定义

跨链简单来说就是信息从一条链到另外一条链。由于现在我们说起区块链，脑海中浮现的基本都是 token，所以其实更多的是作为资产的 token 从一条链去另外一条链。最容易理解的是拿 ETH 换 BTC，简单来说就是资产交换。
从互联网的角度理解，有点像信息从一个内网到另一个内网。这对于已经有了底层标准化传输协议互联网来说不成问题。可是区块链每一个网络都是一个相对封闭、且互不信任的系统，每发生一件事都要“投票”（共识）一下，怎么能轻易相信链外的东西呢？原来互联网上的各个后台信息都是可以相互传递，几乎无需验证。吕旭军认为，由于区块链的资产属性尤其明显，使得其跨链不同于传统互联网信息传递，参与者说谎的动机增强。

跨链的作用

跨链第一个“最痛”的应用场景就是去中心化交易所，解决了刚刚提到的第一个资产交换的问题。
现在很多人用中心化交易所的方式也能解决，加上现行的去中心化交易所交易体验差、速度慢、还不能跨链交易，小白用户都不喜欢，看起来实在没什么戏。不过理想主义者会说：作为一个追求去中心化的行业，话语权最大的却是一大堆中心化的组织，大家觉得这实在太诡异了，而且中心化交易所作恶多端。

另外一种应用场景就是部署在A链上的应用支持其他链的 token。比如以太坊上的智能合约想用比特币支付——听到这个场景我的同事马上一脸懵逼地问：“为啥呀？”他这个反应也是对的，因为这个听起来貌似没有必要，但是有人就是希望支持比特币或者其他token，希望扩大用户群。其实这个问题同样可以用中心化交易所解决。
这个问题也能泛化为，某个DAPP的不同模块可能部署在不同链上，那它怎么调用其他链上的模块、不同的模块之间怎么交互？也就是链A需要得知链B的才能进行下一步或者执行。说白了，这也还是可以用“链外”的方式解决，就像一个权威中介，这说起来很像预言机（提供链外可信数据）。

V神2016年给R3写的那篇报告里提到提到了五个use cases，都离不开以上三种，包括：1、资产（原子）交易（Payment-versus-payment or payment-versus-delivery - in technical circles, this concept is also often called “atomic swap”）；2、可转移的资产（Portable assets，资产可以多链之间来回转移和使用）；3、跨链数据预言机（Cross-chain oracles ）；4、资产留置或抵押（Asset encumbrance，某资产在链上被锁定，是否解锁取决于另一链上的结果）5、通用跨链合约（ General cross-chain contracts ）

跨链的应用场景其实都能用链外方式解决。 ArcBlock CEO 冒志鸿就对 “双向锚定” 的跨链比较悲观，一方面两条链能 “互读” 的难度非常高，“interledger 就是建起桥梁，两条链的东西还得是一致的，但是两条链确实是不一样的”；一方面实际应用需求很少，“99% 都只需要应用级的跨链，只有很少需要 interledger 级别的跨链，比特币和以太坊为了安全性，可能要这种”。

这个判断，是他以 “数据库历史” 为鉴得出。他介绍，在 80、90 年代，曾经有一个概念叫联邦分布数据库，愿景是：两家企业用的数据库供应商不同，该技术希望数据库的角度让交易保证数据交易的原子性，难度极其高，但是后来证明在现实中根本不需要。“既然可以通过应用层保证一致性，为什么一定要在底层做呢？因此我们其实在整体设计上比较实用主义。”

怎么跨链

其实不可能真正意义上某个币真的 “到了” 另外一个链上，大部分只是 B 链上生成了一个 A 链的锚定币，同时 A 链会将等值代币“锁定”。

从资产交互的角度出发

第一种

是双方都不知道自己在跨链，或者说双方不能 “读” 对方，比如中心化交易所这种的。

第二种

其中一条链能读别的链，比如侧链 / 中继链的方式，就是 A 能读 B，B 不能读 A；如果一条 C 链能读到所有链，按理说也能成为一个 “链上” 中介，整个过程就是“A-C-B”。当一条 “侧链” 链接了很多主链时，它就变成一条中继链。
其中资产交换的过程可能是用户把 BTC 和 ETH“充值”到这个链上，各个代币在这个网络中都能流通（其实就是给每个币在这个跨链网络里都有一个锚定币，类似以太坊的 ERC 20），然后分别“提现”。万维链和阿希链的模式有点像这种，他们能跟很多链交互，但是这些链之间不能直接交互。以阿希链为例说明：
用户将 BTC“充值”到阿希链上，需要先把 BTC 转到网关账户（就是比特币链上的一个普通账户，但是管理者是一组节点）；跨链网关收到信息以后锁定网关账户并验证，经过大多数节点验证后；网关会在阿希链上给用户解锁等值数字资产，用户即可在阿希链上使用 BTC。BTC 和 XAS 好像是两个国家的商人，双方不能互相信任而且使用不同的货币，无法直接交易。因此，双方协商了一套规则（相当于跨链网关协议）并且设立了一个专门的交易场所来处理交易，由本国有声望的大商人（相当于网关节点）作为代表来共同管理，这些大商人还需要拥有足够数量的资产作为担保。

第三种

A 和 B 都能读到对方的，这种理论上可以通过统一的协议实现，不过现在还没有类似协议落地。
说白了，链下也能做“跨链”；只是有人认为链上更安全。
结合万维链的看法，这里的安全可以拆解为两个问题：一是保证跨链信息是正确的，即如何验证原链上的交易状态。如果要考虑到使用 POW 机制的区块链上没有终局状态（始终存在分叉的情况，只是随着确认块的增加，概率逐渐变小），这个问题的复杂度会更高。二是是保证交易的原子性，即如果交易处理的某个环节停止，整个交易能够撤销；否则，部分成功的情况可能会导致双花。

关于如何验证原链上的交易状态

现在我了解到的主要有两种方式（V 神的报告原文均有提到）

第一种

是有一组同时承担两条链节点的个人或联盟，也有可能是一条单独的链，告诉 B 链 A 链上发生什么事，或者告诉 B 某个消息的真的。比如 Ripple 开发的跨账本价值传输开放协议 Interledger，但它不是链，只是一套网关协议。V 神把这种称为公证人模式（Notary schemes）。

第二种
侧链 / 中继（Sidechains/relays），与公证人模式的 “别人告诉 B 链 A 链上发生的事” 不同，中继模式则是更 “直接” 地 B 链自己读 A 链。比如通过验证 A 链区块头和默克尔树等信息验证 A 链上的交易，比如以太坊上的 BTC Relay。