来源：Bein Crypto
作者：Ray Chen
编译：Techub News-Morffi
摘要
近年来，在提高安全性、透明度和自主性等承诺的推动下，全球出现了向去中心化的重大转变。区块链技术和去中心化应用程序（DApp）走在了趋势的前沿，为各行各业引入了新的应用。跨链 DApp 是传统 DApp 的前沿发展，正在成为克服单链平台局限性的强大解决方案。本文介绍了跨链和互操作性的重要性。
目录
跨链是什么意思？
跨链DApp（去中心化应用程序）顾名思义，可以在多个互连的区块链网络上运行。与依赖单个区块链的传统DApp不同，跨链DApp利用多个链的能力，解决可扩展性、互操作性和专业化等挑战。
传统上，区块链网络受到所谓的区块链三难困境的限制(现有区块链的局限性：可扩展性、安全性和去中心化)，该概念是以太坊联合创始人Vitalik Buterin提出的。
区块链三难困境表明开发者必须在去中心化、安全性和可扩展性这三个核心区块链要素中选择其中两个。因此，许多不同的链应运而生，每个链都有各自的优缺点。下表中总结了常见的链类型。
跨链 DApp 与多链 DApp 明显不同，多链 DApp 类似于在多个区块链上运行的智能合约。目前而言，大多数DeFi应用程序，例如 Uniswap、Curve等，仍然在这种设置中运行，它们部署在每个单独的区块链上。链之间没有数据、消息或交易发生。
多链和跨链DAPP：Kaleido
为什么跨链很重要？
解决区块链三难困境
单链 DApp 面临的最紧迫的挑战之一是可扩展性。随着这些应用程序的普及，区块链网络的拥堵问题变得越来越严重。跨链 DApp 通过跨多个链分配交易和计算来解决这个问题，从而减轻任何单个网络的压力。
例如，将第 2 层与第 1 层相结合可以解决去中心化、安全性和可扩展性等许多问题。大批量交易可以在第 2 层链上完成，从而最大限度地减少或消除 Gas 费用，而小批量、高价值交易可以在第 1 层链上完成以确保安全。
这种类型的跨链设置的一个常见应用是Web3 游戏，其中许多游戏内 NFT 和交易在第 2 层处理，而高价值 NFT 或要在市场上出售的 NFT 在第 1 层处理。
互操作性
区块链网络的互操作性是跨链 DApp 的另一个重要应用，也是行业内的长期目标。想象一下，如果互联网的工作方式是网络浏览器只能连接到某些网站子网站。例如，Chrome仅连接“.org”网站，Safari仅连接“.com”网站，Firefox仅连接“.edu”网站等。这将带来非常碎片化的体验。
区块链互操作性统一区块链技术使不同的区块链网络能够交流和共享数据、资产和服务，而无需考虑它们各自的协议和结构。这种无缝互动为跨链交易、去中心化应用和高效的价值交换开辟了新的可能性，就像统一的浏览器可以让人们在互联网的各个角落轻松浏览一样。
跨链 DApp 的应用和现实示例
去中心化金融（DeFi）
跨链方法为DeFi领域带来了巨大的潜力。跨链 DApp 可以为用户提供跨不同区块链的各种金融服务，同时保持区块链技术提供的流动性和安全性。这将开启 DeFi 领域的新创新水平，并扩大全球受众对金融工具的可及性。
一个著名的例子是1inch等 DeFi 聚合器，它连接到以太坊、Avalanche、Polygon 等多个区块链。该 DApp 为用户提供了广泛的 DeFi 协议，如借贷、流动性挖矿和去中心化交易所。用户可以跨链无缝转移资产，以利用更高的收益、更低的GAS或每个区块链的特定功能。
资产代币化
随着现实世界资产的代币化，资产代币化已成为过去几年的一个趋势概念。这可以是任何东西，包括房地产、大宗商品、股票、债券、艺术品等。因此，许多不同的链将作为特定应用的结算层出现。例如，一家银行可能使用链 A 进行资产代币化案例，房地产平台可能使用链 B 等。由于链基础设施不同，这些体验可能会变得零散。然而，跨链兼容性将带来更大的流动性、用户访问权限和增强的用户体验。这样，在A链上结算的资金就可以很容易地在B链上使用，以此类推。
数字货币
基于上述应用，稳定币或中央银行数字货币（CBDC）形式的数字货币代表了数字金融领域的创新发展。
CBDC 是一国中央银行发行的官方货币的数字表示。与此同时，稳定币是通常与法定货币或商品等稳定资产挂钩的数字代币。
这些数字资产的跨链兼容性对于其实用性和广泛采用至关重要。不同区块链网络之间的互操作性可实现无缝且高效的交易，使 CBDC 和稳定币能够跨越各种金融生态系统。这种跨链兼容性促进了国际贸易、汇款和金融包容性，因为这些数字资产可以与更广泛的金融平台和应用程序进行交互。
游戏业
跨链 DApp 可以通过实现跨平台物品交易、增强的游戏体验和游戏内资产的真正所有权来彻底改变游戏行业。玩家可以享受不同游戏和平台之间的无缝过渡，同时保留虚拟物品的所有权，从而将玩家参与度和价值保留提升到新的水平。
协作游戏生态系统也具有潜力。例如，设想一个游戏场景，您必须通过参与不同的游戏才能获得独特的物品。你可能会发现，要在游戏 A 中制作一把剑，你必须获得在游戏 B 中只能访问的特定材料。或者，可能存在只能通过拥有来自其他游戏的 NFT 才能解锁的专有内容。这开辟了开发者和玩家都可以深入研究的创新游戏概念领域。
游戏中区块链互操作性的一个例子是《Mini Royale: Nations by Faraway Games》和《Ready Player Me》之间的合作。在不同的区块链和游戏后端上操作，玩家现在可以创建或导入他们现有的《Ready Player Me》角色到Mini Royale中。这让《Ready Player Me》的用户可以为他们的角色提供实用功能，他们可以用阿迪达斯、新百伦和汤米·希尔费格等品牌的服装和道具来装饰自己的角色。这些角色不仅具有美感，现在还可以用于实际游戏中，从而增加了两款游戏的个性化和收益。
供应链管理
在供应链管理中，跨链 DApp 可以提高透明度和可追溯性。通过利用多个区块链，这些应用程序可以跟踪产品从原产地到最终目的地的过程，确保真实性并降低欺诈风险。这种程度的透明度可能会重塑问责制和来源至关重要的行业。
考虑一家食品公司使用一个跨链 DApp 来跟踪产品从农场到餐桌的旅程。DApp 可以使用区块链来记录每个阶段的信息，包括产地、运输和质量检查。这确保了产品历史的准确、防篡改记录，使企业和消费者都受益。
跨链DAPP挑战与思考
跨链DApp必须考虑很多挑战。这些包括：
1. 复杂性
与单链甚至多链 DApp 相比，跨链 DApp 的构建和维护明显更加复杂。跨链 DApp 可能会跨多个链共享数据、消息等，这意味着开发人员必须应对跨不同链的状态维护问题。一条链上的活动会影响 DApp 运行的任何其他链的状态。
此外，开发人员还必须管理跨链的不同智能合约。测试、调试和部署过程变得非常复杂，因为开发人员需要考虑各种网络条件、延迟问题以及互连区块链之间潜在的不一致问题。
2. 安全性
由于攻击面扩大，安全性成为跨链 DApp 的首要关注点。与多个区块链的交互使 DApp 面临各种漏洞。不同链之间安全协议的差异可能会导致危害整个跨链生态系统的漏洞。由于许多最大的跨链 DApp 都是持有大量资金的桥梁，因此它们已被以各种方式利用。跨链桥被黑客攻击的著名例子包括 Ronin Bridge、Wormhole 和 Nomad 黑客攻击，每一次都造成了数亿美元的损失。
3. 用户体验
流畅的用户体验对于跨链 DApp 的采用至关重要。无论底层区块链是什么，用户都期待直观的交互。吞吐速度、可靠性和一致性对于促进用户信任和参与至关重要。如果交易失败、耗时过长或导致重复支出等错误，那么信任和用户就会受到削弱。
推出跨链DApp
现在我们了解了跨链 DApp 的好处、应用和挑战，那么我们如何使用它们呢？
有很多工具和框架可以使 DApp 跨链。热门项目包括Cosmos、Polkadot、Hyperledger FireFly 等。让我们以后者为例进行研究。
Hyperledger FireFly 由Kaleido开发，是当今许多企业使用的工具。FireFly 堆栈由 Hyperledger 基金会贡献，该基金会是 Linux 基金会的一部分，专注于开源区块链工具。FireFly 超级节点可以连接到任何公共或私有的区块链生态系统。当链连接时，FireFly 超级节点可以调用自定义智能合约，与代币交互并监控交易。将其视为大脑或数据编排层。单个 FireFly 超级节点可以连接到多个链，并通过促进交易、数据和消息传递来创建跨链网络。
所有这一切的工作方式是利用事件驱动模型。这样，无论数据是在链上还是链下，数据都可以通过正确的排序、重试和幂等性在 DApp 和链之间可靠地传输。
FireFly 超级账本：Kaleido
举个例子，Hyperledger FireFly 可以充当链之间的可信桥梁，无论是两条私链、两条公链、还是一条私链和公链之间。用户必须向 FireFly 传授他们想要连接的链，并为每个链设置一个包含相应 RPC URL 和链 ID 的“命名空间”。
然后，指定要传输的内容并使用 FireFly 的内置桥接 REST API 来启动桥接过程。FireFly 监听两条链上的事件并处理传输过程，确保正确促进代币铸造和销毁。下图显示了其工作原理。
FireFly 桥接过程如何工作：Kaleido
许多区块链工具促进跨链通信
除了 Hyperledger Firefly 之外，一定要看看Cosmos 和 Polkadot，因为它们还因其强大的生态系统和支持跨链通信的独特方法而脱颖而出。
Cosmos 采用模块化框架，使区块链能够通过区块链间通信（IBC）协议在其生态系统内进行交互。它被设计成一个独立的并行区块链网络，每个区块链都由经典的 BFT 共识算法（如 Tendermint）驱动。Cosmos 将自己定位为 "区块链互联网"，其 Cosmos SDK 允许开发人员构建可互操作的区块链，在实现代币转移和数据共享的同时维护主权。
另一方面，Polkadot 提供了一个异构多链交换框架，可以跨链传输任何类型的数据或资产，而不仅仅是代币。通过连接到中央中继链，Polkadot 的 parachains 可以独立运行，但也可以与其他 parachains 通信并共享安全性，从而形成一个可扩展的多链架构。Polkadot的开发框架Substrate简化了创建具有内在互操作性的定制区块链的过程。Polkadot 独特的共享安全模型允许建立一个动态的生态系统，在这个生态系统中，各种区块链可以升级并通过共享安全和互操作性进行通信。
未来是跨链的
本文中讨论的区块链开发工具的选择必将推动跨链应用程序的开发更接近大规模采用。区块链互操作性为跨链交易、去中心化应用程序和高效价值交换开辟了新的可能性，就像统一的浏览器如何在互联网的不同领域轻松浏览一样。随着 Web3 的发展和交织，期望看到区块链和基于其构建的所有技术之间的良好连接和无缝交互。
关于作者
Ray是 Kaleido 的产品经理，在科技行业拥有各种产品管理和用户体验角色的经验。他拥有密歇根大学机械工程学士学位、西北大学设计硕士学位以及伊利诺伊大学香槟分校 MBA 学位。
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