背景
自從 2015 年全球知名雜志《經濟學人》The Economist 封面報道“區塊鏈:信任的機器”之后,區塊鏈可謂是插上了飛翔的翅膀,一路高歌猛進,但這條路似乎也并不平坦,中間坎坎坷坷,哪怕現在,依然有不少技術問題或者商業問題困擾著區塊鏈的發展,
2017 年的區塊鏈以突破 TPS 設定為前提,困擾了行業一兩年,大家前赴后繼宣稱自家 TPS 多么的牛,各家也靠該數據來比拼在行業中的地位,但是到了 2019 年,似乎沒人再去強調 TPS,就像“皇帝的新衣”一樣,大家都陷入了沉默。
但是 TPS 真正留下了什么念想呢?
大家忽然明白,雖然去刻意比拼 TPS 不是一個好的選擇,但擺在大家面前的性能問題卻是實實在在的鴻溝,于是大家不約而同的開始尋找新的出路,不管是比特幣,還是以太坊,人們希望通過一些創新的方式來擴展其原本設定的一些參數,尤以以太坊 2.0 最為突出,
相對的,還有一些聰明的開發者發現了擴展區塊鏈性能的另一個途徑,也就是我們現在 Polkadot 身上看到的異構跨鏈,區別于通過把一條馬路擴寬的方式,Polkadot 巧妙的使用了增加車道的手法來解決性能問題,由此拉開了跨鏈的新世界大門。
與此同時,跨鏈恰好又解決了另一個困擾大家的問題——“資訊孤島”,畢竟過去幾年,各條區塊鏈都在自己生態內拼命努力,但卻事倍功半,Polkadot 在解決性能問題的前提下,似乎還可以打通各個“閉關鎖國”的區塊鏈生態,而這又是一片新天地……
轉接橋是什么?
1 再探 Polkadot 架構
我們知道 Polkadot 異構跨鏈功能實現的重要角色包括中繼鏈,以及相配合的平行鏈和轉接橋,當然我們在前面的文章中已經比較詳細介紹過三者的概念和作用,這里再簡單敘述下,便于各位理解,
其中,中繼鏈(Relaychain)是負責處理網路中整體共識和安全性的主鏈,平行鏈(Parachain)是基于 Substrate 框架做出來的與中繼鏈有相同共識的分片,所以 Polkadot 的跨鏈本質也歸屬在“分片”一類,只是方向不同,
同時,Polkadot 網路中大部分計算工作都將委托給各個平行鏈進行處理,平行鏈會負責具體業務場景的實現,但安全性依然來自中繼鏈的提供。而平行鏈之間可以通過 XCMP(Cross-chain Message Passing) 進行彼此通信,所以,平行鏈和中繼鏈是 Polkadot 網路中非常重要的角色。
那第三個角色,也就是轉接橋(Bridge)究竟是做啥的呢?
2 轉接橋是什么?
首先我們需要明確一點,Polkadot 最終是要達成異構跨鏈的功能,何為異構跨鏈,顧名思義是能讓構架并不相同的區塊鏈之間能進行交互,
目前,Polkadot 的平行鏈代碼的基本框架已經基本完成,而平行鏈與平行鏈之間的跨鏈,由于大家都是同樣的框架形成,它們之間的跨鏈其實是屬于同構跨鏈,而異構跨鏈,就好比是已經成熟的區塊鏈,比如比特幣、以太坊跨到 Polkadot 上,由于它們與 Polkadot 的底層共識不一樣,所以不能直接連接到中繼鏈上。
所以,轉接橋就是充當了一個中間角色,它是 Polkadot 中繼鏈和外部鏈之間的中介的平行鏈,一方面讓中繼鏈覺得該外部鏈是一條平行鏈,另一方面通過在 Polkadot 的平行鏈和外部的區塊鏈上部署智能合約,讓中繼鏈與其他本身不兼容 Polkadot 的區塊鏈之間進行交互,以實現跨鏈的功能。
按照咬文嚼字的意思,橋本身是一種用來跨越障礙的大型構造物,確切的說是用來將交通路線 或者其他設施跨越天然障礙 (如河流、海峽、峽谷等)或人工障礙 (高速公路、鐵路線)的構造物,所以用在 Polkadot 生態這里顯得頗為貼切。
更通俗的比喻來說,橋就是轉換器,好比 Polkadot 是蘋果系統,它的連接線也是蘋果系統的接口,而其他的鏈就好比是安卓的設備,是 USB3.0 的接口,要想連接到 Polkadot 上,就需要一個蘋果-安卓轉換頭才能連上,而這個轉換頭就是轉接橋,
綜合分析,轉接橋可以理解為是一種特殊的平行鏈,主要是讓那些已經成熟,有自己生態的區塊鏈項目也能接入 Polkadot 生態,而這不僅對于 Polkadot,甚至對那些原本有自己生態的項目來說都提供了一個絕佳的擴展途徑。
轉接橋的意義
1 擴展原有區塊鏈的性能和功能
前面我們提到,一些區塊鏈網路由于發展比較早期,也因為技術和行業發展的限制,使得在當初開發時所設想的邏輯有些不符合現階段的市場,正因如此,才會有像比特幣閃電網路、比特幣的側鏈 RSK、Layer2 這樣的解決方案產生,
但是,正如我們所看到的,其實很多解決方案似乎并不能徹底解決一些區塊鏈發展的問題。所以他們生態發展的天花板也成了詬病,而 Polkadot 網路中橋的設定,可以讓原本已經發展不錯的區塊鏈網路接入更大的生態中,尤其是對像比特幣、以太坊這樣發展時間足夠長,生態已經足夠豐富的區塊鏈網路來說,顯得更為意義非凡。
今年年中 DeFi 未受疫情影響,以 Compound 異軍突起,緊接著眾多 DeFi 項目層出不窮,使得 DeFi 突然大爆發,而這樣的爆發,讓 DeFi 整個資產規模達到一百多億美金,盡管這已經是一個里程碑式的成績,但是如此熱鬧的 DeFi 中也缺失了一個最重要的角色,那就是目前市值超過 3000 億美元的比特幣,如果比特幣的資金能任意地進入 DeFi 生態的話,對比特幣和 DeFi 來說是一個雙贏的局面,
一些以太坊生態的項目方也看到了這個契機,比如用中心化的方式發行以太坊上的 BTC 的 wBTC,以及一些去中心化方式發行的 renBTC 等等。但是如此一來依舊只是把 BTC 困于以太坊的生態(正如這次 90% 的 DeFi 都在以太坊上),同時還會受到以太坊自身的性能和發展的影響,因此,比特幣需要一個更有擴展性的生態來讓它與 DeFi 相結合,
而通過 Polkadot 的轉接橋,我們可以將比特幣與 Polkadot 生態聯通,一方面能夠通過平行鏈的智能合約模塊為比特幣賦予智能合約的功能,另一方面,又可以享受 Polkadot 分片機制帶來的性能提升,
那么比特幣如此,其他的區塊鏈也會獲得同樣的優勢,這一切都基于“橋”這個角色。
2 萬鏈互聯帶來的“網路效應”
回想一下,我們最開始用微信的時候,人其實并不多,大家主要的好友都還是在 QQ 上,而到后來用微信的人越來越多,大家才逐漸的離不開微信,而這個過程中,我們就實際的感受到了什么是網路效應,
當我們回顧網路發展時,不得不提到“流量”這個詞,作為互聯網過去 10 年發展的支柱數據,流量用一個數據捧出了眾多互聯網巨頭,而其背后的深意是:當一個網路(或產品)中使用的用戶越來越多,就越有價值,進而帶來了網路效應,而這也是互聯網流量公司背后的估值邏輯。
而這種網路效應不僅適用于互聯網,對區塊鏈來說同樣如此,眾所周知,其實區塊鏈現在并沒有非常成熟的產品,用戶量也少的可憐,即使熱鬧的 DeFi 產品也才剛剛突破 100 萬,而且是所有 DeFi 產品的合集,而非單個產品。
所以,區塊鏈世界迫切需要產生網路效應的“網路”先產生,而所謂集百家之長,共建大生態的意義就在于,Polkadot 網路中的橋可以串聯起無數個(理論上)非 Polkadot 共識的區塊鏈網路,從而帶來形成網路效應的基礎,
如果當初不是比較統一的互聯網協議產生和被認可,或許互聯網現在還像局域網一樣,只能用來斗地主和下象棋,而區塊鏈同樣處于這樣的階段,當前的各個區塊鏈的發展始終處于一個獨立發展或者競爭的關系,就好比 EOS 要挑戰 ETH 一樣,即使 ETH 做得大,也會有項目與之競爭,
但是 Polkadot 所做的方向不同,Polkadot 是一個更加開放和包容的項目,想做的是各個區塊鏈的底層基礎設施,將各個區塊鏈鏈接成一個更大的網路。從這一點上,ETH 跟 Polkadot 完全不是競爭關系,而 Polkadot 可以包容性的將 ETH 通過轉接橋鏈接到自己的生態中,甚至連所謂的跨鏈雙雄之一的 Cosmos,目前也有項目進行 Cosmos 到 Polkadot 的轉接橋的研發,
而 Polkadot 一旦將優質的項目都用跨鏈的方式連接起來后,就會形成一個巨大的網路效應,未來新的區塊鏈項目一定會想著加入 Polkadot 生態,這就好比是新的網路游戲都想借用騰訊的流量一個道理。而這個網路效應,便是 Polkadot 的護城河,也將是 Polkadot 經久不衰的最根本原因。
Polkadot 轉接橋生態項目概覽
說明: 這個部分介紹的項目,有的自身定位就是轉接橋,有的則是部分功能包含了轉接橋,并不代表所有項目都是轉接橋。其次,在此介紹的項目并非轉接橋生態位的全部項目,選取的是比較有代表性的項目, 并不代表任何投資建議, 我們的目的是讓大家了解到,在轉接橋這個生態位中各個項目方都有怎樣的布局,以便更好地了解 Polkadot 整個生態的發展情況。
1 Polkadot 上的比特幣:PolkaBTC
比特幣作為市值和共識都是最大的加密貨幣,自然是有許多項目希望把比特幣接入到 Polkadot 生態當中,Interlay 就是這樣一個團隊。獲得過 Web3 基金會 Grant 資助的 Interlay ,計劃于 2021 年初推出 Polkadot 的首個無信任包裝的比特幣 PolkaBTC,這是 Polkadot 邁向真正跨鏈(互操作)生態系統的關鍵一步,
用戶能夠 1:1 對應的在 Polkadot 上鑄造比特幣錨定的資產——PolkaBTC,一旦完成這一步,正如我們之前所講的,比特幣就可以引入到 DeFi 生態中,而事實也確實如此,Interlay 團隊已經收到多個 Polkadot 生態項目的橄欖枝,希望將 PolkaBTC 加入到它們的生態中,其中就包括 DeFi 板塊的 Acala、Larminar、Equilibrium、Polkaswap,以及其他諸多板塊的 Plasm Network、Edgeware、Moonbeam、Chorus One 等。
所以,這個項目可謂萬眾期待,畢竟比特幣接入 Polkadot 的意義非凡,以至于讓官方親自撰文介紹 PolkaBTC,可見一斑,
目前,根據 Interlay 提供的路線圖,第一個 Alpha 測試網計劃已于 2020 年 11 月面世,一個功能就緒的 Beta 測試網(包括預言機和 XCMP 鏈間資訊傳輸)將于 2021 年 1 月推出。一旦代碼庫的審計在 2021 年 2 月完成,并且在 Polkadot 和 Kusama 上啟用平行鏈,BTC Parachain 將上線:首先在 Kusama,然后在 Polkadot 主網上。
2 Kusama 要轉正?
我們在上一篇文章 《 Kusama 的價值究竟在哪,為什么說它很重要?》 中就提到,Polkadot 團隊對 Kusama 期望是未來它將成為一個平行中繼鏈網路,正式鏈接進入 Polkadot 生態中,而不僅僅是一條測試網。
轉正的方式就是通過轉接橋的形式,將 Kusama 接入到 Polkadot 生態當中。而目前這個工作,確實是有人在為此付出努力,由 Polkadot 的主要研發團隊之一的 Parity Tech 里的 Bridge Team 在做。
此次 12 月 3 日的 Polkadot 首屆社區會議 Polkadot Decoded 中已經明確提到了這點,這又為 Kusama 的潛在價值埋下了伏筆,具體關于 Kusama 的轉接橋進度,還需等官方后續更詳盡的披露。
3 ETH 也是重頭戲
以太坊是目前最大的區塊鏈應用平臺,自然是有許多項目方在考慮將以太坊也加入到 Polkadot 的生態中,在今年 8 月份,軟體開發公司 Snowfork 宣布,他們正在建立 Polkadot 與 以太坊(ETH)之間的轉接橋,最終傳遞直接的智能合約指令,最初的實現非常簡單,將允許把以太坊和 ERC20 代幣轉移到 Polkadot 上,Snowfork 目前已獲得 Web3 基金會的 Grant 支持。
除此之外,Polkadot 與 Cosmos、EOS、ZCash 這些區塊鏈項目的轉接橋也在規劃或者正在研發中。
4 含轉接橋功能的項目一覽
A、資產跨鏈先行者:ChainX
作為最早開始研究 Polkadot,并且比官方還更早地利用 Substrate 發起一條區塊鏈的 ChainX 來說(ChainX 是 2019 年 5 月主網上線,官方的 Kusama 則是 2019 年 8 月),資產跨鏈一直是他們的定位,正如他們的名字一樣,意味著能鏈接任何資產。
在 2019 年,ChainX 就實現了將 BTC 跨鏈到 ChainX 上,這意味著只要 ChainX 能獲得 Polkadot 的平行鏈插槽,那它也具有比特幣轉接橋的功能,并且在同年 ChainX 又加入了智能合約功能,意味著跨到 ChainX 的比特幣已經可以使用智能合約了,這是第一個實現該功能的項目,
而定位于做資產跨鏈的 ChainX 在跨鏈方式上下足了功夫,ChainX 對于比特幣托管方式一直在不斷迭代,主要分為 5 個階段:
1)信托節點管理多簽地址
2)獨立信托人管理 BTC 托管地址,人人可以做信托(類似于 Interlay 實現的效果)
3)基于 MPC (多方安全計算,一種隱私計算的技術)的去信任化托管方案,多簽機制不依賴智能合約,理論上可以接入任何鏈
4)基于第三種托管方案的升級用戶持有主加密私鑰片段,強化托管系統安全性
5)同態加密方式實現去中心化托管
比特幣托管方式的不斷升級是作為進一步跨鏈的基礎,在升級比特幣托管方式的同時,ChainX 將利用比特幣抵押生成其它所有幣種,包括以太坊,ChainX 稱為鏡像跨鏈,正如愿景一樣,未來它的目標是實現所有類型的區塊鏈資產都能跨到 ChainX 上。
B、非多簽跨鏈的實踐:Darwinia (達爾文)
Darwinia 是一個以區塊鏈游戲入局 Polkadot,如今擴展眾多應用包括 Polkadot 區塊瀏覽器、DeFi、NFT 以及跨鏈功能的基于 Substrate 開發的去中心化轉接橋,在轉接橋領域,它提出了創新性的一種通用的跨鏈轉接橋方案 Darwinia Relay,這種方案不同于一般的多簽解決方案,它不依賴第三方參與,而是通過在鏈上實現一個使用了特殊的 MMR 數據結構的 Super Light Client,解決了普通 Light Client 成本和性能的問題,并且實現了跨鏈的驗證,
在今年 11 月份成功發布了以太坊到 Darwinia 的單向轉接橋,在今后,Darwinia 將利用其跨鏈的優勢,將其生態中的 DeFi、GameFi 應用以及 NFT 跨鏈推廣到更多的主流區塊鏈上。
C、利用轉接橋為 Libra 附贈了隱私功能:pLibra
2019 年 6 月,Facebook 提出了基于一籃子貨幣的美元穩定幣 Libra (最近 Libra 改名叫 Diem,定位也變成了由單一美元支持的穩定幣),引得各國震驚,紛紛開始加速本國的央行數字貨幣研究。而 Facebook 的 Libra 如果能順利落地,那么它在全球 20 多億的用戶將會直接享受到加密貨幣的便利,如此巨大的影響也是各國高度重視這件事情的原因,
而 Phala Network,一個 Polkadot 生態中的隱私項目,便盯上了它,因為 Libra 如果落地,將會有非常多的人將 Libra 用于支付,但是我們并不希望自己的各種數據包括資金使用情況等被 Facebook 掌握,所以保護隱私是一個重要的需求。
而 Phala Network 是一個利用 CPU 中的可信執行環境(TEE)與區塊鏈結合的項目,并由此實現了保密的智能合約這個功能。Phala Network 便為 Libra 量身定做了一個 Libra 到 Polkadot 的轉接橋,并且在這個過程中,增加了隱私保護的功能,可通過去中心化手段保護 Libra 用戶數據隱私,這個例子就是利用轉接橋為原有的鏈增加特定功能的一個案例,
對于以上項目的介紹,也許有讀者看完后會說,做 BTC 跨鏈和 ETH 跨鏈的都有好幾家,是不是只認一家就行了?
其實并非如此,區塊鏈本身就是一個去中心化的開放環境,Polkadot 生態的跨鏈也沒有唯一轉接橋一說,對于我們(Polkadot 生態研究院)來說,更看重項目的后期運營,看誰最終能跑出來,不管黑貓白貓只要抓到老鼠就是好貓。當然,也有可能這些項目都跑出來了,那么 Polkadot 上有幾條跨 BTC 或者跨 ETH 的鏈都有可能,也并不沖突,反而可能迎來百花齊放的狀態,
后記
就在 12 月 8 日,Polkadot (Polkadot)創始人 Gavin Wood 在 Element 哈拉室提到了關于平行鏈相關事宜的上線順序,具體為:
1、上線 Rococo v1 并等待其穩定運行;
2、上線 Kusama 的 system (公共利益性質)平行鏈;
3、開啟 Kusama 上的競拍;
4、上線 Kusama 上競拍成功的平行鏈;
5、在審計完成后,上線 Polkadot 的公共利益性質平行鏈;
6、開啟 Polkadot 上的競拍;
7、上線 Polkadot 上競拍成功的平行鏈。
正如我們今天所介紹的許多項目,都是需要等待平行鏈的上線和插槽的競拍,才能讓自己作為橋的功能真正落地,所以,他們都虎視眈眈地盯著開發進度。
也因此,平行鏈的競拍除了對于 Polkadot 來說是一個重要功能的實現,意味著 Polkadot 正式開啟了跨鏈功能,這是一個對 Polkadot 本身就有極大利好的消息,而對于許多需要跨鏈功能的 Polkadot 生態項目來說,是其項目落地的重大利好。在這雙重作用下,相信明年初,Polkadot 生態將會掀起一番新的熱潮,畢竟現在全球已經有超過 300 多個團隊在做與 Polkadot 相關的東西,
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參考資料:
1、想要搞懂波卡,先弄清楚這 3 個概念
2、比特幣即將接入波卡!
3、平行鏈、轉接橋和預言機,互操作性如何改變未來?| Polkadot Decoded
4、上一輪錯過的達爾文主網 Staking,竟然又可以上車了!