在我們迅速邁向的多鏈未來中，區塊鏈橋樑發揮越來越重要的作用。如果沒有橋，區塊鏈就會孤立存在，只能處理特定網路的本機訊息。例如，建立在以太坊上的去中心化交易所只能為以太坊用戶提供服務。同樣，您無法將 Sol（Solana 的原生資產）發送到以太坊地址。
然而，區塊鏈正變得越來越專業化，並為其最終用戶提供不同的權衡。比特幣非常安全且去中心化，但無法執行更複雜的計算。同時，像 Solana 這樣的網路在去中心化方面有所妥協，以實現快速、廉價的交易，同時支援去中心化應用程式的部署。
但是，如果 BTC 持有者想要在以太坊、Solana 或 Terra DApp 上使用他們的代幣呢？嗯，這就是區塊鏈橋發揮作用的地方。
在本次 OKX Insights 解釋中，我們將重點放在跨鏈橋接協議。在討論它們的實際工作原理和典型實現之前，我們首先考慮它們是什麼以及為什麼它們有用。最後，我們分析了那些在區塊鏈和其他可能根本沒有使用過橋接器的網路用戶之間轉移資產的人所面臨的風險。
跨鏈橋是什麼？區塊鏈和區塊鏈連結的協議
跨鏈橋，也稱為「區塊鏈橋」或「DeFi 橋」，是一種能夠在區塊鏈網路之間傳輸數據的協議。該數據可以是特定區塊鏈本機的任何訊息。例如去中心化交易所上的資產價格、智能合約呼叫、在鏈之間轉移代幣的請求或任何其他任意資料。
在談論區塊鏈橋時，使用一些特定術語會很方便。資料起源的區塊鏈通常稱為來源區塊鏈。同時，接收到資料的區塊鏈就是目標區塊鏈。我們將在整個解釋中使用這些術語。
雖然區塊鏈開發人員在創建跨鏈去中心化應用程式時可能希望探索其他類型的橋，但普通用戶最有可能遇到簡單的代幣橋。代幣橋似乎有助於將資產從一個區塊鏈轉移到另一個區塊鏈。正如您稍後將了解到的，這實際上並不是幕後發生的事情。然而，結果本質上是相同的：您在一條鏈上擁有的資產的價值可以在另一個完全獨立的網路上使用。
令牌橋的更複雜形式使用戶能夠在網路之間執行交換。使用跨鏈 DEX，如 Multichain、Rango Exchange 或 Gravity DEX，用戶可以在來源區塊鏈上存入一項資產，並在目標區塊鏈上接收不同資產的等值價值。
像這樣的跨鏈 DEX 也可以讓那些根本不想將代幣轉移到新鏈的用戶受益。因為它們從多個來源獲取流動性，所以所謂的跨鏈DEX 聚合器會監控各個區塊鏈上的池之間的價格、流動性和可能的滑點，並可能在替代鏈上執行交易，為用戶提供最具成本效益的代幣交換。
同時，Trava Finance 和 Pledge 等協議促進了不同區塊鏈之間的借貸。本質上，用戶在來源區塊鏈上存入抵押品，並以相同的資產（通常是存在於多個區塊鏈上的穩定幣，如 USDT）或目標區塊鏈上的不同資產接收貸款。例如，用戶可能會選擇將抵押品存入具有更強安全性假設的區塊鏈上，並在有利於更快、更便宜交易的鏈上借入資產。
跨鏈橋的需求：產生更多的流動性
從歷史上看，智能合約應用程式主要部署在以太坊上。以太坊是智慧合約平台領域的行業先驅，擁有最強大的開發者和用戶社群之一，並且是最安全的區塊鏈網路之一。
然而，以太坊的安全性是以高昂的交易費用為代價的。多年來，隨著使用網路的成本隨著區塊空間的需求而增加，對替代網路的需求變得越來越明顯。 2021 年，我們看到許多第一層區塊鏈蓬勃發展，因為以太坊的 Gas 價格疏遠了潛在用戶。
DeFi Llama 的數據凸顯了 2021 年非以太坊 DApp 生態系統的巨大增長。 Terra 上的 DeFi 也出現了類似的成長，同期從 33.4 億美元增至 211 億美元。
然而，這些獨立的網路都不能相互通訊。如果沒有區塊鏈橋樑，持有原生 ETH 的用戶就無法利用 Solana 或 Terra 蓬勃發展的 DeFi 基礎設施所帶來的機會。
使用區塊鏈橋還有其他原因：
將持有的資產用於目前在特定區塊鏈上不可用的應用程式。
利用替代第 1 層提供的較低交易費用，同時受益於源鏈的安全性。
來源流動性分散在多個網路中。
區塊鏈橋的原作原理
跨鏈橋依賴於源區塊鏈和目標區塊鏈上部署的智慧合約。當今最廣泛的橋接實現使用簡單的「鑄造和銷毀」方法來橋接資產。在目標區塊鏈智能合約鑄造該資產的包裝版本之前，資產被鎖定在源鏈上的智能合約中。例如，當使用 Wormhole 以太坊/ Solana 入口網站時，您可以將 ETH 存入以太坊並在 Solana 上接收 Wormhole 包裹的 ETH。
正如我們稍後將在區塊鏈橋樑風險部分中解釋的那樣，重要的是要認識到目標區塊鏈上收到的資產通常與發送到來源區塊鏈智能合約的資產不同。它們本質上是資產的借據，此類衍生性商品通常會採用不同的股票代號以避免混淆。例如，蟲洞包裹的 ETH 通常被表示為 weETH。
一些跨鏈協議允許相同的資產在不同的區塊鏈之間移動。集中式穩定幣（例如 USDT 或 USDC）部署在多個網路上。由於目標區塊鏈智慧合約無法自行鑄造 USDT，因此它必須依賴橋兩側的池化資產。對於從以太坊向 Solana 發送 USDT 的用戶來說，目標鏈的智慧合約中的 USDT 必須已經多於發送的總數。
如果用戶在以太坊上存入 1,000 USDT，他們將提取 Solana 用戶之前存入的 1,000 USDT - 減去橋接協議本身收取的任何費用。如果目標區塊鏈上沒有足夠的資金來促進跨鏈轉移，一些協議將發行 IOU，當反方向橋接的用戶有足夠的可用資金時，這些 IOU 會被燒毀以贖回非包裝資產。
單獨來看，任何這些代幣化的欠條都是毫無價值的。它們之所以有價值，是因為它們得到了另一個區塊鏈上的資產的一對一支持，或者未來得到了 USDT 等資產的擔保。精確的一對一支援對於確保打包資產保留其非打包資產的價值至關重要。因此，為了贖回鎖定在來源區塊鏈上的資產，用戶必須在目標區塊鏈上銷毀其打包的資產。燃燒只是指將資產發送到一個沒有人持有移動收到的代幣所需的私鑰的地址的過程。
跨鏈橋的效益：縮小區塊鏈間的差距
正如我們所確定的，區塊鏈本身無法相互溝通。以太坊智能合約無法提醒 Solana 或 Terra 智能合約它已收到授權代幣鑄幣所需的押金或已滿足批准目標鏈上的合約調用的任何先決條件。因此，跨鏈橋需要源區塊鏈和目標區塊鏈之間有某種東西來傳遞訊息。
源區塊鏈和目標區塊鏈之間的這種通訊可以透過兩種主要方式來促進。
集中或可信的橋樑
實現橋接的最簡單方法是使用一些受信任的機構來監視來源區塊鏈中相關智能合約發出的消息，並將其轉發到目標區塊鏈。
雖然這是一種非常有效的橋接方法，但對單一實體的依賴存在安全風險。如果當局對加密貨幣懷有敵意，該實體可能會成為勒索企圖的受害者或受到當局的損害。或者，受信任的實體本身可以選擇只接受資金。
從比特幣誕生之初，加密貨幣就旨在消除對中央實體的依賴。為了減少所需的信任，一些區塊鏈橋接協議使用聯合模型。
透過聯合橋，多個節點監視來源區塊鏈並確認訊息是否真實——即，在簡單代幣橋的範例中，資產確實儲存在來源區塊鏈上。一旦形成聯盟的節點收到訊息，它們就會獨立確認其有效性。如果預先定義的閾值同意該訊息有效，他們將共同對其進行簽名並將其發佈到目標區塊鏈。
雖然這種方法減少了對單一實體的依賴，但效率較低，因為多個節點需要進行通訊才能批准訊息並將其中繼到其他鏈。中間的節點越多，橋的效率就越低，但惡意外部實體對大多數節點的妥協變得不太可行。
跨鏈訊息傳遞協議背後的團隊通常會從值得信賴的公司和區塊鏈基礎設施提供者中選擇其營運商，以限制節點數量，從而限制效率低下。如果你研究 Wormhole 跨鏈協議的節點運營商的名字，你會發現他們都是各種區塊鏈的驗證者，而 Certus One 就是建立該協議本身的公司。
因此，聯合網橋的實現確實需要一定的信任。與橋智能合約互動的中間網路不是未經許可的，因為未經批准的節點無法自由加入。儘管產業基礎設施提供者應該對橋樑的可靠性擁有既得利益，但可以在聯合模型中建立進一步的保證。例如，要求節點抵押加密資產可以阻止惡意行為。它使協議能夠懲罰批准詐欺訊息的節點運營商，甚至補償可能損失金錢的用戶。
去中心化或信任最小化的橋樑
信任最小化的橋實現不需要受信任的中央實體在區塊鏈之間進行通訊。相反，他們使用輕客戶端，接收目標區塊鏈上的源鏈區塊頭。參考區塊頭的完整歷史記錄，輕客戶端可以證明源區塊鏈在目標鏈上鑄造包裝資產之前確實確認了交易。
用戶首先將資產存入來源區塊鏈上的智慧合約，以使用信任最小化的實作來橋接他們的資產。該協議使用區塊頭產生交易有效性的證明。然後，中繼器腳本將區塊頭從來源區塊鏈傳送到目標區塊鏈。對於授權打包資產鑄幣的協議，使用者必須提交他們收到的證明。然後，輕客戶端可以將其與其完整的區塊頭歷史記錄交叉引用，確認或拒絕其有效性。
由於目標區塊鏈上的輕客戶端可以引用先前的區塊頭，因此它可以驗證確認交易是否正確執行的工作量證明。當使用來源區塊鏈的雜湊演算法進行雜湊處理時，可以透過檢查輸出是否低於當前網路難度閾值來確定工作量證明。輕客戶端可以簡單地拒絕不受來源區塊鏈共識規則規定的工作量證明支援的欺詐性區塊頭。
然而，這種方法也有一些缺點。例如，根據來源區塊鏈上的交易成本，發送區塊頭可能會變得非常昂貴。當使用 Rainbow 等信任最小化橋接以太坊時，區塊頭會被批量處理並每 16 小時發送到目標區塊鏈。這會導致橋接資產時等待時間較長。儘管存在減輕延遲的方法，但它們通常涉及用戶信任第三方，從而引入與信任最小化程度較低的實現相關的類似安全風險。
此外，當工作量證明區塊鏈是來源網路時，這種信任最小化的橋實作更容易部署，因為工作量證明可以單獨使用區塊頭進行證明。為了防止攻擊者操縱權益證明系統中新產生的區塊，驗證者必須對該區塊進行簽署。證明此簽章需要列出所有證明驗證者的公鑰，這使得該過程的計算量更大並增加了交易成本。然而，最新的 Gas 高效實施方案（例如 Horizon 橋）使用戶能夠使用與輕客戶端類似的信任最小化方法在權益證明區塊鏈之間橋接資產。
跨鏈橋的風險
儘管區塊鏈橋是真正跨鏈未來的重要組成部分，但它給用戶甚至可能沒有橋接資產的人帶來了各種風險。 OKX Insights 在 2022 年 2 月深入分析了 Wormhole 跨鏈協議的利用情況，探討了這些風險。
這些漏洞包括：
智慧合約風險：與任何鏈上協定一樣，程式碼漏洞可能會使用戶資金面臨風險。
網路風險：橋樑的安全性取決於它所連接的區塊鏈。如果攻擊者可以透過 51% 攻擊來恢復來源區塊鏈上的交易，則它可以在目標區塊鏈上鑄造資產並快速刪除支援包裝代幣的資金。
中介風險：如果單一實體或小團體授權鑄造資產，他們可能會受到惡意行為者的攻擊，並從橋接使用者那裡獲取資金。
可以說，橋接器的安全性比典型的單鏈 DeFi 應用程式的安全性更為重要。如果攻擊者利用去中心化應用程式程式碼中的漏洞，只有其用戶可能會損失與其智能合約相關的資金。
包裝資產使非本地資產可以與目標網路上的幾乎每個應用程式互通。例如，Solana 上的借貸協議可能接受 Wrapped ETH 作為貸款抵押品。如果創建打包資產的橋上的漏洞突然被利用，並且支持打包ETH 的ETH 被盜，那麼不僅打包ETH 變得一文不值，而且任何使用其作為抵押品獲得的貸款都將完全失去支持，從而導致用戶清算和其他應用程式中的潛在問題。
鑑於這些風險，以太坊聯合創始人 Vitalik Buterin在 2022 年 1 月的 Reddit 貼文中表示：
“在以太坊上持有以太坊原生資產或在 Solana 上持有 Solana 原生資產總是比在 Solana 上持有以太坊原生資產或在以太坊上持有 Solana 原生資產更安全。”
儘管存在風險，但替代第 1 層區塊鏈生態系統的成長使區塊鏈橋成為加密貨幣領域日益重要的一部分。隨著越來越多的用戶要求在不同的生態系統中利用其資產的價值，對橋接協議的依賴將會增加。橋接協議的聖杯仍然是無縫的跨鏈互通性，同時最大限度地減少中心故障點。因此，大量研究正在進行中，以改進現有的橋接實現並創建新的橋接實現，以補充加密貨幣本身創建的原則。
閱讀更多：
如何下載 OKX APP：https://www.okx.com/zh-hant/learn/novice-general-guide-1-cn
加密貨幣跨鏈橋是什麼？一文認識跨區塊鏈的交易方式: https://www.okx.com/zh-hant/learn/what-are-blockchain-bridges
延伸閱讀：
跨鏈橋是什麼？原理與交易方式、風險分析、最好用的查詢工具推薦：https://www.blocktempo.com/what-is-a-cross-chain-bridge-one-article-analyzes-functions-types-trading-methods-and-risks/
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