有人說，今年是“跨鏈元年”。此言不為過，以Polkadot 和Cosmos 為代表的跨鏈項目，在今年出盡了風頭。
對許多區塊鏈愛好者來說，跨鍊是一個全新的概念。什麼是跨鏈？跨鍊是如何實現的？側鍊和中繼鏈這些是什麼意思呢？
今天，白話區塊鏈就來解釋一下這些看似非常深奧的名詞。
01 什麼是跨鏈？
區塊鏈之間互通性的問題一直限制了區塊鏈的應用空間，而跨鏈機制可以通過技術手段，將原本不同的、獨立的區塊鏈上的信息、價值進行交換和流通。如果把公鏈當成一個個區塊鏈島嶼，那麼跨鏈就是連接這些島嶼之間的橋樑。
2016 年，BTCRelay 基於中繼跨鏈方案，實現了比特幣到以太坊的單向跨鏈連通。同年，V 神的《Chain Interoperability》論文提出了四種跨鏈技術。目前，市面上專注跨鏈的區塊鏈項目有Polkadot、Cosmos 等等。
02 跨鍊是如何實現的？
兩條鍊是相互獨立的系統，發起跨鏈交易的時候，如何才能完成對另一條鏈的交易確認呢？這時候，我們就需要一個“中間人”的角色，承擔兩條鏈的信息交互。
根據“交易如何確認”，“在哪確認”，以及“由誰來確認”等不同的方案，我們將該過程概括為三種實現方式，即：公證人模式（Notary Schemes）、側鏈/中繼（Sidechains/Relays）和哈希鎖定（Hash-Locking）。
03 細說三種跨鏈模式
1、公證人模式（Notary Schemes）
公證人模式是最簡單的模式，這時候的“中間人”同時也是“公證人”，並將成為可信第三方。
公證人不斷地進行數據收集，還進行交易確認和驗證。即假設A 和B 是不能進行互相信任的，那就引入A 和B 都能夠共同信任的第三方充當公證人作為中介。這樣的話，A 和B 就間接可以互相信任。
公證人模式又分為中心化/單簽名公證人機制，多重簽名公證人機制，分佈式簽名公證人機制。
2、側鏈/中繼（Sidechains/Relays）
中繼更為靈活，“中間人”僅僅充當數據收集者的角色，目標鏈收到發送鏈數據後由接收鏈自行驗證，完成交易確認的工作。自行驗證的方式依據系統結構不同而不同，例如BTC-Relay 依賴於SPV 證明，Cosmos 還依靠驗證節點簽名數量等。
如果在鏈A 和鏈B 之間存在第三方數據結構C，C 是A 和B 的中繼，如果C 本身也是區塊鏈結構，通常稱為Relay Chain。順便提一下，Cosmos 和Polkadot 都是運用中繼技術。
側鍊是以錨定某種原鏈上的代幣為基礎的新型區塊鏈。比如，以太坊可以成為比特幣的側鏈，比特幣作為以太坊的主鏈。但是主鏈不知道側鏈的存在，側鏈知道主鏈的存在，即側鏈能讀懂主鏈。BTCRelay 就是試圖允許以太坊的智能合約安全地驗證比特幣的交易，而不需要任何中間機構。
V 神並沒有嚴格區分Relay 和側鏈。不過從形式看，Relay 是一種方式，側鍊是一種結果。側鍊錶達的是兩條鏈之間的關係，並不是特指某種跨鏈技術或方案。
3、哈希鎖定（Hash-Locking）
閃電網絡的底層技術就是哈希鎖定，其基本原理如下：
A 和B 可以達成協議，協將鎖定A 的1BTC，在時刻T 到來之前（T 以未來的某個區塊鏈高度表述），如果B 能夠向A 出示一個適當的R，使得R 的哈希值等於事先約定的值H(R)，B 就能獲得這1BTC；如果直到時刻T 過去了，B 仍然未能提供一個正確的R，這BTC 將自動解凍並歸還A。這個過程產生隨機數和驗證隨機數的過程。
04 小結
通過跨鏈技術，區塊鏈能在不同公鏈之間自由通信，這給區塊鏈帶來了全新的期待。雖然目前跨鏈還存在許多技術難題，但假以時日，跨鏈技術一定會給區塊鏈的大規模應用帶來切實的幫助。
資料來源：hellobtc.com