DeFi 世界發展迅速，大量的專案開始發展能夠解決託管和互操作性問題的跨鏈通訊平臺。
本文來自hackernoon
原文作者 |Adam Boudjemaa
譯者 | Katie 辜
出品|Odaily星球日報
設想有一天你進入一家咖啡廳，發現可以用 ETH 支付，但你的錢包裡只有比特幣。如果這個情況成為現實，那麼我們要好好討論下目前區塊鏈生態“缺乏互操作性”的難題。
什麼是互操作性（跨鏈）？
互操作性簡單來說就是“跨鏈溝通”，兩個或兩個以上完全不同的系統互相溝通並進行交易。而傳統的金融系統大部分支付架構是不具備互操作性的。
根據商店接受付款的方式，你可以使用信用卡或借記卡購買商品。如果你在國外旅行，只要你的銀行卡具有互操作性，不管當地的貨幣是什麼都可以支付，這就是互操作性的優勢所在。
在區塊鏈領域，互操作性就是兩個或兩個以上的區塊鏈系統之間互相通訊並進行交易。以咖啡店購買咖啡的例子來說，只要兩家店都是去中心化的支付系統，即使是隻接受比特幣支付的店也可以用 ETH 支付。但是目前這種情況在現實中還未存在。
帶有 API（應用程式設計介面）的網路服務可以跟某個特定的網路服務進行通訊。API 的作用相當於網路服務和這個網路中其它伺服器之間的通訊層。但是目前還沒有區塊鏈方面的跨鏈通訊協議，只有各自獨立的系統。
你可以注意到整個區塊鏈行業是在進步的，就如以上圖表展示的那樣，很多協議是類似的。但是不可忽視的是，一些過去的解決方法其實為我們今天的跨鏈通訊和互操作性平臺發展奠定了基礎。
為了解決跨鏈互操作性問題，得先解決目前存在的各種侷限性和低效問題。接下來讓我們一起來討論一下。
中心化互操作性
在支付過程中，很多第三方的中心化方法為加密貨幣轉換提供了便利性。但為什麼我們仍需要中心化的這個中介呢？
當我需要使用中間媒介的時候，我可以使用信用卡或者像 PayPal 這樣的服務商，會更便捷。
大多數中心化系統都有託管錢包。當你用不同的加密貨幣消費時，可以透過 Atomic Swap（原子互換）或根據市場貨幣匯率獨立進行貨幣轉換。
Atomic Swap（原子互換）
原子互換是一種跨鏈交易技術，使用者在點到點的前提下實現貨幣轉換。
原子互換使用一組名為雜湊時間鎖定合約（Hashed TimeLock Contracts），簡單來說就是 HTLCs。透過 HTLCs，交易可以在不同網路環境下進行。在原子互換過程，雙方網路中並未存在真正的跨鏈通訊，而是雙方允許透過時間鎖定合約進行跨網交易。
然而，原子互換有一個侷限性。兩者的區塊鏈網路需使用相同的雜湊演算法並支援 HTLC（雜湊時間鎖定合約）的執行，而目前只有少數區塊鏈共享相同的雜湊演算法。
Wrapped Bitcoin合約（WBTC）
Wrapped Bitcoin 合約（WBTC）是一種在比特幣和以太坊網路間提供跨鏈通訊的特殊智慧合約。WBTC 是 ERC-20 通證代幣，與比特幣以 1:1 的匯率掛鉤。
在 WBTC 合約中，其中第三方監託管者持有 BTCs 和發行一定數量的 WBTC 代幣，就像 ERC-20 在以太坊上一樣。在 WBTC 圈裡有一個叫“銷燬”的功能，此功能是買回 BTC 的方式，也是商家發行 BTC 的標誌。
在 WBTC 合約裡存在兩個問題。第一個是合約只適用於比特幣和以太坊，第二個是仍舊依靠第三方託管，這本質上還是處於中心化。而接收 WBTC 是需要託管者或商家透過 KYC 認證和反洗錢（AML）步驟，只有使用者的身份認證成功後整個交易才可完成。
pTokens
pRToken 是由 Provable Things 開發的跨區塊鏈解決方案。所有 pTokens 可以與其它相關資產掛鉤。任何人可以在相關 pTokens 智慧合約上抵押一定數量的資產（比如 EOS 和 BTC），並且以 1:1 的比率與 pEOS 和 pBTC 掛鉤。
pTokens 使用可信執行環境（Trusted Execution Environment），簡稱 TEE。TEEs是位於 sandbox（沙箱開源工具）的硬體，具有安全特性並提供安全執行環境。
保障 pTokens 基礎架構的 TEEs 代表網路的另一層保護層。TEE 執行者則是驗證器，確保 pTokens 或其他資產的發行。
為什麼跨鏈互操作性對於DeFi至關重要？
DeFi，或者說去中心化金融，是在去中心化環境下透過區塊鏈上的智慧合約傳遞的一系列金融服務。截止到目前，區塊鏈透過點到點的貨幣系統顛覆了原有的貨幣體系。
然而，對於像銀行服務、借貸、儲蓄等金融服務有什麼影響嗎？這就是我們要談到的 DeFi（去中心化金融）將傳統的金融服務生態系統帶入區塊鏈和加密貨幣的世界。
“我們已經顛覆了貨幣體系，接下來讓我們重塑整個金融系統吧。”這就是 DeFi 運動背後的動機。
但沒有建立起跨鏈互操作性，DeFi 運動就僅僅只是一場轉瞬即逝的盛會而已。試想一下每個區塊鏈代表一種經濟發展，如果它們互相間不能合作，那麼整個生態系統將無法得到發展更無法接棒整個傳統金融。
目前區塊鏈都是獨立發展，這造成了鏈與鏈之間無法進行通訊和交易，所以有了第三方託管服務的誕生，這使得生態系統越來越中心化，區塊鏈去中心化的本質也變得越來越模糊不清。
DeFi 世界發展迅速，大量的專案開始發展能夠解決託管和互操作性問題的跨鏈通訊平臺。這些我們接下去要討論的平臺將改變 DeFi 行業的現象並促進發展和應用落地，區塊鏈網路將為未來的新型金融系統鋪路。
Cosmos
Cosmos 致力於實現各個單獨區塊鏈之間的通訊互聯。Cosmos網路以Tendermint作為核心，採用基於權益證明（PoS）的拜占庭容錯和像比特幣的點到點的Gossiping協議。
為了實現互操作性，Cosmos專案緊跟著Inter區塊鏈通訊協議模式（IBC）。Cosmos 區塊鏈以 Tendermint 為核心並且由下面兩者組成：
Hub——Hub 是 Cosmos 的主區塊鏈，並以 Tendemint 為核心基礎；
Zones——Zones 是自主獨立的區塊鏈，並與 Hub 相連線。
獨立的 zones 可以發行或與任何外部的區塊鏈網路比如 EOS 或以太坊等連線。Hubs 和 zones 之間的通訊都是透過共同的 IBC 協議實現。比如 hubs 和 zones 是以 Tendermint 協議為基礎，但都可以獨立發行 ERC-20通證代幣。
既然有了 hubs，為什麼我們仍需要 zones 這個獨立層呢？這是因為區塊鏈使用不同語言，而zones就是那些外部不可相容的區塊鏈溝通的橋樑或者說通道。每個外部區塊鏈需要一個獨立的 zone 和 hub 連線。
Hub 就像去中心化交易所，所有的通證或代幣透過原子互換進行轉換，這樣使得網路間流通量大大增加。在共識上，Cosmos 區塊鏈使用 ATOM 代幣，ATOM 相當於所有參與權益證明（PoS）共識節點的抵押。如果權益證明（PoS）節點遇到惡意攻擊，他們抵押的 ATOM 代幣就會自動銷燬，網路上所有參與的節點也將被轉移。
Fusion
Fusion 作為跨鏈互操作性平臺，致力於大眾的去中心化金融服務，並提供一系列互操作性金融產品。
Fusion 建立一套金融相關的應用程式介面（APIs），允許開發者建立基於區塊鏈協議的跨通訊金融應用程式，這將引領下一代的金融創新。
Fusion 也被重新定義為“價值網際網路”，僅限於透過網際網路進行價值交換。Fusion 平臺認同網際網路價值，實際上價值的實現不止是透過交易，還透過可用性、可擴充套件性和互操作性。
Fusion 是一個關注互操作性和設定的可拓展性平臺。Fusion 使用一些 Ticketed 權益證明（TPoS）的新共識機制，這是保護 Fusion 網路交易的特製共識。Fusion 上平均每個區塊時間接近 15 秒並支援 2500 到 3000 的吞吐量。Fusion 目前在 coinstats 上排名第 12 位，成為使用頻率最高的網路之一。
為了實現可操作性，Fusion 使用它的專利技術——分佈控制權管理（DCRM）。
DCRM 透過使用分片在網路節點上分佈儲存私鑰。在傳統的託管模式上，鑰匙由中心化伺服器保管，這增加了遭受破壞的可能性。而在 DCRM 上，鑰匙不是由中央伺服器保管，而是分為很多分片，並在全球網路上加密分佈。
全球領先創新的加密學家也參與了 DCRM 專案，包括紐約市立大學的電腦科學教授 Rosario Gennaro，康奈爾大學的電腦科學部門的博士後研究員 Steven Goldfeder，凡爾賽大學電腦科學教授 Louis Goubin 和 CtyptoExperts 的高階安全專家兼 CEO 的博士後 Pascal Paillier。
Fusion 是可以建立金融應用程式的平臺之一，有著大量的金融應用程式介面。Fusion 有金融行業所有常見的功能，但是在其它鏈上並不具備這些功能。
憑藉時間鎖定功能，Fusion 重建基於時間的金融交易，使用者可以從他們的數字資產獲取時間價值。在如今的金融市場上，一些機構建立金融架構並從資產中獲得時間價值，從而滿足市場需求，比如債券、期貨等。
這種方法是非常昂貴、低效，且花費數天甚至數週的時間才能推出這些金融設施。Fusion 發明了一種從資產中獲得時間價值的快速高效方式。Fusion 的時間區塊鎖定功能在數字化上嵌入時間價值。這樣任何人都可以在 Fusion 的去中心化和不可信的量子交換上進行時間價值交換。
Fusion 錢包有一個通用短賬號（USAN）的短地址方案。這是生態系統上獨一無二的賬號，任何使用 Fusion 量子交換的數字資產之間可以進行交易，這給使用者每次交易提供了唯一的賬號。
有了特有的共識機制和各種技術支援，Fusion 正嘗試建立真正意義上的加密貨幣金融和去中心化金融，並集中發展可行性、可拓展性和互操作性。
Anyswap協議
不像我們前面討論到的平臺，這裡要討論的 Anyswap 與眾不同並且以 DCRM 協議為基礎。從技術層面看，Anyswap 是自動做市商（AMM），就像 Uniswap 一樣。使用者在Anyswap上抵押數字資產並和其它資產進行無縫交易，並且都在去中心化環境下進行。
Uniswap 提供的交換對只限於以太坊和 ERC-20 通證代幣，而 Anyswap 更加進步並允許跨鏈代幣交換，這帶來了更高的流通量。截止到目前，Anyswap 平臺支援Fusion（FSN）,Tether（USDT）和以太坊（ETH）。未來比特幣，瑞波幣和萊特幣也將作為交換對加入平臺。
Anyswap 的唯一限制就是隻能交換代幣總量的 95% 或沒有進一步更換的代幣型別或使用 ECDSA/EdDSA 作為簽名演算法的代幣。
Anyswap 架構由三個主要組成部分組成：
去中心化跨鏈橋樑——利用 DCRM 協議，使用者可以抵押代幣和進行數字資產交易；
跨鏈交換——憑藉快速資產流動性，使用者可以在幣幣之間進行快速互換；
價格程式化和流動性——Anyswap 有由演算法設定的自動定價系統，由流通量提供者提供支援。流通量提供者可以新增或者限制進入交換對的流通數量，自動定價系統會重新設定合適的價格。
Anyswap 是建立在 Fusion 的 DCRM 協議的完全去中心化的跨鏈交換協議。像 Wanchain 和 Anyswap 這樣的平臺不僅重視互操作性而且關注高速流動性，這滿足去中心化金融生態系統發展需求。Anyswap 在它的支援簽名演算法上有特定的限制，但是技術發展非常迅速，我們可以期待在不久的未來這些問題將一個個被攻破。
波卡
波卡是一個透過統一平臺連線不同區塊鏈的網路。從深層面講，波卡有著與 Cosmos 相同的架構，它的主鏈是中繼鏈，透過橋鏈連線不同區塊鏈。
接下來一起分析波卡網路的組成部分，讓我們更好地理解平臺的執行方式：
中繼鏈——中繼鏈是波卡的主鏈，就像 Cosmos 網路的“Hubs”一樣，將所有獨立的區塊鏈連線起來；
平行鏈——平行鏈就是互相平行的鏈，建立在波卡層上，以平行的方式執行，就像 Cosmos 網路的“Zones”；
橋鏈——這些單獨的區塊鏈將外部的區塊鏈網路比如以太坊連線到主中繼鏈上。外部鏈的所有的跨鏈通訊和中繼鏈都需透過橋鏈；
驗證器——在波卡網路上有一些負責驗證功能的節點，並把區塊新增到中繼鏈上；
校對器——在平行鏈上有負責收集所有交易的節點，並把它們新增到區塊的交易上，之後會新增到主中繼鏈上。
以上所有的架構都結構清晰。雖然波卡和 Cosmos 在很多方面上很相似，但治理機制不同且提高了操作性和引入獨立橋鏈的跨鏈通訊。
交易量和驗證過程仍然是獨立完成的，這意味著更加高效。波卡網路有 DOT 代幣作為燃料，在治理和支付手續費時使用。
Wanchain平臺
Wanchain 擁有整個獨立的基礎架構，透過統一架構，重點發展不同區塊鏈網路之間的數字資產交易服務。這是貨幣不可知平臺，在不同的區塊鏈之間提供互操作性。
Wanchain 平臺最大的優勢是其“跨鏈資產交易”功能與其它競爭平臺不同。Wanchain 可以和所有主要的區塊鏈平臺連線，像比特幣、以太坊、EOS 等。在不需要交換任何原有資產或透過橋鏈情況下，Wanchain 可以實現資產轉換。
所有的區塊鏈集團，包括公司，無論是公有鏈還是私有鏈，都能直接連線到 Wanchain 協議上並將資產轉移到 Wanchain 平臺上。這種轉換是雙向的，資產也可以從 Wanchain 平臺上轉換到原有的區塊鏈網路上。
Wanchain 協議有高度的安全性和內建的隱私功能，所以資產在轉換過程中是絕對安全的。Wanchain 有多方算力、門限密匙共享、環簽名和一次性地址的共同作用下才可達到高度安全。
Wanchain 提供的互操作架構更加註重數字資產轉換、交易、投資、借貸和交易所，而不再把重點放在資料共享上。如果去中心化應用（DApp）使用了傳輸協議（IPFS）或任何去中心化雲端儲存方案，資料閱讀和修改將不被允許，而只能進行“數字資產”的相關操作。
在去中心化行業，我們確實需要像 Wanchain 這樣的平臺，因為這將為市場帶來更高的流通量。去中心化金融是關於去中心化生態系統的數字金融。像 Wanchain 這樣的平臺為所有去中心化服務比如借貸、投資資產轉換和成熟的交易所提供了便利。
Ren
Ren 是另外一個致力於通用互操作性的優質專案。在任何鏈上，任何資產都可以轉換到任何應用程式上，並且總量不限。聽起來很神奇對吧？接下來讓我們一起深入探討一下 Ren 是如何做到的：
Ren 透過各種技術，特別是的 RenVM，一種使用代幣化呈現模式的去中心化無限制的免信任託管來實現通用互操作。
在代幣化呈現模式上，使用者透過託管者鎖住資產。託管者在其它鏈上開發 1:1 比率的備用代幣。這個模式上存在的問題就是在大多數情況下，託管者只能完全或部分中心化。從另一方面上看，RenVM 解決了這個問題，但是是完全去中心化且免信任的方式。
RenVM 使用 RZL MPC 演算法管理 ECDSA 密匙，而不需要透過修改或留下任何記錄。使用結合和演算法上調整費用的方法從而確保遭受攻擊時對方沒有可乘之機。RenVM 解決了很多現存的互操作性設計問題上的技術和經濟難題。
RenVMZ 支援以下三種跨鏈交易：
鎖定和鑄造——使用者啟動交易並使用原始鏈和主鏈。比如：把 BTC 從比特幣傳送到以太坊上，交易經過 RenVM 過程時被鎖定，透過驗證後，以與鎖定資產 1:1 的比率重新鑄造新的代幣；
銷燬和發行——接下來的交易是跟鎖定和鑄造相反操作的，使用者把資產從主鏈轉換到原始鏈上，來自主鏈的掛鉤資產會被銷燬。原生資產則被髮送回原始鏈上；
銷燬和鑄造——有幾種非常有趣的交易型別，使用者可以把資產從主鏈轉移到其它鏈上，同樣也包括“銷燬和發行”和“鎖定和鑄造”交易。但是交易要求在 RenVM 上進行多輪操作，而原有區塊鏈費用本身就不便宜，這使得最終交易費用非常高。為了解決這個問題，當使用者銷燬主鏈上的掛鉤資產和在另外的主鏈上鑄造等量的資產時，RenVM 支援銷燬和鑄造交易。比如，把以太坊上的 BTC 轉移到波卡上的過程。
總結
去中心化這輛列車正以加速方式向前行駛，缺乏互操作性是目前平臺發展最大的攔路虎。過去也有很多相對應的解決方法，但是都存在大大小小的侷限性。但都為未來平臺的發展奠定了基礎和積累了專業知識。
以上所有提及到的平臺中，Fusion 是去中心化程度較高的平臺，有了DCRM協議的協助，真正的去中心化才得以實現。而門限簽名方案（TSS）和分片密匙的多方算力（MPC）讓託管者這種中心化的服務不再滿足去中心化金融條件。在 Anyswap 上的 Fusion 的 DCRM 協議提高了數字資產的流通量。Fusion 奠定的基礎為其它平臺和開發中的去中心化應用程式的低手續費和一體化發展提供了參考。單憑一個平臺是無法解決所有跨鏈互操作性問題，我們期待未來有更多的平臺共同協作，一起應對這些挑戰。
