跨链

在现实世界中，我们的资金可以跨行流通，比如存在工商银行的资金可以转入农业银行的卡里，不会由于所属银行的不同而受到交易限制。但在区块链的世界中，每个币种都以自身的区块链网络为依托独立运转，不同区块链之间的关系就像两条平行线，不会产生任何交集。因此无法实现多个区块链协同工作，限制了区块链的功能。

同时，据CoinMarketCap的最新数据（2020年2月）可知，当前市面上流通的虚拟币种类超过5000种，并且仍在不断增加。种类越多，人们对于不同区块链之间的资产互换需求越大，跨链技术应运而生。简单来说，跨链技术就是采用一定的方式，将不同的区块链连接起来，实现不同区块链之间的资产互换。主流的跨链机制有公证人机制、哈希锁定和侧链/中继。

公证人机制
公证人机制是在两个区块链之间引入第三方，由第三方来进行交易确认、充当区块链之间连接者、并将交易信息同步给两个进行交易的区块链。加密货币交易所提供的币币交易服务，就是一种公证人机制。

除此之外，还有一些协议能起到公证人的作用，其中Interledger协议就是最成熟的一个。Interledger协议类似淘宝交易中支付宝的角色，它依靠加密算法运行。交易双方的资金由协议来托管，只有当交易双方达成共识后，托管的资金才会按照要求打入双方账户。假如Tom有1个BTC，Jack有20个ETH。双方可以将各自的资金转入Interledger协议，由协议进行托管。双方达成共识后，协议会将20个ETH转入Tom账户，再将1个BTC转入Jack账户，从而实现资产交换。这种利用协议实现的跨链交易，是跨链技术中最简单的一种。

哈希锁定
哈希锁定的原理是交易发起人将资金用一个随机数锁定，将用随机数计算出的哈希值公布出去。如果有人能够在特定时间内，提供一个可以计算出该哈希值的随机数，就可以拿走锁定的资金。若交易超时，没有人能提供有效的随机数，资金会返还至交易发起人账户。比特币的闪电网络使用的就是哈希锁定技术。我们通过一个简单例子来理解：

假如Tom想用自己的1个 BTC，交换Jack手中的20个ETH，过程如下：
1. Tom选取一个随机数S，并通过哈希计算hash（S）= H 得出哈希值H，并将其发送至Jack的合约。Tom将自己1个BTC锁定1天，规定谁在1天内能够提供一个随机数，满足随机数能通过哈希计算得出H的条件，谁就可以获得这1个BTC；
2. Jack得知Tom锁定了1个BTC后，也去锁定了自己的20个ETH，同样规定谁能提供随机数S，就可以获得这20个ETH；
3. Tom使用随机数S获得了Jack的20个ETH；
4. Jack在Tom获取ETH的过程中，得知了随机数S，于是用S获得了Tom锁定的1个BTC。

侧链/中继
侧链可以通过提取主链中区块头的信息，对主链上的数据进行解析验证。侧链还具有双向锚定的功能，币种在主链被锁定后，侧链会释放出等价值的资产，反之亦然。这里依然用Tom和Jack的例子来看其运行原理：
1.Tom和Jack决定使用BTCSwap合约进行交易。Jack首先通过BTCSwap合约将20个ETH锁定；
2.Tom得知Jack锁定好ETH后，将1个BTC转入Jack的BTC地址。同时运用交易信息和BTCSwap合约地址，触发合约；
3. 合约被触发后，验证了Tom转给Jack这一交易，将锁定的20ETH转入Tom账户。

中继链则是通过让两个区块链查询对方区块头的信息来确定交易情况，从而完成跨链交易。假设Tom在BTC的区块链冻结了1个BTC，中继链会将这一操作生成证明并发送给ETH的区块。ETH的区块则根据BTC区块链里的区块头信息对中继链发送过来的证明进行验证。验证通过后，会在ETH区块生成等值1个BTC的资产。

总结
跨链技术目前还处于摸索阶段，并没有获得广泛的应用。但是单一的区块链之间互相连接，形成网络效应，才能产生更大的效力。未来跨链技术除了可以实现资产互换之外，还可以开发出更多的金融功能。因此跨链技术是区块链发展的一大趋势。