侧链工作是如何实现的。
TL; DR：由Alberto Garoffolo领导的Horizen工程团队在最近的白皮书中提出了一种新的侧链结构，该白皮书基于股权证明原则。 主要的创新是一种新的后向传输协议，允许从可能很多的侧链之一返回到主链，而主链不必跟踪侧链，也不需要引入集中的验证器联合。本文将提一个可实施的侧链共识协议以供参考，当然也可以实现更宽广的侧链共识协议。
这是第1部分，侧链一般概述。 第2部分将介绍侧链共识和跨链转账协议。
侧链是人们一直都在研究的概念。 侧链的第一个提议是由Back等人开发的。 2014年，许多不同的团队正在努力将其作为扩展性和互操作性等问题的解决方案。
我将首先概述侧链的概况以及怎么成功让侧链落地。 我将继续解释，为什么Horizen对侧链解决方案感兴趣，以及该项目的具体用例是什么。 最后，我想描述一下Horizen提出的解决方案是如何工作的。 如果您主要关注所提议解决方案的深入技术细节，那么白皮书将适合您。
什么是侧链，为什么你想要一个侧链？
Back等人。 在2014年引入了侧链的概念，他们提供了以下定义：
“侧链是区块链，用于验证来自其他区块链的数据。 [...]挂钩侧链是一种侧链，其资产可以从其他链中引入并返回其他链; 也就是说，支持双向挂钩资产的侧链。
A. Back等人。 - 使用挂钩侧链实现区块链创新，2014年”
那么拥有侧链有什么好处？
大多数促进加密货币（不是通证）的区块链使用工作量证明一致性算法，并结合了比特币协议的核心功能。 因此，他们从中本聪创建的代码中继承了许多约束。 这包括有限的吞吐量，高延迟和有限的扩展能力。 侧链提供了一个选项来帮助克服这些技术缺点，但除了打开潜在技术飞跃的大门外，他们还在某种程度上涉及治理事宜。
正如近年来的争论所显示的那样，在分散的项目中对代码库进行更改往往是一个繁琐的过程。 这可以说是一个功能，而不是一个bug。 特别是对于诸如比特币稳代码的定性和整体的安全性是至关重要的，如果仔细处理好每个改动，便可获益。
侧链提供了一种在第一层协议之上实现功能的机制，例如在这种情况下的Horizen，而不会损害所述协议的安全性或稳定性。 在初始分支增加了部署侧链的能力并引入了将资产从主链转移到侧链（反之亦然）之后，可以构建许多并行链，每个链用于不同的目的，而不必为每个链建立共识，还可以保留原有链本身原有特性。
你能用侧链做什么？
正如我之前所说，许多团队正在研究用于各种目的的侧链技术。 Rootstock背后的团队正致力于在比特币之上增加智能合约功能。 他们指的是他们的侧链作为二级链。 Polkadot，命名其侧链Parachains旨在连接许可和公共区块链。 Plasma的一般思想也是基于侧链或子区块链，这里的主要目标是延展性。 驱动链旨在使BTC能够转移到其他的公链上面。
我知道这些项目之间存在技术差异，但你可以通过Rootstock在本文中讨论来区分侧链和驱动链。 在谈论侧链如何工作时，我会很快发现他们的区别。
一般的想法是相同的，并且符合Back等人在四年前提出的挂钩侧链的广义定义。
侧链的批评者指出：大多数当前的侧链实现依赖于一组验证器来促进跨链事务。 因此，侧链结构通常被称为信任最小化而不是无信任。 风险归结为可信验证者从主链到侧链审查交易的能力，反之亦然。 仅仅以手工协议的方式解决了这个问题。
为什么Horizen重心于侧链？
Horizen为自己设定了相当雄心勃勃的目标，包括与IOHK合作开发DAO资金管理系统，用于跟踪安全和超级节点并处理其奖励的分布式解决方案。 以及开发Block-DAG协议以提高交易吞吐量。
由于其中一些功能需要对核心客户端进行重大修改（有一些已直接在现有代码库中实现），您可能已经看到了首先开发侧链实现的好处。
构建新功能并对协议进行更改（即使它们很小）不仅仅是围绕它们建立共识的方面提出挑战，而且还带来了安全风险。必须仔细审核每一个添加项，因为比特币网络中最近经显示出来了很多BUG。
我们的想法是开发一个强大的侧链，并且能够构建新功能，之后更容易扩展Horizen生态系统。 铡链将与主链完全分离，例如，可以运行完全不同的算法。
这样，就可以运行侧链来促进资金和节点跟踪系统，其中包括像股权证明这样的共识协议，Horizen就成了一个带有全新的基于POW的DAG作为侧链，而主链还是保持着“传统的”POW算法的区块链。
（允许用户在主链和侧链之间转账以访问所需的功能）
那么，它现在如何运作？
侧链模型的构造由两部分组成：
1.侧链共识协议 - SCP
2.交叉链传输协议或双向挂钩 - CCT
CCT包含两个我想稍后介绍的子协议，因为它简化了很多人的讨论。
第一个子协议是处理前向交易，即从主链到侧链的交易。
第二个子协议处理后向事务，即从侧链到主链的事务。
必须做出的第一个设计决定是主链是否应该知道侧链。 由Alberto Garoffolo领导的团队决定彼此独立地开发SCP和CCT。
CCT协议将由主链逻辑统一和修复，以便所有侧链将使用相同的CCT协议。 SCP协议将与CCT和主链逻辑完全分离，以便侧链开发人员可以根据需要自由选择SCP协议。
前景
虽然可能有许多不同的SCP，但我将简要概述侧链共识协议的拟议参考实现，该协议基于Ouroboros。 我知道这个话题在过去引起了一些争议，我希望不要这样做，所以我称之为利用授权概念的利益证明共识协议。 最后，我将谈谈跨链转移机制。
初步结论
我希望我能够更好地解释了为什么侧链可以成为克服区块链生态系统中可扩展性和治理受限制的绝佳解决方案。
能够部署侧链将极大地增强在现有公共区块链之上构建的可能性。 Horizen项目的第一个侧链用例之一很可能是财政系统，使该组织更接近成为一个分散的自治组织。 如果你想知道Horizen项目的全部内容，你可以在这里查看他们的网站https://horizen.global。
从这里开始会有很多工作，实际上在Horizen主网上部署了第一个侧链。 尽管如此，白皮书的发布是实现这一目标的重要一步。
Ps:
由于我只是才开始撰写区块链领域的技术创新，请随时留下任何反馈或批评。 如果你喜欢一个主题并希望我报道你感兴趣的另一个主题，请发表评论，或者可能是一两个鼓掌。 我很感谢Medium和Twitter上的每一位新粉丝关注@SLebur。
我要感谢Coinmonks的出版物为我提供了一个增加曝光和校对的平台。 还要感谢Alberto周围的团队让我可以访问预发布的白皮书。
再见朋友们！
Jonas Rubel
2018年10月21日
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