本文是社区提交的文章。本文由 PureStake 的首席执行官 Derek Yoo 撰写，PureStake 是跨链连接应用程序 Moonbeam 平台的开发团队。

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长话短说

跨链互操作性使应用程序能够跨不同的区块链网络相互通信和交互。这允许在不同系统之间传输数据和价值，从而提供增强的连接性和无缝集成。

区块链中的互操作性是什么？

区块链中的互操作性是指区块链与其他区块链自由交换数据的能力。跨链互操作性允许不同链上的智能合约相互通信，而无需在链之间发送实际代币。

例如，资产、服务和交易都以文档形式记录在区块链上。通过正确的互操作性解决方案，一个区块链上发生的任何活动都可以在另一个区块链上表示出来。这意味着应用程序可以与任何资产或服务一起使用，无论它们位于哪个区块链上。

为什么互操作性很重要？

当今的区块链与互联网早期的情况类似：有许多孤立的生态系统无法交换信息。

缺乏互操作性和连接性对区块链技术的更广泛应用构成了重大障碍，因为它阻止了不同网络之间数据和价值的无缝流动。

从开发者的角度来看，每个部署都构成一个孤立的独立实例，导致后端合约彼此不相连且无法感知。例如，去中心化交易所 (DEX) DApp 可能需要分别部署在以太坊、BNB Chain 和 Polygon 网络上。这导致每个版本的 DApp 都是孤立的。

作为用户，多部署方法可能带来一些挑战。它不允许将代币从一个区块链无缝转移到另一个区块链。这通常是在一个过程中完成的，在这个过程中，资产在源区块链上被销毁，然后使用第三方桥梁在目标区块链上再次铸造。这个过程可能很耗时，而且很混乱，导致数据孤岛分散，用户体验差。持有跨多个区块链的资产所带来的安全风险也可能很大，为黑客攻击和资金损失打开了大门。

跨链互操作性解决方案

随着开发人员构建解决方案，跨链连接性正在不断改善，使跨各种网络的连接和数据及价值传输变得更加容易。这可以为更加用户友好和互联的区块链应用带来新的可能性。

提高跨链互操作性的方法有很多种。这里，我们列举了一些示例来展示各种各样的解决方案。

链环

Chainlink 正在开发跨链互操作性协议 (CCIP)，这是一个用于实现跨链通信（包括消息传递和代币转移）的开源标准。CCIP 的目标是使用标准化接口实现数百个区块链网络之间的通用连接。它有可能降低构建跨链应用程序和服务的复杂性。

虫洞

Wormhole 协议是一种通用的互操作性协议，允许在不同的区块链网络之间传输代币和消息。源链上的消息由守护者网络观察，守护者网络验证并促进向目标链的转移。使用 Wormhole 的开发人员可以构建称为 xDapps 的跨链去中心化应用程序。

LayerZero

LayerZero 是一种全链互操作性协议，用于区块链之间传递轻量级消息，提供安全可靠的消息传递以及可配置的去信任度。

LayerZero 的超轻节点 (ULN) 是智能合约，可提供其他桥接链的区块头以提高效率。ULN 仅按需触发，智能合约通过 LayerZero 端点与预言机和中继器进行通信。这种设计允许轻量且高效的跨链通信。

超空间

Hyperlane 是一种委托权益证明 (PoS) 链协议，通过可配置的共识方法验证和保护跨链通信。在 Hyperlane 的网络中，每个验证者负责验证 Hyperlane 连接到的每条链，确保跨链通信安全准确。

区块链间通信

跨链通信 (IBC) 是 Cosmos 网络中区块链交互的标准协议，旨在实现不同区块链之间的互操作性。IBC 定义了跨链标准 (ICS) 中指定的一组最小功能，这些功能定义了区块链如何相互通信和交换数据。

一个例子是 Osmosis，这是一个 DEX，允许用户在不同的区块链之间交换代币。Osmosis 利用 IBC 协议实现来自不同链的代币的无缝交换，让代币持有者可以直接受益于 IBC 提供的互操作性。

Avalanche Warp 消息传递

Avalanche Warp Messaging (AWM) 的设计非常灵活，允许开发人员创建自己的消息传递规范来支持通信。AWM 规范本身需要一个字节数组、参与 BLS 多重签名的人员索引以及 BLS 多重签名。AWM 使开发人员能够更轻松地在 Avalanche 网络上构建强大的 DApp。

BTC 中继

BTC Relay 是一种实时部署的链式中继。它允许将比特币区块头提交到以太坊。通过这种方式，它提供了一种验证比特币交易是否包含在以太坊区块链上的方法，从而在两个网络之间建立了一个无需信任的桥梁。

跨共识消息格式

跨共识消息格式（XCM）允许不同的共识系统在 Polkadot 上相互通信。随着 XCM 版本 3 的成功合并，开发人员可以构建支持桥接、跨链锁定、交换、NFT、条件、上下文跟踪等的应用程序。

例如，Moonbeam XCM SDK 主要支持 XCM 代币转移，允许开发人员使用 XCM 与 Polkadot 网络进行交互。

肩膀

Axelar 通过使用通用消息传递协议提供跨链通信解决方案，允许开发人员构建可跨多个区块链网络运行的去中心化应用程序。Axelar 还通过委托 PoS (dPoS) 为桥接代币的用户提供安全的链间通信。

例如，Axelar 的桥接应用程序 Satellite 将基于以太坊的 BUSD 连接到 Cosmos，实现两个生态系统之间的互操作性。

互操作性的优点和局限性

区块链互操作性的好处显而易见。用户可以无缝地跨不同的区块链网络进行交易，而无需中心化中介。它还可以减少碎片化，提高更广泛的区块链生态系统内的互操作性，并开辟新的业务边界和模式。

然而，这些解决方案也存在一些局限性。不同的区块链可能有不同的安全解决方案、共识算法和编程语言，这会增加技术复杂性。这些解决方案可能会增加攻击的可能性，并在不同的区块链网络之间带来新的治理挑战。

结束语

跨链互操作性解决方案有可能通过实现不同网络之间的通信、数据和价值转移来显著提高区块链网络的效率和功能。

未来跨链互操作性的发展有望促进不同区块链网络之间的更大创新，并为区块链应用带来新的可能性。这些将带来一个更加互联互通、用户友好的区块链生态系统。

然而，为了广泛使用，各种跨链互操作性解决方案需要实现更高的稳定性和安全性。目前尚不清楚哪种解决方案将提供最高效、最稳定和最安全的工具。

进一步阅读：

  • 什么是区块链桥？

  • 区块链中的第 0 层是什么？

  • 区块链中的第 1 层是什么？

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