ROO:金色觀察｜異構鏈跨鏈的通用方案

如今公鏈各顯神通，建立了一個生態，也成為了一個個孤島，為了實現資產順利的使用流通，跨鏈就成為了一個必要的業務。

我們可以看到為了讓鏈間資產互轉，出現了非常多的跨鏈橋，以及跨鏈方案、協議等等。這些項目一般自帶一個橋以及一個swap功能。

很有趣，這是最簡單的功能，卻因為業務需求的龐大快速發展。

今天我們就簡單的講述一套以橋、中繼鏈的思路做跨鏈，最簡單的跨鏈原理。了解了這個原理，大部分的跨鏈項目都可以以此分析。

異構鏈跨鏈解決方案中以中繼鏈或者是橋為中心，其他區塊鏈都可以加入，通過部署，具備智能合約的鏈之間可實現了跨鏈調用合約和資產互轉，而無智能合約的鏈能實現資產互轉。

金色財經挖礦數據播報：ETH今日全網算力下跌1.21%:金色財經報道，據蜘蛛礦池數據顯示：

BTC全網算力151.468EH/s，挖礦難度25.05T，目前區塊高度686183，理論收益0.00000629/T/天。

ETH全網算力596.210TH/s，挖礦難度7512.24T，目前區塊高度12565165，理論收益0.00284417/100MH/天。

BSV全網算力0.694EH/s，挖礦難度0.10T，目前區塊高度690115，理論收益0.00129657/T/天。

BCH全網算力2.514 EH/s，挖礦難度0.36T，目前區塊高度690713，理論收益0.00035806/T/天。[2021/6/4 23:11:05]

這一條中繼鏈或橋的角色要求加入的鏈具備一些能力：

金色財經挖礦數據播報：ETH今日全網算力上漲1.02%:金色財經報道，據蜘蛛礦池數據顯示：

BTC全網算力157.420EH/s，挖礦難度21.72T，目前區塊高度672921，理論收益0.00000665/T/天。

ETH全網算力422.290TH/s，挖礦難度5341.64T，目前區塊高度11962569，理論收益0.00542896/100MH/天。

BSV全網算力0.529EH/s，挖礦難度0.08T，目前區塊高度676752，理論收益0.00169560/T/天。

BCH全網算力1.857EH/s，挖礦難度0.21，目前區塊高度677093，理論收益0.00048472/T/天。[2021/3/3 18:09:40]

實現一系列的接口，這些接口既可以用智能合約的方式來實現，也可以在底層直接實現。

BTC減半倒計時｜金色財經挖礦收益播報:金色財經報道，據OKEx礦池數據顯示，下一次BTC減半日期預計為2020年5月15日，今天距此還有43天。BTC當前塊高623853，下一次減半塊高630000。

今日全網算力約101.86EH/s，全網難度約13.91T，預測下次難度12.44T（-10.62%），距離調整還剩還有7天，今日BTC收益：0.00001808BTC/T/天。[2020/4/1]

鏈需要提交區塊頭格式，序列化、反序列化方式、簽名驗證方式，便于中繼鏈可以解析并驗證其區塊頭。

提交其賬本或交易梅克爾樹的構造和驗證方式，使中繼鏈可以驗證其鏈上發生的真實交易。

金色財經訊:10月24日，知名市場研究公司CB Insights發布《2017年三季度全球區塊鏈投資趨勢報告》，截至2017年10月，全球ICO項目累計融資總額已經超過20億美元。[2017/10/26]

要實現跨鏈，以以太坊舉例，需要實現以下兩個合約：區塊頭同步合約和跨鏈管理合約。

區塊頭同步合約會在該鏈維護中繼鏈的區塊頭，用于驗證跨鏈交易。每條鏈上有且僅有一本跨鏈管理合約，它負責構造跨鏈交易，在該鏈的所有跨鏈業務合約都需要和管理合約交互，比如在以太坊上，區塊頭同步合約和管理合約都通過以太智能合約實現。

以下介紹每個合約需要實現的接口及其功能。

合約1：區塊頭同步合約：

SyncGenesisHeader接口：同步中繼鏈的創世區塊頭，在合約初始化時被調用，只能被調用一次。存儲并解析創世區塊，取得中繼鏈此時的共識節點列表。可以參考相關代碼。

SyncBlockHeader接口：持續同步中繼鏈的區塊頭，主要包括周期切換的關鍵區塊頭和跨鏈交易發生的區塊頭。relayer通過該接口同步中繼鏈區塊頭。存儲并解析區塊頭，如果發現共識節點變更，則存儲中繼鏈此時的共識節點列表。可以參考相關代碼。

合約2：跨鏈管理合約：

CreateCrossChainTx接口：創建跨鏈交易，該接口主要用于業務智能合約在需要跨鏈功能時調用。構造一筆跨鏈交易，此交易具有唯一的自增ID，并將交易參數寫入merkletree。

ProcessCrossChainTx接口：處理跨鏈交易，該接口用于該鏈接受來自其他鏈的跨鏈交易，由relayer同步跨鏈交易的merkleproof時調用。接口按照高度找到該跨鏈交易的merkleroot，驗證該跨鏈交易的真實性，驗證通過則解析跨鏈參數，調用目標鏈上的業務合約。

假設從A鏈跨鏈到鏈B，用戶在鏈A發起跨鏈請求，調用了DApp的跨鏈接口，最終會在B鏈的DApp合約得到用戶想要的結果。A鏈和B鏈實現了上文的兩本合約及其接口，任何人都可以圍繞跨鏈管理合約建立穩定可用的跨鏈DApp，分別在A鏈和B鏈部署業務合約，這些合約會組成一個完整的跨鏈DApp。

用戶調用A鏈的業務合約，合約會進一步調用跨鏈管理合約，傳遞用戶的跨鏈參數，跨鏈管理合約會創建跨鏈交易，隨著A鏈出塊，交易落賬；

由于鏈與鏈之間是不會主動交換信息的，所以需要一個Relayer去傳遞信息，Relayer會把A鏈的區塊頭同步到中繼鏈的區塊頭同步合約，然后從A鏈的存儲中取出跨鏈管理合約返回的事件，其中包含用戶的跨鏈參數，再獲取跨鏈交易的MerkleProof，一并轉發給中繼鏈的跨鏈管理合約；

中繼鏈的跨鏈管理合約會讀取A鏈的區塊頭，驗證跨鏈參數的Proof是否正確，驗證通過后，會將B鏈需要的跨鏈信息以事件的形式返回；

B鏈的Relayer會將中繼鏈區塊頭同步到B鏈的區塊頭同步合約，然后從中繼鏈的賬本中獲取到B鏈的跨鏈參數和其MerkleProof，提交到B鏈的跨鏈管理合約；

鏈B的跨鏈管理合約驗證跨鏈信息的正確性，然后調用信息里的目標合約，完成跨鏈合約的調用；

其中共有兩個MerkleProof，第一個證明了來自A鏈跨鏈信息確實存在于A鏈，第二個則證明了跨鏈信息確實存在于中繼鏈，如此便建立了跨鏈的信任機制。這就是跨鏈DApp的運行流程，所有的側鏈僅需和中繼鏈生態交互即可。

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