每个区块链都是一个完整的数字环境，其中所有应用程序都通过底层网络连接在一起。然而，随着区块链网络数量的增加和区块链之间连接的缺乏，人们对跨链基础设施的需求越来越高，以向用户提供多个区块链网络之间的互操作性。
没有跨链基础设施，区块链就像今天的单个应用程序一样孤立。
也许对于Web3生态系统来说，最重要的原语之一是跨链交换，它使一个数字资产能够无缝地交换到另一个数字资产。正如去中心化交换是单个区块链网络的第一个原语一样，跨链交换有望成为一个互联和跨链世界的基本组成部分。
什么是跨链交换？
简而言之，跨链交换是以最小化信任的方式在不同的区块链之间交换由一个区块链签发的通行证和由另一个区块链签发的通行证的机制。
虽然今天用户可以通过集中交易所访问跨链交换功能，但它引入了多层摩擦(例如，将通行证转移到交易所，通过中介(如美元)直接或间接交换，然后将交换的通行证转移回不同区块链上的钱包)。此外，这一过程需要用户利用托管服务，并暂时放弃对其资产的控制。对于跨链交换等基本操作来说，这已经成为构建一个由数字资产所有权驱动的世界的关键障碍。
跨链交换的原理是什么？
跨链交换可以通过多种方式实现。目前，许多实现依赖于跨链桥，跨链桥封装并锁定源区块链上的通行证，以在目标区块链上创建一对一的表示。
显示锁定和铸造桥工作原理的简图
对于跨链交换，用户必须将自己的通行证锁定在基础区块链上，将打包的通行证投在目标区块链上，然后使用本地的去中心化交换来购买自己想要的数字资产。这个过程可以通过跨链交换协议在后端实现自动化，用户只需要指定想要交换的资产和想要接收的数字资产。尽管这是一种经过验证的促进跨链交换的方法，但是用户必须信任底层桥实现的安全性。
chain link Reserve Certificate(PoR)通过提供强大的抵押数据和减少无担保硬币来提高桥梁安全性。
还有其他方法来设计桥接协议。上面的例子是一个“锁定和铸造”桥梁模型。其他的桥协议可能采用“摧毁并施放”的方式，在源区块链上摧毁关隘，然后在目标区块链上施放关隘；或者使用“锁定和解锁”模式在不同的区块链上独立存在本地供应。然而，使用桥接协议的跨链交换遵循相同的框架:锁定或破坏源区块链上的传递，并在可以执行交换之前在目标区块链上获得相同数量的传递。
原子交换
另一种促进跨链交换的方法是使用时间锁定的智能合约，这一过程通常被称为原子交换。
假设在一个原子交换中有两个交易对手(Alice和Bob)，每个人都想交换一个数字资产来获得另一个数字资产。Alice和Bob在各自的区块链中锁定智能合约中的正确次数。只有当双方在智能合约中输入正确的通行证数量时，才能解锁。Alice获得Bob最初锁定的数字资产，反之亦然。
尽管原子交换是促进跨链交换的最分散的选项之一，但它不是一个通用的或可扩展的模型。例如，原子交换通常需要区块链使用相同的哈希函数，并且双方应该就数量和交换价格达成一致，并且可以等待一个不确定的时间来完成交换。
交叉链流动性
跨链基础设施，包括跨链桥梁和交易所，在安全释放跨链流动性方面发挥着关键作用。随着Web3行业的区块链越来越多，新老区块链使用越来越多，在这些数字环境中流动性是绑定的。分散的流动性降低了所有区块链的市场效率，削弱了数字资产的效用，并对希望吸引许多区块链用户的开发者构成了障碍。
跨链桥梁、分散交易所、集中交易所和其他工具使得各种类型的跨链流动性池成为可能——这些连接点帮助不同的区块链从另一个区块链获取或转移流动性。这对于创建一个统一的Web3非常重要。
用于跨链应用的链环
本质上，区块链今天面临的跨链问题可以归结为区块链之间的数据传输和同步。毕竟，通行证只是存储在区块链分散式分类账中的一种特定类型的数据。
跨链互操作性协议(CCIP)是一个正在开发中的跨链互操作性开放标准。其目的是利用链式分布式Oracle网络(DONs)实现可编程的透传桥，实现区块链之间安全、任意和最小信任的消息传输。CCIP的核心目标是建立区块链网络之间的通用连接，包括公共链和私有链，以解锁孤立的通行证卡，并赋予跨链应用程序创造力。
CCIP的目标是成为Web3基础设施的基石，这是一个帮助开发者构建各种跨链应用的开放标准。
在跨链切换的背景下，CCIP可以实现各区块链之间安全无缝的数据传递，包括流动性状况、卡内余额等更多指标，从而使流动性之间的路由更加高效。此外，可编程令牌桥接可以让任何Web3开发人员构建跨链环境，而无需直接管理底层桥接基础设施。由于采用开放标准带来的无与伦比的连接性，跨链交易所可以建立更好的用户界面，以更低的成本进行交易，并提供更广泛的资产选择。
结论
跨链交换通过实现区块链网络之间的价值和信息的直接交换，消除了对集中式中介的需要。简而言之，它们为用户在各种区块链之间交易资产提供了一种更安全、更透明和无缝的方式。
跨链互操作性协议旨在连接各种区块链和基于它们的应用程序。
随着Web3的不断发展，越来越多的应用和令牌建立在不断增长的区块链生态系统上，CCIP等跨链基础设施在创建统一的用户和开发者体验方面发挥着越来越重要的作用。
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