最近，以太坊layer1挑战者、layer2的DeFi的兴起，玩家们对频频使用的“跨链桥”肯定不陌生，当我们使用CEX把加密资产中转一下，其实也是在使用“桥”。资产在不同链间的转移，方式有多种。桥这个基本组件经常被忽视，但对于评估我们的资金安全至关重要。
此外，由于有了跨链桥，我们可以把链下协议用于扩展网络，让大多数交易从区块链layer1转移到链外系统，从而避免layer1的网络费用和延迟问题。
什么是跨链桥？
跨链桥负责在layer1上保管资产，同时把这笔资产在另一个服务上释放。它定义了谁来托管资金，以及资产被解锁必须满足的条件。
简而言之，只要像以太坊这样的layer1区块链要连接到任何其他系统，就需要使用桥。所有桥接都有类似的操作：
存款，用户可以将资金存入桥，代表该资产就会在其他系统上发行；
金色相对论 | 蔡维德：英国央行推行数字法币，其实就是要把第三方支付的监管权拿回来:在今日举行的金色相对论中，关于“英国央行行长提出的“新经济需要有不同的央行”该如何理解的问题，国家特聘教授，北航博导，英国伦敦大学学院区块链研究中心科学顾问蔡维德表示：他们说到英国央行希望有一个大央行主义，就是央行直接与银行或者是客户这种大型的公司甚至与个人来往。所以这种这个主意叫做大央行主义，就是不只是商业银行，央行也能够跟这些大的客户以及个人做这个金融的交易。他们认为英国央行保证所有的钱不会流失，所以英国老百姓会选择央行，跟央行做生意。这很明显的就是英国央行决定在市场上跟第三方支付作战，因为在第三方支付上面，大部分第三方支付在英国是不受英国央行监管。所以，英国央行所以要推行数字法币，其实就是要把监管权拿回来。[2019/8/15]
更新账户余额，桥被通知新的账户余额信息，这可以用来帮助提款；
提款，用户可以根据他们在另一个系统上的余额从桥上提取资产，在这个系统上所发行的代币将被烧毁。
最常见的桥梁类型是单组织桥：
声音 | 北航教授蔡维德：区块链产业必须有诚信 这是区块链的初心:北航教授蔡维德表示，我们不可能拿一个“欺诈机器”来解决信任问题，信任问题必须用“信任机器”来解决。区块链产业和使用的区块链必须有诚信，诚实开发区块链技术，使用真实的区块链，不使用中心化的伪链， 不使用空链或是胡链，在实体产业上应用， 使社会和实体产业进步更加诚信。这就是区块链的初心，也是区块链产业生存的目的。[2019/1/24]
大多数加密货币交易所提供的是单组织桥的服务
如果我们只考虑桥而不考虑其他，那么可以说，加密货币交易所是一个链外协议。用户可以将资金锁定在交易所中，在交易时绕过网络费用和延迟的问题，最终通过提币将资金撤回到layer1区块链上。
除了单组织桥，还有另外两种类型的桥，它们依赖于一组托管人：
多组织桥，一组固定的独立方对被锁定的资金进行保管。
动态 | 北航教授蔡维德对2019年区块链技术发展做出七大预测:北航教授蔡维德对2019区块链技术发展做出七大预测： 一、2015年初预测联盟链会是主流，2019年联盟链会加速发展。 二、2015年在北航和国防科大（长沙）演讲预测计算法学会非常重要， 在2019年法律科技会加速发展。 三、2018年根据欧洲、日本、加拿大央行的报告，2019年预测PFMI会改变区块链的设计和方向。 四、2019年预测区块链产业沙盒会在多国多地开花。 五、2019年预测世界包括中国会有大型区块链计划出现。 六、2019年STO在国外会流行。 七、2019年区块链互联网开始研发，这个新网络在3年到4年以后会出现。[2019/1/3]
加密经济桥，一组动态的各方对资金进行保管。
Layer1区块链上的所有三个桥都无法验证来自其他系统的账户余额是否正确。要由这组托管人来验证是否所有提款都根据另一个系统进行处理。他们最终决定是否可以释放资金，以及谁应该收到资金。
侧链和桥是独立的
现场 | 蔡维德：链满天下是中国的大机会:金色财经现场报道，今日，2018中国国际区块链产业融合峰会暨区块链产品与应用展在石家庄举行，英国伦敦大学区块链研究中心顾问蔡维德在会上提到，2018年是数字社会的元年，数字经济是数字社会的一部分，麻省理工大学预测数字经济会大爆发。区块链不是目标，是手段 ，数字社会才是目标，因此他建立了北航数字社会与区块链实验室。
他认为，链的发展趋势是：单链成为多链，多链成为链满天下。每个领域、每个应用、 每种数据，未来可能都需要一条链。欧洲央行放弃2016年“一链通天下”， 2018年提出多链思想。链满天下是中国的大机会：能够重新设计互联网协议。
他认为，智能合约会有3大方向：法律用的验证（法律库、身份证）；计算机应用的验证（合约库）；区块链的真、弱、伪的验证和安全验证(链库)。[2018/9/21]
到目前为止，关于桥，我们想到的主要是像加密货币交易所这样的托管服务。而桥越来越流行的用例是将一个区块链连接到另一个区块链。
现场 | 蔡维德：区块链发展速度高于互联网 未来会有巨大变化:金色财经现场报道，在中国区块链行业发展论坛现场，中组部“千人计划”专家、赛迪（青岛）区块链研究院名誉院长蔡维德表示，未来链和现在链会有巨大变化，不要以现在链和应用作为计划蓝本，将来不会是现在的以太坊，现在的Hyperledger，或是现在的其他链，将来也一定有改变。蔡维德海表示，区块链带给社会和市场的改变将可能更彻底，区块链的发展速度高于互联网的发展速度，胜利者可能很快就决定。[2018/7/11]
桥与侧链的安全是独立分开的
有几个桥的例子：
WBTC：一个单组织的桥，将BTC带到以太坊。
Liquidnetwork?或RSK：一个多组织的桥，拥有HSM的各方联盟将资金从BTC锁定/解锁到另一个区块链上。
Polygon桥。一个加密经济桥，其中锁定在桥中的2/3+1权益会定期就Polygon上所有用户的账户余额达成协议，用户可以利用这一协议在以太坊上提取他们的资金。
彩虹桥。一个加密经济桥，其中桥合约是一个可以验证其他区块链进展情况的轻客户端。它不检查其他区块链的有效性，资金的安全最终取决于其他区块链的持续进展。
最关键的是，每个桥都有自己的安全模型，它独立于区块链网络。我们可以拿一个简单的案例WBTC来进一步阐述：
BitGoTrust托管着锁定在比特币中的资金，他们负责在以太坊上发行相同数量的WBTC。以太坊上的一个智能合约会跟踪WBTC所有转账的账户余额。值得信赖的是，BitGo尊重智能合约中记录的帐户余额。
在WBTC的例子中，有几个方面需要考虑：
单一托管人。WBTC的桥依靠一个单一的托管人来保证其完整性。他们可以在以太坊上发行比锁定在比特币中更多的WBTC，他们可以决定不兑现任何WBTC撤回到比特币的行为。
独立的安全模式。以太坊有自己的安全模型，独立于比特币。桥有自己的安全模型，独立于两个区块链网络。
以太坊是一个侧链。交易已经从比特币移到了以太坊的链上。
这三种桥的共同点是，它们不检查侧链的完整性，如果托管人离线，就没有自我执行的应急计划来保护资金。它们只着眼于自己的安全模式，而没有考虑桥所处的layer1区块链的安全。
Layer2协议
Layer2可扩展性的承诺是将交易吞吐量从一层转移到另一个链下系统。需要一个桥接器来保管在另一个系统上发行的资金。
然而，与本文探讨的其他桥的类型不同，二层协议致力于以和一层区块链相同的安全性来保护资金，且它不能依靠托管人来保护资金。
它需要一种新型的桥：
Layer2桥。一层区块链拥有资金的保管权，桥必须确保二层协议不会受到破坏。在最坏的情况下，桥将自我加强二层协议的有效性，直到所有的资金被提取出来。
Layer2桥是所有跨链桥中最强大的。
它不依靠托管者来保护资金。相反，在资金被释放之前，桥必须确保链外系统一切正常。如果处于某种原因，桥确信链外系统被破坏，那么桥可以简单地完全绕过其他网络。
专注于layer2桥的项目
这就是为什么Layer2协议如此令人兴奋，新兴公司花了几年时间才提出解决方案。关于率先把Layer2协议推向市场的竞争，主要集中在如何实现安全的layer2桥。
这是进一步探讨技术问题和定义的好机会。我们明确表示，桥必须确保layer2协议不被破坏，有4个方面：
数据可用性。桥如何确信另一个区块链网络的所有数据是公开的，以便用户可以独立地重新计算layer2数据库？
状态转换的完整性。如何使桥确信layer2网络的所有状态转换都是格式正确的和有效的？
提款保障。如果Layer2网络被破坏，桥如何保证所有诚实用户的资金都能被提取？
协议有效性。如果Layer2协议运作停滞或脱机，桥如何保证交易仍然可以执行？
当然，上述问题必须解决，尽管桥接合约的计算资源明显少于链下系统，因此桥接不能重新实时执行所有交易。否则，它就不是一个可扩展的解决方案。
解决上述问题使我们陷入困境。这就是链上挑战、欺诈证明、有效性证明、将交易数据发布到layer1区块链和链上出逃的世界。
本文没有重点介绍解决方案，但这里强调所有的解决方案是不一样的。一些即将部署的layer2协议将无法满足上述安全目标。由于缺少layer2桥，因此不能说它们是layer2协议。
总结
如上所述，有四种类型的桥，让资金可以被锁定在一个区块链中，并在另一个链下系统中得到体现。
托管人桥。前三个桥关注的是哪一组托管人对锁定的资金拥有控制权。托管人的作用是，在允许从桥上提取资金之前，验证链外系统是否正确。假设链外系统的完整性是客户端的问题，托管人有足够的计算资源来处理它。尽管有一些措施来制约托管人的权限，还有加密经济激励机制来鼓励托管人遵守协议，但桥协议并不能完全约束托管人。桥丢失用户资金的例子有很多，这是因为桥的完整性最终依赖于人与人之间的信任。
Layer2桥。桥取代了保管人对资金的保管和检查链下系统完整性的作用。问题的核心是，桥必须确信链下系统没有被破坏，同时它缺乏独立检查每笔交易的计算资源。除了技术挑战外，它也不是免费的。要让layer1区块链确信链外系统结构完整且完整性良好，需要持续的财务成本。然而，桥拥有资金的最终保管权，而不是链下系统运营商。
总的来说，用户是否真的关心Layer2桥，以及我们是否应该将以太坊的安全模式扩展到链外系统，目前还没有定论。未来有可能4种桥都会留下来，它们对用户的采用至关重要。
用户要注意，你所喜欢的协议，它们使用何种类型的桥，重要的是要更好地了解你的资金是如何被保护起来的，防止遭到破坏。
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