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没有人是一座孤岛，可以自全。每个人都是大陆的一片，整体的一部分。
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— —约翰·多恩(John Donne）5 q1 u9 ?- @' _& r* m

6 ]% ?& R: v; ~摘要
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目前各种区块链项目大都在自己的孤岛上独自运行，也就是意味着区块链之间互通性极大程度的限制了区块链的应用空间。跨链技术是实现价值互联网的关键，它能够把各个孤岛链接起来。4 L8 [8 ^, a6 N' d/ C2 U
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跨链技术是指能够将特定区块链上的资产转换成另一条区块链上的资产，从而实现链与链之间价值流通的技术。! F# `1 }* I2 X: q; \" Y

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% p1 j  r  b7 o; |众所周知，目前区块链世界中，各种公有链、联盟链、私链会产生各种数字资产，区块链上的智能合约也会产生大量的数据。. X  b9 p7 ^7 d- w& J( ~8 O
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从公链角度来看，链与链之间复杂的数据交换过程需要跨链技术来多方确权和交易。区块链可以当做一个链式数据库保证数据的不可篡改，促进数据信任实时建立。, G  S/ N; G6 _6 r& Z4 d5 [$ Y  r
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大多数公链都是依托于私钥控制模式来实现资产的转移和交易，如此一来，跨链的时候设置权限管理就变得非常复杂。此外，在与区块链合作的中心化机构中，企业的密钥和私钥在中心化系统中往往是由一个授权管理系统进行管理，企业的服务器往往由防火墙保护，在其生存系统的防火墙内开通一个p2p的网络，就会造成安全漏洞。9 V0 y2 F- k( ?4 U" ~2 Z8 H- T; G
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从商业层面来看，越来越多的DApp生态驱动商业利益向跨链技术靠拢。在这个价值网络中，链接的有效节点越多，分布越广，可能产生的价值叠加会越大。跨链技术作为其中的链接器，将支撑起网络的估值。5 v2 H! c# @* H  s# j

! ~3 K7 z/ N- K( L跨链技术方法' W1 q5 x. a2 c' @  }& w; k

0 G* O) v5 s  q9 m" s0 c对于两条相互独立且较为封闭的系统，想要实现跨链，我们必须关注几个问题：如何验证原来链上的交易状态？如何进行信息传递并确保信息的准确及时？如何完成对另一条链的交易确认？如何防止双重支付？( B. H6 M; p) f* y, N/ S6 @! ~
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从技术角度可以分为以下几种方式，这些方式没有从属关系，实践中往往被项目方因地制宜的使用。
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第一种是公证人机制（Notary Schemes）。通过一个中心化的节点或者多个中心化的节点作为公证方，认证某个跨链的操作或者交易是有效的。  g  Q) U+ R1 N3 P/ o2 q$ }+ y
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第二种是侧链机制/中继方式（Sidechains / Relays）。侧链机制主要实现的是双向锚定，具体锚定的方法，可以采用多重签名，或者哈希锁定等。中继方式主要是从一个链到另一个链单向的跨链，简单来说是由中继节点将一条链上的信息更新到另一条链上。% x& a& P' _, q4 j$ X% L
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第三种是哈希锁定（Hash-Locking）。哈希锁定是一个相对来说比较容易实现的跨链技术，起源于闪电网络的HTLC（Hashed TimeLock Contract），它主要可以确保跨链交互操作的原子性。- ]( ~- H/ {& e- ~
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第四种是分布式私钥控制（Distributed Private Key Control）。私密资产通过分布式私钥生成与控制技术被映射到基于协议的内置资产模板的区块链上，根据跨链交易信息部署新的智能合约，从而可以创建出新的加密货币资产。
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第五种是公证人机制+侧链混合技术（Notary schemes+ Sidechains Mixing technology）。Ether Universe是世界首个基于第三代区块链平台EOS.IO构建的跨链服务平台，采用公证人机制+侧链混合技术，侧链技术首先实现高效通信，而公证人机制实现快速价值交换，是一套创新的解决方案。
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缘起
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0 H1 o3 x) n. j- W6 @1 y2 i早期跨链技术以瑞波和BTC Relay为代表，它们更多关注的是资产转移。现有跨链技术以Polkadot和Cosmos为代表，更多关注的是跨链基础设施。3 a5 R4 @" L, o  o) ]
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自从墨客和威链等新技术流派出现后，跨链技术的创新不局限于单一的方式，已呈现出百家争鸣的态势逐渐向混合方案推进。目前跨链技术仍处于初步探索阶段，尚未形成稳定体系，还存在很多的问题，有待改善。
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跨链技术最早于2012年，在ripple发布的Interledger Protocol中出现，首次提出跨账本互操作方案，通过公证人机制实现跨账本转账。
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2013年，比特币社区Blockstream公司首次提出跨链侧链方案，通过双向挂钩（Two-way peg）机制实现主链与侧链之间进行流通；2014年10月，侧链协议在白皮书《Enabling Blockchain Innovations with Pegged Sidechains》中公开。9 b6 z) t. P1 h  y# ^
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在侧链的理论和技术基础之上，2014年，Tendermint团队首次提出跨链（cross-chain）概念。0 {: t5 U% Q8 r( U1 e$ ~

) a2 _3 q& V. f& s* A( W, ]2015年，比特币闪电网络（Lightning Network）发布，通过哈希时间锁（Hashed Timelock）机制，实现比特币链下快速交易通道。
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2016年，BTC Relay白皮书发布，基于跨链中继实现比特币向以太坊单向连接。' B  K0 Q) v3 {- q0 X+ O, H$ c7 @
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2017年，Polkadot和Cosmos提出跨链基础设施中继平台方案。同年，Wanchain和Fusion提出分布式控制权限管理实现跨链技术。" [' t0 A- x% {
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2017年12月，闪电网络正式在比特币主网推出，并完成第一笔交易…
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应用场景
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跨链技术已经逐渐在跨链资产抵押、托管、借贷、衍生品等金融场景应用，如通过在A链抵押资产获得B链的资产，到期若顺利归还B链资产，用户则可取回A链抵押资产；反之，B链有权自由处置A链抵押资产。去中心化交换平台是典型的早期跨链技术落地应用的场景之一。
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8 v* M+ S- {- C6 ]" _当然随着区块链技术性能不断提高，跨链应用将从单一性向多元化发展。跨链技术也将逐步应用于跨链智能合约、多平台DApp部署、跨链通信预言机等等，通过跨链技术实现链内与链外信息的交互，即完成跨链信息的传递、共享等，充分实现区块链的商业价值。: A/ r( ~0 Q% _  L  S; K3 F

7 P3 e  v+ r. V& H随着5G时代的到来，物联网可能打破人与人、人与信息、信息与物的界限，逐渐向链接万物的方向发展。其中，机器与机器之间的跨链技术也将出现。7 Z  j4 X3 @! ?% w% z9 Q2 u

' ~. t- O1 S8 M* n. f) f8 Y' \案例：基于井通SWTC公链的跨链技术
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作为井通SWTC公链生态的一个重要组成部分，井畅基于井通SWTC公链底层开发了数字资产去中心化跨链交换技术，并将此作为公链跨链技术的实现方式，在公链上搭建了“威链去中心化数字资产交换平台”。
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2018年5月31日，ETH及ERC20的跨链交换功能上线，解决了现实中不同公链之间的通证无障碍交换，让数字资产去中心化的跨链交换技术，向前跨进了一大步。
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井畅数字的跨链技术目前阶段解决方案是基于井通SWTC公链实现的，将所有其他区块链底层体系的通证通过智能合约自动监测，并自动映射到井通SWTC公链上。由于公链上特有的订单簿功能，相较于其他去中心化资产交换平台的链下挂单，链上交易，井畅的跨链交换技术具有以下四大优点：
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1.安全：与分布式私钥控制（Distributed Private Key Control）相比，井畅的跨链技术可保证用户挂单、匹配、交易在链上直接完成，平台不接触、不保存用户密钥。用户的钱包密钥只有用户自己保存，平台不会接触到也无法保存。这样，平台无法动用用户通证，即使交易平台受到攻击，因为用户的通证资产都在区块链上，攻击方无法获取到用户的密钥，所以用户的通证资产始终安全。. ~; {" ^( j& c$ x% q7 {6 j

. j- {- C/ B9 K/ e7 B; Q! h2.可信：由于用户的挂单交易完全在链上点对点进行，所有的行为在区块链网络实况都可以查询，可以避免传统的中心化机制的交易平台用虚假交易来操控价格的风险，保证了信息的真实可信。
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3.共享：共享市场深度、市场流量。由于所有用户的挂单、匹配、交易都在井通SWTC公链上进行，所有使用井畅跨链技术进行交易的用户（包括不同交易平台）都可以共享整个链上交易的市场深度以及市场流量。, H* e3 p# Q& S" u" ]
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4.智能：实现多交易所、多通证、多方自动撮合交易。4 E  S# p" E1 M" v, C
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举例：& k, k2 k) q1 Y9 s

, [, J  ~, G# w  X挂单1VCC以50UST的价格卖出，现有的A交易所VCC/UST交易中没有合适的价格，系统会自动撮合链上的交易对，自动完成符合交易条件的两笔交易（即交易价格按当前可成交的最高价格卖出）。
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! ]; b; Y2 @; W7 ?' G! na.在A交易所1VCC卖出获得10000SWTC；. B! g' a/ f6 h, Y7 }+ k* r
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b.在B交易所10000SWTC卖出获得55UST；
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- D: G* M0 m* O5 Z9 z9 vc.最后原始的挂单成交价格为1VCC卖出获得55UST。1 w1 ~7 s) G! W

3 f& J# N2 S3 {3 q　　去中心化数字资产交换平台撮合交易示意图# _$ U" v8 o6 l- \* t# @) P# h4 F6 \
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另外，针对以前的去中心化资产交换平台交易效率低下的问题，井畅技术基于井通SWTC公链可以提供不低于2000tps的处理速度，完全可以满足用户畅快的交易体验，且所有交易过程在链上不可篡改，真正做到为用户提供安全、公正、公平的交换环境，共同推动数字资产价值互联技术的普及应用。3 ~: N& |: D1 `. R