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

雍和比特币 作为一个社区集体，往往对链下协议作为扩展网络的方法感到无比振奋。它答应大多数买卖从第1层区块链转移至链外体系，然后脱节第1层区块链上的高网络费用和推迟问题。可是，什么是网桥（Bridges）？在本文，我将评论一切链下协议的根本知识。一个经常被疏忽但对评价资金安全性至关重要的根本组成部分：网桥担任将财物保存在第1层区块链上，一起，相同的财物在另一（和外部）服务上发布。它界说了谁来保管资金，以及在解锁财物之前有必要满意的条件。简而言之，每逢像以太坊这样的第1层区块链衔接就任何其他体系时，都会运用一个网桥。一切网桥都会触发以下功用：

• 存款（或称为入金）。用户能够将资金存入网桥，另一个体系将发行财物的某种表现形式。
• 帐户余额更新。告诉网桥有关新帐户余额的信息，这可用于辅佐取款进程。
• 取款（或称为出金）。用户能够依据其在另一体系上的余额从网桥中取出财物，已发行的代币一起在另一体系上被毁掉。

最常见的桥接类（人们在运用却很少意识到的）是单一安排：大多数加密钱银买卖所（不是悉数）供给的是与服务相连的单一安排网桥。假如咱们仅考虑网桥而不是其他任何东西，那么咱们能够称加密钱银买卖所是链下协议。用户能够将资金承认到服务中，买卖时避免了网络费用和推迟，并终究将其资金提取至第一层区块链。除了单一安排网桥外，还有两种其他类的网桥依托一组保管方：

• 多安排网桥，固定数量的一组独立安排（N中的K个）具有被承认资金的保管权。
• 加密经济学网桥，安排是可改变的、数量由财物权重决议，行使对资金的保管权。

一个要害点是，第1层区块链上的一切三个网桥都无法验证来自另一个体系的账户余额是否正确（或许另一个体系中的负债是否超过了网桥中的财物），是否一切提款都依照另一个体系进行处理由保管方承认，他们终究决议资金是否能够被开释以及谁应该接纳。侧链和网桥是独立的到目前为止，咱们评论了用于登陆比如加密买卖所保管服务的网桥。网桥越来越盛行的用例是将一个区块链衔接到另一个区块链（这便是术语“侧链”的来源）。有一些场景下的网桥用例：

• WBTC：将BTC解锁到以太坊的单一安排网桥。
• 活动网络或RSK：一个多安排网桥，具有硬件安全模块（HSM）的各方联盟从BTC承认/解锁资金到另一个区块链。
• Polygon桥：加密经济学网桥，其间承认在桥梁中的2/3 + 1权益会定时就Polygon上一切用户的账户余额达成协议，用户能够运用此协议在以太坊上提取资金（实际上，Polygon终究是由小的多签合同操控的，可是在这里咱们着眼于其长时刻方针）。
• Rainbow网桥：加密经济学网桥，网桥合同是能够验证其他区块链发展的轻客户端。它不查看另一个区块链的有用性，资金的安全性终究取决于另一个区块链的继续发展（经过加密经济学来保证）。

至关重要的是，每个网桥都有自己的安全模，而且独立于区块链网络。咱们能够举一个简略的事例–WBTC来进一步论述：BitGo Trust保管着承认在比特币中的资金，他们担任在以太坊上发行相同数量的WBTC。以太坊上的智能合约会盯梢WBTC一切转账的账户余额。BitGo被信赖的是，它盯梢并恪守智能合约中记载的帐户余额。WBTC示例中有以下几个方面需求考虑。

• 单一保管方。WBTC网桥依托于单个保管方来保证其完好性。他们能够在以太坊上发行比承认比特币更多的WBTC，而且他们能够决议不完成任何WBTC到比特币的兑换行为。
• 独立的安全模。以太坊具有自己的独立于比特币的安全模，网桥具有自己的安全模，该模又独立于两个区块链网络。
• 以太坊在这个比如里充任一个侧链，买卖已从比特币移到以太坊区块链上。

这三种网桥类的共同点是它们不查看侧链的完好性，而且假如保管方（或侧链）脱机，没有主动触发的应急计划来维护资金。他们仅仅根据本身的安全模运转，而不是网桥所在的第1层区块链。那第2层协议呢？第2层可扩展性的承诺是将买卖吞吐量从第1层区块链移至另一个链下体系，这时咱们需求网桥来保存在其他体系上发行的资金。可是，与本文评论的一切其他桥接类不同，第2层协议致力于以与1层区块链相同的安全性来维护资金，而且它不能依托一组保管方（或其他链下体系）维护资金。它需求一种新的网桥：第2层网桥（桥接器）。第1层区块链具有资金的保管权，桥接器有必要确保第2层协议没有被损坏。在最糟糕的状况下，网桥将主动为第二层协议赋能，直到一切资金都能够提取。第2层网桥是一切网桥中功用最强壮的。它不依托一组保管方来维护资金。取而代之的是，在开释资金之前，有必要让网桥确保脱链体系完好且运转杰出。假如出于某种原因，网桥承认脱链体系遭到要挟，则该网桥能够直接疏忽另一个网络。几家公司正在专心于第2层桥接，并从根本上构建全新的区块链网络。这便是第二层协议如此令人振奋的原因，新式公司花了几年时刻才提出处理方案。第2层协议商场的竞赛首要会集在怎么布置和完成安全的第2层桥接器（而纷歧定是怎么布置其他区块链网络）。这是进一步评论技能问题和界说的好机会。咱们前面提到过，有必要确保第二层协议没有被损坏，被损坏的状况能够分为四种：

• 数据可用性。网桥怎么承认另一个区块链网络的一切数据都是揭露可用的，以便用户能够独登时从头核算第2层数据库？
• 状况转化的完好性。怎么使网桥承认第二层网络的一切状况转化都格局正确且有用？
• 提款的完好性。假如第二层网络遭到要挟，该网桥怎么保证一切合法用户的资金都能被提取？
• 协议活跃度。桥接器怎么保证在第2层协议中止或脱机时仍能够履行买卖？

有必要处理以上问题，一起桥接合同比链下体系具有明显更少的核算资源，不然，它不是可扩展处理方案。处理以上问题能够使咱们陷入困境。这是链上应战、诈骗证明、有用性证明、将买卖数据发布到第1层区块链（Rollups）和链外的杂乱国际。虽然本文没有要点介绍处理方案，但咱们着重一切处理方案都不相同。一些行将布置的第2层协议将无法满意上述安全方针。由于短少第2层网桥，因而不能说它们是第2层协议。四个网桥都没有“错”正如咱们在整篇文章中所看到的，有四品种的桥，它们答应将资金承认在一个区块链中，并答应资金在另一个链外体系（很可能是另一个区块链）中表明。保管桥。前三个网桥重视的是哪一组保管方操控了承认资金。保管方的作用是在答应从桥中撤出任何财物之前验证脱链体系是否正确。假定条件是链外体系的完好性是客户端的问题，而且保管方有满足的核算资源来处理它。虽然能够减轻保管方的权重并引进加密经济鼓舞措施以鼓舞保管方遵从协议，但桥接协议无法彻底束缚保管方。曾经有几个丢掉用户资金（例如MtGo）的事例，这是由于网桥的完好性终究取决于人类的信赖。第2层网桥。该网桥替代了保管方的人物，他们担任保管资金并查看链下体系的完好性。问题的中心是，有必要坚信链下体系不会遭到危害，可是它缺少独立查看每笔买卖的核算资源（不然，它不是可扩展性处理方案）。除了带来更高的技能应战外，它也不是免费的。要让第1层区块链承认链下体系确实结构合理且是完好的–需求继续的财政本钱。 可是，网桥终究具有资金保管权，而不是链下体系运营商。整体而言，关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扩展到链下体系，尚无结论。 就像日子中的一切事物相同，我猜测一切四个网桥都将保存下来，由于它们关于用户选用至关重要。我仅有的主张是要当心考虑您喜爱的协议所运用的网桥类，才干更好地了解您的资金怎么免受不良行为的影响。作者：Infura 内部教授 Patrick McCorry