计算机应用

作者：沈廷达, 朱孔林, 张琳

单位：北京邮电大学 人工智能学院，北京 100876

关键词：区块链,跨链桥,哈希时间锁定协议,跨链协议,激励机制

基金：国家重点研发计划项目(2023YFB2704500);北京未来区块链与隐私计算高精尖创新中心资助项目

区块链生态系统中的跨链桥技术主要分为中心化和去中心化两类：中心化桥因资产集中，易受攻击且损失巨大；去中心化桥符合无信任原则，但资源需求高、实施周期长，且存在可扩展性差的问题。当前研究较少探讨如何在去中心化设计中平衡单点故障和运营效率，为应对这些挑战，结合中心化与去中心化模型提出一种半中心化跨链桥架构，其中由中央服务器提供初始化节点服务，由区块链上智能合约提供去中心化服务，包括路由、质押等。首先，通过激励机制鼓励区块链节点的参与，并通过代码签名和哈希值验证的远程认证建立信任；其次，验证后的节点被纳入去中心化路由表，参与跨链交易验证和审计；最后，基于哈希时间锁定协议（HTLC）验证跨链交易。针对交易成本和延时的实验结果显示，所提架构将交易延时缩短至［24，36］ s，单笔跨链交易成本为403 299 gas，与中心化跨链桥接近；通过安全性分析指出了3种典型跨链桥攻击和相应的解决方法。所提出的半中心化跨链桥架构在去中心化跨链桥的安全性基础上实现了接近中心化跨链桥的性能，可平衡跨链桥的安全性、效率和交易成本。

来源：2025年第11期

《计算机应用》期刊编辑部

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