Consensys报告：跨链互操作性的机制、重要性和风险

撰写：Simran Jagdev

编译：深潮 TechFlow

如今阻碍区块链技术和 Web3 大规模应用的关键因素之一是其孤岛性质。虽然一个独立区块链（比如以太坊）的用户可以与构建在该特定区块链上的去中心化应用程序无缝交互——但与其他区块链（比如 Polkadot 或 Avalanche）进行通信仍然很困难。因此，用户被迫在不同的链上分割他们的流动资金，而开发者则在这些独立的链上无效地花费时间和资源。

目前，用户在不同区块链之间互动的一种方式是通过通过中心化交易所 (CEX) 交换代币。CEXs 的运作很像传统的证券交易所，它们为不同用户之间的买卖订单提供便利。假设一个拥有 Polygon 原生代币 MATIC 的用户想要参与以太坊上的 DeFi。他们只能进入 CEX，并将他们的 MATIC 换成 ETH。这是一个耗时而繁琐的过程，而且用户会因为 Gas 费用损失金钱。

CEX 充当用户资金的第三方托管人，违背了去中心化的目的，而去中心化对于 Web3 和区块链的精神至关重要。世界第二大加密货币交易所 FTX 最近的破产，以及客户随后面临的损失，清楚地描述了将你的加密货币存款控制权交给一个中心化实体的危险性。

跨链互操作性使用户和开发者可以自由de选择他们想与 DeFi 互动的方式，而不受任何一个网络的规则和相关资产的限制。让我们深入了解它的含义，为什么它对 DeFi 及其目前的应用很重要。

什么是跨链互操作性？

为了理解跨链互操作性，我们需要首先理解为什么两个区块链不能相互作用。

区块链本质上是一个共享账本，对其用户发布的交易进行不可更改的跟踪。两个独立的区块链要在彼此之间分享数据，需要这些区块链就区块链的单一状态达成一致，并对另一个区块链上的每一笔后续交易保持不可改变的跟踪。在这个过程中，两个区块链需要交换和存储的数据量使其难以扩展。

跨链互操作性通过允许不同的区块链交换数据和价值来解决这个问题。它本质上充当了两个区块链之间的桥梁，消除了对 CEX 等第三方中介的需求。

为什么跨链互操作性对 DeFi 很重要？

今天的 DeFi 生态系统价值 408.2 亿美元，其中以太坊占了近 58%。然而，在一个不存在区块链互操作性的世界里，Polygon 和 Avalanche 等非以太坊区块链的用户无法参与到最大的 DeFi 生态系统中创造的价值。把每个 DeFi 生态系统看作是一个独立的经济体，但这些经济体如果不能相互交流，它们就不会大规模扩展。

跨链互操作性可以使 DeFi 得到更广泛的采用：通过允许用户跨区块链网络自由访问 DeFi 协议，它将为用户创造更多与 DeFi 互动的价值。这种访问的便利性反过来可以为 Web3 和 DeFi 带来更多用户。然后，更多的用户会导致更多的流动性流入 DeFi 生态系统，从而允许更大规模的质押、收益农业和借贷操作。

跨链互操作还允许用户超越单个区块链的各种限制：他们现在不必受限于以太坊较高的 Gas 费用，以及其他网络较少的用户和低流动性。开发人员也可以创建原语，允许数字资产跨多个链传输。

互操作机制

跨链桥

顾名思义，跨链桥充当了两个不同区块链之间数据和资产交换的网关。它们通过在一个网络上锁定资产，并在目的地区块链上铸造该资产的合成版本来实现这种交换。

例如，如果用户想用 ETH 交换 Polygon 的 MATIC，将创建一个与 Polygon 网络兼容的 ETH 包装版本，并发送至用户的钱包。这个 ETH 被锁定在以太坊网络的一个智能合约中，并将永远等于创建的包装 MATIC 的数量。桥接回来后，包装的 MATIC 被烧毁，解锁的 ETH 被重新投入流通。

最受欢迎的加密货币钱包 MetaMask 最近推出了其跨链桥聚合服务的测试版本。它被称为 MetaMask Bridges，可帮助用户找到将其资产从一条链转移到另一条链的最佳方式。目前，它支持在四个 EVM 网络中转移高达 10,000 美元：以太坊、币安智能链、Polygon 和 Avalanche。MetaMask Bridges 对与之整合的第三方桥接器进行审查，以确保该过程不会损害安全和去中心化。

通过 DEXs 进行跨链交易

用户也可以通过去中心化的交易所（DEX）使用一种叫做原子交换的机制来交换代币。

原子交换是一种无信任的点对点交换方法，由两个单独钱包之间的智能合约促进。

原子交换利用哈希时间锁定合约（HTLC），它为交易的完成设定了一个期限。为了使交换成功，双方都需要提供加密证明，证明他们拥有想要交换的资产。HTLC 智能合约确保，如果任何一方没有在预先决定的时间框架内提供证明，数字资产将被退回到原始钱包。

区块链的互操作

第三种，也可能是最有效的，实现跨链互操作的方式是通过区块链间通信（IBC）协议。

IBC 允许独立的区块链直接交换数据和资产，使用部署在每个区块链上的智能合约。

目前，IBC 主要用于 Cosmos 生态系统中的区块链，旨在构建区块链互联网。

另一个使用 IBC 的协议是 LayerZero。它的目的是作为所有区块链的基础层，无论是 Layer1 还是 Layer2，以允许不同的区块链相互通信。

跨链互操作性的风险

虽然在实现跨独立区块链的价值流动方面取得了进展，但仍有一些限制。

例如，跨链桥是一个复杂的机制，因为它在两个使用不同编程语言构建的完全独立的区块链生态系统中导航。这种复杂性为黑客攻击和利用创造了机会。Vitalik Buterin 也表达了他对跨链桥持保留意见，因为它们存在安全限制。

桥接过程的另一个漏洞是，它创造了大量的资产池，并被锁定在一个链上的单一合约中。这种资产池创造了一个中心化的故障点，黑客随后可能会对其进行攻击。据数据分析公司 Chainanalysis 称，跨链桥黑客占 2022 年所有被盗加密货币资金的 69%。另一方面，原子互换可能很麻烦，需要用户在过程中经历多个步骤。

总结

尽管今天可用的跨链互操作性机制存在风险，但它们仍然很受欢迎，因为它们允许用户以更低的成本和更高的速度获得 DeFi 和 Web3 的承诺。

组织访问 DeFi 和跨链桥的一种方式是通过 MetaMask Institutional（MMI），即 MetaMask 的机构兼容版本。MMI 为组织提供了最广泛的跨 EVM 兼容协议的访问。虽然 MMI 提供对所有 EVM 区块链和 Layer2 的访问，但组织对这些区块链的访问权限取决于其所选托管人支持的 EVM 链。

MMI 还提供报告功能，如 13 条 EVM 链的快照和交易记录。只有 MMI 在不影响机构要求的安全性、运营效率或合规性要求的情况下提供无与伦比的 DeFi 访问。

中心化加密货币交易所 FTX 的崩溃让用户意识到了 DeFi 的重要性。据数据分析公司 Nansen 称，在 11 月 15 日之前的一周，许多 DeFi 协议都实现了“用户和交易的两位数百分比增长”。随着越来越多的用户涌向 DeFi，链互操作性成为确保他们从数字资产中获得最大价值的自然焦点。

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