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侧链开发和跨链开发需要了解哪些知识
- 侧链协议本质上是一种跨区块链解决方案。通过这种解决方案，可以实现数字资产从第一个区块链到第二个区块链的转移，又可以在稍后的时间点从第二个区块链安全返回到第一个区块链。
- 其中第一个区块链通常被称为主区块链或者主链，每二个区块链则被称为侧链。
- 最初，主链通常指的是比特币区块链，而现在主链可以是任何区块链。侧链协议 被设想为一种允许数字资产在主链与侧链之间进行转移的方式，这种技术为开发区块链技术的新型应用和实验打开了一扇大门。
- 侧链协议产生的原动力其实来源于其他区块链的创新威胁。
- 首先，以太坊（Ethereum）、比特股（Bitshares）等更快、更智能的区块链对比特币产生相当大的威胁，智能合约和各种去中心化应用在以上两个区块链上兴起，受到人们欢迎；而基于比特币的应用则因为开发难度大，项目不多。
- 其次，基于比特币区块链也有合约币（Counterparty）、万事达币（Mastercoin）和彩色币（ColoredCoin）等附 生链，但是比特币核心开发组并不欢迎，觉得它们降低了比特币区块链的安全性。他们曾经一度把OP_RETURN的数据区减少到40字节，逼迫合约币开发团队改用其他方式在比特币交易中附带数据。
- 最后，2014年7月份以太坊众筹时，获得了价值1.4亿人民币的比特币，还有20%的以太币，开发团队获得了巨大的回报。但是比特币核心开发组并没有因为他们辛勤工作获得可观回报，因而他们成立了 BlockStream，拟实现商业化价值。
- 基于以上三个原因，研发团队提出侧链协议、把比特币转出比特币区块链、另行开发二代区块链，这样的选择既能保证比特币区块链的安全，又能应对二代币的冲击，还能针对不同应用场景实现商业化，因而成了BlockStream的必然选择。
- 侧链实现的技术基础是双向锚定（Two-way Peg），通过双向锚定技术，可以实现暂时的将数字资产在主链中锁定，同时将等价的数字资产在侧链中释放，同样当等价的数字资产在侧链中被锁定的时候，主链的数字资产也可以被释放。双向锚定实现的最大难点是协议改造需兼容现有主链，也就是不能对现有主链的工作造成影响，其具体实现方式可以分为以下几类：
- 单一托管模式
- 联盟模式
- SPV模式
- 驱动链模式
- 混合模式
- 侧链是以融合的方式实现加密货币金融生态的目标，而不是像其它数字资产一样排斥现有的系统。侧链技术进一步扩展了区块链技术的应用范围和创新空间，使传统区块链可以支持多种资产类型，以及小微支付、智能合约、安全处理机制、财产注册等，并可以增强区块链的隐私保护。利用侧链，我们可以轻松的建立各种智能化的应用如金融合约，股票、期货、衍生品等。
- 区块链是分布式总账的一种。一条区块链就是一个独立的账本，两条不同的链，就是两个不同的独立的账本，两个账本没有关联。本质上价值没有办法在账本间转移，但是对于具体的某个用户，用户在一条区块链上存储的价值，能够变成另一条链上的价值，这就是价值的流通。
- 跨链，顾名思义，就是通过一个技术，能让价值跨过链和链之间的障碍，进行直接的流通。跨链本质上和货币兑换是一样的。
- 跨链并没有改变每个区块链上的价值总额，只是不同的持有人之间进行了一个兑换而已。
- 跨链技术的核心要素之一是：帮助一条链上的用户Alice找到另一条链上的愿意进行兑换的用户Bob。从业务角度看，跨链技术就是一个交易所，让用户能够到交易所里进行跨链交易。
四种主流的跨链技术：
- 1、公证人机制（Notary schemes）
- 2、侧链/中继（Sidechains/relays）
- 3、哈希锁定（Hash-locking）
- 4、分布式私钥控制（Distributed private key control）
- 1.可转移的资产：资产可以多链之间来回转移和使用。
- 2.原子交易：链间资产的同时交换。
- 3.跨链数据预言机：链A需要得知链B的数据的证明。
- 4.跨链执行合约：例如根据链A的股权证明在链B上分发股息。
- 5.跨链交易所：对于协议不直接支持跨链操作的区块链进行补充
- 跨链与侧链的关系
- 早期的开源侧链项目比如blockstream的元素链，使用的比特币双向挂钩技术，它是跨链的雏形。到后来的BTC-Relay（一种基于以太坊区块链的智能合约），是通过跨链将比特币和以太坊连接起来的技 术。
- 早期的项目主要关注资产的转移，而如今的跨链项目则更多关注链状态的转移，这就形成了各个跨链的技术今天的格局。一般的侧链服务于主链，而跨链志在链之间价值和功能的连通，可以说，侧链与跨链，在技术内容上大体相似，只在谈到他们所服务的对象时才需要做细致的区分。
- 跨链与侧链的优势
- 为了解决公有链的低吞吐量带来的高手续费、网络拥塞等诸多问题，很多团队都很有预见性的提出了相应的优化方案。从现有技术实现的角度来说，基本分为三种，分别是侧链，分片和DAG。
- 中继链，中继链本质上算是公证人机制和侧链机制的融合和扩展，目前社区内最活跃的两个跨链项目Cosmos 和 Polkadot 采用的都是基于中继链的多链多层架构，其中Cosmos目前支持的是跨链资产交互而Polkadot则宣称提供任意类型的跨链交互，具体实现还有待观察。
- Cosmos网络是一个多链混合的区块链网格结构，如下图所示，该网络中主要包括两 种角色： Hub: 用于处理跨链交互的中继链； Zone: Cosmos中的平行链， Cosmos中平行链需要具备两个前提条件： 1. 快速确定性（fast finality）, 这个特性由共识算法保障，也就是说Cosmos的跨链不直接支持PoW等概率确定模型的区块链； 2. 强监管性（Sovereignty)：每个平行链都具有一组验证者能够决定其出块。
- Polkadot也是一种集成平行链和中继链的多层多链架构，Polkadot的特性包括两个，一个是共享安全性，一个是不需信任的跨链交互。这里的不需信任的跨链交互其实是和第一个特 点共享安全性密切相关的，而且Polkadot的不需信任的跨链交互也主要是只其内部的平行链之间。
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