區(qū)塊鏈跨鏈的本質(zhì)

把整個(gè)現(xiàn)實(shí)社會(huì)都搬到一個(gè)區(qū)塊鏈上是不現(xiàn)實(shí)的，現(xiàn)實(shí)社會(huì)本身也是分產(chǎn)業(yè)分經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域進(jìn)行價(jià)值創(chuàng)造的，通過(guò)市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)不同產(chǎn)業(yè)和不同經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的價(jià)值交換。每一個(gè)獨(dú)立區(qū)塊鏈維護(hù)了自己獨(dú)立的價(jià)值經(jīng)濟(jì)體系，跨鏈區(qū)塊鏈?zhǔn)沁B接獨(dú)立區(qū)塊鏈的中樞，承載了不同價(jià)值體系區(qū)塊鏈價(jià)值交換的功能，商品要能實(shí)現(xiàn)交互，需要有價(jià)格，價(jià)格來(lái)源于商品自身的價(jià)值，取決于供求關(guān)系，而供求關(guān)系是靠市場(chǎng)搭建的，所以，為了實(shí)現(xiàn)不同區(qū)塊鏈“商品”的價(jià)值交換，在跨鏈區(qū)塊鏈上會(huì)出現(xiàn)各種價(jià)值交易市場(chǎng)，跨鏈區(qū)塊鏈上每一個(gè)價(jià)值交易市場(chǎng)就是一個(gè)跨鏈合約服務(wù)。

價(jià)值不會(huì)憑空產(chǎn)生也不會(huì)憑空消失，跨鏈設(shè)計(jì)也必須遵從人類(lèi)自古以來(lái)的經(jīng)濟(jì)規(guī)律。跨鏈的本質(zhì)是價(jià)值等價(jià)交換，任何違背這個(gè)基本原則的設(shè)計(jì)最終都會(huì)失敗。

區(qū)塊鏈跨鏈架構(gòu)模型

圖2中獨(dú)立區(qū)塊鏈的架構(gòu)模型已經(jīng)在上文中說(shuō)明了，所有獨(dú)立區(qū)塊鏈如果需要支持跨鏈價(jià)值轉(zhuǎn)移或交換，就需要存在外鏈合約服務(wù)，外鏈合約服務(wù)同普通的合約服務(wù)沒(méi)有本質(zhì)的區(qū)別，也是一種合約服務(wù)規(guī)約，不同之處在于合約的制定者會(huì)提供一組公開(kāi)聲明的跨鏈交易公鑰地址，需要進(jìn)行跨鏈交易的主體可以把自己擁有的一定數(shù)量的價(jià)值體轉(zhuǎn)移到跨鏈合約服務(wù)指定的公鑰地址上，并指定跨鏈交易內(nèi)容，如希望交換另一個(gè)區(qū)塊鏈上一定數(shù)量的價(jià)值體，并把交換后的價(jià)值體轉(zhuǎn)到自己在另一個(gè)區(qū)塊鏈上的公鑰地址上。 
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這里假定存在兩個(gè)獨(dú)立區(qū)塊鏈A和B，存在一個(gè)主體X和主體Y，他們都擁有兩個(gè)鏈上的私鑰地址，主體X是區(qū)塊鏈A上的價(jià)值生產(chǎn)者，如農(nóng)民生產(chǎn)糧食，主體Y是區(qū)塊鏈B上的價(jià)值生產(chǎn)者，如工廠生產(chǎn)工業(yè)品，主體X希望購(gòu)買(mǎi)區(qū)塊鏈B上的產(chǎn)品或服務(wù)，如工業(yè)品，主體Y希望購(gòu)買(mǎi)區(qū)塊鏈A上的產(chǎn)品或服務(wù)，如糧食。

跨鏈區(qū)塊鏈主要有兩種類(lèi)型的鏈組成，一種是主鏈，跨鏈主鏈只有一個(gè)，一種是適配子鏈，適配子鏈至少存在2個(gè)，由跨鏈主鏈連接各個(gè)適配子鏈，各個(gè)子鏈之間沒(méi)有信任關(guān)系，而是通過(guò)主鏈進(jìn)行信任的傳遞。適配子鏈和主鏈按照設(shè)定的協(xié)議進(jìn)行交互，以達(dá)到信任傳遞和交易傳遞的目的。

跨鏈區(qū)塊鏈本身也需要有同獨(dú)立區(qū)塊鏈一樣的區(qū)塊鏈平臺(tái)服務(wù)，如合約合規(guī)、安全控制、鏈上共識(shí)、鏈服務(wù)管理、鏈上鏈外治理、開(kāi)發(fā)運(yùn)維，這些在上圖都做了省略。對(duì)于鏈上共識(shí)，主鏈和子鏈需要采用比PoW更加高效的算法實(shí)現(xiàn)跨鏈交易交互，如采用BFT共識(shí)算法，目前兩個(gè)跨鏈平臺(tái)（Cosmos和Polkadot）設(shè)計(jì)都是采用PoS+BFT的混合共識(shí)算法。

跨鏈區(qū)塊鏈本身也是個(gè)區(qū)塊鏈，所以獨(dú)立區(qū)塊鏈所具有的業(yè)務(wù)合約能力也應(yīng)具有，但基于跨鏈區(qū)塊鏈構(gòu)建的業(yè)務(wù)合約會(huì)支持更復(fù)雜的業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)同不同價(jià)值區(qū)塊鏈的連接，進(jìn)行價(jià)值交換。每一個(gè)跨鏈業(yè)務(wù)合約都會(huì)形成一個(gè)交易市場(chǎng)，不同區(qū)塊鏈的不同價(jià)值體系在這個(gè)交易市場(chǎng)上獲得各自的定價(jià)，并進(jìn)行交易，極有可能會(huì)形成基于主鏈代幣或者主權(quán)加密通貨的各種區(qū)塊鏈價(jià)值體的統(tǒng)一報(bào)價(jià)和交易市場(chǎng)。

更高級(jí)地通過(guò)跨鏈合約流程，可以實(shí)現(xiàn)所有區(qū)塊鏈虛擬社會(huì)生產(chǎn)關(guān)系的組合，假設(shè)每個(gè)獨(dú)立區(qū)塊鏈?zhǔn)且粋€(gè)獨(dú)立的經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，跨鏈合約流程就可以串接起獨(dú)立的經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域成為一個(gè)完整的產(chǎn)業(yè)鏈條。跨鏈區(qū)塊鏈本身也是可以互聯(lián)的，通過(guò)跨鏈區(qū)塊鏈的連接，就串接起了工業(yè)、農(nóng)業(yè)、服務(wù)業(yè)等各行各業(yè)，從而構(gòu)成了整個(gè)社會(huì)的生產(chǎn)關(guān)系。

生產(chǎn)生活都關(guān)聯(lián)到區(qū)塊鏈虛擬社會(huì)上，基于區(qū)塊鏈提供的合約服務(wù)以及基于區(qū)塊鏈提供的機(jī)器驅(qū)動(dòng)業(yè)務(wù)流程，結(jié)合IoT和人工智能，價(jià)值生產(chǎn)、轉(zhuǎn)移和流通會(huì)更加快速便捷，人類(lèi)的生產(chǎn)關(guān)系也會(huì)更加優(yōu)化協(xié)調(diào)，生產(chǎn)力由此可以得到進(jìn)一步解放。區(qū)塊鏈和跨鏈將整個(gè)人類(lèi)對(duì)等地關(guān)聯(lián)在一起，去除了任何的信息不對(duì)稱性和現(xiàn)實(shí)社會(huì)的各種屏障，體現(xiàn)了公平公正，個(gè)人主體是虛擬社會(huì)關(guān)系的參與者也是維護(hù)者也是受益者。

跨鏈價(jià)值等價(jià)交換過(guò)程

結(jié)合上節(jié)的跨鏈架構(gòu)，我們對(duì)跨鏈價(jià)值交換過(guò)程進(jìn)行說(shuō)明。這里僅以物物交換市場(chǎng)為例，主體X是區(qū)塊鏈A上的價(jià)值生產(chǎn)者，主體Y是區(qū)塊鏈B上的價(jià)值生產(chǎn)者，主體X如果要獲得區(qū)塊鏈B上的價(jià)值體，就需要拿區(qū)塊鏈A上的價(jià)值體通過(guò)跨鏈價(jià)值交換合約服務(wù)同主體Y實(shí)現(xiàn)等價(jià)的物物交換。

首先主體X需要加入A鏈上的外鏈合約服務(wù)，接受合約服務(wù)規(guī)定的合約規(guī)則和法律條款，主體X還需要加入某個(gè)跨鏈合約服務(wù)，如可以實(shí)現(xiàn)A↔B交易匹配的一個(gè)跨鏈合約服務(wù)，接收跨鏈交易市場(chǎng)的合約規(guī)則和法律條款。然后主體X需按照A鏈上的外鏈合約服務(wù)的合約規(guī)則，把自己擁有的一定數(shù)量的A鏈的價(jià)值體轉(zhuǎn)移到外鏈合約服務(wù)指定的公鑰地址上，并指定跨鏈交易內(nèi)容，如希望交換另一個(gè)區(qū)塊鏈B上設(shè)定數(shù)量的價(jià)值體，并把交換后的價(jià)值體轉(zhuǎn)到自己在另一個(gè)區(qū)塊鏈上的公鑰地址。后續(xù)的交易過(guò)程如下：

入①基于LCV的外鏈交易感知

適配子鏈的輕客戶端驗(yàn)證（LCV）會(huì)不斷同步區(qū)塊鏈A的區(qū)塊頭，其對(duì)于區(qū)塊鏈A上的外鏈合約服務(wù)公開(kāi)的公鑰地址敏感，一旦發(fā)現(xiàn)存在公鑰地址的交易，就認(rèn)為存在跨鏈交易請(qǐng)求。

入②生成和打包跨鏈交易

由鏈適配代碼將區(qū)塊鏈A上主體X指定的跨鏈交易請(qǐng)求內(nèi)容（用鏈A上一定數(shù)量的價(jià)值體兌換鏈B上一定數(shù)量的價(jià)值體到指定公鑰地址上）生成一個(gè)子鏈交易，并且打包進(jìn)子鏈區(qū)塊。

入③提供子鏈存在跨鏈交易證明，發(fā)起主鏈跨鏈服務(wù)調(diào)用

鏈適配代碼基于Merkle樹(shù)給出一個(gè)跨鏈交易請(qǐng)求在子鏈上的存在性證明，并按照跨鏈協(xié)議，封裝出發(fā)往主鏈的跨鏈服務(wù)調(diào)用。

入④執(zhí)行主鏈跨鏈交易代碼

主鏈的跨鏈服務(wù)總線，驗(yàn)證交易在子鏈上的存在性證明，分析主體X的跨鏈交易請(qǐng)求內(nèi)容，將跨鏈服務(wù)調(diào)用路由給具體的跨鏈價(jià)值交換合約。同樣過(guò)程，主體Y的跨鏈交易請(qǐng)求（用鏈B上一定數(shù)量的價(jià)值體兌換鏈A上一定數(shù)量的價(jià)值體到指定公鑰地址上）也被發(fā)往相同的跨鏈價(jià)值交換合約。

入⑤產(chǎn)生交易日志，更新賬本狀態(tài)

跨鏈價(jià)值交換合約的代碼實(shí)現(xiàn)，會(huì)進(jìn)行所有的A↔B交易匹配，形成一個(gè)A鏈價(jià)值體同B鏈價(jià)值體的買(mǎi)賣(mài)市場(chǎng)深度，一旦可以匹配上主體X和主體Y的交易請(qǐng)求，就形成一個(gè)匹配交易，用以封裝A鏈和B鏈價(jià)值體在主體X和Y之間達(dá)成交換的結(jié)果。跨鏈價(jià)值交換合約本質(zhì)上就是一個(gè)場(chǎng)內(nèi)交易所。

出①子鏈路由，提供主鏈存在跨鏈交易證明，向適配子鏈發(fā)起外鏈合約服務(wù)調(diào)用跨鏈價(jià)值交換合約實(shí)現(xiàn)代碼，會(huì)提供一個(gè)交易主體X和Y的跨鏈匹配交易在主鏈上的存在性證明，分別向鏈A和鏈B的適配器子鏈發(fā)送轉(zhuǎn)賬指令交易，一個(gè)指示往A鏈Y主體指定的公鑰地址轉(zhuǎn)移一定數(shù)量的價(jià)值體，一個(gè)指示往B鏈的X主體指定的公鑰地址轉(zhuǎn)移一定數(shù)量的價(jià)值體。

出②生成和打包跨鏈交易

這兩個(gè)適配子鏈分別將各自的轉(zhuǎn)賬指令交易記錄日志,并打包進(jìn)各自的子鏈區(qū)塊。

出③發(fā)起外鏈合約服務(wù)調(diào)用

鏈適配代碼向各自對(duì)應(yīng)的獨(dú)立區(qū)塊鏈上的外鏈合約服務(wù)發(fā)起轉(zhuǎn)賬指令交易。A鏈的適配子鏈會(huì)向A鏈的外鏈合約服務(wù)發(fā)送一個(gè)轉(zhuǎn)賬交易，指示從合約的公開(kāi)地址上往Y主體指定的公鑰地址轉(zhuǎn)移一定數(shù)量的價(jià)值體。B鏈的適配子鏈也會(huì)向B鏈的外鏈合約服務(wù)發(fā)送一個(gè)轉(zhuǎn)賬交易，指示從合約的公開(kāi)地址上往X主體指定的公鑰地址轉(zhuǎn)移一定數(shù)量的價(jià)值體。

出④執(zhí)行外鏈合約代碼

A鏈的外鏈合約服務(wù)會(huì)執(zhí)行合約代碼，生成交易，把由合約控制的，轉(zhuǎn)賬指令要求的一定數(shù)量的價(jià)值體轉(zhuǎn)移給Y主體指定的公鑰地址。B鏈的外鏈合約服務(wù)會(huì)執(zhí)行合約代碼，生成交易，把由合約控制的轉(zhuǎn)賬指令要求的一定數(shù)量的價(jià)值體轉(zhuǎn)移給X主體指定的公鑰地址。

出⑤生成交易日志，更新賬本狀態(tài)

一旦交易被打包進(jìn)區(qū)塊，按照鏈的交易確認(rèn)特性，最終主體X獲得了B鏈的價(jià)值體控制權(quán)，主體Y獲得了A鏈的價(jià)值體控制權(quán)。

跨鏈區(qū)塊鏈也會(huì)提供用戶UI界面和API接口，用戶所有在跨鏈區(qū)塊鏈合約服務(wù)上執(zhí)行的交易都可以通過(guò)跨鏈用戶界面和API接口獲得當(dāng)前的執(zhí)行狀態(tài)，即查看用戶在交易所掛單狀態(tài)和交易市場(chǎng)的買(mǎi)賣(mài)深度，甚至可以讓用戶基于私鑰按照市場(chǎng)供求關(guān)系重新掛單。

跨鏈區(qū)塊鏈可以提供基于獨(dú)立區(qū)塊鏈上的外鏈合約服務(wù)的抵押機(jī)制，在對(duì)應(yīng)的適配子鏈上，以換取相同數(shù)量的抵押區(qū)塊鏈的價(jià)值體幻象或籌碼，業(yè)務(wù)主體拿抵押的子鏈上的價(jià)值體幻象參與主鏈的業(yè)務(wù)合約流程，這種跨鏈的生產(chǎn)關(guān)系，基于各個(gè)主體抵押的各自區(qū)塊鏈上的價(jià)值體（也可以是現(xiàn)實(shí)世界價(jià)值錨定），配置生產(chǎn)資料，開(kāi)展合約生產(chǎn)，最后分配生產(chǎn)產(chǎn)品價(jià)值。跨鏈區(qū)塊鏈如果有自己內(nèi)生的代幣，也可以基于交易市場(chǎng)（合約）完成到內(nèi)生代幣的價(jià)值兌換，主體拿著跨鏈代幣加入跨鏈合約流程或跨鏈合約服務(wù)的虛擬生產(chǎn)關(guān)系進(jìn)行生產(chǎn)和價(jià)值交換。