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Cross-Chain Swaps
**跨链兑换（Cross-chain swap）**是一种在单次操作中，将一条区块链上发行的代币兑换为另一条区块链发行的代币的机制。[1]
它将历史上相互独立的两个操作——将资产从源链跨链桥接至目标链，以及将其兑换为目标代币——合并为一个订单，使用户能够用一个网络上的代币支付，并在另一个网络上接收不同的代币。[2][3]
一个典型的例子是将 Arbitrum 上持有的 USDT 兑换为在 Base 上接收的 ETH。[2]
概览
中心化交易所已经提供了跨链交换功能，但通过交易所进行交换会引入多层摩擦：用户必须将代币转移到交易所，直接或通过美元等交换媒介间接执行交换，然后将得到的代币移回另一个区块链上的钱包。[1]
这种方法还要求用户依赖托管服务，并暂时将资产的托管权交给第三方。[1] 去中心化跨链交换被视为一种消除中心化中间机构的方法，它通过实现区块链网络之间价值和信息的直接交换，提供了 Chainlink 所描述的跨链交易资产的“更安全、透明且无缝”的方式。[1]
跨链交换与普通桥接、普通交换和简单转账有所区别。桥接是在链之间移动单一资产的表示形式，通常会给用户留下后续步骤；而跨链交换是一个单一订单，支付一种代币并接收另一种代币，路由过程自动处理。[3][2]
典型的使用场景包括：在不通过中心化账户路由资金的情况下，将活动转移到 gas 成本较低的网络；购买仅在其原生网络上具有实际市场深度的代币；首次为新网络注资（包括获取其 gas 代币）并一步到位；以及将分散在多个链上的余额整合回一个网络上的单一资产。[3]
基于桥接的机制
许多跨链交换的实现依赖于跨链桥，这些桥在源区块链上包装并锁定代币，从而在目标区块链上创建一对一的映射资产。[1]
在锁定与铸造桥中，用户在基础区块链上锁定代币，在目标区块链上铸造包装代币（wrapped tokens），然后在当地的去中心化交易所交换这些包装代币以获得所需资产。[1] 这种后端操作可以由跨链交换协议自动完成，使用户只需指定他们想要交换的资产，但用户仍必须信任底层桥接实现的安全性。[1]
Chainlink 确定了三种桥接协议架构：
- 在锁定与铸造（lock-and-mint）中，代币在源链上被锁定，包装代币在目标链上被铸造。
- 在销毁与铸造（burn-and-mint）中，源链上的代币被销毁，然后在目标链上铸造。
- 在锁定与解锁（lock-and-unlock）中，原生供应独立存在于不同的区块链上。[1]
在所有这些架构中，基于桥接的跨链交换都遵循一个通用框架：源区块链上的代币被锁定或销毁，用户在目标区块链上收到等量的代币，然后才能进行实际的交换。[1] Chainlink 表示，其储备证明（Proof of Reserve）服务通过提供抵押数据和减少无抵押铸造，有助于增强桥接安全性。[1]
加密桥是跨链交换最常见的机制之一，但手动桥接存在一些实际缺陷。[2] 用户通常会收到一个包装副本，其价值取决于桥接器的持续健康状况；在处理到达的资产之前，必须持有目标链的 Gas 代币；并且必须将每个步骤（桥接、Gas 充值和最终交换）作为单独的交易完成，这些交易可能会失败或被抢跑。[3]
从历史上看，桥接器将代币锁定在桥接合约中，在目标链上铸造包装副本，然后要求在每一步支付 Gas 的同时将该副本交换为所需的代币，而跨链交换则将这一过程简化为一个订单。[3]
其他交换机制
除了跨链桥，还有几种其他机制可以实现跨链交换。原子交换使用时间锁定的智能合约：两个交易对手——在 Chainlink 的示例中被描述为 Alice 和 Bob ——各自在各自的区块链上的智能合约中锁定正确数量的代币，只有当双方都存入正确金额后，合约才能解锁，双方才能收到对方的代币。[1]
Chainlink 认为原子交换是最去中心化的选择之一，但将其描述为“不是一个非常通用或可扩展的模型”，并列举了其局限性，包括通常要求区块链使用相同的哈希函数、交易双方需要就金额和交换价格达成一致，以及完成交换可能需要等待不确定的时间。[1]
- 哈希时间锁定合约 (HTLCs) 是早期机制，使用加密哈希函数和基于时间的托管；它们的特点是安全，但在可扩展性和可用性方面受到限制。[2]
- 场外交易 (OTC) 交换是各方之间基于信任的直接交换，因存在交易对手违约的高风险而被指出，通常不适用于去中心化系统。[2]
- 通用消息传递 (GMP) 通过开启链间通信实现自动交换，但会引入数据完整性问题和消息传递协议漏洞等风险，从而可能损害交换的安全性。[2]
总的来说，跨链交换协议的特点是将“桥接加交换”的过程自动化，从而将用户体验简化为尽可能少的操作。[2]
网络、路由与定价
1inch 支持超过 13 个网络之间的跨链兑换，无需手动跨链步骤，也不使用包装代币（wrapped tokens），明确列出的网络包括 Ethereum、Arbitrum、Base、Optimism、Polygon、BNB Chain、Avalanche、Gnosis、Linea、Unichain、Sonic、zkSync Era 以及 Solana。[3]
路由涵盖了 EVM 兼容链及其他链，且随着时间的推移会有更多新网络加入；该公司指出 Robinhood Chain（一个用于代币化现实世界资产的以太坊二层网络）已获得支持。[3] 1inch 的跨链兑换不使用包装代币，因为托管合约在每条链上都持有真实代币，因此用户收到的是目标资产本身，而不是价值取决于跨链桥偿付能力的代表性资产。[3]
1inch 跨链兑换的定价来自与同链兑换相同的路由引擎，聚合了 300 多个来源，且用户批准的最小接收金额由订单本身强制执行。[3] 由于订单是由解析器（resolvers）填充的，而不是停留在机器人可以重新排序的公共内存池（mempool）中，1inch 表示其具备针对最大可提取价值（MEV）（即机器人通过重新排序待处理交易提取的利润）的保护。[3]
兑换可以直接在 1inch 应用或钱包应用中进行，通常需要几分钟时间，因为两条链都必须在资金解锁前达到最终性，具体时间取决于路由中的网络；如果兑换未能完成，托管时间锁将过期，锁定的资产会自动退回给原主，这意味着不完整的兑换不会导致资产转移，用户可以重新下单。[3]
跨链流动性
跨链基础设施——包括桥接、兑换和交易所——被认为是释放跨链流动性的关键。随着区块链数量的增加，流动性被困在各自独立的环境中，而碎片化的流动性降低了市场效率，削弱了资产的效用，并为寻求触达多个区块链用户的开发者制造了障碍。[1]
Chainlink 指出，桥接、兑换、交易所及相关工具能够形成各种类型的跨链流动性池，帮助区块链相互访问或传输流动性。[1]
Across 同样认为跨链兑换以独特的方式连接不同的链，从而改善整个去中心化金融的流动性，消除了对多个钱包、去中心化交易所交互或对中心化交易所依赖的需求，从而通过让用户跨链管理代币而无需在众多钱包中维持余额来优化流动性。[2]
安全风险与事故
跨链桥的设计集中了风险，使其成为攻击目标。
传统的跨链桥将所有人的锁定代币汇集在一个合约中，使跨链桥成为一个单一的公开目标。由于跨链桥必须接受来自另一条链的消息，伪造的消息或被盗的验证者密钥都可能解锁资金。[3]
Chainalysis 报告称，2022 年在 13 起跨链桥漏洞利用事件中约有 20 亿美元被盗，当年所有被盗加密货币中的 69% 来自跨链桥；仅 Ronin 跨链桥攻击事件就损失了约 6.25 亿美元（也有引用为约 6.24 亿美元）。[3][2] Multichain 包装代币（wrapped tokens）的持有者在 2023 年该桥发生故障时了解到了跨链桥失效的后果，这说明了包装副本的价值如何取决于发行它的跨链桥的健康状况。[3]
跨链交换面临的更广泛挑战分为三个领域。技术复杂性源于锁定与铸造（locking-and-minting）以及消息传递系统的实施和维护难度。可扩展性担忧影响了诸如哈希时间锁定合约（HTLCs）之类的机制，这些机制在网络需求高时面临流动性限制和交易时间缓慢的问题。安全风险源于智能合约中的漏洞、对验证者的依赖以及代表性资产的使用，所有这些都为黑客攻击和漏洞利用创造了攻击面。[2]
基于托管的意图模型（escrow-based intent model）被提出作为一种缓解方案：在 1inch 上，对两种方法的比较指出，跨链桥涉及用户发送的三笔或更多交易，而意图模型只需一个签名订单；前者需要提前持有源链和目标链的 Gas 费，而后者不需要；前者通常交付的是包装副本而非目标代币本身，且如果出现问题，资金可能会在途中搁浅，而跨链交换的托管机制会自动退还双方资金。[3]
Across 同样将其基于意图的架构定位为抽象化后端操作、降低安全风险、减少延迟并简化用户体验。[2]
互操作性标准
Chainlink 的跨链互操作性协议 (CCIP) 被描述为一种用于跨链互操作性的开放标准，截至 2023 年底该协议正处于开发中。它旨在利用 Chainlink 去中心化预言机网络 (DON) 来实现可编程代币桥接，并在区块链之间实现安全、任意且信任最小化的消息传递。[1] 其核心目标是在公共和私有区块链网络之间建立通用连接，以解锁孤立的代币并赋能跨链应用的创建。它被定位为基础性的 Web3 基础设施，旨在帮助开发者构建广泛的此类应用。[1]
在 Chainlink 声称的 CCIP 功能中，包括：通过提供跨区块链的流动性状况、代币余额和其他指标的安全数据，支持更高效的流动性路由；提供可编程代币桥，使开发者无需直接管理底层桥接基础设施；以及使跨链交易所能够构建更好的用户界面，以更低的成本促进兑换，并通过采用开放标准带来的改进连接性提供更广泛的资产选择。[1]
Chainlink 表示，随着 Web3 的发展，像 CCIP 这样的跨链基础设施在为用户和开发者创造统一体验方面可以发挥越来越重要的作用。[1]
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