TATE:技术视点 | 如何解决目前所有跨链方案面临的问题和挑战？

题记：区块链作为一种分布式账本技术，可以被应用在金融、健康医疗、供应链、资产管理等诸多领域，但是受吞吐量、网络孤立性、伸缩性等因素的制约，目前的区块链项目并不能很好的服务于商业应用。在区块链所面临的诸多问题中，网络孤立性阻碍了不同区块链之间的协同操作，极大程度的限制了区块链的发挥空间。

一、引言

在前面的技术视点文章中，我们详细介绍了本体跨链的六大模块的具体设计和实现，相信大家对本体跨链技术有了一个基本的了解。

韩国科学与信息通信技术部公布元宇宙生态核心伦理原则初稿:8月29日消息，韩国科学与信息通信技术部（MSIT）最近公布核心伦理原则的初稿，这些原则对于发展和参与元宇宙至关重要。MSIT提出，元宇宙参与者的三个价值观包括完整的自我认同、安全享受和可持续繁荣。

为了实践这三个价值观，该部提出参与元宇宙生态系统时的八项原则：真实性、自主性、互惠性、尊重隐私、公平性、数据保护、包容和责任。

MSIT计划听取相关部门、专家、行业和民间组织的意见，在今年年底前敲定草案，以便将这些原则应用于元宇宙的实际用例。（Forkast）[2022/8/29 12:55:26]

图|网络

这次我们主要介绍

目前所有的跨链方案所面临的问题和挑战，以及为了应对这些问题和挑战给出的进一步改进和优化方案。

声音 | 德国私人银行协会：基于DLT技术发行证券或将需要德国乃至欧洲相应调整监管政策:据Cointelegraph消息，德国私人银行协会（Bankenverband）在其官网发布文章称，预计基于分布式账本技术（DLT）证券的出现可能会产生对新监管政策的需求。如果使用新技术发行证券，则需要新的保管和结算流程，同时公司行为和证券交易也可能会发生变化。该文章进一步解释说，由于新技术将在业务流程中产生变化，“ 可能需要对德国乃至整个欧洲的民事和监管要求进行调整。”[2019/3/15]

二、

侧链作恶

跨链交互中涉及到的一个重要安全问题就是如何防止侧链验证人集体作恶，即

侧链作恶。

在Cosmos中侧链是自治的系统，侧链验证人的选举由侧链自己决定；而在Polkadot中，侧链验证人的管理由Polkadot主链决定。无论是自治的验证人选举还是统一的验证人选举，都会面临一个根本性的问题——

声音 | 张首晟：区块链技术，也会导致新的时代:斯坦福大学终身教授，丹华资本创始人张首晟认为，今天出现的区块链技术，也会导致新的时代。这个时代的革命强度可能是互联网革命的十倍、百倍。互联网时代只是信息交换的时代，而区块链时代有了价值的交换，我们可以产生数据的市场，每个人拥有自己的数据，然后在交换的过程中产生新的价值。[2018/7/5]

这些侧链验证人都不一定可靠。若跨链交互的中任意一种或多种资产实际价值大于验证人抵押的实际价值，验证人会有足够的动力去作恶。

例如：

某个dApp的开发者同时在主链和侧链上部署了智能合约，希望进行跨链的资产交互。当该dApp的用户将一部分资产转移到侧链后，如果这部分资产的实际价值大于侧链在主链上抵押资产的实际价值，那么恶意的侧链可以直接将这部分的资产转移到自己的名下，最终转移到主链上并在交易所卖掉了这部分的资产。

重庆打造工业互联网创新中心，支持区块链、物联网、5G等技术的研究应用:重庆市人民政府日前发布《重庆市深化“互联网＋先进制造业”发展工业互联网实施方案》,提出到2020年，建设工业互联网创新中心和工业互联网示范基地，形成3至5个具备国内竞争力的工业互联网平台，建成20个智能工厂和200个数字化车间等等，基本形成工业互联网生态。该方案还提出，支持新型网络互联、区块链、边缘计算、人工智能、物联网、5G等技术在工业互联网领域的研究应用；支持主导和参与国家、行业及地方标准体系研究。[2018/6/2]

当然，侧链验证人在主链抵押的保证金会赔付用户的部分损失。但是如果侧链验证人在主链上抵押资产的实际价值小于这部分用户资产的实际价值，恶意的侧链验证人会有动力采取集体作恶的方式来获益。

作恶方式

现有的跨链方案中大都采用

?MerkleTree?证明的方式，即侧链会在每一个区块中生成当前区块中所有交易产生状态的StateRoot，侧链验证人会对该StateRoot?进行签名。当有跨链交易发生时，通过验证该StateRoot即可验证跨链状态的合法性。

若侧链验证人发现用户跨链交互的资产实际价值大于这些验证人抵押资产的实际价值，那么侧链验证人可以基于当前区块伪造一个StateRoot，即无视当前区块的执行结果，强行构造一个对自己有利的StateRoot，从而窃取用户锁定在主链上的资产。

三、如何解决侧链作恶

我们可以设置一个

挑战期，在挑战期内可以分为如下几个步骤进行作恶举证：

(1)是否能提交作恶的区块；

(2)是否能提供作恶的交易的前一个状态；

(3)是否能提供作恶的智能合约；

(4)是否在对应虚拟机中运行生成的StatesRoot是否与当前区块的StateRoot一致。

验证人作恶是通过集体在当前区块构造虚假的StateRoot，但区块中的交易因为无法伪造用户签名并不能被改变。因此，针对验证人作恶的情况，我们提出一个解决该问题的设想。

在挑战期内，若发现某一笔交易作恶，可以通过作恶区块、作恶区块中的交易、作恶区块中交易的前一个状态、作恶智能合约去对应的虚拟机中运行结果，并比较运行产生的StateRoot与提交作恶区块中的StateRoot是否一致，从而验证该StateRoot是否合法。

图|网络

同时，不管是否有跨链交易的发生，Relayer都会实时监听侧链的情况，若监听到当前区块头的StateRoot与实际运行StateRoot的不符，可立即提交该证明到主链中，举证侧链的恶意行为，并获得侧链验证人抵押在主链中相应的激励。

可以看到，目前该方案也存在进一步优化的空间。其验证过程稍显复杂，特别是对于异构链而言；另外，挑战期的存在对用户也不是足够的友好。因此，本体会在该方案的基础上继续研究其它更可行、更高效的解决方案。

四、后记

在这一系列关于跨链的技术视点文章中，我们给大家带来了关于跨链设计的相关具体细节。目前，本体提供了详细的跨链使用教程和多链开发手册，希望广大技术爱好者来体验本体跨链测试网络。

多链开发手册

https://github.com/siovanus/documentation/blob/master/multichain/Testnet_Dev_Manual.md

跨链使用教程：

https://github.com/siovanus/documentation/blob/master/multichain/Tutorial_Case.md

来源：本体

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