在以太坊上启用无需信任的比特币交易和挂钩

译者注：建议阅读本站之前发布的文章《BTC中继（Bitcoin Relay）发布：现在比特币用户可以顺畅地与以太坊交互》了解背景。 然后通过这篇文章了解实现机制。 （点击左下角“阅读原文”）

以太坊之所以有今天的地位，与其大哥比特币是分不开的。 自从以太坊正式推出以来，一直有人在谈论创建一个完全独立的区块链，用自己的加密货币来保护其网络。 由于种种原因，以太坊发现必须创建一个独立的区块链。 经过一年的发展，以太坊终于在2015年7月30日诞生了！ 这并不意味着比特币和以太坊兄弟不能共存！ 有一些想法将比特币添加到以太坊，或者在以太坊虚拟机中支持比特币。 然而，上周在 Rootstock 上发布了一份发人深省的白皮书，引发了人们对以太坊和比特币如何相互作用并将智能合约扩展到比特币的更多兴趣。 讨论。

典型的双向挂钩（2-way peg）概览

比特币和以太坊互操作的一个典型例子可以通过双向挂钩来实现。

因为以太坊智能合约足够强大，可以在以太坊平台上实现双向挂钩比特币。 大多数比特币支持者对与比特币的双向挂钩感到兴奋，这将允许比特币“存放”在另一个区块链上，然后“取回”到比特币区块链。 因为比特币可以存储在其他区块链上，双向挂钩使比特币用户能够使用其他区块链提供的比特币区块链所没有的功能。 或者这种机制可以作为比特币的升级或迁移路线：当用户信任这种升级时，他们可以简单地将比特币存入其他区块链，而无需取出。

这是对比特币双向挂钩的一般描述。 这里，比特币区块链上的比特币记录为BTC，而其他区块链上的比特币称为E-BTC。 为了简化流程，我们使用以太坊作为另一个区块链。

当用户“存入”BTC 时，这些 BTC 将被锁定在比特币区块链中。 此比特币交易的证明被发送到称为 PegContract（挂钩合约）的以太坊合约。 PegContract 验证交易并将 E-BTC 发行到用户的以太坊地址。 比特币系统中的 1BTC 相当于以太坊平台上的 1E-BTC。

在另一条链上使用新功能后，用户希望将 E-BTC 兑换回 BTC。 用户只需要销毁E-BTC，然后向比特币区块链提供销毁证明即可。 在比特币区块链验证这些 E-BTC 已被销毁后，原始 BTC 被解锁。

BTC 的锁定和解锁是解释双向挂钩的一种简单方式。 这种PegContract现在可以在以太坊上实现，它可以在没有信任的情况下做任何事情：它可以验证比特币是否已经发送到一个地址并被锁定； 可以发行E-BTC； 它可以摧毁 E-BTC。 -BTC 并提供此次销毁的证明。 但是，比特币区块链上的确认证明和解锁机制需要在比特币中添加新的操作码（opcode）。

（确认来自 PegContract 的证明需要新的比特币运营商，来自比特币的确认证明不需要以太坊运营商）

目前，比特币无法验证来自其他链的信息。

幸运的是，以太坊可以通过多种方式与比特币交互。 下面列出了当前和未来的可能性：

以太坊虚拟机旨在能够编写可与比特币集成的以太坊智能合约。 BTC Relay（比特币中继）就是这样一种合约。

BTC Relay 实施比特币简化支付证明 (SPV) 来验证比特币交易是否已在比特币区块链上得到确认。 因此，比特币系统中的任何交易，从支付到 BTC 锁定，都可以通过以太坊合约进行验证。

1）BTC和ETH的去中心化交易所（目前可用）

现在，BTC Relay 允许智能合约在中继确认比特币已发送到特定地址后自动分发以太币。 这为比特币持有者提供了一种以无需信任的方式赚取以太币的方式。 使用相同的 ETH-BTC 交换机制比特币去哪里交易，如果用户需要 BTC，他可以将 Ether 存入一个合约，该合约会监控一个比特币地址是否收到了足够的比特币。 当 ETH 买家发送 BTC 时，中继确认比特币交易，并将存储的以太币转移给 ETH 买家。 如果在一段时间内没有发生比特币交易，则存储 ETH 的一方可以将 BTC 发送给自己，从而从合约中取回自己的 ETH。

（卖方将 ETH 发送到智能合约，买方可以用 BTC 购买此 ETH）

目前 LTC 用于在交易平台上传输比特币，这比当前比特币系统上的平均传输速度更快。 交易者用 BTC 购买 LTC，转移到另一个交易平台，将 LTC 转换为 BTC。 而ETH-BTC兑换机制在BTC Relay上的应用之一就是比比特币之间的兑换速度更快。 这个过程需要 BTC 和 ETH 在同一个平台上进行交易，也需要依靠去信任交易所来吸引足够多的用户来维持可接受的流动性。

莱特币 (LTC) 现在被用于在交易所之间传输“比特币”，速度比比特币系统本身传输的速度还快。 交易者用 BTC 购买 LTC，将 LTC 转移到另一个交易所，然后将 LTC 换回 BTC。 BTC Rely 促进的 ETH-BTC 互换机制的一项应用是在交易所之间更快地转移 BTC。 这当然需要 BTC 和 ETH 在同一个交易所进行交易，也需要依靠这种去信任化的交易来吸引足够多的用户，创造流动性。

通过透明的去中心化交易所，比特币用户将能够在以太坊上购买他们需要的任何 DApp 代币。 每当他们需要取回比特币时，他们都可以在交易所出售代币。 这里没有必要将 BTC 和 E-BTC 1:1 挂钩。 然而，对于那些希望挂钩的用户来说，以太坊上的可能并不需要比特币上的额外运营商。

2）以去信任和有保证的方式在以太坊上与比特币挂钩（目前可用）

目前双向挂钩的问题是比特币系统无法自动解锁BTC：无法通过验证E-BTC是否已销毁来解锁BTC。 为了解决这个问题，以太坊会提供一些激励机制来激励人们解锁 BTC。

用户的 BTC 将被锁定到一个多重签名地址中比特币去哪里交易，每个签名者都必须在以太坊平台上存储对 PegContract 的质押。 这笔资金可以是大量的 ETH。 在锁定他们的 BTC 之前，用户可以检查签名者是否在 PegContract 中有保证金。 当 BTC 被锁定时，PegContract 将发行 E-BTC。 而当 E-BTC 被发送回 PegContract 时，它将被销毁，并通过 PegContract 生成证明。 此时，PegContract 开始倒计时，给签名者足够的时间来验证证明并签署多重签名以解锁 BTC。 这种债券激励签名者在 E-BTC 被销毁时解锁 BTC。 当任何一个签名者不签署这个多重签名时，保证金将被没收：这笔大量的 ETH 可以返还给用户，他们可以卖掉 ETH 取回 BTC（用户原来的 BTC 是仍然锁定）。

如下所示：

3）货币和密码学抽象（需要比特币和以太坊升级）

以太坊试图进一步模块化和通用化协议，并计划实现加密协议和令牌的抽象。 未来，ETH 存款将用于签署新区块并获得交易费用（译者注：以太坊未来的 POS 协议，Casper 协议的存款是 Ether），但所有其他操作都可以使用其他代币完成。 矿工/验证者可以接受以太坊平台上的任何代币作为交易费用。 比特币本身作为以太坊上的比特币代币（BTC-token-on-Ethereum），也可以用来支付交易手续费。

综上所述

就目前而言，比特币现在可以并且将会通过多种方式与以太坊进行交互。 可以使用像 Rootstock 这样的侧链技术为比特币添加功能，也可以通过去信任的方式将比特币链接到以太坊。 这两种方法都利用了以太坊虚拟机的通用性、灵活性和完整的编程语言。 以太坊平台目前允许在其上开发各种各样的去中心化应用程序。

Rootstock 白皮书中列出了很多相关示例，这些示例已经存在于以太坊平台上，包括以下内容：

尝试使用BTC Relay，开发自己的去中心化应用，编写自己的智能合约，实现与比特币挂钩。

原帖：@ConsenSys/taking-stock-bitcoin-and-ethereum-4382f0a2f17

约瑟夫·周和西蒙·德拉鲁维埃

译者：詹姆斯、少平