区块链“跨链”究竟是什么?为啥要“跨链”?
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区块链技术,是分布式数据存储、点对点传输、分布式共识算法、加密算法等计算机技术的集成应用。从狭义角度来讲,区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式进行组合的一种链式数据结构,并以密码学方式保证数据不可篡改和不可伪造的分布式账本。
从广义角度来讲,区块链技术是利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新账本数据、利用密码学方式保证数据传输和访问安全、利用智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算范式。基于时间戳的链式区块结构、分布式节点的共识机制、灵活可编程的智能合约是区块链技术最具创新性的技术环节。
区块链技术实现了在开放式P2P网络中不依赖可信第三方的数字支付系统,正构造着全新的信任体系,有望实现信息互联向价值互联的转变,具有改变人类社会价值传递方式的潜力,支持与各行业应用深度融合。目前,区块链技术已经应用到社会的很多领域,如数字货币、跨境支付、供应链、制造业以及能源领域等。
随着各界人士对区块链技术研究的逐步深入,越来越多的区块链应用出现在各种场景中,但是区块链结构体系、共识算法、对用户隐私的保护、智能合约开发、系统底层性能、交易吞吐量以及不同区块链系统之间的跨链通信等技术挑战越来越制约区块链技术及其行业的发展。
跨链,是指通过某些特定的技术手段,能让价值跨过链与链之间的障碍进行直接交互,从而实现不同区块链之间的资产流通和价值转移。跨链的实现原理和现实生活中货币兑换的原理是一致的,即通过既定的合法合规的准则达到不同区块链间的资产转移的目的。
从商业应用的角度来看,跨链技术就相当于一个可信第三方交易所,不同的用户均可通过该交易所进行跨链交易,并且在跨链过程中并不会改变任意区块链上的价值总额,只是完成了不同区块链用户之间的价值兑换。
跨链技术将是推动区块链产业大范围快速落地运用的强力助推剂,更是区块链3.0时代的核心与关键技术。就像4G时代的移动、联通、电信等基于传统的TCP/IP传输协议的技术,可以实现不同运营商电话共通联系。我们也可以把跨链也理解为一种协议,解决两个或多个不同链上的资产以及功能状态可以互相传递、转移、交换的难题。
自2017年以来,中国信通院已连续五年开展“可信区块链评测”,累计为136家单位,完成234次专项测评。自2021年起,每年的可信区块链评测分为上半年和下半年两批,其中第六批(2021下半年)共完成37家单位,67次专项评测,参评单位不断增加。
互操作热度不减,过半产品支持跨链互通。区块链互操作技术依然备受关注,2021年过半产品具备跨链互通能力,技术选型方面,中继链模式占比约86%。但是互操作能力主要集中在链间互操作层面,包括同构跨链和异构跨链,应用层互操作和链上链下互操作支持能力不足,区块链互操作还有一定发展空间。
整体性能提升明显,Raft共识率先突破十万。在信通院的实验室环境下,4节点CTPS(每秒上链交易数)最高值从3.3万增至11.6万,16节点CTPS最高值从2.3万增至9.5万,性能提升较为明显。多数性能较高产品均对系统资源利用方面有较好优化,但是目前对性能影响较大的因素仍是共识算法,其中采用Raft共识的系统最高可达11.6万,BFT类共识最高5.6万,不同容错能力的共识算法性能差距较为明显。
行业应用加速发展,存证应用需求旺盛。通过可信区块链应用评测专项的产品从2019年的3款产品,增长至2021年的18款,参评项目的完善度不断提升。其中参与存证应用评测专项占比达62%,市场需求旺盛。同时,为了满足市场需求,行业应用评测标准也在快速迭代,2021年新增三项应用评测标准,包括政务应用、电子票据应用、版权存证应用,溯源应用标准也做了进一步迭代。
除区块链技术架构本身所存在的安全风险之外,其诸如去中心化、难篡改、匿名等“基因特性”也为区块链安全监管层面带来了不容忽视的挑战。具体表现为三个方面。
一是区块链技术无国界限制,区块链网络节点可存在多个国家,链上产生的异常行为追踪,引发管辖权限困境、责任认定困境等问题。
二是区块链的强隐秘性,无疑增加了安全事件和犯罪行为的追踪溯源难度。
三是区块链的防篡改性,为有害信息、犯罪行为等形成天然庇护,向行业安全监管提出挑战。