Web3 生態系統越來越多鏈化，分散式應用程序存在於各個 數百個不同的區塊鏈 和第2 層解決方案，每個解決方案都有自己的安全和信任方法。由於持續的挑戰 區塊鏈可擴展性，這種趨勢很可能會繼續，這得益於更多區塊鏈、第2 層和第3 層解決方案的推出，以及獨立網絡（例如特定於應用程序的區塊鏈）的推出，這些網絡可以根據單個或一個較小的分散應用程序集群。
然而，區塊鏈本身並不能相互通信。這使得 區塊鏈互操作性 對於實現多鏈生態系統的全部潛力至關重要。區塊鏈互操作性的支柱是跨鏈消息傳遞協議，它使智能合約能夠從其他區塊鏈讀取和寫入數據。
隨著如此多的經濟活動孤立在孤立的網絡上，越來越清楚的是，Web3 需要強大的跨鏈互操作性解決方案，使數據和代幣能夠以安全和無縫的方式在互連的區塊鍊網絡中移動。
作為跨鏈互操作性的核心元素，跨鏈橋是使代幣能夠從源區塊鏈轉移到目標區塊鏈的基礎設施。
本文解釋了什麼是跨鏈橋以及不同類型的跨鏈橋，探討了與跨鏈橋相關的設計挑戰，並探討了即將到來的 跨鏈互操作協議 (CCIP) 正在構建以解決這些限制。
為什麼在Web3 中需要跨鏈橋
區塊鏈 他們天生無法相互交流——他們通常沒有能力監控或了解其他網絡上發生的事情。在協議設計、貨幣、編程語言、治理結構、文化等要素方面，每條鏈都有自己的一套規則，使得鏈之間的溝通變得困難。區塊鏈間通信的缺乏限制了區塊鏈中可能發生的經濟活動的數量。 Web3 生態系統——沒有區塊鏈互操作性，不同的網絡實際上代表了不同的孤立經濟體，它們之間沒有連接。
理解跨鏈橋樑需求的一種簡單方法是將區塊鏈想像成不同的大陸，它們之間有廣闊的海洋。 A 洲有豐富的自然資源，B 洲有肥沃的土地可以種植糧食，C 洲有蓬勃發展的製造業和大量熟練的工匠。
如果我們能夠結合這些大陸的能力，我們將擁有一個繁榮的世界。但是，如果沒有辦法通過航運、橋樑、隧道或其他基礎設施連接各自不同的經濟體，這些地區將無法從其能力中獲益。 A 大陸將沒有食物，B 大陸將沒有技術來最大限度地提高其糧食生產效率，而C 大陸將沒有資源來製造最好的產品。然而，如果我們能夠將這些經濟體連接起來，所有大陸都將受益於一個更加相互聯繫的世界，每個地區都可以專注於其獨特的能力，同時通過貿易從整個世界的財富和獨創性中受益。
同樣，通過啟用不同的區塊鏈、擴展解決方案和特定於應用程序的鏈進行通信，生態系統可以從每個區塊鏈生態系統的個體品質中受益。
跨鏈橋如何工作？
跨鏈橋是一種去中心化應用程序，可以將資產從一個區塊鏈轉移到另一個區塊鏈。跨鏈橋通過促進不同區塊鏈之間的跨鏈流動性來增加代幣效用。跨鏈橋通常涉及通過 智能合約 並通過目標鏈上的另一個智能合約解鎖或鑄造代幣。
代幣橋通常利用跨鏈消息傳遞協議來實現特定目的——在區塊鏈之間移動代幣。實際上，跨鏈橋是跨鏈消息傳遞協議的一個非常狹窄的用例，許多橋僅用作兩個區塊鏈之間的特定於應用程序的服務。在其他情況下，跨鏈橋用於促進更廣泛的效用，例如跨鏈 去中心化交易所（DEX）跨鏈 貨幣市場，或更多提供更通用的跨鏈功能。
跨鏈橋的類型
跨鏈橋由三種主要機制類型驅動：
- 鎖和薄荷— 用戶將代幣鎖定在源鏈上的智能合約中，然後這些鎖定代幣的包裝版本作為IOU 形式在目標鏈上鑄造。在相反的方向，目標鏈上的包裹代幣被燒毀以解鎖源鏈上的原始硬幣。
- 燃燒和薄荷— 用戶在源鏈上銷毀代幣，然後在目標鏈上重新發行（鑄造）相同的原生代幣。
- 鎖定和解鎖— 用戶鎖定源鏈上的代幣，然後從目標鏈上的流動性池中解鎖相同的原生代幣。這些類型的跨鏈橋樑通常通過收益分享等經濟激勵措施吸引橋樑兩側的流動性。
此外，跨鏈橋還可以與任意數據消息傳遞功能相結合——不僅可以在區塊鏈之間移動代幣，還可以移動任何類型的數據。這些 可編程令牌橋 涉及令牌橋接和任意消息傳遞的組合，一旦令牌交付到目標鏈，就會在目標鏈上執行智能合約調用。
可編程代幣橋接在橋接功能完成後可實現更複雜的跨鏈功能。這些包括在執行橋接功能的同一交易中交換、借出、抵押或將代幣存入目標鏈上的智能合約中。
另一種對跨鏈橋進行分類的方法是檢查它們在 信任最小化 在驗證源區塊鏈的狀態並將後續交易中繼到目標區塊鏈時。通常，跨鏈解決方案越往信任最小化方向發展，計算成本就越高，靈活性越差，泛化性就越差。進行這些權衡是為了啟用需要最強信任最小化保證的用例。
跨鏈橋接的挑戰
沒有受信任的第三方的區塊鏈之間的安全通信具有挑戰性。跨鏈通信本質上需要安全、信任或靈活性權衡，而在單個區塊鏈上發生的交互則不需要這些權衡。這也意味著 可組合性 不同區塊鏈上的智能合約之間只能通過在安全性、信任假設或配置靈活性方面進行固有的權衡來實現——同一鏈上的智能合約之間的可組合性不需要這些。
如果跨鏈消息傳遞存在限制，為什麼不將所有應用程序活動部署在單個區塊鏈上？答案是雙重的。首先，有 理論極限 如果去中心化和可信中立是網絡的核心價值，那麼單個區塊鏈由於計算能力、帶寬和存儲能力可以處理多少活動。其次，單個區塊鍊和擴展解決方案針對不同的質量進行優化，例如速度、安全性和去中心化，並且對於這些值的最佳組合，很可能總是存在分歧，從而導致對多個鍊和解決方案的需求。
與跨鏈橋相關的一個重要問題是使用包裝資產與原生資產。包裝或橋接資產是源區塊鏈上另一種資產的表示，因此，由於需要一個或多個實體保管基礎代幣，因此引入了不同形式的安全和信任假設。這些限制可以通過分散驗證來緩解 Chainlink 儲備證明. 如果使用原生資產，則在執行橋接功能後，在目標鏈上有效地使用相同的資產，但需要考慮如何驗證一條鏈上的代幣燃燒以觸發另一條鏈上的發行。
跨鏈橋的另一個考慮因素是最終性——保證目標鏈上的資金一旦成功提交到源鏈上就可用。如果不保證最終性，源鏈上的反向交易（例如塊重組）可能會對目標鏈產生不利影響，例如創建無支持的橋接代幣。
加密經濟系統的彈性與其最弱的攻擊向量一樣。即使底層區塊鍊或第2 層網絡是安全的，不安全的橋樑也可能使資金易受攻擊。保護橋樑的關鍵考慮因素是攻擊成本和需要賄賂的參與者數量。從這個意義上說，最大化跨鏈橋的安全性意味著最大化實體的多樣性和/或加密保證在狀態驗證期間保護橋的強度以及將後續交易中繼到目標區塊鏈。
由於這些複雜性，對橋樑的攻擊佔 很大一部分漏洞利用 在Web3 領域，在設計跨鏈消息傳遞協議時需要安全第一的心態。
CCIP 如何構建以實現安全的跨鏈橋接
為了滿足區塊鏈生態系統中對安全跨鏈消息傳遞不斷增長的需求，Chainlink 正在開發 跨鏈互操作協議（CCIP）— 一種用於跨鏈通信的開源標準，包括任意消息傳遞和跨鏈令牌傳輸。 CCIP 旨在通過單一標準化接口在數百個區塊鍊網絡之間建立通用連接。此外，CCIP 正在構建中，因此它可以與各種其他預言機服務組合，以支持高度複雜的跨鏈交互和 跨鏈智能合約.
預計CCIP 將支持各種跨鏈服務，包括可編程代幣橋，這將使用戶能夠以高度安全、可擴展和經濟高效的方式在任何區塊鍊網絡中移動代幣。可編程代幣橋旨在為開發人員提供支持計算的服務，以安全地跨區塊鍊網絡傳輸代幣，並在目標鏈上啟動涉及使用這些橋接代幣的編程操作。
一個通用接口提供了跨EVM 和非EVM 鏈將代幣轉移到任何Chainlink 集成區塊鍊網絡的能力，不僅可以釋放不同區塊鍊網絡之間的閒置流動性，還可以幫助提高跨鏈消息傳遞的安全標準。通過反欺詐網絡（一個監控惡意活動的獨立網絡）提高了安全性； 來自具有可驗證鏈上性能歷史的各種高質量節點運營商的去中心化預言機計算； 和鏈下報告(OCR 2.0) 協議，這是OCR 1.0 的更通用實施，已經促進了數万億美元的總價值(TVE)。
要了解有關正在構建CCIP 以實現更強大的跨鏈生態系統的更多信息，請閱讀此博客： 介紹跨鏈互操作性協議（CCIP）.
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