區塊鏈互操作性:大規模應用的關鍵

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區塊鏈在改善業務流程、在價值鏈中提供交易透明度和安全性以及降低運營成本方面的潛力對許多人來說是顯而易見的。雖然優點多多,但知道現在,預期的大規模應用仍然沒有發生,那麼是什麼在阻止區塊鏈的應用呢?帶大家一起來看看。

事實上,近年來有幾個問題都阻止了區塊鏈大規模應用。到目前為止,最廣為人知的問題是互操作性問題。或者,更準確地說是,區塊鏈缺乏互操作性。

孤立的區塊鏈生態系統

雖然區塊鏈被認為是一種去中心化的技術,但各個區塊鏈網路現在本質上並不開放,彼此無法正確通訊。有大量的區塊鏈專案,它們具有不同的特徵——例如交易型別、雜湊演算法或共識模型,只專注於特定領域。

執行完全不同的治理規則、區塊鏈技術版本和監管控制的不同網路和金融機構進一步加深了這個問題。這導致了不同未連線的區塊鏈生態系統同時執行,但彼此孤立,阻礙了行業發揮其全部潛力。

“我們將留下分散的孤立區塊鏈集合,每個區塊鏈都由薄弱的節點網路支援,並且容易受到攻擊、操縱和集中化。”

                                                                                                                                                                                                                             ——consensys 研究論文

什麼是互操作性?

近年來,大家越來越多地談論“區塊鏈互操作性”一詞。這不僅意味著不同的區塊鏈系統可以相互通訊的可能性。最重要的是,它能夠在不需要中介的情況下跨不同的區塊鏈網路共享、檢視和訪問資訊——比如集中式交換。

這些平臺希望在自己平臺中實現互操作性區塊鏈專案的目的:旨在建立一個生態系統,使不同的區塊鏈能夠輕鬆地與自己相互通訊。互操作性的想法很好,但互操作的區塊鏈企業的願景取決於許多功能和能力,比如包括:與現有系統整合、在其他網路上發起交易、與其他鏈進行交易、透過整合應用程式在同一鏈上的部署之間進行交易並使其易於切換一個底層平臺用於另一個平臺。

為什麼互操作性至關重要?

要理解區塊鏈的互操作的重要性是很容易的,在企業依賴於更高水平的協作和互動的世界中,互操作性在任何軟體系統中都是至關重要的,如果它不能與其他軟體一起工作,那麼它的作用就無法發揮出來。

互操作性將實現順暢的資訊共享、更輕鬆地執行智慧合約、更友好的使用者體驗、發展合作伙伴關係的機會以及解決方案的共享,這是實現企業區塊鏈的全部承諾並從他們的區塊鏈投資中獲得最大收益的唯一途徑。

哪裡需要互操作性?

一個區塊鏈網路根本無法滿足任何特定交易的所有需求,特別是在價值鏈很重要的領域,例如供應鏈、貿易金融、醫療保健、航空等。要實現所有需求,需要多個網路協同,每個網路都提供特定的價值和適當的通訊,以便來自私有網路的資料可以路由到其他相關網路進行交易,“而無需建立一對一的整合”。

正如丹麥德勤董事rasmus winther m?lbjerg所說:“每個人都依賴實物商品以最小摩擦在全球供應鏈中的所有參與者之間流動的能力。我們需要同樣的能力將數字資產從一個區塊鏈轉移到另一個區塊鏈,而無需為中介建立冗餘資料或新市場。這就是區塊鏈互操作性至關重要的原因。”

區塊鏈的特性允許斷開的供應鏈管理系統安全地互操作,而無需太高的投資成本。由於供應鏈轉型的迫切需要,利用這些特性確保區塊鏈在現實世界中有用且有效。

互操作性研究:世界經濟論壇報告

與此同時,許多有趣的論文都說了互操作性問題,最具開創性的是世界經濟論壇(wef)。世界經濟論壇將區塊鏈技術描述為“孤島化”

去年,世界經濟論壇與德勤合作釋出了一份關於“供應鏈區塊鏈的包容性部署——區塊鏈互操作性框架”的報告。該報告涵蓋了區塊鏈互操作性的多個模型、概念、方法和最佳實踐。這份報告幫助組織瞭解了可互操作的區塊鏈的重要性,並概述支援其開發和執行的決策框架。

就像界經濟論壇區塊鏈和數字貨幣專案負責人nadia hewett所說的,“在冠狀病毒大流行之後的世界中,互操作性和相容性是解決問題的關鍵。互操作性的挑戰不僅是技術問題,更是治理資料所有權和商業模式方面的問題。”

區塊鏈互操作性方法

從廣義上講,可以區分兩種主要的區塊鏈互操作性方法:api和網路模型。

  • “混搭”api

區塊鏈網路和解決方案可以透過所謂的“混搭”應用程式為組織整合在一起。他們只需要與一個一致的應用程式程式設計介面 (api)互動,而不是與每個網路的api互動。這個混搭應用程式可以包括資料模型和智慧合約中定義的各種功能,但從根本上說,它將充當“將各種網路連線在一起的粘合劑”。然而,api並不以治理結構為前提,雖然這使得它靈活和方便,但從長遠來看,它使得組織互操作性的選擇變得糟糕。

  • 網路模型網路

構建互操作性的最有效和可擴充套件的方法是透過共同努力建立行業標準以及確定行業網路可以圍繞網路結構的網路。

組織區塊鏈網路實際上代表了互連網路的“網路”。這種架構將允許組織連線多個解決方案並與之進行交易,而不受限於單個網路,並開啟跨解決方案的互操作性市場。

透過釋放對等點的力量,組織可以使用其對等點透過渠道連線到多個區塊鏈網路。這顯著降低了複雜性並最佳化了組織與不同區塊鏈網路的互動。這種用於互操作性的網路模型網路會持續獲得動力,尤其是不加干涉的區塊鏈中心出現時。

區塊鏈互操作性解決方案

就算到現在,大多數互操作性解決方案主要集中在跨公共區塊鏈的鏈互操作性上,從而使用加密定向工具,如側鏈(或中繼鏈)、公證方案和定時雜湊鎖。但是毛球科技認為,現在重點越來越轉向私有網路之間和/或私有網路與公共區塊鏈之間的互操作性解決方案。

解決互操作性的一種方法是使用單獨的區塊鏈作為橋樑來促進交叉通訊。從本質上講,這是第三個區塊鏈,它位於兩個區塊鏈的中間,並維護著兩個區塊鏈之間的交易和訊息活動的加密安全時間戳分類賬。使用的互操作性工具包括中心輻射、去中心化金融 (defi)和通用橋樑。

促進系統間互操作性的另一種方法是使用鏈下或中介軟體系統。這種所謂的非區塊鏈互操作性方法使用的工具包括原子交換、預言機和狀態通道。

區塊鏈互操作性專案有哪些?

越來越多的互操作性專案已經開始進入市場,它們試圖彌合各種區塊鏈之間的差距。它們的目標是促進網路之間的互動,並確保完全實現去中心化的概念。根據互操作性解決方案,這些專案可用於去中心化資產交換和去中心化訊息交換等活動。帶大家一起看看有哪些區塊鏈互操作性專案?比較有趣的專案是chainlink、cosmos、hybrix、polkadot 和 wanchain。其他示例包括aion、ark、icon、transledger 和overledger。

  • chainlink

chainlink是一個去中心化的預言機網路,是一種互操作性解決方案,可促進所有不同區塊鏈系統之間的安全和無信任通訊。資源主要圍繞鏈下資料來觸發智慧合約和結算輸出,如已建立的支付系統和雲後端。這個獨立的功能對於許多不需要與其他區塊鏈協議互動但需要訪問外部輸入和輸出的區塊鏈很重要。

chainlink節點能夠將來自公共api的訊息和資料格式化為智慧合約的可讀格式。這些節點可以連線到任何api,無論是區塊鏈、企業系統、web api還是iot(物聯網)裝置。

chainlink有時會與其他互操作性協議結合使用。chainlink已經宣佈與polkadot和ethereum建立合作伙伴關係,為他們的網路提供鏈下資料。wanchain正在與chainlink 整合,為其鏈上智慧合約提供鏈下資料。

  • cosmos

最突出的互操作性解決方案之一是cosmos,它非常專注於其cosmos sdk平臺。cosmos旨在充當區塊鏈生態系統,可以相互擴充套件和互操作。cosmos是一個智慧合約平臺,將互操作性作為其區塊鏈設計的關鍵組成部分。他們的架構基於所謂的“中心輻射”系統,其中一系列“輻射”鏈透過區塊鏈間通訊連線到“中央”中心。

cosmos嚴重依賴驗證器來提供互操作性。它利用所謂的拜占庭容錯(bft)共識演算法,並使用成員鏈和現有鏈的peg-zones來改善整體生態系統。他們的最終目標是建立一個“區塊鏈網際網路”——一個可以以去中心化方式相互通訊的區塊鏈網路。

ibc(區塊鏈間通訊)協議的實施計劃已於2020年實施。cosmos將使用ibc協議來允許中央集線器和連結到網路的鏈(也稱為區域)之間的通訊。它首先只會關注構建在cosmos sdk平臺之上的鏈的互操作性。

  • polkadot

另一個專案是polkadot,它促進交易和資料交換,旨在促進區塊鏈之間的互操作性。它使用dpos演算法並使用所需的驗證器,這可以導致一定程度的中心化。

polkadot的概念與cosmos的概念非常相似。它允許中繼鏈和polkadot網路的平行鏈之間進行通訊。透過使用平行鏈和橋鏈,這種方法可以傳輸價值和資料。此外,透過執行多個並行鏈,可擴充套件性將提升到一個全新的水平。這與其他希望彌合區塊鏈之間差距的專案略有不同。

他們的主網計劃於去年(2020 年)啟動。至於互操作性,他們的鏈實施協議沒有確切的時間表。

  • wanchain

wanchain網路允許非常異構的區塊鏈之間的互操作性。wanchain旨在儘可能地連結和促進不同區塊鏈之間的通訊。

wanchain已經可以執行,並允許透過儲存節點和t-bridge框架在公共和私有區塊鏈之間進行價值和資料的通訊和交換。storeman節點系統結合了兩個保證網路交易安全保密的密碼學概念:安全的多方計算和“shamir的秘密共享”。

wanchain的下一個挑戰是完全去中心化其網路。這計劃於2022年完成。

  • 其他互操作性產品

還有更多的互操作性專案,包括 aion,它正致力於將人工智慧整合到其共識模型中。或者 ark,它使用smartbridge來連結現有鏈,並且還將允許資料和價值的傳輸。還有loom network,它使用其dpos區塊鏈basechain在多個區塊鏈之間連線和轉移價值。一個鮮為人知但有趣的專案是block collider。其距離證明 (pod)共識演算法可確保分類帳可以相互操作。它也是目前唯一需要任何驗證器的專案。

向前進

互操作性解決方案的到來可能會從根本上改變目前對區塊鏈的態度,並將成為促進網路無縫交換資料對整個市場的成功至關重要的重要一步。

隨著未來幾年區塊鏈協議之間的互操作性有望取得更多進展,現在我們已經看到成功的跨鏈專案,互操作性很可能成為區塊鏈行業的重要遊戲規則改變者。

我們可以說區塊鏈似乎正處於被廣泛接受和採用的門檻邊緣。

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