網際網路讓我們實現了資訊的自由訪問與傳遞，然而對於區塊鏈世界而言，其中的資料孤立於各自所在的鏈，也因此，我們將它們稱為價值孤島。
現有網路(如比特幣和以太坊)都試圖解決一組獨特的需求，比如比特幣是作為一種價值儲存，而以太坊的目標則是作為一種通用計算平臺，其可作為token發行、DeFi等應用載體。
顯然，我們會希望各區塊鏈之間能夠實現互操作，而這種技術，我們統稱為跨鏈(Cross-chain)，從多數人的角度來看，跨鏈技術是一種新興的技術，旨在允許在不同的區塊鏈網路之間傳輸價值和資訊。
而跨鏈協議確保了區塊鏈之間的互操作性，從而實現了不同網路之間的價值和資訊交換，整個過程最好是在沒有任何停機時間或昂貴交易費用的情況下進行的。
而目前市場上主打跨鏈口號的專案和協議玲琅滿目，那它們的現狀是怎樣，以及它們是否真的具有未來呢?
這是本文試圖探討的一個問題。
一、跨鏈的現狀是什麼?(以閃電網路、Cosmos和Polkadot為例)
正如上面所說，與跨鏈有關的專案有很多種，例如Ripple、閃電網路(LN)、Polkadot(波卡)、Aion、Wanchain、Cosmos等，而目前被廣泛關注的有閃電網路、Cosmos和Polkadot(波卡)這三個。
本文便以它們為例：
1、1 閃電網路的跨鏈
簡單來說，閃電網路的跨鏈是這樣實現的：
當閃電網路部署在多個區塊鏈上時，就可透過相對分散、低信任的方式立即交換這些區塊鏈的token，這是透過雜湊鎖定(Hash-locking)來實現的原子互換過程。比如，Alice想給Bob傳送一些萊特幣，但她只有比特幣，那麼她可透過一個同時持有比特幣和萊特幣的閃電網路第三方來完成這個操作。
雖然這種相對去中心化的交換方式在理論上聽來很神奇，開發者也提出了一些安全隱患，比如閃電網路參與者能延遲交易處理，透過這一缺陷，使用者可暫停從比特幣到萊特幣的兌換，並檢視在接下來的24小時內兌換率是如何變化的。如果匯率有利於使用者，他們將完成交易。如果匯率對他們不利，那麼就會導致交易失敗。使用這種方法，使用者可透過簡單地取消無利可圖的交易和接受有利可圖的交易來賺錢。
截至目前，開發者已成功透過閃電網路測試了BTC與LTC，以及BTC與ETH的原子互換過程，但都尚未被廣泛應用。
1、2 Cosmos的跨鏈
Cosmos的跨鏈涉及到hub和zone的概念，而透過Cosmos網路將ETH兌換成BTC，那麼其過程會是這樣的：
(圖片來自Kerman Kohli)
為以太坊建立一個受信任的中間zone，並且將有一組驗證者負責將以太坊橋接zone中的訊息中繼到Cosmos Hub。
驗證者需等待一定數量的交易確認，以確保交易的實際進行;
一旦驗證者確認交易是final狀態，他們會從自己的zone向Cosmos Hub發起一筆交易，表示確認收到了以太幣，然後，這個Cosmos Hub將創造一種包裹形式的Cosmos以太幣，其他 Cosmos zone就會意識到系統中新出現的包裹Cosmos 以太幣。
假設事先確定了匯率，包裹Cosmos 以太幣將被兌換成包裹Cosmos比特幣。然後將包裹Cosmos比特幣傳送到受信任的中間比特幣zone，併傳送到實際的比特幣地址。
透過以上過程，我們就完成了以太坊鏈和比特幣鏈的跨鏈操作。
這個模型需要注意一些問題：
Cosmos Hub需確保包裹Cosmos資產餘額的正確計算。雖然這是一個潛在的缺點，但Cosmos團隊已設計了一個任何人都可自建hub的系統。從本質上講，Cosmos將是一個由不同群體所執行Hub和Zone組成的網路;
實際上，每個Zone都必須是被信任的，人們信任它們正在中繼有關資產傳送和接受的正確訊息。傳送者還需要信任驗證者集將正確地中繼其訊息，而不是竊取其資產;
1、3 Polkadot的跨鏈
我們知道，Polkadot是由以太坊前技術大腦Gavin Wood所打造的跨鏈平臺，其預計將在今年底推出主網。
而在Polkadot生態系統中，會有以下這些角色：
收集者 (collator)：為平行鏈(Parachain)生成區塊，並將資訊傳遞給驗證者進行驗證;
提名者(Nominator)：將其資本分配給驗證者，以參與staking機制;
驗證者(Validator)：(1)編寫新區塊，(2)透過參與GRANDPA最終確定中繼鏈，(3)透過確保發生的交易是正確的，並且跨鏈訊息已被處理來驗證平行鏈(Parachain)區塊;
釣魚者(Fishermen)：透過觀察網路其他節點，並“釣魚”惡意行為的賞金獵人;
(圖片來自：polkadot白皮書)
你可以把Polkadot看作是一個相互連線的系統，它將連線至其他希望透過Polkadot橋樑進行通訊的區塊鏈。所有平行鏈(Parachain)和中繼鏈作為一個統一的系統執行。平行鏈(Parachain)可包含自定義邏輯，並負責處理自己的狀態轉換，同時接收和向其他鏈傳送訊息。平行鏈之間能夠相互傾聽並交流，這與Cosmos的跨鏈邏輯是不同的，Cosmos跨鏈需要透過Hub來進行中繼完成。
可以說，Polkadot的目的就是實現一個真正無需信任的鏈間通訊框架。
我們再以ETH和BTC的兌換為例，具體說明Polkadot的跨鏈是如何進行的：
以太坊平行鏈的收集者 (collator)將ETH區塊頭的資料傳遞給其平行鏈中的驗證者，然後，驗證者將在以太坊橋接智慧合約中，以平行鏈zone可識別和溝通的格式簽署併發布相關交易。傳送的任何ETH，都將由一個波卡驗證者集所持有，該驗證者集還將為無效交易提供DOT(波卡幣)作為抵押品。以太坊平行鏈反過來將與比特幣平行鏈通訊，比特幣平行鏈將透過控制該特定平行鏈的驗證者集，將BTC釋放到指定地址。
可見，Polkadot設計的最大特點就是無需信任。
需要注意的一點是，Polkadot的平行鏈機制將透過無需許可的鏈上拍賣來分配平行鏈插槽。當平行鏈包含一個關鍵的bug或具有某種惡意目的時，治理將會介入，並旨在修復這種情況。
需要注意的是，關於互操作性問題，閃電網路、Cosmos以及Polkadot都處在非常早期的一個階段。
例如，Cosmos於2019年3月啟動，但只是啟動和執行了Cosmos Hub，其IBC框架預計將在今年11月落地，而Polkadot則計劃將在2019年年底上線，但涉及的是中繼鏈。
二、跨鏈真的有市場嗎?
上面談到了三大跨鏈之星，那麼我們現在談談，目前市場對跨鏈的需求可觀嗎?
由於當前比特幣的市場佔有率已接近70%，甚至還可能會進一步提高，因此，整個區塊鏈市場的現狀大致是這樣的：
(圖：區塊鏈資產世界)
如圖所示，比特幣作為最大，也是最多人參與的區塊鏈網路，其是整個世界佔地面積最大的大陸，而ETH、XRP、BCH、LTC、BNB、USDT、EOS、BSV等加密資產則是面積相對較大的大陸，而其餘的資產，只能算作是島嶼，甚至只是相隔不足幾十米的一個村落。
而我們想象中的跨鏈網路，可能會是這樣的：
(圖：想象中的跨鏈網路)
如圖所示，我們可能會把跨鏈當作橋樑，其用於連線區塊鏈世界的各個陸地板塊，而跨鏈專案，就好比是專門修建橋樑的新大陸，而它們的最終目標就是打造一個非常複雜的去中心化網際網路絡。
但在現實情況下，跨鏈並不只是由橋樑來完成的，在初期階段，人們會更願意使用船隻來橫跨大陸，一是因為大陸間距離太過遙遠，修建橋樑不太現實，二是船隻更為自由，想去哪就去哪。
另外，在比特幣社羣，很多人也不希望其他區塊鏈大陸透過橋樑來直接與BTC大陸相連，因為這對他們而言是不利的。
或許是出於類似或其它的原因，現階段，人們會更傾向於使用中心化交易所來進行區塊鏈資產之間的兌換，這就好比是現實當中的船隻，人們需要信任這些中心化且沒有技術難度的設施。
而目前市場上存在的跨鏈解決方案，就好比是在建造飛機或者橋樑，但是由於它們的技術和實現難度較大，尚未被廣泛應用。
四、對於跨鏈在未來的一點思考
其實，跨鏈的意義與整個市場的分佈情況也是非常相關的，比如當比特幣佔據絕對統治地位時(佔比超過70%)，跨鏈基本就沒有太多的意義，因為市場上基本只有BTC的價值是明顯的，其餘的都只能算是shitcoin，中心化的交易所就基本能夠滿足人們的互動需求。
而當各個區塊鏈應用真正落地，市場百花齊放(比特幣的市場佔比沒有那麼過分，比如長期低於50%)時，跨鏈的價值才會真正的體現出來，但這絕不會是由一個跨鏈專案或協議所能夠壟斷的市場。
總的來說，這一市場會需要飛機、輪船和橋樑，至於目前市場上的這些跨鏈專案各自會擔任什麼角色，那就是仁者見仁智者見智的事情了。
