随着区块链技术的快速发展和日益成熟，出现了不同种类的公有链、联盟链、私有链搭载着不同重要业务的区块链场景。

链之间就像一座座独立的价值孤岛，资产和价值相互隔离而无法流通。除了公有链广泛透明，联盟链和私有链让不同组织拥有了各自的区块链网络。

网络的隔离、价值的孤立在许多业务场景（诸如身份验证、资产数字化等）中导致多条区块链之间无法进行资产转移、资产兑换、数据的互操作等。业务多样和复杂也导致了跨链的场景随处可见。

要想解决资产和数据的自由流通、链与链之间的互通互联问题，首先要在链之间建立一套信任机制，让一条链能够验证并信任另一条链的数据。比如，在以太坊上发生了一笔交易，在关联链上怎么确认这笔交易是否有效呢？同样，对于在关联链上发生的交易，在以太坊上又如何确认？

1 跨链的问题

1. 跨链交易的原子性

跨链交易的结果必须是成功或者失败，不一致和不同的状态会产生巨大的漏洞，给所有相关链的安全性造成巨大的威胁。

2. 确认另一条链的交易

这包括两个方面：①交易已上链，写入账本。②交易获得了足够多的确认。

3. 两条链的资产总量不变

在跨链资产兑换的场景中，因为两条链的资产并没有发生实质性的兑换，所以资产总量不会变化。在跨链资产转移的场景中，需要严格保持跨链交易的原子性，保持流通的资产总量稳定不变。

4. 链的独立安全性

两条链进行数据交互，难免互相影响。每条链的安全隔离问题无法避免，必须保证一条链在受到攻击后，不会影响整个跨链生态中其他链的安全性。

跨链的目的是解决资产流通问题，无论是在同构链还是在异构链的跨链场景中，以上难题都无法避免，如何解决这些难题呢？

2 跨链的难点

1. 公证人机制

本方案引入一个或多个有信用的第三方组织作为跨链系统的公证人。公证人对链A的跨链消息进行监听，在收到跨链消息后进行验证，转发消息到链B上执行相应动作，实现对跨链消息的响应。因为只有公证人对跨链消息进行验证和转发，所以存在一定的中心化问题，并且公证人一直监听链上的所有交易也会产生对应的隐私泄露风险。

2. 哈希时间锁定协议

哈希时间锁首次在比特币的闪电网络中被提出来，后来被通用化为哈希时间锁定协议（Hashed-Timelock Agreements，HTLAs），其功能是可以在不同的区块链系统之间进行资产兑换。该协议的优点是对区块链系统的干扰比较小，不需要过多考虑对方链，所以能够高效地在区块链系统之间进行资产兑换。但是该协议的缺点也比较明显，过于简洁的设计限制了其功能的扩展。

3. 侧链、中继链技术

侧链（Side Chain）、中继链（Relays Chain）技术在现行的跨链方案中使用的频率较高，而且也是比较复杂的跨链方案。

侧链技术是在两个区块链系统中通过可信的跨链消息转发机制，直接进行链上资产和数据兑换的技术。但是，这个可信的消息转发机制对底层功能或者智能合约的依赖度比较高，这时就体现出中继链技术的优势了。

中继链技术是单独运行一个区块链系统来处理跨链消息的技术，这样就把原本放在双方链上的一部分逻辑功能放在了中继链上，从而降低了跨链双方系统的逻辑处理要求。在智能合约的配合下，侧链和中继链技术的跨链方案能够支持复杂的跨链业务，比如资产抵押等，这种方案具备很强的扩展性。