区块链还处于初级阶段，仍然是一片蓝海，基础技术都不太完善，特别是跨链底层。
要点速览
1.两个成功的应用软件微信和支付宝已经在互联网领域做到了“跨链”。
2.区块链目前尚未让人们的生活更方便、美好，而跨链技术又是一项重要的关键技术。
3.闪电网络解决了比特币网络TPS的问题，用到的技术比较简单，hash锁定也多重签名技术。
近日，NULS技术研究院与技术社区负责人张星做客「火星财经重庆群」，分享了“跨链技术的演进”。
张星表示，不管是技术层面，还是社会分工层面，把整个现实社会都搬到一个区块链上是不现实的，因此需要跨链。
关于跨链设计需要考虑的关键技术问题，张星总结为：安全性、性能、去中心化的平衡与取舍；简单通用的协议；扩展性问题。
以下为张星分享内容，由火星财经（ID：hxcj24h）整理：
为什么需要跨链？
很荣幸能跟大家一起讨论跨链技术方面的问题。
首先，为什么需要跨链？把整个现实社会都搬到一个区块链上是不现实的：技术上，吞吐量、网络孤立性、伸缩性等因素的制约；社会分工上，行业是一个很大的概念，金融、医疗、教育、农业等各个行业都非常复杂，现实社会中的公司同时从事多行业的运作是非常困难的。
家庭是社会生活的基本单位，一个家庭往往需要跟各个行业打交道，各个行业服务的最终客户毕竟是人，让人们的生活更简单、方便始终是技术发展的终极目标。
我经常提到两个成功的应用软件微信和支付宝，我认为它们在互联网领域做到了“跨链”。以我个人为例，我使用支付宝可以解决大部分家庭问题(花呗、火车票/机票/酒店、日常生活缴费、外卖、电影票、快递等等)，这些不同的功能在底层是不同的应用系统实现的，被支付宝汇集在了一起，值得一提的是支付宝最开始是个做支付和理财的金融应用平台。
大家期待已久的区块链“杀手级”应用为什么迟迟没有现身，个人认为区块链目前尚未让人们的生活更方便、美好，而跨链技术又是一项重要的关键技术。
跨链需要实现什么功能呢？blockstream在侧链(sidechain)的论文中，提到了如下一些功能：
1.资产可以从主链转移到侧链，并且可以转回；
2.安全性：只有资产持有人才能转移链间资产，这个跟在区块链中一样，毕竟安全性是最重要的问题；
3.原子性(atomic): A链转出和B链转入，必须同时成功或者失败，学计算机的朋友可能不会感到陌生，因为在学习数据库原理的时候，“原子性”是数据库的必备特性之一。
4.侧链安全隔离：侧链的bug不会影响到主链或其他侧链；
5.侧链数据精简性：侧链只保存有用的必要数据，比如经典的侧链就使用SPV验证，只保存区块头。
来看看V神给R3报告中关于跨链互操作的用例技术性解释，用例有：便携资产、侧链、跨链Oracle、资产留置或抵押、跨链智能合约。
对于跨链技术没有明确的定义，以上两处引用给大家一个直观的概念。值得一提的是，上面两处提到的跨链用例也是停留在金融领域，更多行业和领域的功能还需要无数创业者和开发者一起努力。
这里的分享比较简短粗略，sidechain原文，请有兴趣的朋友参考：
http://blockstream.com/sidechains.pdf
v神给R3关于链间操作的报告，请有兴趣的朋友参考：
http://upyun-assets.ethfans.org/uploads/doc/file/f8ee4c6b670747e095ef00d8ac39eb67.pdf?_upd=Chain_Interoperability.pdf
现有跨链技术和项目
接下来我分享一些现有跨链技术和项目。比较早的项目是闪电网络和BTC relay。闪电网络解决了比特币网络TPS的问题，用到的技术比较简单，hash锁定也多重签名技术。
闪电网络的安全性还有一些其他的安全措施：
1.主动提交链上结算方会后到账；
2.一旦主动提交最后账本的一方不诚实被另外一方举证，那么主动提交链上结算的一方资金将会被罚没；
3.延迟结算。
接下来说说BTC Relay。BTC Relay采用了智能合约内嵌Bitcoin SPV的原理来允许以太用户可以用Bitcoin进行交易的目的，合约里面存储了另一个“小型的Bitcoin区块链”，因此也称为以太坊的一条侧链。
从BTC Relay的官网以及github互动来看，这个项目应该已经有比较长的时间没有更新了。总体来看，这个项目不同于其他利用类似双向锚定原理的侧链，直接利用以太坊的智能合约实现。
总体来言，btcraly属于一个侧链，大家对此应该也不陌生。
这个技术实现起来有一些意思，比如设计者为了降低手续费，允许跨链区块头收集者自由竞争，收集者可以设置查询费用，其他收集者可以设置更低的查询费用替换之前的收集者。
在
http://btcrelay.org/developers
，大家可以找到更多的信息。再次说明一下，今天的分享比较偏技术，需要深入研究的朋友可以线下和我一起讨论，一起写程序。总结一下，闪电网络和BTCRelay 属于比较早的跨链技术，解决了一些跨链的问题，但是区块链需要解决的远远不止于此，接下来分享几个更有意义和代表未来方向的项目。这些项目有interledger, 、波卡、cosmos。
interledger的目标是建立全球统一支付标准，理论上兼容任何账本系统。这个目标听起来比较大，但是实际上做到了，的确兼容性极强，我认为interledger的设计成功之处在于接口简单、协议分层明确，架构思路清晰。
interledger可以把用户的账户设计成网站域名的格式，用于跨账本易于读写；支付协议非常简单，支付层属于应用层面的功能，完全隔离了底层不同账本的异构性。想做支付的朋友可以参考interledger的设计，非常经典。
以上几个跨链项目都在解决特定的问题。cosmos和波卡链则是我认为的跨链项目的未来方向，其着眼点并不是某一个特定的问题，而且更佳注重生态跨链，是跨链技术未来的重要支撑。两者的设计比较抽象，特别是波卡链。
跨链设计的关键问题
跨链设计主要需要考虑几个关键的技术问题：
1.安全性、性能、去中心化的平衡与取舍；
2.简单通用的协议；
3.扩展性问题：扩展性问题涉及方面诸多，需要区块链的架构师(或CTO)合理平衡当前与未来的可能性，值得一提的是，在区块链行业的初期，做到合理平衡当前与未来是一项非常艰巨的挑战。
安全性方面，一条链需要验证另外一条链是否交易发生需要51%或者66%节点确认，波卡链大胆提出了让人质疑的解决方案：不需要51%或者66%节点确认，设立赏金猎人监督跨链信息收集者，如果收集者作恶，会受到严重的处罚，以重罚代替大多数人确认。由于共识机制是DPOS+拜占庭机制，委托人和受托人一样重罚。
另外一个需考虑的问题是链回滚的问题，多链交互的情况下，链的回滚会带来致命的安全风险，cosmos 使用Tendermint共识机制让跨链信息两轮投票，区块永远不会回滚。
还有一个问题是，链间安全隔离，很多区块链由不同的开发者开发，不能保证所有链都是安全的，cosmos把每个区块链当成一个账户，记录每条链每种的token总数，不允许超过总数的token跨链传输，这样实现了链间安全隔离。
从以上特性，我们可以看到波卡和cosmos的技术性取舍。
两者都具有非常强的兼容性和扩展性，都是底层设施(前面讲到interledger也具有非常强的兼容性，但是属于应用层面)，值得大家深入研究。
为了完整性，这里补充一下公证人模式，公证人模式是基于多重签名，双向锚定跨链方式，这种模式适用于与BTC和BCH等很难修改协议的公链对接方式，优点是安全、性能相对高，缺点是去中心化不够强。
最后，区块链还处于初级阶段，仍然是一片蓝海，基础技术都不太完善，特别是跨链底层，请广大创业者、企业家、程序员共同努力，也欢迎大家私下里跟我一起学习区块的各种技术。未来是什么样子，我也讲不清楚，需要大家一起去创造。
本文根据「火星财经创始学习群」嘉宾分享内容整理，不代表火星财经立场。转载须在文章标题后注明：“文章来源：火星财经（ID：hxcj24h）”。
嘉宾简介
张星 / NULS技术研究院与技术社区负责人
区块链底层模块化奠基人，首次提出基于节点信用的POC信用共识机制，深谙区块链运作原理，熟悉Linux内核与数据库实现原理，致力于打造一个灵活易用的区块链基础设施，降低区块链技术商业应用进程。
