区块链作为一种分布式账本技术,可以被应用在金融、健康医疗、供应链、资产管理等诸多领域,但是受吞吐量、网络孤立性、监管、伸缩性等因素的制约,目前的区块链项目并不能很好的服务于商业应用。这就给跨链提供了一个很好的应用场景。
一、跨链背景
区块链属于分布式账本技术的一种,每一条链都相当于一个独立的账本,通常情况下不同账本之间是无法实现价值转移的。随着技术以及市场的发展,加密货币的种类越来越多,与此同时也涌现出来大量不同的区块链。不同链之间的协同从操作以及价值流通成为了用户们的新需求,因此区块链的“跨链技术”应运而生。
1.1 发展进程
跨链技术最早在2012年ripple发布的Interledger Protocol中出现,通过公证人机制实现跨账本转账,首次提出跨账本互操作方案。
2013年由比特币社区Blockstream公司首次提出跨链侧链方案,通过双向挂钩(Two-way peg)机制实现主链与侧链之间进行流通;2014年10月侧链协议在白皮书《Enabling Blockchain Innovations with Pegged Sidechains》中公开。在侧链的理论和技术基础之上,2014年Tendermint团队首次提出跨链(cross-chain)概念。2015年比特币闪电网络(Lightning Network)发布,通过哈希时间锁(Hashed Timelock)机制,实现比特币链下快速交易通道。2016年BTC Relay白皮书发布,基于跨链中继实现比特币向以太坊单向连接。2017年,Polkadot和Cosmos提出跨链基础设施中继平台方案。同年,Wanchain和Fusion提出分布式控制权限管理实现跨链技术。2017年12月,闪电网络正式在比特币主网推出,并完成第一笔交易。2018年受制于技术难度以及整体市场环境的影响,跨链技术上未有明显的突破性进展,多数项目仍处于开发阶段。
1.2 市场情况
从整体情况看,跨链项目可以分为三类:最早出现的跨链项目在设计上专注于交易和金融服务,借助跨链技术来提高区块链的拓展性或者实现跨链支付的功能;第二类跨链项目主要作为其他区块链的跨链基础设施:比如Polkadot、Cosmos等项目;最后一类是针对DApp提供模块化的跨链接口,为DApp实现多条链的兼容。
二、跨链基础需求
跨链基础需求包括资产兑换和资产转移。资产兑换即需要将一条链上资产兑换成等值的另一条链上资产。资产转移则是将链上的资产转移至另一条区块链上,即需要将原有链上的资产进行锁定,并在另一条链上重新铸造等量等值的资产,以此来实现资产转移。资产兑换中每条链的资产总量是不变的,知识资产所有权发生改变,且所有权的变更需要同时发生;但资产转移是资产价值的转移,各链中的资产总量随着发生相应的增减。无论对于资产转移还是资产兑换,最重要的在于如何保障跨链交易的原子性,即交易要么成功,要么失败,不存在第三种中间状态。
简单来看,跨链是解决如何让一条链上的资产转移至另一条链上,但资产的传递不仅仅是一段数字代码信息的传递,在分布式系统中,传递过程中更需要实现精准记账。在单一区块链中只需要解决在分布式系统下如何精准对账,但在两个或多个账本发生价值传递的时候,则需要在多个帐本中同时更新数据,保持账本一致性,以此来避免双重支付等。
三、DAC跨链共识
DAC旨在通过资产跨链(抵押、托管、通兑)和跨链通信(交互中间件工具)两大核心引擎驱动生态发展,构建去中心化强大无边界的生态网络。
目前主流区块链的性能瓶颈突出,区块链处理能力受制于单个节点的处理能力,这限制了区块链的处理速度,也浪费了整个网络大量的处理能力。越来越多节点的加入会使得整个网络节点具备布朗运动特征,导致系统熵增,随着网络流量增加会使系统性能显著降低,为了有效支持上亿用户在线,DAC引入了“分域元件”。
DAC将区块链网络按照逻辑区域和负载分担机制来划分域元件(AS),每个域独立进行验证,同时将摘要信息洪泛给其他的域,通过BSP协议同步信息,全网信息保持一致性。每个域中选择一些关键节点来完成共识算法,这些节点成为动力节点(PN),提供交易验证、交易信息洪泛同步、区块打包、代理移动钱包等服务,系统设计一个算法,根据PN节点的服务时常和贡献率,奖励DACToken(DAC),实现多劳多得机制,主要PN节点和候选节点均可以通过在线服务时常获得一定奖励。
而在DAC体系中其承载了去中心化跨链资产通信生态体系里的主要业务逻辑比如资产跨链业务逻辑,债权转让协议,抵押,交割等。该模块的核心功能都封装在基于以太坊的智能合约当中,DAC核心业务模块将至少包含以下几种业务逻辑,并逐渐拓展衍生:
没有跨链的区块链就像一个个的数据孤岛,两者之间很难产生现实的联系,数据和价值无法在两个系统内自由传递。跨链技术的多方面运用将为区块链的发展打开价值之门。