跨链消息传递：Web3 中的潜力与挑战

跨链消息传递详解

Brendon Lim

2024年11月21日 阅读时长 5 分钟

跨链消息传递是区块链生态系统中最有前景的技术之一，它有潜力将独立的区块链网络统一成一个有凝聚力的、可互操作的系统。这项技术旨在实现不同区块链之间的无缝通信和数据共享，这可以极大地增强去中心化金融 (DeFi)、NFT 交互等等。

然而，虽然跨链消息传递承载着区块链革命的希望，但它也带来了巨大的挑战——尤其是在安全性和可扩展性方面。那么，跨链消息传递是否已准备好兑现其承诺，或者它是否带有可能会限制其潜力的挑战？

跨链消息传递的承诺

如今区块链最大的局限性之一是其碎片化的本质，阻碍了区块链技术的更广泛采用，并妨碍了整个生态系统的无缝交互。

跨链消息传递使不同的区块链能够进行通信，旨在弥合这一鸿沟。通过促进跨链的数据交换、资产转移，甚至智能合约交互，跨链消息传递有望通过以下几种关键方式重新定义区块链的功能：

• 增强的 DeFi 机会：跨链消息传递可以使 DeFi 协议在链上无缝工作，允许用户从任何受支持的网络访问借贷、借款和交易选项。这可以减少流动性池的隔离，并创建一个更高效、互联的 DeFi 生态系统。
• 简化的用户体验：通过跨链消息传递，用户不再需要浏览复杂的桥接或交换流程来管理不同区块链上的资产。相反，用户可以使用单个统一的钱包与来自多个链的应用程序和资产进行交互。
• 多链 dApp 开发：对于开发人员而言，跨链消息传递允许创建多链应用程序，从而利用每个区块链的独特功能。这为更强大和适应性更强的 dApp 打开了大门，这些 dApp 不受限于单个链的功能或限制。

不同类型的跨链消息传递

资产桥

资产桥是最简单和最常用的跨链消息传递形式之一。这些桥允许代币从一个区块链转移到另一个区块链，方法是锁定源链上的代币，并在目标链上铸造“包装”版本。这个过程虽然简单，但对于将资产引入其他区块链生态系统至关重要。例如，Wrapped Bitcoin (WBTC) 允许比特币在以太坊上使用，从而释放比特币的流动性以用于去中心化金融 (DeFi) 应用程序。然而，虽然资产桥在代币转账方面有效，但它们也带来了安全风险，因为它们通常依赖于托管控制或半中心化的中介机构，这导致了严重的漏洞和备受瞩目的黑客攻击。

跨链智能合约

除了资产转移之外，跨链智能合约调用 实现了更复杂的交互。它们允许一个区块链上的智能合约触发另一个区块链上的操作，从而使多链应用程序成为可能。例如，DeFi 协议可以使用跨链消息传递来访问来自多个区块链的流动性，从而实现更大的资本池，而无需人工干预。

诸如 Cosmos 的区块链间通信 (IBC) 和 Chainlink 的跨链互操作性协议 (CCIP) 等协议促进了这些智能合约的交互，提供了多链 DeFi 协议、可互操作的 NFT 和跨链去中心化自治组织 (DAO) 所需的基础设施。此功能需要一致的数据同步和高安全标准，以防止连接链中的漏洞。

中继链

一些区块链网络，例如 Polkadot 依靠中继链来实现其生态系统内的安全跨链消息传递。这种中心辐射型模型允许“平行链”或“区域”连接到充当通信枢纽的中央中继链，从而实现连接链之间的安全交互。

例如，Polkadot 的中继链允许平行链通信和共享资产，而 Cosmos 使用其 Cosmos Hub 和 IBC 来促进其网络内的链间消息传递。中继链在其自身的生态系统内是高效的，能够实现安全、高速的跨链通信，但它们通常仅限于同一网络内的链。当连接到主要的外部区块链（如以太坊或比特币，它们本身不是这些生态系统的一部分）时，这可能会带来挑战。

预言机

预言机 在跨链消息传递中发挥着至关重要的作用，它们将现实世界的数据传递到区块链网络，并实现跨链的数据共享。预言机弥合了区块链和外部数据之间的差距，为智能合约提供必要的信息，例如资产价格、天气数据和事件结果。

例如，Chainlink 的预言机 可以在多个区块链上提供一致的价格馈送，从而允许各种网络上的 DeFi 协议依赖相同的数据进行准确的定价和资产估值。预言机对于贷款、保险和预测市场等应用程序特别有用，在这些应用程序中，可靠的现实世界数据至关重要。但是，预言机引入了对外部来源的依赖，这需要强大的安全措施来防止数据操纵并确保跨链的数据完整性。

原子互换

原子互换 实现了跨区块链的无需信任的资产交换，而无需中介。使用一种称为 哈希时间锁定合约 (HTLC) 的机制，原子互换允许双方在链之间交换资产，而无需依赖第三方控制。例如，用户可以通过原子互换将比特币兑换为以太坊，互换合约确保双方要么收到其资产，要么都不收到。

这对于希望在不信任中心化桥的情况下转移资产的去中心化交易所或用户特别有用。但是，原子互换仅限于简单的一次性资产交换，并且要求两条链都支持特定的合约功能，这可能会限制不同网络之间的兼容性。

分布式验证器网络

为了增强安全性和去中心化，一些跨链消息传递协议使用去中心化验证器网络。在这些网络中，一组独立的验证器确认跨链交易，从而减少了单点故障，并使跨链交互更能抵抗攻击。例如，NEAR 的验证器网络用于保护其 NEAR 和以太坊之间的跨链桥（彩虹桥）。

NEAR 验证器的去中心化性质有助于确保资产和数据可以在 NEAR 和以太坊之间安全地流动，而无需依赖中心化实体。但是，它们还需要广泛的资源和协调才能达成共识，这可能会导致延迟并增加交易成本。

跨链消息传递的挑战

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我关于为什么未来将是多链，但不会是跨链的论点：跨越多个“主权区域”的桥梁的安全性存在根本限制。来自 https://old.reddit.com/r/ethereum/comments/rwojtk/ama_we_are_the_efs_research_team_pt_7_07_january/hrngyk8/…:

下午 5:13 · 2022年1月7日

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尽管跨链消息传递具有潜力，但它面临着可能阻碍其成功的重大障碍。最大的挑战与安全漏洞和可扩展性限制有关。

1. 安全风险：容易受到备受瞩目的黑客攻击

安全性是围绕跨链消息传递的最紧迫的问题之一。跨链协议容易受到攻击，尤其是桥梁攻击——攻击者利用桥梁技术中的弱点，该技术锁定一条链上的资产，并在另一条链上铸造等效资产。这种漏洞导致了区块链领域中一些最引人注目的事件。

根据 Chainalysis 的数据，仅在 2022 年，跨链桥黑客攻击就窃取了超过 20 亿美元。Poly Network 和 Wormhole 协议 等备受瞩目的黑客攻击表明，跨链桥对攻击者有多么大的吸引力。这些黑客攻击通常会利用第三方验证器、预言机或智能合约，这些合约通常用于促进链之间的交易，从而使它们在其他去中心化系统中成为单点故障。

2. 可扩展性挑战：成本和延迟问题

跨链消息传递的另一个关键挑战是可扩展性。在区块链之间移动数据或资产是资源密集型的，通常会导致交易费用增加和网络拥塞。这可能会给用户带来过高的成本，尤其是当他们必须支付始发链和目标链上的交易费用，以及处理跨链流程的中介机构的费用时。

这些可扩展性问题引发了关于跨链消息传递是否能够满足不断增长的区块链生态系统需求的问题。拥有超过 100 个支持独特应用程序的活跃区块链网络，扩展跨链消息传递以满足需求可能需要在效率方面取得重大进展。

高风险，高回报？

跨链消息传递将区块链统一成一个有凝聚力的、可互操作的系统的潜力当然很诱人，但并非没有缺点。随着区块链网络数量和复杂性的增长，创建安全且可扩展的跨链解决方案的压力只会加剧。

跨链消息传递的未来将取决于行业通过强大的安全措施、去中心化验证模型和创新的扩展解决方案来应对这些挑战的能力。目前，跨链消息传递正处于关键时刻——一项高风险、高回报的技术，有可能为真正互联的区块链生态系统奠定基础。

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