SyncChains：比特币侧链的演变

内容赞助者IOV实验室

比特币侧链有其故事。实施新技术的过程很漫长：从最初提出想法到通过白皮书中提案的形式化，然后到提案的开发，实施和演变，更不用说相同的不同变体技术可以拥有。

历史上有许多细节可以帮助我们更好地了解这些解决方案的当前状态以及将来可能会发生的变化。

侧链是什么，它有什么用？

侧链或侧链是一种与基础链（例如比特币）并行且独立的协议一起工作的区块链，但允许在两个链之间进行代币转移，而不会损害基础链的安全性。

所以侧链可以增强比特币的功能，但是如果在侧链代码中利用了漏洞，则只会影响侧链本身，而不会影响比特币。反之亦然。

因此，侧链是在测试网的实验空间之外以生产性方式实施和测试创新的工具，无需在基础链中以共识方式讨论和接受这些创新，而且还可以保护其完整性。

在主要侧链可以拥有的应用程序着重介绍了比比特币本机复杂的智能合约的创建（允许发行证券或公用事业代币以及其他分散式金融工具）；通过锚定BTC价格的代币来提高交易的可扩展性和速度;进行保密交易以增强在线隐私；与交易所之间的互联互通，从而提高了交易所的效率，并减少了对托管第三方的信任的需求；其中。

比特币侧链的史前史

就像这些开源社区中发生的许多事情一样，很难确定何时或由谁提出一个粗糙的想法，然后再由其他人研究成技术论文。

总而言之，得益于论坛上的对话，尤其是在BitcoinTalk上的对话，您可以确定该术语几乎与比特币和甚至他自己的中本聪辐条侧链在2010年12月。

考虑到比特币的域名系统（当时称为BitDNS，后来成为第一个山寨币Namecoin），Satoshi预计了联合挖矿的概念，它在侧链中以RSK的形式出现：

“我认为BitDNS可能是一个完全独立的网络和独立的区块链，并且仍然与比特币共享CPU功能。唯一的重叠是矿工可以同时搜索两个网络的工作证明。网络不需要任何协调。矿工将同时订阅两个网络。他们将扫描SHA，以便如果找到正确的SHA，则可以同时解决两个（难题）。如果解决方案的难度较小，则解决方案可能仅对链条公平。

同样，中本聪认为，为什么最好有多个平行链受一个基本链的处理能力保护，而不是多个独立链：

网络可以共享并增加彼此的总CPU功率，而不是分散在一起。这可以解决有关是否存在多个网络的问题，如果可用的CPU功率集中在一个网络中，则它们可能会危害其他网络。相反，如果世界上所有网络共享CPU功率的总和，它们将提高整体实力。通过进入现成的矿工基地，这将使小型网络更容易启动。”

响应Satoshi的这些评论，用户纳米管-2010年第一个比特币OTC市场的创建者-首先写了“侧链”一词，询问“采矿者将bitDNS（和任何其他侧链）包括在其采矿活动中的动机是什么”。中本聪回答说：“动机是从同一工作的其他侧链获得报酬”；对于BitDNS示例，请接收域名。

正如我们今天所知，中本聪所说的似乎与联合采矿或合并采矿相比，与侧链更相关。这是因为没有提到双向或双向挂钩系统，该系统允许将资金锁定在基础链中，以便使用侧链中的代币表示形式，并有可能再次解锁代币。在燃烧侧链令牌后，在基础链上。

这是为什么Counterparty之类的网络尽管利用了比特币的哈希率，但仍允许开发不可替代的令牌（例如稀有的pepe），甚至由于集成了虚拟机的dApp而使dApps运行的原因之一以太坊，它们不是真正的侧链，因为不允许从基链发送到侧链的硬币稍后再返回基链。

但是，侧链名称将在以后的调查中持续存在。在2011年，像前比特币核心贡献者Mike Hearn这样的开发人员深入研究了独立网络利用相同散列功能并能够解锁使用过的BTC的想法。

2013年，Chomaway的CTO Alex Mizrahi以他的笔名killerstorm广为人知，他在2012年由Peter Todd提出了一个时间戳提案，提出了在联合开采和侧链之间进行区分的建议。

该提案导致的问题之一是，比特币的重组将立即触发侧链的重组。从这个意义上说，米兹拉希（Mizrahi）确定，与联合采矿而不是时间戳结合使用的链条更加独立。

最后，侧链名称继续用于描述独立于基础链的侧链，无论它们是否适用于联合开采（如RSK）或不适用（如Liquid）。

侧链白皮书

随着有关比特币可扩展性问题的辩论开始加剧，并针对替代增加区块大小的提议而寻求替代方案，对侧链的研究在2013年末和2014年初得到了进一步发展。

这些可扩展性建议之一是侧链。但是当这些改变了引入了两向或两向插塞的想法这将使链之间的互操作性成为可能。该提案由HashCash创造者和Blockstream创始人Adam Back于2013年10月在比特币开发者邮件列表中提出，并参考了开发者Gregory Maxwell发表的先前研究。

据说可以在两种货币之间自由地自动进行链间自动交换，而无需支付多于交易费的费用，也无需进行价格协商，这就是双向挂钩。

双向销不限制侧链发行自己的令牌。它也不排除这种可能性，即该令牌在基础链中带有抵押，也可以在侧链保持互操作性的其他链中表示，而不会改变基础链的供应。它的作用是，一旦对等令牌的侧链表示形式被烧毁，就可以将其解锁以赎回回到基础链中。

返回，返回已经提倡侧链互操作性的未来会是什么样：

“您可以有多个在比特币级别竞争的侧链。也许是针对小额付款优化的一种。您可以将比特币移至小额支付侧链，然后再移回比特币，再将其发送至智能合约侧链。”

杰夫·加兹克（Jeff Garzik），格雷戈里·麦克斯韦（Gregory Maxwell），安德鲁·珀尔斯特拉（Andrew Poelstra）的回应和评论证明了有关该提案的讨论在2014年的大部分时间进行。甚至是在被Blockstream收购之前在GreenAddress开发软件的Greg Sanders，恰恰是该公司的侧链工程师Liquid的人，也撰写了有关侧链和树链的文章（最后一个建议主要由Peter Todd制定）。

终于在2014年10月，这些想法被正式确定并发布在侧链白皮书。该论文的作者主要是邮件列表讨论的参与者，以及Blockstream开发人员（Adam Back，Pieter Wuille，Matt Corallo，Luke Dashjr，Mark Friedenbach，Andrew Poelstra，JorgeTimón，Andrew Miller和Gregory Maxwell ）。

侧链实施

从白皮书的发布到第一个侧链的有效发布，已经过去了将近三年。在关于比特币开发者邮件列表的后续讨论之后，在没有可信第三方的情况下注意到侧链模型中的安全风险在白皮书中公开。

最初的建议基于用于双向销的简化付款验证（SPV）系统。 SPV以其在托管比特币钱包中的使用而闻名，该钱包不需要用户运行自己的节点并自行验证是否符合链条规则。

基于SPV的设计背后的博弈论几乎没有动机来避免攻击。根据Poelstra的说法，他们意识到“您在侧链上拥有的资金越多，对某人进行区块链重组的动机就越大”

因此，从没有受信任的第三方的侧链的原始想法开始，Blockstream转向了基于联邦的系统。因此，Blockstream于2017年5月率先推出beta版侧链。随后是2018年1月RSK生产的结果，后者选择了混合系统以减少信任需求。该混合程序将联合身份验证与使用组合挖掘的SPV测试系统混合在一起。总之，两个侧链都计划减少对未来更新的信任需求。

尽管这两个侧链的架构和目的均符合侧链的基本假设（链间令牌传输中的双向性和原子性;令牌所有者的自主性;两条链运作的独立性） ）。

每个网络的特殊性都是开发它们时要考虑的重点产品：交易者和市场中的流动性以及分散式应用程序，开发人员和用户中的RSK。

Liquid是旨在为交易所提供共享流动性的平台。它着重于协议的简单性，安全性和保密性。 RSK是侧重于dApp和分散式金融（DeFi）的侧链。因此，RSK的目的是解决更广泛的用例集，而Liquid则专注于在一种情况下保持高效。

以上是参考其目标。现在，它们的体系结构有何不同？

液体的

与RSK一样，Liquid维护以1：1奇偶校验表示的BTC，Liquid比特币或L-BTC的本机令牌。两向挂钩系统与RSK相似，因为在Liquid中循环的L-BTC等同于比特币网络中阻塞的BTC；没有创造新的货币。

为了将BTC转换为L-BTC，基础链中的交易必须至少达到102个确认，以确保在基础链中进行区块重组时确保侧链的偿付能力。

还有一个联邦，主要由交流组成，它负责运行确保被冻结资金安全的节点。但是，在共识级别上，与使用PoW的RSK不同，在Liquid，是联邦官员来管理它。

负责这两种功能的联合会分为两种类型的官员：区块签名者，负责在侧链上签署交易区块；和看守员，负责验证基础链和侧链之间的交换。这项工作是通过运行同时运行比特币和Liquid节点的服务器以及用于链交互的专用软件来完成的，该软件处理签署交易的加密密钥。

因此，与多个签名者是动态且开放的比特币相比，具有在多个签名契约中进行交互的前缀数量的签名节点可以确保更高的交易确认速度。如果其中一个密钥的安全性受到损害，则由于备份了其余节点之间分配的信息，因此系统不会处于危险之中。

Liquid是根据Elements代码开发的，Elements代码是由Blockstream为建立与侧链兼容的区块链。

得益于Elements的功能，可以出于各种目的在Liquid上发行自定义资产，例如股票，公用事业或可收集令牌。恰好利用这种可能性，建立了用于发行证券代币的Liquid Securities平台，并部署了Liquid Swaps工具，该工具允许在侧链上运行的代币之间执行原子交换。

Liquid最强的特性之一是它的机密交易的本机支持（CT）L-BTC和已发行资产。这也是Blockstream开发的一项技术，它将交易量从网络中其他人员的视线中隐藏起来，但参与交易的人员除外，尽管出发和到达地址仍然可见，因此需要流量分析。

De Liquid还强调了与Lightning Network进行实验性集成，以及Blockstream的卫星消息传递API。这样，通过适当的配置和运行的比特币节点，用户可以在L-BTC中进行小额支付并通过卫星发送消息，而无需依赖Internet。

目前，只有来自Blockstream的Green和Liquid Core钱包才提供与Liquid网络交互的支持。

RSK

由IOV Labs推动的RSK项目将自己定义为“比特币智能合约平台”。它是一条侧链，结合了比特币共识协议的鲁棒性和安全性以及以太坊完整的Virtual Turing Machine的灵活性，其中RSK Virtual Machine（RVM）是其中的一个分支。

自成立以来，RSK的重点是发掘潜在的智能合约和去中心化应用程序到比特币网络。他们通过使用相同的以太坊编程语言，Solidity和标准的Web3库来做到这一点，这使RSK以太坊兼容，并允许开发人员与其智能合约和工具进行交互。

RSK将智能比特币（RBTC）锚定为1：1，价格为BTC及其供应量，这意味着RSK只能有2100万个RBTC，只有当BTC被阻止在多签名钱包中时才创建。比特币网络。 RBTC用于支付在RSK网络中执行交易所需的天然气，也可以用作分散财务（DeFi）应用程序中的抵押品。

在RSK中，共识是通过所谓的“合并挖掘”达成的，该合并挖掘基于VPS系统，该系统使用基链块头连接侧链。因此，由于两个链使用相同的共识算法SHA256，矿工可以使用相同的计算能力来验证比特币和RSK中的交易，而无需诉诸额外费用。由于矿工从RSK交易中支付了80％的天然气，这提高了采矿的利润率。

RSK白皮书指出，如果比特币具有本地完整的Turing智能合约，则RSK的双向销可能不受第三方的限制。但是，由于没有必要的操作代码，因此需要RSK联合会的参与才能确保阻止加密货币。

因此，释放被冻结的资金需要联邦15名成员中的大多数签字。这并不意味着人为干预。该过程通过硬件安全模块（HSM）中运行的每个成员的节点的软件以自动化的方式执行。

同样，修改联合身份验证成员的过程是自动的，每个成员都可以接受或拒绝更改。该过程通过智能合约执行，因此对公众开放。 RSK社区已建议使用驱动链模型，该模型允许矿工参与销钉固定（peg），从而减少对联合会的需求。RSK正在努力向混合模型迁移。

与比特币相比，RSK可以将确认率提高到平均每秒多达25笔交易。另外，Lumino是一种类似于Lightning Network的支付渠道系统，是从RSK开发的，它允许发行由BTC支持的支票和在RSK上运行的令牌，而无需进行确认。

关于交易的隐私，RSK可以通过第三方开发的用户级合同通过集成来提供几乎任何方案。现有的一些例子是Zether，Mobius和AZTEC。通过使用类似于RSK上的zCash的协议，甚至有可能实现尽可能广泛的匿名性。

RSK当前功能中的应用是RSK域名服务（RNS），该服务将比特币钱包的公共地址从字母数字序列转换为人类可读的地址。另一方面，与DeFI链接的产品生态系统已经在其网络上启动，以利用比特币的波动性，同时发行以美元价格为基础并以比特币为抵押的稳定币：Money on Chain。 RSK在区块链技术上有各种用例。

RSK网络可通过MyCrypto，MyEtherWallet，Cobo，Edge，Portis，MelloWallet，Ledger，Trezor等钱包进行导航。

同步链

总而言之，这种侧链的设计仍然是完美的。 RSK的研究团队已经注意到了可以使其平台更高效，更安全的改进元素，并且自2016年以来开始概述当前的比特币侧链方法中的缺陷。这项调查最终导致RSK可以迁移到的新侧链建议：SyncChain。

SyncChain支持更快的链间令牌进入和退出，而不会牺牲针对双花攻击的安全性。传入连接从16小时减少到仅30分钟，而传出连接从16小时减少到1.6小时。通过记住现有的侧链需要数百个区块提交来理解这种改进的重要性。

尽管SyncChain可以有不同的变体，但是有此架构的三个基本组件：推迟双重陪产；连接交易的链接；和coinbase锚。

通话延期双亲提出侧链块必须同时指定侧链父代和父代父代的想法。侧链中的块处理之前的继承状态对应于两个父对象都已处理后的状态，并且一个父对象的反转会导致侧链的子块反转。但是，通过推迟侧链块和基础链块之间的链接，必须先还原主链中更多的块，然后才能还原侧链中的块。

为了以这种方式进行区别，SyncChains需要一种特殊的共识算法，称为“检查点选择算法”，该算法根据主链上的决定在主链中选择一个检查点并确认其是否正确验证。阻止时间戳。

的连接器交易链接指所有入站或入站事务与出站或出站事务之间的连接。这样做是为了减少进入或离开侧链时双重消费的攻击面。

对于SyncChain，要将令牌从RSK传输到比特币，将在RSK中创建一个称为传出连接器请求的交易，该交易将RBTC传输到链间桥的智能合约。在RSK中进行一定数量的块提交后，网桥会创建一个出站交易模板，该模板包含占位符，供联邦官员插入其签名。

然后桥要求联邦官员签字。此事件称为退出请求。输出事务必须包含一个特殊的数据输出，该输出包括一个OP_RETURN，块A的块哈希和A的块号。我们从侧链检查点调用此数据加载访问。侧链控制点与主链控制点一起产生相互的控制点参考。

一旦为外向交易收集了大多数功能签名，交易即被传输，并有望很快被包含在比特币区块链中。

最后，关于硬币座锚将交易锚定到特定区块的最简单方法是向比特币协议添加新的操作码。但是，无需添加此操作码（此操作码可能会损害硬币的可替代性），就可以通过在输出事务块之间的出站连接器事务中使用币库事务的输出来实现锚定。如果回滚该块，则出站事务将无效。

结论

SyncChain是侧链的最新提议之一，可以说，它代表了这一短链历史中的最新阶段。

我们已经看到，从一个想法的萌芽到其在技术表中的表达以及最终到实施的过程，需要花费多长时间。同样很清楚，部署网络时的故事还没有结束，但是为了提高效率和安全性，人们正在不断对其进行调查。

使用SyncChain也不例外。好啊RSK计划将其迁移到该提案，他们仍然可以感知到一些挑战。尽管SyncChain相对于SPV侧链具有许多优势，但现在说RSK何时以及如何过渡到SyncChain还为时过早。有好处，但在迁移中也有风险。编码，测试，模拟和安全审核必须验证每个设计决策。

最初的提议可能会随着调查的进行而修改，就像Blockstream提出其侧链白皮书时一样，直到他们成功实施为止。

一旦研究和开发阶段完成，讨论将开始收到社区有关移民的评论。 RSK估计这将在2021年发生。

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原文链接：https://www.criptonoticias.com/tecnologia/syncchains-evolucion-sidechains-bitcoin/

原文作者：globalcryptopress

编译者/作者：wanbizu AI

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