互操作性之于区块链,有多重要?互操作性的优势盘点
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2022-09-01 22:00
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如果区块链行业没有互操作性这一设定,人们是如何在链上进行活动的?可以预见的是,资产的转移和传输,智能合约的执行等只能在单个区块链内执行,这让链上活动和各类交易变得无比死板和固定,缺乏多个区块链之间的互操作性无疑会给链上运作带来诸多阻碍和困难。本文将详解区块链的互操作性特征,阐述互操作性对区块链的重要性,领略互操作性的魅力。



什么是互操作性?

互操作性是指区块链与其他区块链自由交换数据的能力,即一个区块链上发生的任何经济活动都可以通过正确的互操作性解决方案在另一个区块链上表示(分布式账本技术 (DLT) 设计从外部系统获取数据或与外部系统交换数据的能力称为互操作性)。互操作性赋予区块链上不同经济活动能够自如地实现迁移、互动,从而无限接近于自由流通的网络空间。


互操作性概念的提出,源于区块链技术早期发展的缺陷与不足。区块链诞生早期,海量技术项目不断涌现,但大多属于高度异构状态,更多开发项目聚焦于自身技术创新与生态建设,各个区块逐渐被拥有特定利益的子群体隔离。



在多链并存的当下,各自为营的区块显然不能够满足这一行业的规模化效应和持续扩展需求。


同时,区块链本身作为大型分布式网络的属性,不同的项目方公链都会在功能板块设计上有所取舍,比如特定场景下的安全、隐私、存储、交易等板块提供优势,导致应用层很难在单链上实现价值最大化。由此,互操作性不仅可以带来链上价值流动,也对链间协同工作奠定了技术底层逻辑。



互操作性与跨链

谈到区块链的互操作性,大家可能直接地想到跨链。而对于跨链的概念,学界和业界给出了不同的认知,以下是两种主要定义:

美国国家标准技术研究所(NIST):“一个互操作区块链架构是由可区分的区块链系统组成,每个区块链系统代表一个唯一的分布式数据帐本,其中执行原子交易可能跨越多个异构区块链系统,并且记录在一个区块链中的数据可以被另一笔外部交易以语义兼容的方式访问、验证和引用。”


以太坊创始人 Vitalik :“认为跨链是一种具体应用能力。区块链互操作主要指两条区块链之间进行资产转移、支付或信息交互的能力。”


在这些关于跨链的概念中,大多都不谋而合地将该定义与互操作性直接等同,这一点在业内颇有争议,但大多数人士均认为跨链技术是实现区跨链互操作性的重要载体,某种意义上跨链本身就代表着互操作性的技术理念。


跨链技术的应用场景主要包括——资产互换与转移、数据共享、业务协同,在这三个场景中又是如何体现区块链互操作性的实际应用呢?


  • 资产互换与转移:包括公链数字资产(通证)互换、联盟链或者私有链链下资产数字化上链后的资产互换或者转移。

  • 数据共享:包括存证数据、数据操作的链上凭证等存储在链上的证据数据,及索引数据、原始数据等存储在链下的检索数据。不同区块链系统的数据格式、存储方式、背书方式等存在差异,导致存证和凭证数据无法在不同系统中互认,因此数据共享成为跨链互操作性的一大着力突破点。

  • 业务协同:指在不同区块链系统相关业务场景下实现业务数据的共享、业务逻辑的互联、业务范围的互补。同一业务场景下的业务数据、业务逻辑和业务范围被割裂在不同区块内,跨链技术能够扩展不同区块链的业务协同能力。



跨链以外的突出优势

从上述跨链技术的实际应用场景出发,已经可以看到互操作性在资产交易、数据流动、业务协同等方面的不同作用和实际影响。事实上,在互操作性没有被重视以前,不同区块间的数据转换和信息流通时常面临阻滞不通的情形。但就金融领域来说,原先金融服务机构和客户都只能在单线上进行资产业务交易沟通,但如果区块链具备链与链之间的通信功能,那么数据和资金就可以在经济生态系统之间进行高效、及时和安全的转移。


此外,互操作性在提升区块链可扩展性、运行速度方面也大有裨益。比如原链上的上限交易数为 100 TPS,通过创建一个相同的区块,并与前一区块进行链互操作,就可以达到 200 TPS。以此类推,实现 1000TPS 也不是梦想。在允许私有链、公有链和联盟链连接的情况下,区块链还可以与 SWIFT 等银行系统进行交互操作。


近年来,像 Cosmos 、 Polkadot 等公链都在跨链技术和协议发布上着力构建多链并行运作的生态体系。Cosmos 网络具有跨区块链通信 (IBC) 协议, 允许区块链与其他区块链互动,以 Cosmos 为中心枢纽(hub),每一区块通过一种枢纽和辐条模型被连接到 Cosmos 枢纽 (Hub) 灵活进行运作;



Polkadot 向来以平行链的技术优势著称,今年 5 月顺利完成了 v0.9.19 版本升级,通过 XCM 进行平行链间消息传递的功能,XCM 是波卡的跨共识消息格式,不仅支持平行链之间的通信,还支持智能合约、DApp 和 Substrate pallet(模块)之间的通信。



可以看到这些公链的踊跃实践,正在助推链上应用和交互操作进一步走向去中心化的未来,根据互操作性解决方案,这些项目可用于去中心化资产交换和去中心化消息交换等活动。更多的跨链项目不断刷新我们互操作性的认知上限,更有信心迈向 Web3 世界。



小结

没有互操作性,区块链技术的发展是“孤岛化”的。目前,区块链互操作性的技术革新正在实现进一步的融合扩展,技术场景的落地也开始变得由简到难,规模化的效应开始初步显现。


与此同时,链上互操作性的技术优化仍需要在跨链输入输出口径、高效可验证的数据结构、提高应用层交互的用户体验等方面不断精进和拓新。在增进链上与链下世界互操作性的同时,持续迭代相关的用户利好项目,真正让互操作性成为区块链在 Web3 时代掌握话语权的必杀技。


参考文献:

Why interoperability is the key to blockchain technology’s mass adoption

https://cointelegraph.com/news/why-interoperability-is-the-key-to-blockchain-technology-s-mass-adoption

What is blockchain interoperability: A beginner’s guide to cross-chain technology

https://cointelegraph.com/blockchain-for-beginners/what-is-blockchain-interoperability-a-beginners-guide-to-cross-chain-technology

2020 焦点前瞻:读懂跨链技术的核心,了解区块链互操作性

视野 | 浅谈区块链互操作性

Cosmos 和 Polkadot:区块链的互操作性


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