众所周知，完全基于Bitcoin或Ethereum公链开发部署的应用，普遍存在适用性差、效率低、使用成本高昂等问题，导致区块链技术难以大规模普及应用。' ?! p7 y2 z- a5 x

1 ~" f( J' I4 C    因此，人们提出了侧链、Plasma、闪电网络等技术，试图绕过公链系统，在其外部建立细分领域的应用系统。
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    如果外部系统也是一个区块链系统（可称之为应用链），那就涉及到了跨链划转操作：将Bitcoin或Ethereum（可称之为主链或根链）上的资金划转到应用链，或将应用链上的资金划转回主链。0 u! j: \5 Q- i: o2 j+ n" r

0 Y# V% r7 v/ X; R4 e- w    应用链的好处( _' q8 u8 d& b& E/ Z8 m0 I9 D

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2 V9 v5 a' H$ J8 S) A7 \$ f    应用链可针对细分领域进行设计，能够更好地适应千姿百态的应用需求，更容易与人工智能、大数据等技术相结合，为重量级应用提供基础支撑平台，加速推进区块链技术应用落地；
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/ r1 g( ]& S4 h3 }1 f) |4 s7 [/ p8 Q5 t    用户只需要采用同一个密钥帐户，在主链上执行划转操作，然后就可以在应用链上快速、高效、低成本地执行转账、运行智能合约；
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    能够更好地实现支付功能，解决了主链上的交易费用昂贵和网络拥堵的问题，提高了数字货币支付和现有的法币支付系统的竞争力。当用户选择了应用链进行操作的时候，可高效、方便地执行高频小额转账交易。" o1 f0 g& n4 A# c: k& @5 G
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    应用链的问题
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    应用链的安全性要比主链弱一些，主链上的资金划转到应用链后，若应用链出现安全事故，可能会给用户造成财产损失。因此在应用链的设计中，要考虑到资金如何能够安全流回主链。9 M+ t/ x2 M$ Q2 R9 f1 F; f( @0 j

) E1 s7 W3 B% N    主链资金划转到应用链$ U  p6 }! F% v/ U
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: Q; k! y2 D7 d4 x5 i    Alice发起一笔交易，将8个Bitcoin存入一个多重签名地址，这个地址里的币被多个管理员所控制，是一个资金的冻结池。这笔交易被打包到主链的M3区块中。3 v3 r  a5 M" a( o

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    应用链需要感知、查询主链，但主链是一个封闭的系统，并不知道应用链的存在。当应用链获悉了Alice在主链M3区块中的冻结操作后，就会释放对应量的Secoin。/ R) c4 ~* \0 J2 `( ^

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% S* A5 g$ e3 ?    Bitcoin和Secoin在划转过程中的兑换比例可以是1：1，也可以是1:N，甚至可以引入更复杂的机制，比如Bancor算法。在图1中，应用链的一个出块节点在S4区块中按照1：1的规则释放了8个Secoin到Alice的账户。/ H$ I" B0 M( T

; l! X' _. \! J6 c) n& ~  M    图1:跨链划转示意图，来自《Drivechains,SidechainsandHybrid2-waypegDesigns》1 y, F  k- j5 b- s

% [6 D% S# q& z. h) U! ~  S9 f7 w    应用链资金划转到主链, i  i4 P" Z- E' c
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& U- ]( T$ P8 a, R1 W3 T    若Alice在应用链上给Bob转了3个Secoin，然后Bob在应用链上发起一笔交易将3个Secoin冻结，这笔交易被打包到应用链的S32区块中。6 _. e# _3 n4 L" M

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- N, g! `3 T' {1 Q    应用链的管理组获悉S32区块中的冻结操作后，会通过多重签名机制，在主链的冻结池中取出3个Bitcoin转给Bob，这样就完成了从应用链到主链的划转操作。$ S: q  r0 z5 O: u) o

  [6 _! b6 R0 ?0 O. r( d0 ]- ]    多重签名管理冻结池的弊端
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    由于主链不能感知到应用链的存在，因此采用了多重签名管理冻结池的机制，M个管理员中有N个签名（N
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    由于Etherum带有图灵完备的EVM，理论上可以实现任意复杂的程序逻辑，所以可在智能合约中实现跨链划转操作，比如在Plasma方案中，用户只需向合约提交证明数据，合约程序就会释放对应量的币并发送到该用户的账户地址下，完成从应用链到主链的划转操作。
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1 _4 I$ d# u3 T4 P6 H; W+ @* W    对于Bitcoin这样的系统，由于不带有图灵完备的智能合约功能，若不采用多重签名机制，就得升级改造现有的系统架构，引入一定的跨链划转标准，让主链能够感知到应用链上的某些特殊动作。
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    对于全新设计的公链项目，设计者应提前考虑好如何支持跨链划转功能。