要點總結

  • 跨鏈互操作性使不同的區塊鏈網絡能夠通信、共享數據並轉移價值，而無需依賴中心化中介。

  • 如果沒有互操作性，區塊鏈會作爲孤立系統運行，限制開發者能構建的內容，並使用戶在網絡之間轉移資產變得更困難。區塊鏈橋是常用的解決工具之一。

  • 支持跨鏈通信的關鍵協議包括 Chainlink CCIP、LayerZero、Wormhole、區塊鏈間通信（IBC）協議，以及跨一致性消息格式（XCM）。

  • 跨鏈解決方案可以減少碎片化並釋放新的用例，但它們也會引入安全風險。過去橋接漏洞已造成了鉅額損失。

  • 該領域仍在不斷成熟之中，整個區塊鏈生態中尚未出現占主導地位的單一互操作標準。

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簡介

跨鏈互操作性是指不同區塊鏈網絡能夠彼此通信、共享數據並轉移價值。如果沒有互操作性，每條區塊鏈都會作爲孤立系統運行，類似於早期互聯網在出現通用協議、允許不同網絡連接之前的狀態。

這一概念是推動更緊密連接的 Web3 發展的核心。隨着越來越多的區塊鏈以不同的優勢和用例啓動，互操作性決定這些生態能否共同運作，還是繼續碎片化。擁有許多區塊鏈但它們之間沒有橋樑，會同時限制開發者與用戶。

爲什麼互操作性很重要？

當今的區塊鏈在某種程度上類似於早期互聯網：存在許多彼此隔離的網絡，它們遵循不同的規則，而在它們之間移動信息並不直觀。像以太坊、BNB Chain 和 Solana 這樣的熱門第 1 層區塊鏈各自支持不同的應用和社區，但要在它們之間進行交互，需要手動的多步驟流程。

從開發者角度看，如果沒有互操作性，要在多條鏈上構建同一個應用就意味着要維護彼此無法連接的獨立代碼庫。每次部署都是隔離的：在一條鏈上的合約無法在沒有外部解決方案的情況下讀取另一條鏈的狀態或觸發其函數。

對用戶而言，從一條區塊鏈向另一條區塊鏈轉移資產通常需要先在源鏈上鎖定代幣，再在目標鏈上鑄造等值代幣。這個過程可能很慢、很昂貴，並且在每一步都引入安全風險。糟糕的用戶體驗與碎片化的流動性就是互操作性不足的直接後果。

跨鏈互操作性如何運作

大多數跨鏈解決方案依賴少數幾個核心機制：

  • 消息傳遞：一條鏈上的智能合約發送消息，在另一條鏈上的合約上觸發相應操作。

  • 代幣橋接：在源鏈上鎖定代幣，同時在目標鏈上鑄造等效代幣。

  • 中繼鏈：由一條中心鏈或一組驗證者來協調已連接區塊鏈之間的通信。

  • 輕客戶端（Light clients）：將某條區塊鏈的輕量級表示嵌入到另一條鏈中，以便在不信任第三方的情況下驗證交易。

這些方案的安全模型差異很大。有些協議依賴可信的第三方驗證者，而另一些則使用加密證明來實現無需信任的驗證。安全性、速度與成本之間的權衡會影響每個協議的設計方式。

關鍵跨鏈互操作協議

已經出現了若干種協議來應對跨鏈通信。它們在安全性、架構以及能夠連接的鏈的類型方面各不相同。

Chainlink 的跨鏈互操作協議（CCIP）是一項面向跨鏈消息與代幣轉移的開放標準。它使用 Chainlink（LINK）去中心化預言機網絡來驗證並轉發區塊鏈之間的消息。其目標是在數百個網絡中提供通用接口，從而降低構建跨鏈應用與服務的複雜度。

LayerZero

LayerZero 是一種面向多鏈（omnichain）的輕量級消息傳遞協議，用於在區塊鏈之間進行輕量通信。其超輕節點（ULN）設計通過單一端點與預言機和中繼器（relayer）進行通信，在保持可配置安全性的同時減少計算開銷。LayerZero（ZRO）於 2024 年 6 月上線 ZRO 代幣，使用它進行開發的團隊可以創建能夠跨多個網絡運行的多鏈應用（OApps）。

蟲洞

Wormhole 是一種通用的消息傳遞協議，支持跨越多種區塊鏈網絡進行代幣轉移和任意消息傳遞。源鏈上的消息會由一組“監護人”（guardians）網絡進行驗證，由他們授權在目標鏈上執行等效操作。Wormhole（W）在 2024 年上線了 W 代幣，開發者可以使用該協議構建稱爲 xDApps 的跨鏈去中心化應用。

區塊鏈間通信（IBC）

區塊鏈間通信（IBC）是基於 Cosmos SDK 構建的區塊鏈的原生互操作標準。它在 Interchain Standards（ICS，區塊鏈間標準）中定義了一組最小功能，用於說明區塊鏈如何通信並交換數據。像 Osmosis 這樣的基於 Cosmos 的鏈使用 IBC，使連接的網絡之間無需中心化中介就能直接進行代幣互換。

Axelar

Axelar 通過其通用消息傳遞（GMP）協議提供跨鏈通信。它使用委託式權益證明（dPoS）網絡來保障鏈間通信安全，從而讓開發者構建能夠跨多個區塊鏈運行的應用。Axelar 還爲在不同生態之間轉移資產的用戶提供代幣橋接工具。

跨一致性消息格式（XCM）

XCM 是 Polkadot 生態中使用的消息標準。它允許與 Polkadot 連接的平行鏈（parachains）和區塊鏈發送消息並轉移資產。XCM 版本 3 之後，開發者獲得了對更復雜跨鏈操作的支持，包括橋接、NFT 轉移、跨鏈鎖倉以及條件邏輯。

互操作性的優勢與侷限

優勢

  • 用戶可以在不同區塊鏈之間移動資產和數據，而無需依賴中心化中介。

  • 開發者可以同時藉助多條鏈的優勢構建應用。

  • 互操作性降低了生態碎片化，並可能提升連接網絡之間的流動性。

  • 當鏈可以自由通信時，就能出現新的用例，例如跨鏈借貸、跨鏈 NFT 以及多鏈治理。

侷限

  • 不同區塊鏈使用不同的編程語言、共識算法和安全模型，這會增加技術複雜度。

  • 每個橋或消息傳遞協議都會引入新的攻擊面。縱觀去中心化金融的發展史，橋接漏洞已經造成了鉅額損失。

  • 目前尚未出現統一標準，因此開發者通常需要支持多層互操作方案，才能覆蓋他們想要連接的所有鏈。

  • 當不同區塊鏈社區擁有不同的優先級和升級計劃時，跨鏈治理可能會很有挑戰。

常見問題

用簡單的話說，什麼是跨鏈互操作性？

跨鏈互操作性是指不同區塊鏈之間能夠相互通信並共享數據。你可以把它理解爲一種“翻譯層”，讓基於不同規則構建的網絡在不依賴單一中心化系統的情況下交換信息與價值。

橋（bridge）和互操作協議（interoperability protocol）有什麼區別？

橋通常側重於通過在一側鎖定代幣、在另一側鑄造等效代幣來實現特定鏈之間的代幣轉移。而互操作協議範圍更廣：它可以在不同區塊鏈上的智能合約之間傳遞任意消息、數據和函數調用，從而讓應用類型超越簡單代幣轉移的範疇。

跨鏈橋是否安全？

跨鏈橋確實存在真實的安全風險。橋接漏洞曾導致去中心化金融歷史上一些最大的損失，包括涉及數億美元資金的事件。風險包括智能合約漏洞、驗證者被攻破以及橋接邏輯設計缺陷等。用戶在轉移資產之前應對任何橋或協議進行研究，並理解其安全模型。

Chainlink CCIP 是跨鏈互操作協議（Cross-Chain Interoperability Protocol），是一項面向跨鏈消息與代幣轉移的開放標準。它構建在 Chainlink 去中心化預言機網絡之上，旨在爲數百個區塊鏈網絡提供跨鏈通信的通用接口。

是否存在一種占主導地位的跨鏈互操作標準？

整個生態中尚未出現單一占主導地位的標準。不同社區往往偏好不同的協議：Cosmos 鏈使用 IBC，Polkadot 鏈使用 XCM，而與 EVM 兼容的鏈有多種相互競爭的選擇。0 層（layer 0）基礎設施的開發或許最終會提供更統一的基礎，但就目前而言，開發者通常需要根據自己要連接的鏈，在多層互操作方案之間進行協作。

結束思考

跨鏈互操作性是讓區塊鏈網絡在規模化應用中變得“真正有用”的更重要但仍未解決的挑戰之一。像 Chainlink CCIP、LayerZero、Wormhole、IBC 和 XCM 這樣的方案，各自採取了不同方式來連接區塊鏈，而這一領域仍在快速演進。更強的互操作性或許能減少碎片化，併爲開發者與用戶帶來新的可能性。不過，安全風險是真實存在的，不能低估。目前尚未出現某個被公認爲確定的單一解決方案，因此很可能不同協議會在各個生態中繼續共存。

延伸閱讀

  • 什麼是區塊鏈橋（Blockchain Bridge）？

  • 什麼是 Chainlink（LINK）？

  • 什麼是 LayerZero（ZRO）？

  • 什麼是 Wormhole（W）？

  • 區塊鏈中的 Layer 0 是什麼？


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