什么是区块链桥，我们该如何对其进行分类？

对现有桥的分类

什么是区块链桥，我们如何对其进行分类？

对现有桥的分类

在过去的十年里，加密生态系统发展迅速。自从 2008 年比特币白皮书发布以来，这个领域出现了巨大的创新，并且得到了广泛的、几乎是主流的采用。虽然加密领域的每一年都是独特的，但 2021 年以人们对加密技术看似无限的未来的兴趣改变了生态系统。

2021 年是 L1 的一年——这导致许多人预测加密技术的未来将是多链的，而不是许多人在这些区块链兴起之前所持有的赢者通吃的立场。然而，随着不同区块链生态系统的数量和规模的急剧增加，现在需要关键的基础设施来连接它们。这就是区块链桥发挥作用的地方。

以太坊仍然占据主导地位，但其他链正在增长（数据来源：DeFi Llama）

在这里，我们将讨论：

• 什么是区块链桥？
• 为什么我们有不同类型的桥？
• 我们如何对桥进行分类？

让我们开始吧！

什么是区块链桥？

区块链桥的工作方式与现实世界中的真实桥梁类似。然而，加密货币中的桥梁不是连接物理位置，而是连接两个不同的区块链。这种连接非常重要，因为如果没有桥梁，区块链就是孤立的环境，无法相互通信。这是因为每个网络都有自己的一套规则、治理机制、原生资产和数据，这些规则、治理机制、原生资产和数据与其他区块链不兼容。然而，在两个区块链之间架起一座桥梁，就有可能在它们之间转移加密资产和任意数据。因此，桥梁是加密生态系统中互操作性的关键，并且是使不同的区块链网络彼此兼容所必需的。

让我们举个例子：

Alice 在以太坊主网上有 ETH，并且希望在 Avalanche 上使用它。这两个链都有自己的协议、规则、社区和共识机制，因此，它们之间不可能实现互操作性。在这种情况下，需要有一些东西介入，并提供一种将信息从以太坊主网传递到 Avalanche 的方法。为此，Alice 很有可能通过区块链桥转移资产，以便安全地将 ETH 从以太坊主网转移到 Avalanche。使用该桥，Alice 将能够将以太坊上的 ETH 转换为 Avalanche 上的 wETH。

将 ETH 从以太坊主网桥接到 Avalanche（ETH 到 wETH）

为什么会有不同类型的桥？

桥梁本质上实现了不同区块链之间的通信。就像复杂的数学问题一样，当你查看加密生态系统中不同的桥接解决方案时，你会发现没有一种方法可以实现区块链之间的通信。桥梁有不同的设计，具有独特的优势和权衡，因此，在可以使用哪个桥梁在两个区块链网络之间进行通信方面，有大量的选择。让我们更深入地研究一下通信是如何工作的。

桥梁通过在两个区块链之间建立通信渠道来工作。在理想的世界中，区块链可以直接相互通信，但实际上，这是不可能的，因为一个区块链不存储另一个区块链的状态。

让我们举个例子：

以太坊上的一个 dApp 想要与 Solana 上的一个 dApp 进行通信。由于以太坊和 Solana 之间的信任边界，它们不能简单地相互通信。这些信任边界包括但不限于：

• 以太坊和 Solana 互不了解。
• 两者只能知道他们自己链上发生的事情，而不知道链下发生了什么。

对于这两个区块链来说，接收来自另一个区块链的消息就像与他们一无所知的外部世界互动一样。因此，无法建立信任来验证这些消息。

理想世界与现实

此外，区块链只能在一个方向上发送消息。也就是说，在一个通道上只有单向通信。一个区块链可以在一个通道上向另一个区块链发送消息，但是另一个区块链无法在同一通道上回复并确认已收到该消息。

为了在区块链之间建立信任并使双向通信成为可能，我们需要一些中间的东西，一些可以弥合这些区块链之间差距的东西。这就是区块链桥使不仅可以在不同区块链之间传输消息、数据和资源，而且还可以实现跨链资产转移的原因。这改变了一切，因为区块链不再局限于单向通信，因为桥梁使它们能够与其他区块链来回通信。

桥梁使用不同的机制或参与者，这些机制或参与者在区块链之间扮演验证者的角色，以实现通信并克服信任边界。如果没有这些链下参与者，区块链之间的通信将是不可能的。

然而，有了这些充当两个区块链“中间人”的链下参与者，信任边界就可以被克服，并且通信成为可能。

验证者的角色是桥梁工作方式的主要区别因素。本质上，一些桥梁使用受信任的系统，而另一些桥梁使用非信任的验证者系统。此外，由于加密生态系统中的互操作性三难困境，我们看到了不同类型的桥梁设计。互操作性三难困境指出，“互操作性协议或桥梁只能具有以下三个属性中的两个：

• 无需信任：具有与底层域等效的安全性。
• 可扩展性：能够支持任何域。
• 通用性：能够处理任意跨域数据。”

根据无需信任、可扩展性和通用性映射桥梁。

此外，Arjun Bhuptani 在他的文章中根据验证方式将桥梁分为原生验证、外部验证和本地验证系统。不同的桥接解决方案侧重于上述三个因素中的不同因素，并且具有各自的优势和权衡。因此，存在具有独特价值主张的各种桥梁设计。

以上几点解释了为什么我们有不同的桥梁设计。但是，总的来说，我们看到不同类型的桥梁是因为它们连接的内容和它们的主要用例。我们将在“基于功能的桥梁分类”部分中进一步探讨这一点。

基于工作方式的桥梁分类

虽然所有区块链桥梁的目的都是相同的（即实现不同区块链之间的通信），但是它们实现通信的方式各不相同。根据它们的工作方式，桥梁通常可以分为：

• 信任桥 — 这些桥梁使用中心化机构进行运营。它们被称为"信任桥"，因为用户需要信任第三方才能使用该桥梁并持有其资金。信任桥的示例包括 Multichain 和特定于链的桥梁，例如 Binance <> Ethereum 桥。
• 无需信任桥 — 这些桥梁通过使用智能合约和算法来消除受信任第三方的角色。它们被称为无需信任桥，因为它们不要求用户信任中心化机构才能使用该桥。因此，用户资金的安全性始终由用户保管。无需信任桥的示例包括 Connext、Hop 和其他具有简单原子交换机制的桥梁。

让我们举个例子：

想象一下你在机场安检处。有两种类型的检查站：

1. 人工检查站 — 这些检查站由官员控制和运营，用户必须信任他们，将个人信息和财产交给他们。
2. 自助办理登机手续 — 这些检查站由机器运营，用户始终可以控制自己的个人信息和财产。

人工检查站是信任桥。

它们依赖于受信任的第三方，也就是说，依赖于官员进行运营。用户必须放弃对其资产的控制权。

人工检查站是信任桥

自助办理登机手续是无需信任桥。

它们通过技术消除官员的角色，并使用户能够控制自己的资产。

自助办理登机手续是无需信任桥

基于连接对象的桥梁分类

除了工作方式之外，桥梁还可以根据连接的对象分为以下几类：

• L1 <> L1 桥 — 这些桥梁将不同的 L1 区块链相互连接。例如，Avalanche Bridge (AB) 连接以太坊和 Avalanche。
• L1/L2 <> L2 桥 — 这些桥梁将主网与不同的 L2 解决方案连接，并将 L2 相互连接。例如，Across 是一种将以太坊主网连接到 Arbitrum 和 Optimism 等 L2 的桥。除了将以太坊主网与它们连接之外，Hop Protocol 是一种将不同的 L2 相互连接的桥。

让我们举个例子：

在 Haseeb Qureshi 描述区块链为城市的思维模型的基础上，我们可以说桥梁就像连接不同城市的道路。根据连接的对象，道路可以分为以下几类：

• 国道 — 这些道路连接所有主要城市。
• 省道 — 这些道路连接城市内重要的部分。

国道是 L1<>L1 桥。

如果以太坊是纽约市，而 Avalanche 是芝加哥，则 Avalanche Bridge (AB) 是连接这两个城市的国道。

国道是 L1 <> L1 桥。

省道是 L1/L2 <> L2 桥。

如果像 Arbitrum 和 Optimism 这样的 L2 和 rollup 是以太坊上的两座摩天大楼，也就是说，在纽约市，Hop Protocol 是连接它们的省道。

省道是 L1/L2 <> L2 桥

基于资产转移方式的桥梁分类

桥梁也可以根据它们用于跨链转移资产的机制进行分类。通常，根据它们转移资产的方式，桥梁分为以下几类：

• 锁定 & 发行 — 这些桥梁锁定源链上的资产，并在目标链上发行资产。示例：Polygon 的 PoS 桥、Avalanche Bridge (AB)、wrapped BTC、wMonero。
• 销毁 & 发行 — 这些桥梁销毁源链上的资产，并在目标链上发行资产。示例：Hop、Across。
• 原子交换 — 这些桥梁将源链上的资产换成目标链上的资产。通常，它们更无需信任，因为它们依赖于自动执行的智能合约进行资产交换，并消除了锁定 & 发行或销毁 & 发行机制中所需的受信任的第三方的要求。示例：cBridge、Connext。

让我们举个例子。

想象一下，你正开着车从 A 市前往 B 市，这两个城市由一座桥梁连接。当你到达桥梁，准备离开 A 市前往 B 市时，你有 3 种选择来过桥：

1. 将你的汽车留在 A 市的仓库中，作为回报，你将在 B 市获得一辆相同的汽车。当你返回 A 市时，你可以简单地归还你到达时在 B 市获得的汽车，并取回你原来的汽车。这类似于桥梁使用的锁定和发行机制。

锁定 & 发行 桥

2. 要离开 A 市，你必须销毁你的汽车，作为回报，你将在 B 市获得一辆相同的汽车。当你返回 A 市时，将再次遵循相同的流程——你必须在 B 市销毁你的汽车，你将在 A 市获得一辆相同的汽车。这类似于桥梁使用的销毁和发行机制。

销毁 & 发行 桥

3. 在 A 市将你的汽车换成 B 市的另一辆汽车。当你想返回 A 市时，你可以再次遵循相同的流程——在 B 市将你的汽车换成 A 市的另一辆汽车。这类似于桥梁使用的原子交换机制。

原子交换

基于功能的桥梁分类

上面提到的分类非常广泛地区分了桥梁。当根据桥梁的使用方式（也就是它们的功能）查看不同的桥梁类型和设计时，事情可能会变得复杂。根据功能，桥梁可以分为以下几类：

• 链到链桥 — 这些桥梁主要用于支持两个区块链之间的资产转移。通常，此类桥梁使用锁定和发行机制。示例：原生网桥，例如 Polygon 的 PoS Bridge、Binance <> Ethereum Bridge、Avalanche Bridge (AB)。
• 多链桥 — 这些桥梁设计用于在多个区块链之间转移资产。它们的构建方式决定了它们可以部署到任何类型的 L1 或 L2 区块链。示例：Connext、cBridge。
• 专用桥 — 这些桥梁专注于特定的生态系统，旨在支持在重点区域之间转移资产。由于专业化，这些桥梁通常能够促进更快、更便宜的跨链交易。示例：Hop 是一种 rollup 到 rollup 的桥梁，可以实现以太坊主网和 L2 之间的资产转移，而 Across 是一种专注于实现从 L2 rollup 到以太坊主网的快速和廉价的资产转移的桥梁。
• Wrapped 资产桥 — 这些桥梁专门用于将非原生资产转移到不同的区块链。它们通过在目标链上创建代表源链上原始资产的 wrapped 资产来实现这一点。示例：wrapped BTC、Interlay、wMonero。
• 数据特定桥 — 这些互操作性协议专门设计用于在多个区块链之间传输任意数据。通常，这些协议成为 dApp 的基础层，并使它们能够实现跨链可组合性。示例：Celer 的链间消息框架、IBC、Nomad、Data Movr。
• dApp 特定桥 — 从纯粹的技术角度来看，这些不是桥梁。通过连接到不同的区块链，这些 dApp 构建了一个生态系统，该生态系统允许以类似于桥梁的方式在区块链之间转移价值。示例：Thorchain 是一个去中心化的跨链 AMM，提供跨链流动性功能，可以实现跨区块链的资产交换。其他示例包括 Anyswap、Wanchain 和 Synapse。

最后的想法

一刀切的方法不适用于桥梁。没有完美的解决方案；只有为特定用例所做的权衡——每座桥梁都有其自身的优点和缺点，正如我们从互操作性三难困境中学到的那样，所有桥梁都必须在无需信任、可扩展性或通用性之间做出选择。

多链时代已然来临。今天，我们有超过 50 座独特的桥梁纵横交错于加密世界。在 Li.Finance，我们的目标是完全抽象出桥接资产的复杂过程。我们希望用户和开发人员专注于利用区块链技术的无限潜力，而不是深陷于解读各种类型的桥梁之间差异的细节中。

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