解释跨链桥：如何在不同区块链转移加密货币?

 

什么是跨链桥（Cross-chain Bridge）？加密货币领域里常用的跨链桥是如何运作的？众多不同种类的区块链近年迅速冒起，如何将加密货币在不同区块链之间跨链转移，已经成为用户的普遍需求。例如，你可以将加密资产从区块链 A 转移到区块链 B，以参与在 B 链上的 DeFi 协议、获取更多奖励。随着区块链领域迈向“多链并行”的未来发展，跨链桥以及其他技术解决方案自然应运而生。在常用的跨链桥方案以外，我们以下将探讨各种主要的跨链技术方案。

 

 

什么是跨链桥？

 

跨链桥（cross-chain bridge）的简单概念就是一条虚拟的“桥”，让不同、独立的区块链都可以进行数据以及资产跨链转移。

 

作为背景，区块链技术传统上存在跨链通讯的挑战。简单来说，由于每个区块链都有其自己的规则和机制，不同的区块链之间通常就缺乏跨链通讯机制，例如你不能简单地在以太坊（Ethereum）上的DeFi平台直接使用比特币（Bitcoin）。  

 

“每个区块链就如一个国家”想像图，发布于2021年，来源：stakefish.

 

你可以将区块链网络简单想像成一个个不同的国家。而“跨链”就类似于 “跨国”旅行，需要经过设定好的程序、用户要付出处理时间和成本。所谓跨链桥，固名思义就是作为连接两个区块链 “国家” 之间、类似桥梁或隧道的基础设施。  

 

基本上，跨链解决方案旨在让用户能够在不同的区块链之间转移加密货币，并且方便用户可以在其他区块链上使用去中心化应用（dApps）。  

 

为什么需要跨链？

 

因为每个区块链都主打不同的服务与技术优势，吸引用户加入和留在他们的“国家”。 ”.如果你想用另一个区块链上的功能和应用程序，你就需要将代币移动到那个区块链—情况有点像你想去日本旅行浸温泉，出发之前就要将港元兑换成日圆。

 

例如，以太坊区块链上的网络费用（gas fee），可能会让用户觉得相对昂贵，因此有几种定位为“以太坊杀手”的区块链，都主打费用较低、交易处理时间更快作为卖点。这些优势可能会吸引到用户将加密货币通过跨链桥转移到 “更化算”的区块链上，以节省往后的交易成本。  

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另一个主要的跨链需求来源是追求更高 DeFi 收益的用户。相信你也知道如何将代币投入到 DeFi 协议以获取收益，而不同区块链上的各种 DeFi 平台，所提供的收益都有所不同。因此，获取更高收益是常见的加密货币跨链原因。

 

具体来说，在区块链领域的跨链需求有多大？截至2022年12月31日，数据颢示有超过77亿美元的加密货币是通过跨链桥转移到其他链的。在多链并行的未来，跨链技术方案成为市场主题是大势所趋。  

 

最常用的4大跨链桥

 

跨链桥是不同独立区块链之间的连接通道，旨在实现跨链传送。以下，我们将介绍4种最流行的跨链桥类型并解释其运作模式。

 

跨链桥：在两个区块链之间传送加密货币

 

第一种常见的跨链桥是为一组特定区块链服务的跨链桥。这种跨链桥的唯一目的是促进一组特定区块链之间的加密货币传送。这种跨链桥的操作方式相对较简单：基本上它会锁定来源链上的代币，然后在目标链上铸造出相应的合成代币。

 

举个例子就是 Polygon Bridge，它专门将代币从以太坊（Ethereum）“转移”到第 2 层网络 Polygon。假设你想将以太坊上的 USDC 代币传送到 Polygon 链上，在 Polygon Bridge 的用户版面上，你你可以在加密货币钱包中选择以太坊上的 USDC，签署并批准交易。你向 Polygon Bridge 存入 USDC 后，跨链桥会将 USDC 锁定在以太坊上的智能合约中。在收到 USDC 被锁定的证明后，Polygon Bridge 会铸造出等量的 Polygon 链上 USDC。你你将在你的你钱包中收到 Polygon USDC，并可以在 Polygon 链上的不同 dApp 使用。

 

 

Polygon Bridge 让用户可以将加密货币从以太坊区块链转移到 Polygon，相反方向亦可。资料来源：ConsenSys。

 

Polygon Bridge 会通过智能合约锁定你的以太坊 USDC。当你你想将加密货币转回以太坊时，你你必须再次将 Polygon USDC 发送到 Polygon Bridge 跨链桥。在这个赎回代币的过程中，Polygon Bridge 收到你的 Polygon USDC 后会将其销毁（Burn），才能铸造出等量的以太坊 USDC。

 

什么是打包代币 Wrapped Token？

 

打包代币是专为方便加密货币跨链移动而设计的一种代币。根据设计，每个打包代币内里都 “包含”等量的原有加密货币，相当于拥有1:1 的抵押资产价值。

 

例如，你想将比特币 (BTC) 投入到以太坊上的 DeFi 平台以产生奖励，但你不想将比特币兑换为其他代币。你可以先将比特币转换为打包比特币 (wBTC，Wrapped BTC)。 wBTC 是一种以太坊（Ethereum）区块链能够认受的代币、采用 ERC-20 代币规格，根据设计每个 wBTC都代表具有与比特币相同的价值。你可以在以太坊区块链上的去中心化交易所 (DEX) 和 DeFi 平台使用wBTC 直接进行交易及其他操作。

 

以下简单介绍将 BTC 转为 wBTC 的过程：用户需要向 wBTC 商家网络的成员—类似 “找换店”—提出兑换代币请求。在验证用户身份后，商户接收用户的比特币，与 wBTC 商户网络的托管机构启动 wBTC 铸币过程。商户将使用智能合约锁定比特币（BTC），然后从托管机构获得等量的 wBTC（即铸出新币），商户会将 wBTC 发送给用户。然后，假如用户想赎回原本的比特币（BTC），这就需要进行 “销毁代币”过程，即托管机构销毁 wBTC 并解锁原本的比特币并发送给用户。

 

 

WBTC 是最受欢迎的打包代币之一，还有 renBTC 和 wETH（打包的 ETH）。到 2023 年 1 月底，市场上流通着超过 176,000 wBTC（价值约 40 亿美元）。

 

跨链 DeFi 应用

 

在一组特定区块链以外，现在已经有不少专门为跨链用途服务的去中心化金融（DeFi）应用，让用户可以通过 DeFi 平台直接跨链、相对减省用户的繁琐操作。而且，跨链 DeFi 应用的另一卖点是提供一站式服务，让用户可以享用多条区块链的加密货币流动性。

 

当前，主打资产跨链转移的 DeFi 协议就包括 THORChain、Multichain、Synapse 等，它们的一站式跨链服务适用于比特币、以太坊、币安智能链 (BSC) 等多个区块链。

 

市场上的跨链 DeFi 平台，不少都使用“流动资金池”（liquidity pool）的结构来提供跨链加密货币资金流动性。

 

假如以一个非技术、简单方式去解释跨链 DeFi 的运作方式的话，跨链 DeFi 平台就是先在两条链上各自创建流动资金池。

 

假设你想要将比特币区块链上的比特币（BTC）换成以太坊链上的以太币（ETH）。在幕后，跨链 DeFi 平台将分别在两条链上的流动性资金池进行两次交易。存入比特币后，用户将收到由以太坊链上流动性资金池发送的 ETH 代币。从用户的角度看，过程就像在一个平台内一次过完成的简单的兑换。

 

 

跨链桥：适用于多个区块链的跨链传送

 

区块链领域的新兴区块链愈来愈多、市场对跨链的需求愈来愈大，于是出现了一些专门为各种跨链用途服务的区块链协议，主力让用户能够将加密货币从一种链转移到多种区块链。以下就以跨链桥协议 Wormhole（虫洞网络）为例。

 

Wormhole 虫洞网络是一种多链、多用途的跨链讯息传递协议。 Wormhole 兼容多种区块链包括以太坊（Ethereum）、Solana、币安智能链 （Binance Smart Chain）、Polygon、Fantom、Aptos、Arbitrum 等。 Wormhole 跨链网络的核心元素就是一个由19个监护人（guardian）组成的节点网络，监护人的角色是追踪发生在不同区块链上的活动，确保跨链交易真确、安全。

 

在一个跨链交易中，Wormhole 会从来源链发出讯息。守护者接收讯息、验证讯息，然后签名确认并将来源链上的代币锁定。交易需要三分之二多数的监护人通过验证。验证后，Wormhole 将讯息传送到目标链，然后由目标链处理并完成跨链交易。

 

Portal Bridge 是采用 Wormhole 虫洞网络架构开发的跨链桥应用程式。资料来源：Portal.

 

多用途跨链协议已经成为一个高速扩大的板块，在 Wormhole 虫洞网络以外，其他例如还有LayerZero、Axelar 和 Nomad 等。

 

互联互通区块链：Polkadot、Cosmos

 

在跨链桥以外，本身即可互通操作的区块链，就在促进跨链加密货币传送方面再进一步、从区块链的基础架构层面出发。当前，以 Polkadot 和 Cosmos 为首的互通区块链，就将促进不同区块链更轻松、更安全地互通列为其核心功能。

 

Polkadot 建立出“双区块链”架构—中继链（Relay Chain）和平行链（Parachain），实现区块链互联互通的功能。 Polkadot 基本上容许各类型组织和区块链项目，创建自己设计及控制的平行链，这些平行链可以连接到 Polkadot 的主链中继链。中继链还能够通过其跨链桥功能将 Polkadot 的平行链连接到包括比特币（Bitcoin）和以太坊（Ethereum）等其他区块链。

 

在 Polkadot 区块链结构中，平行链通过在中继链上租用一个“插槽”（slot）连接到 Polkadot。据估计，目前 Polkadot 可以支持的平行链数量上限约为 100 个，即是只有约 100 个“插槽”。由于插槽数量有限，Polkadot 就主要以链上拍卖方式在市场上分配插槽。

 

另一方面，定位为“区块链互联网”的 Cosmos，主打促进区块链跨链通讯更快速、更高效率。在 Cosmos 的区块链架构内，主链 Cosmos Hub 将整个 Cosmos 网络内不同的“区域”（Zone，即独立的区块链）连接起来。通过区块链间通讯协议（IBC），Cosmos 的设计旨在促进数据和资产可以在不同 “区域”之间自由地转移并交易。

 

与 Polkadot 不同，Cosmos 生态系统没有采用拍卖方式分配资源。因为 Cosmos 想让任何人都可以使用 Cosmos 软件开发工具包（Cosmos SDK）在 Cosmos 的生态里创建自家的区块链。目前，Cosmos 网络有超过 272 个由不同组织或项目—包括币安智能链（Binance Smart Chain）、Terra 和 crypto.org 等提供的应用和服务。

 

IBC 连接 54 个不同的区块链， Cosmos Hub 是其中之一。资料来源： Map of Zones.

 

区块链间通讯协议（IBC）

 

区块链间通讯协议（Inter-Blockchain Communication，IBC）是 2021 年 3 月 Cosmos Stargate 升级的一部分，为 Cosmos 带来跨链技术的基础架构。 IBC 连接起 Cosmos 生态系统中的不同的自家设计区块链，使每个区域都能够与其他区域通讯。

 

IBC 提供了在不同区块链之间的通讯基础架构，建立安全的跨链连接和验证数据传输。 IBC 旨在使区块链开发人员能够创建广泛的跨链应用，包括代币传送、NFT 传送和 oracle （预言机）数据来源。举例，IBC 让 Cosmos 生态里的区块链可以使用来自以太坊区块链的流动资金，并可以在 Corda 分布式账本中记录事件。

 

跨链桥安全吗？

 

区块链技术普及应用愈来愈广泛，用户对加密货币跨链传送的需求持续显著增加。跨链桥为用户提供多方面效益，但跨链桥也带来潜在风险，例如盗窃和黑客攻击。当前，跨链桥上 “锁定”及流通的加密货币资产规模较以往大增，让跨链桥更容易成为黑客的攻击目标，也让跨链桥的资产安全成为市场的关注重点。

 

跨链桥的安全问题，关键之一在于跨链桥的信任机制，特别是跨链桥上交易和资产托管（custodian）的验证过程。

 

跨链桥的信任机制设计各有不同。当中一种常见的跨链桥类型是中心化（centralised）的跨链桥。中心化跨链桥依赖一小群组织或机构来验证交易、并充当跨链资产的保管人（custodian）。保管人负责在涉及的区块链上确认用户有存入代币，负责进行锁定代币和铸造代币等操作。

 

截至 2022 年第三季，针对跨链桥的攻击已有13 次，被偷取的加密货币折合总值约20亿美元。资料来源：Chainalysis.

 

简单来说，使用中心化跨链桥，往往需要信任跨链桥营运者和验证者的信誉。这种设计往往造成单点故障（single point of failure）的情况，容易出现漏洞和风险。

 

在此设计下，攻击对象可以是跨链资产保管人、发行人和其他少量的关键参与组织。举例，黑客可以攻击并控制大多数验证者，以偷取用户的资金或操纵系统制成虚假的代币证明，在没有锁定代币的情况下指令跨链桥在另一区块链上铸造出新代币。

 

使用去中心化跨链桥的潜在风险

 

至于市场上冒起的免信任（trustless）的去中心化跨链桥（decentralized bridge），其设计就以减少倚赖信任个别组织或营运商为目标，改为采用底层区块链架构的安全保障。简单来说，去中心化跨链桥大都通过使用 oracle 预言机、智能合约和算法来管理资产跨链的过程。

 

对于去中心化跨链桥，智能合约漏洞仍然是一大问题。举例，黑客可能会“诱骗”智能合约转发讯息、或透过更改或破坏跨链桥的 oracle 数据，指示跨链桥铸造新代币或赎回代币。

 

智能合约出现漏洞、被黑客利用及攻击，就造成近年多个跨链桥被大规模偷走资产，包括2021年 PolyNetwork 被盗6亿美元；2022年 Wormhole 虫洞网络被盗，涉及加密货币折合价值3.25 亿美元。

 

 

当然，用户未必会因为跨链桥技术的上述风险，而完全抛弃跨链桥不用。在区块链的多链未来前景里，跨链桥在区块链生态系统的重要性不容忽视。因此，跨链桥更加需要提供有效解决安全问题的方案，才有利于整体区块链领域的发展。

 

如何在不同区块链转移加密货币？使用交易所

 

对于如何在不同区块链之间转移加密货币资产，不能忽略的一大常见方法，自然是使用加密货币交易所，在平台上将加密货币兑换或提取至不同区块链。使用值得信赖的交易所，也可以让用户轻松安全地兑换代币。

 

例如，要将比特币 (BTC) 换成以太币 (ETH)，你可以先将 BTC 存入加密货币交易所。如果交易所平台上有提供合适的交易对，你可以直接用 BTC 购买 ETH。如果没有该交易对，你可以进行两次交易，例如先出售 BTC、换来稳定币，然后用稳定币买入 ETH。最后，你可以将 ETH 提取到你的加密货币钱包、并在过程中选择提取以太坊链上的 ETH。

 

注意：如果交易所不接受相关关种所在的区块链，你可能会无法存入或提取你想选择的区块链代币。

 

总结

 

随着区块链领域迈向多链并行的方向发展，跨链解决方案打通不同区块链生态系统，显然可以为整体区块链生态提升应用价值。对用户而言，跨链技术可以让“各自为政”的区块链可以互联互通，自然可以让用户扩大手上加密货币资产的价值。

 

随着市场对跨链转移加密货币的需求大增，各种创新的跨链技术迅速冒起；打包代币（Wrapped Token）、跨链桥、跨链 DeFi 应用、互联互通区块链等，将是市场值得关注的大趋势。

 

不过，在跨链技术的优势以外，其带来的风险也不用忽视。用户在决定使用哪种跨链技术前，应先考虑自己的目标、时间限制和风险承受能力。

 

 

 

 

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