比特幣:觀點 | 龍博：側鏈技術的發展與展望_數字資產交易平臺

2018年11月8日，第二期碼思客?區塊鏈技術沙龍在滬召開，CPChain創始人龍承念博士、EOS原力區創始人孤矢、邦盟匯駿高級合伙人李波博士應邀出席。會上，龍承念博士發表了主題為“側鏈及應用場景”演講。

本文由龍博演講內容整理而成：

01

側鏈技術發展背景

基礎概念：什么是側鏈？

側鏈協議的本質是一種跨鏈解決方案，通過這種方案我們可以實現數字資產在區塊鏈之間進行雙向轉移，并在主鏈的基礎上，增加交易隱私保護技術、智能合約等新功能和更加安全的協議升級方式。

產生背景

側鏈技術概念源于比特幣性能提升困境與數字貨競爭。早在2012年，在比特幣聊天室中，就出現了關于側鏈概念的相關討論。當時的比特幣的核心開發團隊正在考慮如何可以安全的升級比特幣協議，以增加新的功能，但是直接在比特幣區塊鏈上進行功能添加比較危險，因為如果新功能在實踐中發生軟件故障，則會對現有的比特幣網絡造成嚴重影響。

觀點：自UST崩盤以來，USDT已通過市場壓力測試并證明其贖回能力:7月26日消息，在5月份，Terra算法穩定幣UST崩盤，引發其他美元掛鉤加密貨幣的恐慌性拋售。在一些交易所，Tether（USDT）的價格一度跌至0.92美元，6月份的均價約為0.99美元。自5月份第二周以來，市值最大的穩定幣USDT于7月20日恢復與美元掛鉤，并自那時起保持穩定。

USDT市值在兩個月內下降160億美元至650億美元，這表明大量持有者贖回。Tether Ltd長期以來一直因支撐其穩定幣的資產性質缺乏透明度而受到批評。換句話說，USDT已經通過市場的壓力測試，在動蕩的情況下經受住贖回壓力，并最終恢復錨定。

Kaiko研究總監Clara Medalie表示，“在UST崩盤和USDT市值急劇收縮之后，過去兩個月無疑是對穩定幣的壓力測試。Tether證明其有處理數十億美元贖回的能力，盡管有人對其儲備構成仍存在質疑。”（CoinDesk）[2022/7/26 2:38:40]

另外，由于比特幣的網絡結構特性，如果進行較大規模的改動，還需要獲得多數比特幣礦工的支持。這時，比特幣核心開發者便提出了側鏈方案。這種技術允許開發人員將新功能附加在其他的區塊鏈，但是這些區塊鏈仍然附著在現有比特幣區塊鏈上。這些區塊鏈中新功能可以充分利用現有比特幣的網絡特性，而不會對現有的比特幣網絡造成危害。

觀點：Visa等暫停為Pornhub服務 XVG或將重新崛起:12月12日消息，成人娛樂巨頭Pornhub本周確認支付提供商Visa和MasterCard不再為其服務，該網站現在被迫完全依靠加密貨幣付款。Pornhub目前接受比特幣和萊特幣，同時還允許使用少量其他山寨幣，比如Pornhub自2018年以來一直接受Verge，分析指出，Verge（XVG）以其與行業的關系而聞名，如今或將重新崛起。（cointelegraph）[2020/12/13 15:01:23]

側鏈的進一步發展是在2014年，為了將側鏈由概念轉化成現實，AdamBack、MattCorallo等比特幣核心開發者共同發起成立了Blockstream公司，并在同年十月，發布了白皮書《EnablingBlockchainInnovationswithPeggedSidechains》，首次明確提出了側鏈的概念及其協議實現方案。

觀點：PayPal支持加密貨幣或為用戶帶來稅收負擔:CoinDesk發文稱，PayPal上周決定支持加密貨幣可能有助于主流采用，但也可能意味著給不熟悉加密的用戶帶來額外的稅收負擔。根據美國國稅局的規則，比特幣等加密貨幣被視為財產；因此，每當有人購買、出售或交換數字資產時，都應被視為應課稅的事件。根據PayPal的計劃，加密貨幣將成為其商戶的消費者進行購買的“資金來源”，這也將適用于諸如通過BTC支付一杯咖啡的交易，在這種情況下交易可能會產生幾美分的資本收益或損失。由于PayPal表示與商家的交易將按法幣方式進行結算，因此每次平臺將用戶的加密貨幣轉換為現金時，都會產生稅收義務。[2020/10/27]

錨定側鏈協議設計原則

側鏈協議設計原則應考慮以下幾個方面：

資產主權明確性：一個用戶在一條鏈上的資產被轉移到另一條鏈上后，還應該可以轉移回到原先鏈上的同一用戶名下。

觀點：美國多個州統一監管框架，加密公司有可能變得更具競爭力:針對美國多個州將統一監管框架的消息，Bitstamp交易所美國分支機構首席合規官Caitlin Barnett稱，這對加密交易所和監管機構來說是一個令人興奮的發展。Barnett解釋稱，獲得多個不同州的許可意味著被許可的實體都要接受每個監管機構的檢查。這通常意味著一年中有許多國家對交易所進行審查，有時這些監管機構可能會重疊。不過，Shyft Network聯合創始人Joseph Weinberg指出，雖然CSBS的計劃將使合規流程更高效，但流程并不一定會更容易。“美國的加密公司現在必須處理更標準化的合規程序，使工作更容易、更具成本效益。然而，這些標準可能并不意味著更容易實現完全合規，障礙可能仍然設置得足夠高，使合規成為一項挑戰，但這將是這49個州面臨的一項挑戰，使其更容易管理。加密公司有可能變得更具競爭力，并融入更大的金融生態系統；最終，向用戶提供的服務應反映出這種改進。”據此前報道，美國州銀行監管者聯席會（CSBS）證實，針對貨幣服務企業的新制度將在48個州引入相同的規則和標準。這將簡化合規工作，讓加密貨幣企業更容易跨州開展業務。（Finance Magnates）[2020/9/17]

側鏈防火墻性能：側鏈之間應該有防火墻：資產轉移應該沒有對手卷款逃跑的風險；

觀點：閃電網絡適宜BTC持有者長期囤幣:BitcoinVisuals數據顯示，自發布以來，閃電網絡節點數量于過去兩年內每個季度平均增加53%。閃電網絡容量也在增加，其中2019年5月，閃電網絡容量創下1100 BTC高點，而最近這一數字約為930 BTC附近。同時，在過去兩年中，閃電網絡比特幣網絡活動激增與比特幣交易量之間相關性并不強。在2900萬個比特幣地址（存幣量大于零）中，在24小時內只有2.6%的地址被認為是“活躍”的。與此同時，intotheblock數據顯示，過去一年及更長時間里，一半以上的BTC沒有交易，還有14%的BTC從未發生過轉移。因此，若出于囤幣而非交易目的，更適合閃電網絡上進行長期存儲。（CoinDesk）[2020/3/25]

資產轉移風險可控：一條鏈上的軟件錯誤造成鏈上資產的丟失或增加不會影響另一條鏈上的資產丟失或增加。

資產轉移原子性：資產的轉移必須是原子操作，即要么全發生，要么不發生；

側鏈獨立性能：側鏈有獨立的區塊鏈，有獨立的受托人或者說見證人，同時也有獨立的節點網絡。

02

側鏈關鍵技術

側鏈實現的技術基礎是雙向錨定，通過雙向錨定技術，可以實現暫時的將數字資產在主鏈中鎖定，同時將等價的數字資產在側鏈中釋放，同樣當等價的數字資產在側鏈中被鎖定的時候，主鏈的數字資產也可以被釋放。其實現技術有以下幾種：

單一托管模式

將數字資產發送到一個主鏈單一托管方，當單一托管方收到相關信息后，就在側鏈上激活相應數字資產，而這個解決方案的最大問題是過于中心化。

聯盟模式

聯盟模式是使用公證人聯盟來取代單一的保管方，利用公證人聯盟的多重簽名對側鏈的數字資產流動進行確認。在這種模式中，如果要想盜竊主鏈上凍結的數字資產就需要突破更多的機構，但是側鏈安全仍然取決于公證人聯盟的誠實度。

SPV模式-區塊鏈糾纏

在側鏈的交易中嵌入主鏈，側鏈區塊有雙父塊，側鏈節點驗證的主鏈父塊是比特幣最長鏈，側鏈區塊通過主鏈事務中的加密承諾來錨定。

驅動鏈模式

在驅動鏈中，礦工作為‘算法代理監護人’，對側鏈當前的狀態進行檢測。驅動鏈將被鎖定數字資產的監管權發放到數字資產礦工手上，并且允許礦工們投票何時解鎖數字資產和將解鎖的數字資產發送到何處。礦工觀察側鏈的狀態，當他們收到來自側鏈的要求時，他們會執行協調協議以確保他們對要求的真實性達成一致。

混合模式

上述所有的模式都是對稱的，而混合模式則是將上述獲得雙向錨定的方法進行有效的結合的模式。

03

側鏈應用項目

典型應用項目

LiquidNetwork

由Blockstream公司開發，基于強聯盟的概念，除了用戶以外，還有兩個特殊的角色：守望者-通過簽署多簽名交易，參與將資產移入和移出側鏈。塊簽名者(BlockSigners)-通過添加簽名來參與創建塊，以計算驗證建議塊所需的閾值，從而定義事務的共識歷史。

ROOTSTOCK

第一個和比特幣雙向錨定的開源的智能合約平臺，礦工通過聯合挖礦獲得獎勵。RSK的目標是實現智能合約、即時支付以及更高的可擴展性，為比特幣生態系統增加價值和實用性。

閃電網絡

通過將資金發送到由多方掌管密鑰的多重簽名地址，閃電網絡構建起一個支付渠道。收付雙方之間的交易在鏈下完成，無論這個交易渠道關閉時的余額是多少，這些余額都會被如數發回用戶的錢包。其核心的概念主要有兩個：準備金制度和限時轉賬，前者解決了鏈下交易的確認問題，后者解決了支付通道的問題。

BTCRelay

允許以太坊合約在沒有任何中間人的情況下安全地驗證比特幣交易：用戶可以使用比特幣支付運行以太坊DAPP。

應用展望

當前側鏈技術尚處于起步階段，一些關鍵性問題還有待解決，但仍有望在單一資產生態和跨資產交互的兩個方向取得突破性進展。其中，在單一資產生態方面，有兩個方向需要關注：新技術的測試，清算層與應用層分離，在跨資產交互方面，目前已有Interledger、BTS、polkadot、cosmos等跨鏈技術，這些都值得關注。此外，跨鏈技術的發展需要在安全、可擴展性、去中心化之間找到平衡點，當前跨鏈技術發展階段與早期互聯網發展階段相似，可借鑒互聯網底層協議的制定原則。

側鏈技術在未來的發展前景廣闊。在CPChain所聚焦的物聯網領域為例：區塊鏈與物聯網的結合將產生新的商業模式，而基于不同物聯網應用場景所開發的行業側鏈將有望實現數據資產的互通及應用、滿足多方數據交易要求及物聯網大數據的人工智能決策等需求。

關于側鏈技術的應用和推廣，你有其他的看法嗎？你還知道有哪些側鏈項目嗎？歡迎向公眾號留言！

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