国内知名公链项目之Bytom跨链技术

在区块链所面临的诸多问题中，区块链之间互通性极大程度的限制了区块链的应用空间。不论对于公有链还是私有链来看，跨链技术就是实现价值互联网的关键，它是把区块链从分散的孤岛中拯救出来的良药，是区块链向外拓展和连接的桥梁。

比原链作为知名的国产公链项目，在去年5月17日发布了其baas平台Bystack。这是一个基于一主多侧架构的OFMF（开放联邦管理框架）、DApp开放框架、去中心化个人信用（DPC）、隐私交易解决方案的商用区块链系统，主链采用 PoW 共识保证多样资产安全和去中心化，侧链提供可插拔的共识以满足不同业务需求。同时，Bystack 本身还针对侧链独创了一种 DPoS+BBFT 的共识算法。然而，随着Bystack主侧链架构的推出，主侧链之间资产跨链往来的问题也就成为比原链主要攻克的技术难题。

OFMF是一套开放的通用跨链协议格式，对主流公链接入友好，确保整个跨链消息路由的安全性和原子性，拥有完备的治理结构和去信任机制，操作透明，集成安全的冷热多签托管系统。任何其他公链生态都可以按照开放的协议标准和准入机制，自主接入互操作网络系统。OFMF 是一种一主一侧分层架构：先处理接入公链与Bytom 主链间的资产跨链事务，将接入公链资产映射为比原主链资产；然后承担比原主链映射资产与 Vapor 侧链的跨链交互；通过分层机制设置不同的逻辑子网关，管理不同接入公链的资产且互不干涉，同时通过 Bytom 主链协议来定义唯一的侧链资产。

这种架构对 Vapor 侧链友好，无需关注其他接入公链，仅与 Bytom 主链交互和对账，有助于 Vapor 专注大生态中价值交换的环节和后续的一系列升级计划。虽然这种框架会存在“两岸三地”的格局，引入额外的流转环节，但 OFMF 基于 Bytom 高效低成 本底层机制会让中间环节更加平滑和无缝化，减少摩擦，缩短中间间隔，降低系统风险。

跨链的类型

跨链交互根据所跨越的区块链底层技术平台的不同可以分为同构链跨链和异构链跨链：同构链之间安全机制、共识算法、网络拓扑、区块生成验证逻辑都一致，它们之间的跨链交互相对简单。而异构链的跨链交互相对复杂，比如比特币采用PoW算法而联盟链Fabric采用传统确定性共识算法，其区块的组成形式和确定性保证机制均有很大不同，直接跨链交互机制不易设计。异构链之间的跨链交互一般需要第三方辅助服务辅助跨链交互。

主流跨链机制

截至目前，主流的区块链跨链技术方案按照其具体的实现方式主要分为三大类，分别是公证人机制、侧链/中继和哈希锁定：

公证人机制（Notary schemes）: 公证人也称见证人机制，公证人机制本质上是一种中介的方式。具体而言，假设区块链A和B本身是不能直接进行互操作的，那么他们可以引入一个共同信任的第三方作为中介，由这个共同信任的中介进行跨链消息的验证和转发。公证人机制的优点在于能够灵活地支持各种不同结构的区块链（前提是公证人能够访问相关方的链上信息），缺点在于存在中心化风险。

哈希锁定（Hash-locking）: 哈希锁定技术主要是支持跨链中的原子资产交换，最早起源自比特币的闪电网络。其典型实现是哈希时间锁定合约HTLC(Hashed TimeLock Contract)。哈希锁定的原理是通过时间差和隐藏哈希值来达到资产的原子交换。哈希锁定只能做到交换而不能做到资产或者信息的转移，因此其使用场景有限。

侧链/中继链（Sidechains / Relays）: 侧链是指完全拥有某链的功能的另一条区块链，侧链可以读取和验证主链上的信息。主链不知道侧链的存在，由侧链主动感知主链信息并进行相应的动作。而中继链则是侧链和公证人机制的结合体，中继链具有访问需要和验证进行互操作的链的关键信息并对两条链的跨链消息进行转移。从这个角度看中继链也是一种去中心的公证人机制。

比原链的跨链技术

任何跨链技术的创新也离不开以上模型，而比原链就基于公证人机制和哈希时间锁定两大模型进行了大胆的尝试和创新。

早在2018年11月17日，比原链CTO朗豫在“2018比原链全球开发者大会”上宣布比原链VAPOR侧链正式发布并开源。对于第一个与主链链接的侧链，比原链开创了跨链技术的先河。起初的侧链Vapor上面是没有任何资产的，比原链通过使用公证人机制将主链上的资产转移到侧链上，因为公证人机制需要签名审核，为了使主侧链上的资产快速互换，同时利用哈希时间锁定机制做了补充。

其实对于比原链的跨链技术很多人并不陌生，它与其它公链项目的钱包技术完全不同。在Bycion中通过切换到侧链钱包，即可实现一键跨链。我们透过技术本质发现，比原链一键跨链就能够轻松实现BTM或其他资产的转移，这样就可以在侧链上完成资产交易。然而，其技术核心远不止于此，这也是许多公链项目无法突破的技术难题。

那么，主侧链上资产互相切换，究竟能体现哪些经济价值呢？

比原链出于对资产的安全性考虑，在跨链方面采取了许多密码学技术。如果从将主链资产转移到侧链，就需要为侧链创造相应的资产，从而达到与主链资产等量交换；而如果从侧链转回主链，就要销毁侧链上的资产，因此，这就实现了价值的生成和销毁。需要说明的是，主链资产通过跨链手段到侧链上，就需要对主链资产采用多重签名和冷热钱包分离的方式进行托管。

而网关机制则是一个被实际场景检验过的高效可实用机制，网关起到了建立跨链信任背书、统一跨链通信协议、协调主侧链交易确认的重要作用。在实际场景里， 跨链网关会面临中心化运营的弊端，导致跨链协作无法完全去信任，互操作性不高，进 而影响流量、应用和开发者生态的扩大，因此打造一种开放式低成本标准化的去中心化跨链网关机制显得意义深远。

在 MOV 协议框架里的去中心化的开放式网关设计OFMF，有效解决了传统跨链网关的去信任托管协作和主流资产标准化接入问题，为多样性资产跨链协作生态提供高 效的互操作机制和流量入口。

哈希时间锁定机制

哈希时间锁定机制是指交易双方先锁定资产，然后在规定时间段内基于智能合约，在区块链网络系统中输入正确的哈希原值，就能够进行资产交易。

然后，通过公证人（网关）机制，就能够将比原链主链上的资产转移到侧链上，在通过哈希时间锁，即可完成主侧链之间的资产交换。

比如，A在主链上有BTC，B在侧链上有ETH，双方在智能合约的基础上达成共识，通过使用哈希时间锁定机制就能使AB双方进行资产交易，而且在交易过程中确保资产的安全性。

值得注意的是，根据哈希时间锁定的设计原理,其技术安全性主要与资金锁定机制以及锁定时间超时相关。例如,基于哈希锁定的闪电网络在系统设计时就预见到如下安全风险:恶意参与者创建大量交易通道并让所有通道同时超时,导致垃圾交易信息在网络中广播并造成阻塞,从而影响正常交易;交易通道开启阶段必须保证定量的资金处于锁定状态,即用户需要采用“热钱包”保持较长时间连接到区块链网络以便能签名交易,而非“冷钱包”或离线存储等更安全的方式,因而将增加黑客盗取用户私钥的风险;交易一方如果发生数据丢失或者没有在正确的时间内广播交易,将可能存在被另一方盗取资金的风险;

比原链的跨链展望

跨链技术被认为是区块链领域发展的圣杯，是实现价值互链的关键技术。目前，随着区块链日新月异的发展，一些主流公链项目也都在不断创新研发各自的跨链技术，然而，跨链技术作为区块链领域最具发展潜力的核心技术，虽然仍处于初期发展阶段，但相信不久的将来定能领衔各大应用场景。

比原链大胆的技术创新，在跨链技术中起到了很好的带头示范作用。通过跨链技术，充分发挥侧链高性能优势，使各类数字资产在侧链上能够流通。同时，随着跨链技术不断成熟，相信比原链利用自己的主链，将其他区块链跨链技术协同发展，真正实现比原链“一主多侧”的多样性资产交互，使OFMF很有机会占据一席之地。

（作者：刘志刚）

本文来源：链客Talk
原文标题：国内知名公链项目之Bytom跨链技术

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编译者/作者：链客Talk

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