第3课

Axelar 的技术架构

本模块将探讨 Axelar 的技术基础设施如何实现安全高效的跨链通信。内容涵盖支持验证者选举与消息签名的委托权益证明 (DPoS) 共识机制、网络的安全模型,以及连接不同区块链的核心协议。通过本模块,你将了解 Axelar 如何利用门限加密协调验证者、如何在保持去中心化的同时确保容错能力,以及开发者如何借助其 网关协议和传输协议构建多链应用。

Axelar 的委托权益证明机制 (DPoS)

Axelar 采用委托权益证明 (DPoS) 共识机制,允许代币持有者将质押权委托给验证者,由验证者负责保障网络安全并处理交易。这种机制兼具去中心化与高效性能。

在 Axelar 的 DPoS 系统中,验证者通过门限密钥生成 (threshold key generation) 协同管理加密私钥。私钥会被拆分为多个份额分配给不同验证者,只有当预定义数量的验证者共同参与时,才能生成有效签名。

所谓门限签名,即将签名责任分散至多个节点:达到设定数量的节点必须协同操作,才能完成交易授权。每个验证者会生成一份部分签名,足够数量的部分签名合并后,才会形成完整有效的签名。这样可以避免单个验证者独占私钥,大幅提升跨链交易的安全性与可靠性。

Axelar 网络支持验证者集合的动态调整:当验证者加入或退出时,系统会自动重新分配密钥份额,而不会中断网络运行。这种灵活性确保了网络在演进过程中的安全与稳定。

网络安全机制

Axelar 的安全架构专为保障跨链资产与数据传输的安全与可靠性而设计。

高安全门槛:网络要求至少 90% 的验证者合谋,才可能实施恶意操作,大幅降低了攻击成功的可能性。

去中心化抵御风险:DPoS 模型允许代币持有者将投票权分散委托给多元化的验证者,从而减少集中化风险,增强网络韧性。

去中心化的容错与恢复机制:即使在出现故障或中断时,网络也能依靠验证者的集体操作实现恢复,而非依赖单点控制,避免单点故障。

去中心化治理:Axelar 的治理同样采取去中心化方式,由验证者和代币持有者共同参与,包括网络参数管理、协议升级及关键事项决策,形成透明且协作的治理模式。

跨链网关协议 (CGP)

跨链网关协议 (Cross-Chain Gateway Protocol, CGP) 是 Axelar 连接多链生态系统的核心组件。它支持跨链消息的路由与传输,实现不同共识机制与架构区块链之间的无缝通信。

CGP 会在每条接入链上部署网关智能合约 (gateway smart contracts),这些合约作为跨链消息和资产的入口与出口,使 Axelar 网络能够监控和处理链间交互。

该协议具有高度适配性,可支持新链接入,而无需改变原有链的结构。通过 抽象跨链通信的复杂性,CGP 为开发者提供统一的跨链接口,极大简化了 dApp 的开发流程,并提升了应用的互操作性。

跨链传输协议 (CTP)

跨链传输协议 (Cross-Chain Transfer Protocol, CTP) 构建在 CGP 之上,属于应用层协议,为去中心化应用提供跨链调用能力。CTP 提供一组标准化 API,使开发者能够像调用本链合约一样,直接调用其他区块链上的合约。

它支持多种跨链操作,包括资产转移和数据交换,从而实现如跨链代币兑换、链间数据查询等功能。CTP 的优势在于屏蔽底层差异:开发者无需针对每条链编写独立逻辑,只需通过统一接口即可实现跨链交互。

协议本身对链无关 (chain-agnostic),会自动处理不同区块链在共识机制、架构与智能合约环境上的差异,并负责消息格式化、路由与执行。这大大降低了跨链开发门槛,尤其适合构建如流动性网络、跨链预言机等复杂应用场景。

亮点摘要

  • DPoS 共识机制:Axelar 采用委托权益证明 (DPoS) 机制,验证者通过门限加密共同管理密钥,确保安全与去中心化。
  • 门限签名:无需重建完整私钥,即可实现跨链交易签名,提升交易安全性。
  • 去中心化容错与治理:网络内置恢复机制与社区治理,确保网络长期稳定运行。
  • 跨链网关协议 (CGP):通过网关合约连接多条区块链,实现跨链消息与资产传输。
  • 跨链传输协议 (CTP):为 dApp 提供统一跨链 API,简化开发并增强多链应用兼容性。
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