区块链:一文理清网桥（Bridges）、侧链（Sidechain）和第2层协议（Layer-2）

作为一个社区团体，往往对链下协议作为扩展网络的方式感到无比兴奋。它允许大多数交易从第1层区块链转移至链外系统，从而摆脱第1层区块链上的高网络费用和延迟问题。

但是，什么是网桥？

在本文，我将探讨所有链下协议的基本知识。一个经常被忽略但对评估资金安全性至关重要的基本组成部分：

网桥负责将资产保存在第1层区块链上，同时，相同的资产在另一服务上发布。它定义了谁来托管资金，以及在解锁资产之前必须满足的条件。

简而言之，每当像以太坊这样的第1层区块链连接到任何其他系统时，都会使用一个网桥。所有网桥都会触发以下功能：

存款。用户可以将资金存入网桥，另一个系统将发行资产的某种表现形式。

帐户余额更新。通知网桥有关新帐户余额的信息，这可用于辅助取款过程。

取款。用户可以根据其在另一系统上的余额从网桥中取出资产，已发行的代币同时在另一系统上被销毁。

萨尔瓦多总统高级顾问：超级比特币化将扼杀美元的统治地位:5月21日消息， 萨尔瓦多总统Nayib Bukele的高级顾问Max Keiser表示，该国的比特币策略可以被其他国家复制采用，那些没有进入比特币市场的人将很难在接下来的2-3代中生存下来。Keiser在迈阿密比特币大会上表示，世界各地央行的失败将导致超级比特币化，作为对抗超级通胀的一种手段。

他称，在全球范围内采用比特币存在一定程度的紧迫性，并表示美国在这方面的紧迫性也将随着美元作为世界储备货币地位的转变而到来。[2023/5/21 15:16:32]

最常见的桥接类型是单一组织：

大多数加密货币交易所提供的是与服务相连的单一组织网桥。

如果我们仅考虑网桥而不是其他任何东西，那么我们可以称加密货币交易所是链下协议。用户可以将资金锁定到服务中，交易时避免了网络费用和延迟，并最终将其资金提取至第一层区块链。

除了单一组织网桥外，还有两种其他类型的网桥依赖一组托管方：

微软与Ankr合作提供区块链节点基础设施服务:金色财经报道，微软与 web3 基础设施提供商 Ankr 合作，为需要区块链数据访问的企业提供节点服务。两家公司将在微软 Azure 云市场上合作开发新的节点托管服务，为区块链节点提供量身定制的内存和带宽规格。根据公司发布的消息，企业节点部署服务将使 web3 项目或开发人员能够部署智能合约、中继交易以及读取或写入区块链数据。[2023/2/21 12:20:25]

多组织网桥，固定数量的一组独立组织拥有被锁定资金的托管权。

加密经济学网桥，组织是可变化的、数量由资产权重决定，行使对资金的托管权。

一个关键点是，第1层区块链上的所有三个网桥都无法验证来自另一个系统的账户余额是否正确，是否所有提款都按照另一个系统进行处理由托管方确定，他们最终决定资金是否可以被释放以及谁应该接收。

侧链和网桥是独立的

到目前为止，我们讨论了用于登陆诸如加密交易所托管服务的网桥。网桥越来越流行的用例是将一个区块链连接到另一个区块链。

马斯克：ChatGPT还不能被称为“通用人工智能”:金色财经报道，针对人工智能研究员Eliezer Yudkowsky表示扩展ChatGPT并不能实现通用人工智能AGI”，马斯克在社交媒体表示，ChatGPT还不能被称为“通用人工智能AGI”，通用人工智能AGI需要发明令人惊奇的事物或发现更深层次的物理学，目前还没有看到ChatGPT有这方面的潜力。[2022/12/7 21:28:29]

有一些场景下的网桥用例：

WBTC：将BTC解锁到以太坊的单一组织网桥。

流动网络或RSK：一个多组织网桥，拥有硬件安全模块的各方联盟从BTC锁定/解锁资金到另一个区块链。

Polygon桥：加密经济学网桥，其中锁定在桥梁中的2/31权益会定期就Polygon上所有用户的账户余额达成协议，用户可以使用此协议在以太坊上提取资金。

Rainbow网桥：加密经济学网桥，网桥合同是可以验证其他区块链进展的轻客户端。它不检查另一个区块链的有效性，资金的安全性最终取决于另一个区块链的持续进展。

DeFi可组合型杠杆协议Gearbox即将推出V2版本:7月7日消息，DeFi可组合型杠杆协议Gearbox宣布即将推出V2版本，早期仅针对一个精选的巨鲸名单列表开放，抵押品至少需要5万美元。V2版将为杠杆用户新增支持多个资产，还会有新的协议集成，以及支持杠杆稳定币挖矿、杠杆挖矿Lido stETH、交叉抵押杠杆头寸等。[2022/7/7 1:57:30]

至关重要的是，每个网桥都有自己的安全模型，并且独立于区块链网络。我们可以举一个简单的案例–WBTC来进一步阐述：

BitGoTrust托管着锁定在比特币中的资金，他们负责在以太坊上发行相同数量的WBTC。以太坊上的智能合约会跟踪WBTC所有转账的账户余额。BitGo被信赖的是，它跟踪并遵守智能合约中记录的帐户余额。

WBTC示例中有以下几个方面需要考虑。

单一托管方。WBTC网桥依赖于单个托管方来保证其完整性。他们可以在以太坊上发行比锁定比特币更多的WBTC，并且他们可以决定不兑现任何WBTC到比特币的兑换行为。

美联储在7月有93.4%的概率加息75个基点:6月16日消息，据CME美联储观察显示，美国利率期货定价美联储在7月有93.4%的概率加息75个基点，9月加息50个基点的概率为55%。（金十）[2022/6/16 4:30:04]

独立的安全模型。以太坊拥有自己的独立于比特币的安全模型，网桥拥有自己的安全模型，该模型又独立于两个区块链网络。

以太坊在这个例子里充当一个侧链，交易已从比特币移到以太坊区块链上。

这三种网桥类型的共同点是它们不检查侧链的完整性，并且如果托管方脱机，没有自动触发的应急计划来保护资金。他们只是基于自身的安全模型运行，而不是网桥所处的第1层区块链。

那第2层协议呢？

第2层可扩展性的承诺是将交易吞吐量从第1层区块链移至另一个链下系统，这时我们需要网桥来保存在其他系统上发行的资金。

但是，与本文探讨的所有其他桥接类型不同，第2层协议致力于以与1层区块链相同的安全性来保护资金，并且它不能依赖一组托管方保护资金。

它需要一种新型的网桥：

第2层网桥。第1层区块链拥有资金的托管权，桥接器必须确保第2层协议没有被破坏。在最糟糕的情况下，网桥将自动为第二层协议赋能，直到所有资金都可以提取。

第2层网桥是所有网桥中功能最强大的。

它不依靠一组托管方来保护资金。取而代之的是，在释放资金之前，必须让网桥确保脱链系统完整且运行良好。如果出于某种原因，网桥确认脱链系统受到威胁，则该网桥可以直接忽略另一个网络。

几家公司正在专注于第2层桥接，并从根本上构建全新的区块链网络。

这就是第二层协议如此令人兴奋的原因，新兴公司花了几年时间才提出解决方案。第2层协议市场的竞争主要集中在如何部署和实现安全的第2层桥接器。

这是进一步探讨技术问题和定义的好机会。我们前面提到过，必须确保第二层协议没有被破坏，被破坏的情况可以分为四种：

数据可用性。网桥如何确认另一个区块链网络的所有数据都是公开可用的，以便用户可以独立地重新计算第2层数据库？

状态转换的完整性。如何使网桥确认第二层网络的所有状态转换都格式正确且有效？

提款的完整性。如果第二层网络受到威胁，该网桥如何保证所有合法用户的资金都能被提取？

协议活跃度。桥接器如何保证在第2层协议停止或脱机时仍可以执行交易？

必须解决以上问题，同时桥接合同比链下系统具有显著更少的计算资源，否则，它不是可扩展解决方案。

解决以上问题可以使我们陷入困境。这是链上挑战、欺诈证明、有效性证明、将交易数据发布到第1层区块链和链外的复杂世界。

尽管本文没有重点介绍解决方案，但我们强调所有解决方案都不相同。一些即将部署的第2层协议将无法满足上述安全目标。由于缺少第2层网桥，因此不能说它们是第2层协议。

四个网桥都没有“错”

正如我们在整篇文章中所看到的，有四种类型的桥，它们允许将资金锁定在一个区块链中，并允许资金在另一个链外系统中表示。

托管桥。前三个网桥关注的是哪一组托管方控制了锁定资金。托管方的作用是在允许从桥中撤出任何资产之前验证脱链系统是否正确。假设前提是链外系统的完整性是客户端的问题，并且托管方有足够的计算资源来处理它。尽管可以减轻托管方的权重并引入加密经济激励措施以鼓励托管方遵循协议，但桥接协议无法完全约束托管方。曾经有几个丢失用户资金的案例，这是因为网桥的完整性最终取决于人类的信任。

第2层网桥。该网桥取代了托管方的角色，他们负责保管资金并检查链下系统的完整性。问题的核心是，必须确信链下系统不会受到损害，但是它缺乏独立检查每笔交易的计算资源。除了带来更高的技术挑战外，它也不是免费的。要让第1层区块链确认链下系统的确结构合理且是完整的–需要持续的财务成本。但是，网桥最终拥有资金托管权，而不是链下系统运营商。

总体而言，对于用户是否真的在乎第2层桥接以及是否应将以太坊的安全模型扩展到链下系统，尚无定论。就像生活中的所有事物一样，我猜想所有四个网桥都将保留下来，因为它们对于用户采用至关重要。

我唯一的建议是要小心考虑您喜欢的协议所使用的网桥类型，才能更好地了解您的资金如何免受不良行为的影响。

作者：Infura内部教授PatrickMcCorry

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