区块链跨链机制研究

作者：吕旭军、杨涛、张英

区块链技术发展至今，诞生了无数条不同的链，众多链的信息隔离不可避免的形成了区块链的价值孤岛效应。跨链从字面上的理解就是把不同的区块链连接起来，就像两岛之间建桥相连一样。建桥的方案是一方面，但至少要搞清楚这座桥要通行的是什么，行人、行车、行火车？众多区块链项目都提到了跨链，跨链的本质到底是什么，跨链需要解决的是什么问题却鲜有探讨。

作为一个严谨的跨链技术项目，我们准备通过本文阐述我们的观点，并希望引起整个区块链行业对这一问题的深入探讨和思考。同时我们也将在本文中公布Wanchain的跨链机制。

什么在跨链

区块链发展至今，创造了无数的token，不同的token本质上是一种记账符号，某种价值的符号表现。这一符号可以是作为价值尺度的“货币”符号（如比特币），或者是某种“内在价值”的虚拟化符号。暂且抛开货币型的token不谈，基于区块链token的“内在价值”类似于传统金融意义上的资产“内在价值”：现代金融的重要特征是实际资产的价值化，实际资产被以货币为度量的金融虚拟资产（如股票、金融衍生品等）所表征，社会实际资产的积累也表现为虚拟资产的积累。区块链为某种“内在价值”提供了更加便捷、透明和公平的记账方式，区块链上的token可以让更大范围的“内在价值”被体现。

简单来看跨链就是解决如何让一条链上的token转移到另一条链上，从技术层面来看token是一段数字信息，很多人会将token理解为信息的传递，如果token的传递只是简单信息传递的过程，那在分布式的系统中，中本聪也没有必要设计精巧的POW机制来解决双重支付问题。正如上文中所述，token代表的是某种价值，价值就需要有精确的记账作为保证，否则价值将烟消云散。在传统世界中，中心化的记账体系下，无论是出于责任、义务还是商业利益，央行、商业银行、支付机构、证券交易所、证券登记机构、房产登记机构在确保各类价值记账的精确性。而在区块链世界中，记账的精确性就由一个个分布式的区块链账本保障，所以说跨链的不只是信息流，更是信息流背后的需要被精确记账的价值。

跨链不只是信息的传输

区块链记录的是价值，跨链的也是价值，如果从记账的角度，单一区块链解决的是分布式情况下如何精确记账的问题，跨链解决的是两个分布式账本针对同一用户或不同用户控制的账户发生token转移时，如何在两个账本中精确记账的问题。很多白皮书或者技术文章中把跨链称为协议，但这个协议不完全等同于互联网的TCP/IP那样的信息传输协议，因为信息传输协议只需要确保接收方收到完整信息，发送方得到相应的反馈，在这个过程中如果出现传输障碍是可以多次反复的发送，而不用考虑信息重复发送的问题。但是在账本之间同步数据，就需要确保两个账本的变动是一致的，否则就会出现双重支付或者价值丢失的问题。在这过程中信息传递只是两个账本同步数据的过程，而不是最终的目的和结果。跨链本质是在价值守恒定律前提下，价值在不同区块链之间流动的过程。

跨链的属性

由于区块链技术快速发展，每一条链的记账机制、共识机制都有区别，建立通用的跨链协议就变的更加复杂。这完全不同于互联网中所说的“协议”（protocol），而更像是“协定”（agreement）。如果用现实世界举例，“协议”（protocol）类似于传真机和集装箱，这类协议相对容易达成，而且一旦达成，将被更大范围内使用，规模效应明显。而跨链“协定”（agreement）更像是双边和多边的贸易协定，在达成和实现过程中个性化更加明显，大范围的统一更加困难。如果把每一个区块链生态看成一个经济体，‘’协定‘’就更加贴切了。

现实世界中的“协定”（agreement）不只是一个技术问题，协定的达成是需要参与方协商一致的，但是在区块链的世界中，“协定”（agreement）的对象不是一个主体，而是一个分布式的网络，希望通过传统的主体谈判模式达成“协定”基本不可能——因为没有主体，比特币生态内部调整内部协议（如扩容）都无法达成共识，与其他区块链网络达成跨链协定更加不可行。区块链世界的跨链“协定”（agreement）变成了一个技术问题，需要通过技术的方法实现两个账本的跨账本精确记账问题。

分析到此，跨链称为协定（agreement）和协议(protocol)都是不准确的，而是一种机制（mechanism）。

跨链的意义

跨链本质上是一套链和链之间的清算机制，而清算的本质就是精确记账。中本聪把比特币描述为一套点对点的现金系统，实际上是一套点对点的账本或者说是一套点对点的清算机制。如果全球只有一套比特币账本，中本聪的目标就实现了。而区块链的发展趋势看，无论是技术实现的角度还是商业应用的角度，一套账本是不可能实现的。相反无数的区块链出现，区块链世界正在向哈耶克描述的自由市场方向发展。清算能力是任何价值交换市场存在的基础，没有便捷的清算，市场就会缺乏流动性，更繁荣的市场就无法出现。

数字货币发展至今，交易所功不可没，交易所除了提供价格发现的能力外，更重要的能力在于增强流动性。但成也萧何败也萧何，交易所中心化的弊端一直伴随着数字货币的发展，黑客攻击、交易所跑路、后台不透明等问题成为数字经济的阿克琉斯之踵。跨链的意义之一就在于通过分布式的方式提供链和链之间转账的清算机制。

很多时候，大家会把交易所的能力与跨链提供的能力混为一谈。实际上是有区别的，首先交易所本身为token提供价格撮合机制，其次交易所是一个集合了各种token账本的清算中心，只不过这个清算中心是中心化的。应该说后者是前者的基础，没有后者撮合交易是不可行的。而跨链机制是通过分布式的方式提供更基础的清算能力。分布式跨链清算能力的建立也是分布式交易所产生的前提。

记账和清算是一切金融活动的基础，现代金融业的所有金融活动都是基于银行系统提供的基础清算能力而展开的。无论是简单的转账业务、存贷，还是跨国支付，第三方支付，基金，保险、金融衍生品都是基于银行系统提供的基础清算能力。类比到区块链世界是同样的道理，数字世界的泛金融应用创新与跨链清算能力密切相关。

跨链的应用场景

分布式交易

当前的区块链世界的清算体系是由一个个分布式的区块链网络与一个个中心化的交易所共同构成的。在很多时候，中心化交易所的作用甚至超过了区块链网络本身，例如很多拥有Token的用户从始至终都没有使用过区块链钱包，而是把交易所的机制当成了区块链的全部，甚至根本不关心区块链的意义所在。中心化交易所在放大区块链意义的同时也在扭曲它。