跨链智能合约是分散的应用程序，由部署在不同区块链网络中的多个智能合约组成。这些智能合约可以实现互操作性，共同构成一个完整的应用程序。这种创新的设计范式在促进多链生态的发展方面发挥了关键作用，并将有可能利用不同区块链、侧链和第2层网络的独特优势来创建新的智能合同用例。
以下内容将探讨多链生态的发展历程，总结当前多链智能合约发展的优势和挑战，深入分析多链智能合约将如何颠覆区块链dApp的发展模式。之后，我们还将列举跨链智能合约解锁的创新用例，以及跨链互操作协议(CCIP)将如何实现各区块链之间的跨链通信，推动跨链智能合约的发展。
多链生态的兴起
此前，大多数智能合约应用都部署在以太坊的主网络上，因为以太坊是第一个支持完全可编程智能合约的网络。以太坊之所以能成为主流的智能合约网络，不仅仅是因为它的先发优势，还因为它创造了不断增长的网络效应、去中心化的基础设施、成熟的开发工具和庞大的坚固性开发者社区。然而，随着用户对以太坊智能合约的需求不断增加，以太坊区块空间(即计算资源)的需求供不应求，这也导致了以太坊网络交易成本的飙升。虽然以太网主网络仍然是部署智能合同的最安全选择，但许多最终用户已经开始寻求更低成本的替代方案。
因此，在过去的一年里，越来越多的智能合约被部署在其他1层区块链、侧链和2层汇总上，以满足用户和开发者的需求。多链生态过去只是一个概念，现在已经成为现实。目前DeFi应用部署的区块链越来越多样化，也很好的证明了这一点。此外，日常钱包地址、交易次数、网贷金额等各种线上衡量指标无疑证明了多链生态的蓬勃发展。
多链DeFi生态学的发展历程
随着各种新区块链的出现，智能合约经济的总量也在暴涨，吸引了更多的新用户加入，并以更低的成本开始交易。此外，每个侧链和层2都有自己独特的扩展方案和去中心化方案，在机制设计、共识性、事务执行、数据可用性和隐私性等方面也有自己的特点。在多链生态中，这些不同的模型都可以并行，在实践中得到检验，最终推动生态的发展。
以太坊社区也拥抱了这种多链策略，采取了以rollup为中心的发展路线，部署了多个二层扩展方案，以提高以太坊生态系统的吞吐量。二层网络提高了以太网智能合约的交易吞吐量，因此可以降低单笔交易费用，同时保持以太网主网的安全优势。具体方案是在以太坊区块链上的验证链下使用欺诈证明或有效性证明进行计算。之后将使用数据分片技术来扩展rollup calldata的性能。
现在越来越多的开发者在多个区块链上部署智能合约代码库，充分利用多链生态的优势。该项目开发多链智能合约，不仅可以扩大用户群，还可以在低成本的区块链上测试新功能，规避成本风险。这种多链战略在DeFi的几个垂直领域逐渐形成势头。例如，SushiSwap DEX被部署到15个不同的区块链；Beefy Finance的收入聚合器被部署到12家连锁店；Aave的货币市场部署在三个链条上。
多链智能合约的瓶颈
虽然多链生态可以为用户和开发者带来很多好处，但是当将同一个智能合约的代码部署到多个区块链时，仍然存在一系列特殊的挑战和权衡。
首先，每次将多链智能合约的代码部署到新的区块链时，都需要创建原应用程序的副本，这意味着该应用程序不再是唯一的。相反，部署在每个链上的智能合约管理自己的内部状态(如跟踪账户余额)，而不同区块链上的合约几乎不能甚至完全不能相互交互。虽然用户可以在任何链上访问应用程序副本，但不能保证不同链上的用户体验完全相同。
多链智能合约本质上是dApp在不同链上的孤立副本。
这种现象在分散交易平台上尤其突出，尤其是多链自动做市商(AMM)。由于用户资产在同一时间只能存在于一个区块链，应用的流动性会分散在不同的区块链。这样一来，每个链条上应用的锁量会减少，从而导致交易滑点增加，交易手续费收入减少。此外，每次将AMM应用程序部署到新的区块链时，它都需要从头开始创建流动性。如果新链条也是产量养殖冷启动，会导致协议原证书被稀释。
如果应用程序需要为其状态维护单个事实源，如统一注册的链域名系统，则很难实现多链部署。如果在每个链上分别部署注册中心，不同的人可能会在不同的链上注册同一个域名，这样会造成混淆。因此，如果应用程序希望确保全局状态的一致性，它通常只会部署在区块链网络中。
除了应用层面的挑战，多链系统也会给终端用户带来困扰。用户可能需要学习如何与其他区块链互动。由于某个区块链中的资产只能在该链中的dApp中使用，因此用户必须手动使用通行证桥来将通行证发送到其他区块链中的dApp以供使用。用户不仅需要重新配置钱包，熟悉新链条上的操作流程，持底层区块链通行证缴纳燃气费；安全性不得不做出一定程度的牺牲，因为目前很多跨链通行桥梁都存在安全问题。
总之，多链智能合约最大的瓶颈是部署在不同区块链、侧链和二层的智能合约之间的互操作几乎甚至完全不可能。虽然现在已经可以利用透传桥实现多链部署，但是为了跨链安全传输数据，需要采用全新的理念来设计智能合约的基础设施。
跨链智能合约
安全的跨链通信(即在各种链环境之间传输任意数据、证书和指令)是实现跨链智能契约的关键要素。跨链智能合约是分散的应用程序，由部署在不同区块链网络中的多个智能合约组成。这些智能合约可以相互通信，共同构成一个完整的应用。
跨链智能合约实际上是一个完整的dApp，在不同的区块链上部署逻辑。
虽然这种部署可以通过各种方式实现，但跨链智能合约需要在最低层进行设计，以便开发人员可以将应用程序划分为不同的模块。换句话说，不同链条的智能合约可以执行不同的任务，所有的智能合约都是同步的，一起实现相同的应用场景。这样，开发商可以利用不同区块链的优势来实现独特的价值。例如，分散式应用程序可以使用第一个区块链的反操纵来跟踪资产所有权；利用第二区块链的高吞吐量实现低延迟事务；利用第三区块链的隐私来识别用户；并使用第四区块链的分散存储功能来存储元数据。
此外，这种跨链智能合约设计范例还可以使部署在多个区块链上的相同智能合约副本更顺畅地交互。这将有助于统一不同区块链的多链应用程序的用户体验。因此，跨链智能合约可以解决现有多链智能合约面临的诸多瓶颈，创造新的应用场景。为了进一步向您展示跨链智能合约的无限潜力，这里为您提供一些用例。
跨链交易平台
用户在跨链去中心化交易平台(DEX)上执行交易时，可以跨各区块链的通池获得流动性，解决多链DEX的流动性差异化问题。例如，用户在交易时，其存放的通票可以被分割并桥接至不同的区块链，以获得最佳的交易执行价格；然后将完成的通行证桥接回原始区块链，并将其存储在用户的钱包中。这样，所有区块链上的流动性都会被盘活，用户可以享受更低的交易滑点，每个链条上的流动性提供者可以获得更高的交易手续费收入。
此外，跨链DEX的用户还可以将一条链上的原生通行证更改为另一条链上的原生通行证。例如，用户可以在比特币区块链上用比特币替换邰方的ETH。通过这种方式，用户可以在每个区块链上灵活地交易本地通行卡，而无需包装通行卡或集中兑换。
跨链收入汇总
跨链收益聚合可以把DeFi协议中用户存放的资金放到每个链上。这样用户就不需要手动将证券资产桥接到其他链条上，实现收益最大化，轻松获得更高收益。所以这将大大提高多链产量养殖的体验，所有复杂的流程都将简化。
此外，该机制还可以将DeFi应用于新兴区块链的TVL扩大，从而盘活多链生态的流动性。
跨链借贷
跨链货币市场可以促进跨链借贷市场的发展。用户可以在一条链上存放抵押贷款资产(ETH)，在另一条链上借出证券资产(如USDC)。这样，用户不仅可以将抵押的资产放在更安全的区块链上，还可以将通证资产放在吞吐量更高的区块链上出借，通过将资产放在这个链条的应用上产生收益。
跨链货币市场的用户也可以在另一个利率更低的区块链借入资产，然后将资产桥接回第二个区块链以偿还贷款。这将有助于统一不同区块链的收益率，降低流动性低、利率高的货币市场的贷款成本。
十字链刀
分散自治组织(Dao)可以利用跨链互操作性，在一个或多个高吞吐量区块链网络中进行链上投票，并将投票结果发送回核心治理契约所在的高成本区块链。这样做不仅可以为道的参与者降低交易成本，还可以实现链条透明和反操纵，鼓励更多人参与。
此外，跨链DAO还可以无缝管理和修改不同区块链上的智能合约参数，拓宽一个或多个链环境中货币持有者的治理范围。
交叉链NFT
跨链NFT市场的用户可以在任何区块链上发布或竞价NFT。这将提高NFT的流动性，而且NFT可以在拍卖后在不同的区块链之间无缝传递。此外，一个区块链上的游戏也可以使用跨链互操作性来跟踪另一个区块链上的NFT所有权。因此，用户可以安全地将NFT存储在任何区块链上，同时在其他区块链游戏中使用它们。
以上用例只是冰山一角，跨链智能合约终将实现无限可能。跨链智能合约除了将去中心化的应用分成不同的模块，还可以在其他方面充分利用多链生态的优势。
“商店式”智能合同
现有的单链或多链智能合约可以部署“店面智能合约”，充分利用多链生态的优势。基于商店的智能合约为用户提供了一个入口，通过该入口，他们可以访问其他链上的智能合约应用程序。通过这种智能合约，用户可以将资产存储在另一个链上的分散应用程序中，而无需离开原来的区块链环境。
用户不需要手动将资产连接到其他区块链上的智能合约，他们甚至不需要知道智能合约正在哪个区块链、侧链或第2层上运行。对于用户来说，其他区块链上的应用和原生应用没什么区别。
所有已经运行的去中心化应用，比如衍生品交易平台或者货币市场，都可以通过向后兼容来添加商店式的智能合约。因为智能合约是可组合的，所以现有协议可以在没有许可的情况下添加跨链互操作性。流畅的用户体验和更高的互通性，将极大推动多链经济的发展。
CCIP将如何护航跨链生态
尽管跨链智能合约完全颠覆了去中心化应用的开发模式，但大多数区块链网络在本质上仍然是相互隔离的。换句话说，这些区块链不能直接发送和接收数据。要实现跨链智能合约，需要在链之间搭建跨链桥梁。
到目前为止，跨链桥主要关注不同区块链之间的证书传输。常见的方法是基于一个链上的原始资产将打包资产转换到另一个链上。然而，跨链智能合约需要更多的通用桥梁来传输数据包、通行证和指令。这种基础设施必须保证安全性和可靠性，代码库必须经过严格的审计，以确保传输的消息不会被操纵，能够及时传输到目标链，能够经受住区块链重组等外界因素的考验。去中心化的甲骨文网络(DON)很好地解决了区块链甲骨文的问题(即区块链无法访问线下资源)；同样，DON也可以安全地实现区块链互操作性。
Chainlink网络可以兼容区块链上的任何协议，并且已经集成到一系列区块链、侧链和第2层中。所以Chainlink有足够的能力推动多链生态向跨链智能合约转变。为了实现这个目标，Chainlink目前正在制定一个跨链通信的全球开源标准，即跨链互操作协议(CCIP)。
与普通的跨链桥不同，CCIP允许智能合同在整个区块链安全地传输数据和证书。智能合约可以以任何方式加密或解密数据消息，因此非常灵活。值得一提的是，CCIP将使用已经运行的Chainlink来预测机器节点。这些节点不仅高度可靠和防篡改，而且与任何区块链兼容，这为多链DeFi经济保证了数百亿美元。
CCIP不仅拥有高质量的代码库，还计划采用名为“反欺诈网络”的创新风险控制系统，以进一步确保安全性。反欺诈网络由若干个分散的Oracle网络组成，Oracle网络由若干个独立的节点委员会组成。这些节点不参与CCIP跨链桥的运行，但负责监控CCIP服务中可能出现的恶意攻击或阻塞重组等网络突发事件。这个额外的验证层有权紧急关闭跨链桥，暂停数据和证书的传输，以保护跨链智能合约和用户免受黑天鹅事件的影响。
跨链互操作协议(CCIP)将在各种区块链之间传输消息。
目前，数百个单链或多链智能合约已经应用于使用Chainlink Oracle以最低信任度获取离线数据和计算资源。这些协议将来也可以使用相同的分散式基础设施来实现跨链互操作性。CCIP不仅可以为跨链智能合约提供基础设施，还可以支持各种跨链pass桥的开发。用户可以直接将通行证网桥连接到不同的区块链，并同时发送部署这些通行证的指令。尽管跨链基础设施的发展面临一些挑战，但我们必须专注于建立代码审计和防御机制，以最大程度地确保安全，这是建立CCIP标准的关键。
(作者是链家中国区负责人)