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5.2　侧链技术 - 数据结构 - 机器学习

1410 人阅读 | 时间：2021年01月15日 01:05
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5.2　侧链技术

1185 人参与  2018年08月25日 17:16  分类 : 区块链精品文章  评论

在了解侧链技术之前，我们先看如下的对话。

Alice：我有两个不同的数字货币钱包：比特币和以太币，我可以将比特币从比特币钱包地址转到以太币钱包地址吗？

Bob：一般情况下当然不可以啦，比特币和以太币是两个完全不同技术和构架的区块链，它们的价值不能直接转换。

Alice：那有什么办法可以做到两个不同的区块链数字货币之间直接做价值转换？

Bob：那就必须引入侧链，侧链协议可以将比特币从主链上转移到侧链上来。但是需要在比特币主链上先冻结，然后在别的链上激活。

我们知道区块链本质是公共账本技术，主链承载的都是账本核心交易数据（或价值）。当一笔交易的信息太大或复杂的时候，会在不影响账本数据一致性和安全性的基础上通过引入侧链的技术来分流数据量（或价值）。

传统意义上的侧链就是指将比特币（价值）从比特币主链上来回转移到与比特币完全不同特征和技术构架的区块链上。所 以侧链不是指比特币（区块链）主链上的某个部分，而是指遵循侧链协议的所有区块链，侧链这个名词是相对于比特币主链而言的。侧链协议是指可以让比特币和其 他区块链账本资产在多个区块链之间来回转移的协议。大家需要注意的是，主侧是相对的，没有说哪种链必须是主链或者是侧链，根据需要，任何一种链都可以成为 另外一种链的侧链或者是主链，比如比特币可以成为莱特币的侧链，以太坊可以成为比特币的侧链等，侧链可以是完全独立的链，也可以是必须依赖主链生存的链。

所以，只要实现侧链协议，现有所有的区块链、比特币、以太坊、比特币现金、莱特币、瑞波币等彼此竞争的区块链都可 以成为侧链，不过，目前侧链的实现还是主要来自比特币的各种侧链系统，把比特币的资产从比特币主链上转移下来，这开辟了一条通道，让用户可以通过已经拥有 的比特币资产，去培养和孵化一些更创新、更适用的数字货币系统或者其他更丰富的应用，由于比特币本身已经是目前使用最广泛的区块链系统，因此通过侧链的扩 展，可以充分发挥比特币网络的价值和作用，比较著名的比特币侧链有ConsenSys的BTC Relay、Rootstock和BlockStream推出的元素链，非比特币的侧链如Lisk和国内的Asch。我们看下主链和侧链的关系：

5.2　侧链技术 - 数据结构 - 机器学习

如图所示，站在软件的角度，其实就是两种不同的软件进行数据交互，一方以另一方的功能和数据作为依托来开展其他的业务 功能。如果将图中的侧链换成一个普通的软件客户端（如钱包软件），那就不能叫侧链了，因为钱包不是一个区块链系统，这样讲是为了让大家能够比较容易地理解 侧链的角色作用。接下来我们以比特币为例看一下侧链的工作方式。

（1）单一托管

为了将比特币从主链上移动到侧链，比特币区块链上的比特币必须首先在主链上被冻结，然后在侧链上激活，这叫双向锚 定。最简单的实现双向锚定的侧链就是将比特币主链上的资产发送到一个单一托管方，并在侧链上激活。其实，这样单一托管的方式，由一个机构去主链上冻结资产 的侧链跟一家现实中的数字资产交易所的方式都很类似，所以这样最明显的问题就是：这是完完全全的中心化的解决方案[1]。

我们平时常用的比特币钱包也是一种单一托管模式的侧链技术。它保证你的资产冻结在一个节点上保管或者应用。

（2）合约联盟

简单地说，就是比特币主链上冻结的资产通过一个多重签名的地址控制，这个类似于一份智能合约，双方或者多方约定一个公证保管规则。比起第一种单一托管，这种方式更加增强了安全性，也使得侧链协议实现得更加顺畅。

除了以上两种方式，还有很多种技术可以实现将区块链主链上的资产发送到目标侧链上，或者从目标侧链发送到主链，为了更好地理解，我们看一下侧链双向锚定的思路和步骤，先来看一幅示意图：

5.2　侧链技术 - 数据结构 - 机器学习

如图所示，在主链与侧链之间转移比特币时，会冻结主链中相应数量的比特币，然后在侧链上激活，这也就是所谓的双向锚定或者说双向挂钩，看以下步骤：

1）由比特币持有者发起一笔特殊的交易，将比特币从一个特殊标识的比特币主链地址上锁定，然后发送到侧链的一个特殊处理的地址上，主链需要提供工作量证明并被侧链认可；

2）主链比特币一旦被锁定，不会在主链上被删除。锁定交易一般有一个特定的等待确认期，等足够大量随机的节点确认，更有效地防止被假冒和攻击；

3）由于侧链已经同意作为比特币的侧链，侧链将产生跟主链转移过来的资产对等的侧链资产，并设置合适的所有权，完全按照侧链的游戏规则进行；

4）上述逻辑一般是对等的，可以将资产从比特币主链上转移出来，也可以用同样的道理将资产转移回来。

通过建立侧链，在保证比特币价值的基础上把交易/资产转移到别的完全不同构架、技术和共识机制的新区块链上，也可以说是解决比特币扩容和性能瓶颈的最好方案。很多比特币改进建议，都是各种侧链的变化。

[1] Enabling Blockchain Innovations with Pegged Sidechains. https://www.blockstream.com/sidechains.pdf.

来源：我是码农，转载请保留出处和链接！

本文链接：http://www.54manong.com/?id=87

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