什么是跨链桥（Cross-chain Bridge）？在加密货币领域，跨链桥是指用于在不同区块链之间进行资产转移和交互的技术解决方案。随着区块链的迅速发展，涌现出了众多不同类型的区块链，因此实现跨链转移成为用户的普遍需求。跨链转移可以让用户将加密资产从一个区块链转移到另一个区块链，以参与目标区块链上的DeFi协议或获取更多奖励。随着区块链行业向多链并行的未来发展，跨链桥及其他技术解决方案应运而生。除了常见的跨链桥方案，下面将介绍一些主要的跨链技术方案。
什么是跨链桥?
跨链桥（cross-chain bridge）的简单概念就是一条虚拟的“桥”，让不同、独立的区块链都可以进行数据以及资产跨链转移。
传统上，区块链技术在实现跨链通信方面面临着一些挑战。简而言之，由于每个区块链具有独特的规则和机制，不同区块链之间通常缺乏直接的跨链通信机制。这就意味着在以太坊（Ethereum）上的DeFi平台上无法直接使用比特币（Bitcoin）等其他区块链的资产。
以世界由不同国家组成的类比来看，区块链网络就好像是由许多不同国家构成的世界地图。在这个类比中，"跨链"就相当于"跨国"旅行，需要按照设定的程序进行操作，同时需要考虑处理时间和成本。而跨链桥则类似于连接两个区块链 "国家" 之间的基础设施，就像是一座桥梁或隧道。
基本上，跨链解决方案的目标是使用户能够在不同的区块链之间转移加密货币，并方便用户在其他区块链上使用去中心化应用（dApps）。跨链桥是实现这一目标的关键基础设施。
为什么需要跨链？
由于每个区块链都有其独特的服务和技术优势，吸引用户加入和留在各自的 "国家"。如果用户希望使用另一个区块链上的功能和应用程序，就需要将代币移动到目标区块链上，类似于在出发前将货币兑换成目的地国家的货币，例如你前往日本旅行需要将港币兑换成日元。
举例来说，以太坊区块链上的网络费用（gas fee）可能被用户认为较高，因此一些标榜为 "以太坊杀手" 的区块链致力于提供更低费用和更快交易处理时间的优势。这些优势可能吸引用户通过跨链桥将加密货币转移到这些 "更划算" 的区块链上，以节省后续的交易成本。
另一个主要的跨链需求源于对更高 DeFi 收益的追求。我们都知道如何将代币投资到 DeFi 协议以获取收益，而不同区块链上的各种 DeFi 平台提供的收益也不尽相同。因此，追求更高收益是加密货币跨链的常见原因之一。
具体来说，区块链领域的跨链需求有多大？根据截至2022年12月31日的数据显示，超过77亿美元的加密货币通过跨链桥转移到其他链上。随着多链并行的未来发展，跨链技术解决方案将成为市场的主要趋势。
最常用的4大跨链桥
跨链桥是不同独立区块链之间的连接通道，旨在实现跨链传送。以下，我们将介绍4种最流行的跨链桥类型并解释其运作模式。
跨链桥：在两个区块链之间传送加密货币
一种常见的跨链桥是为特定区块链组合而设计的，目的是促进这些区块链之间的加密货币传输。这种跨链桥的操作方式相对简单：它会在源链上锁定代币，并在目标链上铸造相应的合成代币。
例如，我们可以以Polygon Bridge为例，该跨链桥专门用于将代币从以太坊（Ethereum）转移到第二层网络Polygon上。假设你希望将以太坊上的USDC代币转移到Polygon链上。在Polygon Bridge的用户界面中，你可以选择你的以太坊钱包中的USDC代币，并签署和批准交易。一旦你将USDC存入Polygon Bridge，跨链桥将会在以太坊上的智能合约中锁定相应数量的USDC。在确认USDC已被成功锁定后，Polygon Bridge将在Polygon链上铸造出与之等值的USDC代币。你将在你的钱包中收到这些Polygon链上的USDC代币，并可以在Polygon链上的各种dApp中使用它们。
在Polygon Bridge中，智能合约用于锁定你的以太坊USDC代币。当你希望将加密货币转回以太坊时，你需要将Polygon USDC代币再次发送到Polygon Bridge跨链桥。在代币赎回的过程中，Polygon Bridge会接收你的Polygon USDC代币，并进行销毁（Burn）操作，然后铸造出相应数量的以太坊USDC代币。这样，你就可以在以太坊上使用这些USDC代币了。
什么是打包代币 Wrapped Token？
打包代币是专为方便加密货币跨链移动而设计的一种代币。根据设计，每个打包代币内里都 “包含”等量的原有加密货币，相当于拥有1:1 的抵押资产价值。
假设你希望在以太坊上的DeFi平台上使用比特币（BTC）并获得奖励，但不想将比特币兑换为其他代币。你可以选择将比特币转换为打包比特币（wBTC）。wBTC是一种符合以太坊（Ethereum）区块链标准的代币，采用ERC-20代币规范，每个wBTC代表与比特币相同的价值。你可以直接在以太坊区块链上的去中心化交易所（DEX）和DeFi平台上使用wBTC进行交易和其他操作。
以下是将BTC转换为wBTC的简要过程：你需要向wBTC商家网络的成员提出代币兑换请求，类似于与一个兑换商店进行交易。在验证你的身份后，商家接收你的比特币，并与wBTC商家网络的托管机构启动wBTC的铸币过程。商家将使用智能合约锁定比特币（BTC），然后从托管机构获得相应数量的wBTC（即铸造新的代币），并将wBTC发送给你。如果你想赎回原始的比特币（BTC），这就需要进行"销毁代币"的过程，即托管机构销毁wBTC并解锁原始的比特币，并将其发送给你。
WBTC 是最受欢迎的打包代币之一，还有 renBTC 和 wETH（打包的 ETH）。到 2023 年 1 月底，市场上流通着超过 176,000 wBTC（价值约 40 亿美元）。
跨链 DeFi 应用
除了为特定区块链提供跨链服务的解决方案外，还存在许多专门为跨链目的设计的去中心化金融（DeFi）应用。这些应用使用户能够直接通过DeFi平台进行跨链操作，从而减少了繁琐的操作步骤。另外，跨链DeFi应用的另一个卖点是提供一站式服务，让用户可以享受多个区块链上的加密货币流动性。
当前市场上的跨链DeFi协议包括THORChain、Multichain、Synapse等，它们提供了适用于比特币、以太坊、币安智能链（BSC）等多个区块链的一站式跨链服务。
跨链DeFi平台中的许多使用了"流动资金池"（liquidity pool）的结构来提供跨链加密货币的资金流动性。
以一种非技术、简单的方式解释跨链DeFi的工作原理，跨链DeFi平台首先在两个链上分别创建了流动资金池。
举个例子，假设你想将比特币（BTC）从比特币区块链换成以太坊链上的以太币（ETH）。在幕后，跨链DeFi平台将分别在这两个链上的流动资金池上进行两次交易。当你存入比特币时，你将收到由以太坊链上流动资金池发送的ETH代币。从用户的角度来看，这个过程就像在一个平台内完成的简单兑换操作。
跨链桥：适用于多个区块链的跨链传送
随着新兴区块链的增多和市场对跨链需求的增加，出现了一些专门为各种跨链用途设计的区块链协议，旨在让用户能够将加密货币从一种链转移到多种区块链。让我们以跨链桥协议Wormhole（虫洞网络）为例进行说明。
Wormhole是一种多链、多用途的跨链信息传递协议，兼容多种区块链，包括以太坊（Ethereum）、Solana、币安智能链（Binance Smart Chain）、Polygon、Fantom、Aptos、Arbitrum等。Wormhole跨链网络的核心组成部分是由19个监护人（guardian）组成的节点网络，这些监护人的角色是追踪发生在不同区块链上的活动，以确保跨链交易的准确性和安全性。
在跨链交易中，Wormhole会从源链上发送消息。监护人接收并验证这些消息，然后进行签名确认并将源链上的代币锁定。交易需要获得三分之二以上的监护人的验证通过。一旦验证通过，Wormhole将消息传递到目标链，然后由目标链进行处理并完成跨链交易。
多用途跨链协议已经成为一个高速扩大的板块，在 Wormhole 虫洞网络以外，其他例如还有LayerZero、Axelar 和 Nomad 等。
互联互通区块链：Polkadot、Cosmos
除了跨链桥之外，还有一些可以实现区块链之间互通操作的区块链本身，它们从区块链的基础架构层面出发，进一步推动了跨链加密货币的传输。例如，Polkadot和Cosmos等互通区块链致力于促进不同区块链之间更轻松、更安全地进行互通。
Polkadot采用了"双链"架构，包括中继链（Relay Chain）和平行链（Parachain），实现了区块链的互联互通功能。Polkadot允许各种类型的组织和区块链项目创建自己设计和控制的平行链，并将这些平行链连接到Polkadot的主链中继链上。中继链还通过跨链桥功能将Polkadot的平行链连接到其他区块链，如比特币（Bitcoin）和以太坊（Ethereum）。
在Polkadot的区块链结构中，平行链通过在中继链上租用插槽来连接到Polkadot。据估计，Polkadot目前最多支持约100个平行链，即大约有100个插槽可用。由于插槽数量有限，Polkadot主要通过链上拍卖的方式在市场上分配插槽。
另一方面，Cosmos被定位为"区块链互联网"，着重于加快区块链之间的跨链通信速度和效率。在Cosmos的区块链架构中，主链Cosmos Hub连接了整个Cosmos网络中不同的"区域"（Zone，即独立的区块链）。通过区块链间通信协议（IBC），Cosmos的设计旨在促进数据和资产在不同"区域"之间的自由转移和交易。
与Polkadot不同，Cosmos生态系统没有采用拍卖的方式来分配资源。Cosmos希望任何人都可以使用Cosmos软件开发工具包（Cosmos SDK）在Cosmos生态系统中创建自己的区块链。目前，Cosmos网络上已经有超过272个不同组织或项目提供的应用和服务，包括币安智能链（Binance Smart Chain）、Terra和crypto.org等。
区块链间通讯协议（IBC）
区块链间通信协议（Inter-Blockchain Communication，IBC）是Cosmos于2021年3月进行的Stargate升级的一部分，为跨链技术提供了基础架构。通过IBC，不同的自主设计区块链在Cosmos生态系统中得以连接，实现区块链之间的通信。
IBC提供了在不同区块链之间进行通信的基础架构，建立了安全的跨链连接和验证数据传输。它的目标是让区块链开发人员能够创建各种跨链应用，包括代币传输、NFT传输和预言机（oracle）数据来源。举例来说，通过IBC，Cosmos生态系统中的区块链可以使用来自以太坊区块链的流动资金，并将事件记录在Corda分布式账本中。
跨链桥安全吗？
随着区块链技术的广泛应用，用户对加密货币跨链传送的需求不断增加。跨链桥为用户带来了多方面的好处，但同时也带来了潜在的风险，如盗窃和黑客攻击。目前，跨链桥上锁定和流通的加密货币资产规模大幅增长，使得跨链桥更容易成为黑客攻击的目标，也使资产安全成为市场关注的焦点。
跨链桥的安全问题主要涉及其信任机制，尤其是跨链桥上的交易验证和资产托管验证过程。
不同跨链桥采用不同的信任机制设计。其中一种常见的跨链桥类型是中心化的跨链桥。中心化跨链桥依赖于少数组织或机构来验证交易，并充当跨链资产的保管人。保管人负责确认用户在涉及的区块链上存入了代币，并负责进行代币的锁定和铸造等操作。
截至 2022 年第三季，针对跨链桥的攻击已有13 次，被偷取的加密货币折合总值约20亿美元。资料来源：Chainalysis.
简单来说，使用中心化跨链桥，往往需要信任跨链桥营运者和验证者的信誉。这种设计往往造成单点故障（single point of failure）的情况，容易出现漏洞和风险。
在此设计下，攻击对象可以是跨链资产保管人、发行人和其他少量的关键参与组织。举例，黑客可以攻击并控制大多数验证者，以偷取用户的资金或操纵系统制成虚假的代币证明，在没有锁定代币的情况下指令跨链桥在另一区块链上铸造出新代币。
使用去中心化跨链桥的潜在风险
针对市场上出现的无需信任的去中心化跨链桥（decentralized bridge），它们的设计目标是减少对个别组织或运营商的信任依赖，而是依靠底层区块链架构的安全保障。简单来说，去中心化跨链桥主要通过使用预言机（oracle）、智能合约和算法来管理资产跨链的过程。
对于去中心化跨链桥而言，智能合约漏洞仍然是一个重要问题。例如，黑客可能会利用智能合约的漏洞来转发信息，或通过更改或破坏跨链桥的预言机数据来指示铸造新代币或赎回代币。
智能合约的漏洞和黑客攻击导致近年来出现了多个跨链桥被大规模盗窃资产的情况，包括2021年PolyNetwork被盗6亿美元和2022年Wormhole虫洞网络被盗，涉及加密货币价值达3.25亿美元。然而，这并不意味着用户会完全放弃使用跨链桥，因为跨链桥技术存在一些风险。在多链并行的区块链未来展望中，跨链桥在整个区块链生态系统中的重要性不容忽视。因此，跨链桥需要提供有效解决安全问题的方案，以促进整个区块链领域的发展。
如何在不同区块链转移加密货币？使用交易所
在不同区块链之间转移加密货币资产的一种常见方法是使用加密货币交易所，通过交易所平台进行代币的兑换或提取到不同的区块链。选择一个值得信赖的交易所可以让用户轻松安全地进行代币兑换。
举例来说，如果你想将比特币（BTC）换成以太币（ETH），你可以先将BTC存入加密货币交易所。如果交易所平台上提供了BTC/ETH的交易对，你可以直接使用BTC购买ETH。如果没有该交易对，你可以进行两次交易，例如先出售BTC换取稳定币，然后使用稳定币购买ETH。最后，你可以将ETH提取到你的加密货币钱包，并在提取过程中选择以太坊链上的ETH。
需要注意的是，如果交易所不支持你所选择的区块链代币，你可能无法存入或提取你想要的区块链代币。
最后，随着区块链领域向多链并行的方向发展，跨链解决方案成为打通不同区块链生态系统的关键，从而提升整体区块链生态的应用价值。对于用户而言，跨链技术能够实现各个独立的区块链之间的互联互通，从而扩大用户手上加密货币资产的价值。
随着市场对跨链转移加密货币的需求不断增加，各种创新的跨链技术迅速涌现，例如打包代币（Wrapped Token）、跨链桥、跨链 DeFi 应用和互联互通的区块链等，这些都是市场上值得关注的重要趋势。
然而，除了跨链技术的优势之外，我们也不能忽视它所带来的风险。在决定使用哪种跨链技术之前，用户应该先考虑自己的目标、时间限制以及对风险的承受能力。