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撰文:MIDDLE.X,Paka Labs 研究員

審閱:Shawn Lin, 1PAR Research創始人,PAKA Research Collaborator

感謝Nic Lin@imtoken 在本文寫作過程中提供的幫助。

本篇為全篇的第二部分,約19000字,建議閱讀時間45分鐘;全篇共四部分,將陸續發布。

在第一篇中,我們將跨鏈技術劃分為原子交換、見證人、輕節點式側鏈、中繼鏈、共享驗證人五大類別,並從跨鏈事務原子性、跨鏈消息驗證、資產託管、多鏈適配四個維度分別進行了拆解和闡述,建立了跨鏈技術的認知框架和全景俯瞰。

從本篇開始,我們將對跨鏈技術的應用形態進行舉例。本篇將著眼於「BTC錨定資產」和「以太坊跨層快速資產橋」兩大應用形態,結合項目舉例,進行縱深分析。

5.跨鏈應用形態舉例

5.1 BTC錨定資產

BTC 是區塊鏈世界的奠基石,BTC 因其在區塊鏈領域的特殊地位,以及其架構中蘊含的深刻思想,聚集了很多堅定的信仰者。直至如今,BTC 在加密生態中的市場價值、流動價值、用戶基礎,都具有絕對的優勢地位。因此,新生的公鏈,往往有極大的動力將BTC 引入,為自身的生態注入強大的活力。於是,產生了眾多的BTC 錨定資產。

BTC錨定資產的基本原理是:

Lock-Mint

在BTC 鏈上鎖定BTC,目標鏈上鑄造錨定資產

Burn-Unlock

在目標鏈上銷毀錨定資產,在BTC 鏈上釋放BTC

由於BTC 鏈不具備圖靈完備性,在BTC 鏈上鎖定BTC 的環節,需要通過一個託管賬戶來完成,該託管賬戶由見證人來管理;另外,BTC 鏈上無法構築目標鏈的輕節點合約,當Burn 交易發生時,必須由見證人手動去完成Unlock 環節。

目標鏈一般而言是具有圖靈完備性的,所以在Lock-Mint 環節上,可以有不同的選擇。可以選擇在目標鏈上部署BTC 輕節點合約,當用戶把Lock 交易傳遞給輕節點合約時,輕節點合約驗證並執行Mint 動作,也可以選擇依舊靠見證人驗證Lock 交易和触發Mint 。一般而言,項目方傾向於選擇前者,但如果目標鍊是Gas 費昂貴的以太坊,項目方更傾向於選擇後者。

BTC錨定資產設計的關鍵點在於見證人機制,不同的項目在見證人機制上做了不同的設計,整體上分為信任式(無須抵押)和非信任式(需要抵押)兩大類。

5.1.1 信任式BTC錨定資產

信任式BTC錨定資產的見證人不需要抵押保證金,這類項目往往設計簡潔,費用低廉,因此佔據了巨大的市場份額,他們靠著長期積累的鏈下商譽和公開託管地址接受監督來獲得社區的信任。需要注意的是,信任式的BTC錨定資產的見證人不一定是單個主體,也有可能是多個主體組成的聯盟。

5.1.1.1 RBTC/LBTC

最早BTC錨定資產,是發行於BTC的側鏈上的。 Rootstock Labs 於2018年1月開發上線的RSK 是BTC 的第一條側鏈,緊隨其後,2018年9月,Blockstream 開發的BTC 側鏈Liquid Network 上線。兩者都在側鏈上創建了BTC 錨定資產,分別是sBTC(SmartBTC) 與LBTC(Liquid BTC) ,後來Rootstock 在2019 年更新其白皮書時,將sBTC 更名為了RBTC(RSK BTC) 。

RSK 是採用Solidoty 語言編寫的兼容EVM 的智能合約平台,旨在賦予BTC 以可編程性。 RSK 使用DECOR++(中本聰共識的獨特變體),通過「合併挖礦」機制,鼓勵BTC 礦工來兼任RSK 節點,使RSK 達到很高的安全性。

RBTC 是按照1:1 的比例錨定到BTC 的,RBTC 的鑄造和贖回過程依賴被稱為PowPeg 聯盟的見證人集來實現。

▸RBTC 的鑄造過程如下:

用戶將BTC 轉入到由RSK PowPeg 聯盟控制的多簽地址中,到達該地址的BTC 被鎖定,該轉入交易的SPV 證明被PoWPeg 聯盟發送到RSK 側鏈上的橋接合約(Bridge Contract),一旦橋接合約獲得此證明,它就會將相同金額的RBTC 發送給用戶指定的RSK側鏈地址。該過程被稱為Peg-in 。

Peg-In 過程是非信任式的,並不需要依賴見證人。儘管PoWPeg 聯盟要負責向橋接合約遞送SPV證明。但該過程實際上可以由任何人進行,當PoWPeg 聯盟遞送不及時時,用戶也可以自己去遞送。

▸BTC 的贖回過程如下:

用戶將RBTC 發送到RSK 區塊鏈上的橋接合約地址,由於BTC 鏈無法驗證RSK鏈上的交易,我們需要RSK PowPeg 聯盟協助簽署BTC 鏈上的贖回交易,當15個聯盟成員,有11個完成簽名時,即可從多簽地址中向用戶轉出相同金額的BTC,此過程被稱為Peg-Out 。

Peg-Out 過程是信任式的,我們需要相信PowPeg 聯盟不會串謀簽署錯誤交易,盜取託管資產。

PoWPeg 聯盟由15 家知名的、信譽良好的、具有高安全標準和節點維護技術能力的區塊鏈公司組成。現有聯盟成員分佈在多元化的地理單元和司法管轄區,他們通過11-of-15 簽名來管理成員的新增和清退。除此之外,RSK Labs 已經制定了聯盟成員的詳細章程,包括安全政策、備份要求等。

為了保證安全,避免區塊鏈可能的重組帶來的損失,RSK 採取了非常保守的最終性原則。 Peg-In 過程大概需要14個小時(100個BTC區塊),Peg-Out 過程大約需要33個小時(4000個RSK區塊)。鑑於Peg-In 和Peg-Out 操作需要較長的等待時間,許多機構用戶(例如交易所)會直接鑄造好