觀點 | 龍博：側鏈技術的發展與展望_比特幣:區塊鏈

2018年11月8日，第二期碼思客?區塊鏈技術沙龍在滬召開，CPChain創始人龍承念博士、EOS原力區創始人孤矢、邦盟匯駿高級合伙人李波博士應邀出席。會上，龍承念博士發表了主題為“側鏈及應用場景”演講。

本文由龍博演講內容整理而成：

01

側鏈技術發展背景

基礎概念：什么是側鏈？

側鏈協議的本質是一種跨鏈解決方案，通過這種方案我們可以實現數字資產在區塊鏈之間進行雙向轉移，并在主鏈的基礎上，增加交易隱私保護技術、智能合約等新功能和更加安全的協議升級方式。

產生背景

側鏈技術概念源于比特幣性能提升困境與數字貨競爭。早在2012年，在比特幣聊天室中，就出現了關于側鏈概念的相關討論。當時的比特幣的核心開發團隊正在考慮如何可以安全的升級比特幣協議，以增加新的功能，但是直接在比特幣區塊鏈上進行功能添加比較危險，因為如果新功能在實踐中發生軟件故障，則會對現有的比特幣網絡造成嚴重影響。

觀點：法官Analisa Torres可能會發現某些因素的缺乏導致同樣的結果:金色財經報道，推特用戶MackAttackXRP在社交媒體中稱，關于XRP的裁決，如果美國SEC上訴獲勝，法官Analisa Torres將面臨兩種選擇。“她很可能會發現某些因素的缺乏，導致了我們今天所得到的同樣的實際結果。”[2023/8/2 16:14:12]

另外，由于比特幣的網絡結構特性，如果進行較大規模的改動，還需要獲得多數比特幣礦工的支持。這時，比特幣核心開發者便提出了側鏈方案。這種技術允許開發人員將新功能附加在其他的區塊鏈，但是這些區塊鏈仍然附著在現有比特幣區塊鏈上。這些區塊鏈中新功能可以充分利用現有比特幣的網絡特性，而不會對現有的比特幣網絡造成危害。

側鏈的進一步發展是在2014年，為了將側鏈由概念轉化成現實，AdamBack、MattCorallo等比特幣核心開發者共同發起成立了Blockstream公司，并在同年十月，發布了白皮書《EnablingBlockchainInnovationswithPeggedSidechains》，首次明確提出了側鏈的概念及其協議實現方案。

觀點：隨著各地法幣貶值，政府可能被迫開始將比特幣納入外匯儲備:宏觀投資者、Real Vision聯合創始人Raoul Pal在接受采訪時表示，他認為禁止比特幣的這種嘗試是徒勞的。1933年，美國前總統富蘭克林·羅斯福試圖禁止囤積金幣、金條和黃金證書，許多人以此作為可能禁止比特幣的先例，Raoul Pal指出，這一努力完全適得其反，導致人們尋找其他途徑獲得黃金。他表示，不僅各國政府將很難禁止比特幣，而且隨著世界各地的法定貨幣繼續面臨貶值，政府甚至可能被迫開始將比特幣納入自己的外匯儲備。（The Daily Hodl）[2020/11/15 20:50:40]

錨定側鏈協議設計原則

側鏈協議設計原則應考慮以下幾個方面：

資產主權明確性：一個用戶在一條鏈上的資產被轉移到另一條鏈上后，還應該可以轉移回到原先鏈上的同一用戶名下。

觀點：對于區塊鏈存證應秉持開放、中立的態度進行個案分析:《民主與法制》雜志發表分析文章指出，區塊鏈存證要解決的是司法“信任”問題。提升司法公信力需要一種革新和顛覆性的思維理念，區塊鏈技術具有的去中介化、建立社會信任、實現共享正好契合了這一需求。文章表示，區塊鏈存證的本質是電子數據的證據保全創新，最大優勢在于保障電子數據的真實性。而區塊鏈存證在特定類型案件中顯著提高了司法效率。文章也同時提到，區塊鏈存證的司法運用前景仍有爭議，除成本昂貴外，尚不能完全解決信任問題，且不是所有場景都需要區塊鏈。法官對于區塊鏈存證應秉持開放、中立的態度進行個案分析，既不應盲目引入區塊鏈技術并盲信區塊鏈存證，也不應排斥新技術和提高電子數據的認定標準，應在審核電子數據的來源和內容的完整性、技術的安全性、方法的可靠性、形成的合法性的基礎上，綜合認定電子數據的證據效力。[2020/5/19]

側鏈防火墻性能：側鏈之間應該有防火墻：資產轉移應該沒有對手卷款逃跑的風險；

觀點：巴菲特無意動用1370億美元現金儲備，或不利于比特幣反彈:如果沃倫·巴菲特和伯克希爾·哈撒韋公司不愿動用1370億美元現金儲備，這種對美國股市復蘇謹慎態度可能會破壞最近比特幣價格反彈。作為當前市值最高加密貨幣，比特幣早已突破與美國股市短期關聯性，不過潛在股市短期修正依然會增加所有高風險和投機性資產價格回落可能性。正如巴菲特在伯克希爾·哈撒韋公司年度股東大會上發表講話時所說，如果壞事開始在市場上堆積，1370億美元現金算不上是一筆大數目。伯克希爾哈撒韋在可口可樂和卡夫亨氏等領先企業集團中擁有大量股份，如果市場開始朝著與分析師預期反方向發展，那么巴菲特手上現金儲備可以用于協助伯克希爾·哈撒韋旗下投資組合公司渡過難關。現在，由于像巴菲特這樣主要投資者依然對市場不確定性充滿擔憂，也會引發人們對股票和其他高風險資產情緒保持相對謹慎，其中也包括比特幣。有分析認為，從技術上來看，目前比特幣價格跌落9,000美元的可能性大于超過9000美元可能性。（cointelegraph）[2020/5/5]

資產轉移風險可控：一條鏈上的軟件錯誤造成鏈上資產的丟失或增加不會影響另一條鏈上的資產丟失或增加。

聲音 | 觀點：央行旗下公司發布土豪招聘信息 標志者法定數字貨幣發行越來越近:中國人民銀行旗下公司長三角金融科技有限公司日前發布招聘信息，公開招聘區塊鏈技術總監、區塊鏈架構師、區塊鏈研發工程師等多個崗位。此次該公司招聘區塊鏈人才，薪酬待遇十分具有競爭力。招聘信息顯示，區塊鏈技術總監、數據中心經理的月薪均在50-80k，這表示銀行對于相關金融科技區塊鏈專業人士的渴求。此前，央行有關人士表示，央行數字貨幣DC/EP的研究已經進行了五年，現在可以說是呼之欲出了。隨后有多家媒體傳出央行數字貨幣的進展，而此次招聘信息也顯示，我國數字貨幣的發行越來越近已經確定無疑。（移動支付網）[2019/11/22]

資產轉移原子性：資產的轉移必須是原子操作，即要么全發生，要么不發生；

側鏈獨立性能：側鏈有獨立的區塊鏈，有獨立的受托人或者說見證人，同時也有獨立的節點網絡。

02

側鏈關鍵技術

側鏈實現的技術基礎是雙向錨定，通過雙向錨定技術，可以實現暫時的將數字資產在主鏈中鎖定，同時將等價的數字資產在側鏈中釋放，同樣當等價的數字資產在側鏈中被鎖定的時候，主鏈的數字資產也可以被釋放。其實現技術有以下幾種：

單一托管模式

將數字資產發送到一個主鏈單一托管方，當單一托管方收到相關信息后，就在側鏈上激活相應數字資產，而這個解決方案的最大問題是過于中心化。

聯盟模式

聯盟模式是使用公證人聯盟來取代單一的保管方，利用公證人聯盟的多重簽名對側鏈的數字資產流動進行確認。在這種模式中，如果要想盜竊主鏈上凍結的數字資產就需要突破更多的機構，但是側鏈安全仍然取決于公證人聯盟的誠實度。

SPV模式-區塊鏈糾纏

在側鏈的交易中嵌入主鏈，側鏈區塊有雙父塊，側鏈節點驗證的主鏈父塊是比特幣最長鏈，側鏈區塊通過主鏈事務中的加密承諾來錨定。

驅動鏈模式

在驅動鏈中，礦工作為‘算法代理監護人’，對側鏈當前的狀態進行檢測。驅動鏈將被鎖定數字資產的監管權發放到數字資產礦工手上，并且允許礦工們投票何時解鎖數字資產和將解鎖的數字資產發送到何處。礦工觀察側鏈的狀態，當他們收到來自側鏈的要求時，他們會執行協調協議以確保他們對要求的真實性達成一致。

混合模式

上述所有的模式都是對稱的，而混合模式則是將上述獲得雙向錨定的方法進行有效的結合的模式。

03

側鏈應用項目

典型應用項目

LiquidNetwork

由Blockstream公司開發，基于強聯盟的概念，除了用戶以外，還有兩個特殊的角色：守望者-通過簽署多簽名交易，參與將資產移入和移出側鏈。塊簽名者(BlockSigners)-通過添加簽名來參與創建塊，以計算驗證建議塊所需的閾值，從而定義事務的共識歷史。

ROOTSTOCK

第一個和比特幣雙向錨定的開源的智能合約平臺，礦工通過聯合挖礦獲得獎勵。RSK的目標是實現智能合約、即時支付以及更高的可擴展性，為比特幣生態系統增加價值和實用性。

閃電網絡

通過將資金發送到由多方掌管密鑰的多重簽名地址，閃電網絡構建起一個支付渠道。收付雙方之間的交易在鏈下完成，無論這個交易渠道關閉時的余額是多少，這些余額都會被如數發回用戶的錢包。其核心的概念主要有兩個：準備金制度和限時轉賬，前者解決了鏈下交易的確認問題，后者解決了支付通道的問題。

BTCRelay

允許以太坊合約在沒有任何中間人的情況下安全地驗證比特幣交易：用戶可以使用比特幣支付運行以太坊DAPP。

應用展望

當前側鏈技術尚處于起步階段，一些關鍵性問題還有待解決，但仍有望在單一資產生態和跨資產交互的兩個方向取得突破性進展。其中，在單一資產生態方面，有兩個方向需要關注：新技術的測試，清算層與應用層分離，在跨資產交互方面，目前已有Interledger、BTS、polkadot、cosmos等跨鏈技術，這些都值得關注。此外，跨鏈技術的發展需要在安全、可擴展性、去中心化之間找到平衡點，當前跨鏈技術發展階段與早期互聯網發展階段相似，可借鑒互聯網底層協議的制定原則。

側鏈技術在未來的發展前景廣闊。在CPChain所聚焦的物聯網領域為例：區塊鏈與物聯網的結合將產生新的商業模式，而基于不同物聯網應用場景所開發的行業側鏈將有望實現數據資產的互通及應用、滿足多方數據交易要求及物聯網大數據的人工智能決策等需求。

關于側鏈技術的應用和推廣，你有其他的看法嗎？你還知道有哪些側鏈項目嗎？歡迎向公眾號留言！

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