隨著區(qū)塊鏈技術的快速發(fā)展和日益成熟，出現(xiàn)了不同種類的公有鏈、聯(lián)盟鏈、私有鏈搭載著不同重要業(yè)務的區(qū)塊鏈場景。
鏈之間就像一座座獨立的價值孤島，資產(chǎn)和價值相互隔離而無法流通。除了公有鏈廣泛透明，聯(lián)盟鏈和私有鏈讓不同組織擁有了各自的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡。
網(wǎng)絡的隔離、價值的孤立在許多業(yè)務場景（諸如身份驗證、資產(chǎn)數(shù)字化等）中導致多條區(qū)塊鏈之間無法進行資產(chǎn)轉(zhuǎn)移、資產(chǎn)兌換、數(shù)據(jù)的互操作等。業(yè)務多樣和復雜也導致了跨鏈的場景隨處可見。
要想解決資產(chǎn)和數(shù)據(jù)的自由流通、鏈與鏈之間的互通互聯(lián)問題，首先要在鏈之間建立一套信任機制，讓一條鏈能夠驗證并信任另一條鏈的數(shù)據(jù)。比如，在以太坊上發(fā)生了一筆交易，在關聯(lián)鏈上怎么確認這筆交易是否有效呢？同樣，對于在關聯(lián)鏈上發(fā)生的交易，在以太坊上又如何確認？
1跨鏈的問題
1.跨鏈交易的原子性
跨鏈交易的結果必須是成功或者失敗，不一致和不同的狀態(tài)會產(chǎn)生巨大的漏洞，給所有相關鏈的安全性造成巨大的威脅。
2.確認另一條鏈的交易
這包括兩個方面：①交易已上鏈，寫入賬本。②交易獲得了足夠多的確認。
3.兩條鏈的資產(chǎn)總量不變
在跨鏈資產(chǎn)兌換的場景中，因為兩條鏈的資產(chǎn)并沒有發(fā)生實質(zhì)性的兌換，所以資產(chǎn)總量不會變化。在跨鏈資產(chǎn)轉(zhuǎn)移的場景中，需要嚴格保持跨鏈交易的原子性，保持流通的資產(chǎn)總量穩(wěn)定不變。
4.鏈的獨立安全性
兩條鏈進行數(shù)據(jù)交互，難免互相影響。每條鏈的安全隔離問題無法避免，必須保證一條鏈在受到攻擊后，不會影響整個跨鏈生態(tài)中其他鏈的安全性。
跨鏈的目的是解決資產(chǎn)流通問題，無論是在同構鏈還是在異構鏈的跨鏈場景中，以上難題都無法避免，如何解決這些難題呢？
2跨鏈的難點
1.公證人機制
本方案引入一個或多個有信用的第三方組織作為跨鏈系統(tǒng)的公證人。公證人對鏈A的跨鏈消息進行監(jiān)聽，在收到跨鏈消息后進行驗證，轉(zhuǎn)發(fā)消息到鏈B上執(zhí)行相應動作，實現(xiàn)對跨鏈消息的響應。因為只有公證人對跨鏈消息進行驗證和轉(zhuǎn)發(fā)，所以存在一定的中心化問題，并且公證人一直監(jiān)聽鏈上的所有交易也會產(chǎn)生對應的隱私泄露風險。
2.哈希時間鎖定協(xié)議
哈希時間鎖首次在比特幣的閃電網(wǎng)絡中被提出來，后來被通用化為哈希時間鎖定協(xié)議（Hashed-Timelock Agreements，HTLAs），其功能是可以在不同的區(qū)塊鏈系統(tǒng)之間進行資產(chǎn)兌換。該協(xié)議的優(yōu)點是對區(qū)塊鏈系統(tǒng)的干擾比較小，不需要過多考慮對方鏈，所以能夠高效地在區(qū)塊鏈系統(tǒng)之間進行資產(chǎn)兌換。但是該協(xié)議的缺點也比較明顯，過于簡潔的設計限制了其功能的擴展。
3.側鏈、中繼鏈技術
側鏈（Side Chain）、中繼鏈（Relays Chain）技術在現(xiàn)行的跨鏈方案中使用的頻率較高，而且也是比較復雜的跨鏈方案。
側鏈技術是在兩個區(qū)塊鏈系統(tǒng)中通過可信的跨鏈消息轉(zhuǎn)發(fā)機制，直接進行鏈上資產(chǎn)和數(shù)據(jù)兌換的技術。但是，這個可信的消息轉(zhuǎn)發(fā)機制對底層功能或者智能合約的依賴度比較高，這時就體現(xiàn)出中繼鏈技術的優(yōu)勢了。
中繼鏈技術是單獨運行一個區(qū)塊鏈系統(tǒng)來處理跨鏈消息的技術，這樣就把原本放在雙方鏈上的一部分邏輯功能放在了中繼鏈上，從而降低了跨鏈雙方系統(tǒng)的邏輯處理要求。在智能合約的配合下，側鏈和中繼鏈技術的跨鏈方案能夠支持復雜的跨鏈業(yè)務，比如資產(chǎn)抵押等，這種方案具備很強的擴展性。
