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比特币交易所2021-01-21

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目前,区块链的底层技术平台正在蓬勃发展,但主流区块链平台之间有两大痛点:异构和孤岛。每条链的共识算法、分类账结构、加密机制等技术不同,导致区块链之间的异构性。异质链之间缺乏统一的互联机制,难以实现价值交换,形成区块链生态中的价值岛效应。

区块链的本质是一个分散的分布式链系统。这个系统可以包括多个链的协作。其独特的分布式链结构实现了上行数据的可追溯性。它基于密码学和共识机制,实现了不可篡改和不可伪造的功能,从而协调了区块链多链之间的安全和数据共享。然而,由于区块链各链的强特异性和多样性,以及区块链使用的多链渠道数量的增加,区块链链之间的互操作性和一致性逐渐变得突出。

行业内有很多区块链平台,整体架构设计差异很大,包括计算、存储、网络等方面。例如,Hyperledger  Fa

ic采用背书者-委托者三层架构,其中事务由背书者节点预执行和背书,获得状态读写集RW-Set并将其返回给客户端,客户端将事务再次发送给打包,的订购者,订购者打包对其进行排序,然后将其提交给委托者节点进行磁盘删除和存储。FISCOBCOS,也是一个金融和企业区块链平台,在客户完成签名后将交易发送到区块链节点。该节点将事务分成块,并提交给EVM执行。状态数据存储在MPT树组织中。不难看出,两个底层平台的架构有着巨大的差异,不仅是事务处理的时机,还有计算和存储结构。让事务在两个平台之间直接通信是一个巨大的挑战。

分布式系统的核心技术是共识技术。在区块链分布式系统的P2P网络中,不信任节点按照预设机制最终实现数据一致性的过程称为一致性过程,它通过分布式一致性协议使区块链全网所有节点的数据共享。跨链技术越来越受到重视,设计一种高效的共识机制来提高区块链跨链流程的吞吐量逐渐成为跨链的关键问题之一。目前,默认情况下有三种常用的跨链技术:

(1)公证方案是指通过选举公证员来监督一个链中的事件,并通过智能合约自动执行另一个链中的相应事件。公证员通过预设的共识机制对事件进行共识验证。

(2)侧链/中继是指通过基于轻客户端认证技术验证链的加密哈希表和块头,然后通过智能合约在另一个链上自动执行特定的事务、事件或状态信息,来验证链的特定事务、事件或状态信息是否发生

(3)哈希锁定是指在交易双方所在的链上运行特定的智能合约进行跨链交易和信息交互。通过哈希锁定实现跨链交易的过程包括:A)跨链请求者A生成随机数S,计算该随机数的哈希值并发送给跨链请求者B;B)A和B通过智能合约; C)锁定各自的资产,如果B在一定时间内收到正确的s,则通过智能合约,自动将B的资产转移给A,否则将返还给B;d)如果A在一定时间内收到正确的随机数S,A的资产会自动转移给B,否则会返还给A.

但上述跨链方案仅适用于数字资产的跨链转移场景,难以扩展覆盖更广的跨链消息通信和异构跨链互通。

目前,全球区块链的数量正在增加,不同区块链的网络相互隔离,导致无法有效开展资产转移、跨链沟通等业务。然而,主流跨链技术的设计和开发所解决的问题主要包括:不同区块链之间的资产转移,在一个区块链上设置和冻结资产锁定和解锁条件(然后关联其他链的具体事件或行为),读取和验证其他链的状态或事件,提高区块链的交易处理能力。

由此可见,目前的跨链技术无法解决区块链对跨链共识日益增长的需求,迫切需要提出更有效的解决方案。

基于上述背景和现有技术中存在的问题,ChainX设计了一种跨链互通的方法和系统,构建了同构区块链网络和异构区块链的整个生态系统,实现了同构区块链的消息跨链通信和异构区块链的高效、全面的跨链互通。

其中,同构跨链是通过公共链识别和并行链跨链消息传递协议实现的;跨链结构部署跨链管理合约和中继验证合约,调用跨链管理合约实现异构跨链流通服务的释放和赎回功能;调用中继认证合约验证和存储异构跨链跨链服务;相邻异构并行链网络通过交叉链结构接收异构交叉链服务,并且交叉链结构进一步与其所属的并行链网络关联,执行内部同构交叉链,以转换和执行接收到的异构交叉链服务。

目前,ChainX跨链技术已在申请专利,成功推广,后续ChainX将进一步探索和完善跨链解决方案,解决区块链之间的互操作性和一致性问题。


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