1. 北竹林首页
  2. 资讯
  3. 技术指南

图解 | 两大类型互操作如何通过Cosmos的IBC实现?为何区块链互操作任重道远?

本文来自Medium,Cosmos官方转发并推荐。作者Preethi Kasireddy,TruStory的创始人兼CEO,此前曾是Coinbase软件工程师。

此前,我们讨论了有关在Cosmos生态中构建单个区块链和区块链应用程序的内容。正如之前所说的,Cosmos最大的价值在于互操作性——跨多个区块链进行通信的能力。要了解其工作原理,我们首先要了解Cosmos实现互操作性的基础架构:“Hub” 和“ Zone”。

image.png

Hub和Zone

Cosmos网络中的区块链使用hub辐射模型

image.png

每个hub中心都管理很多独立的区块链,称之为“zone”(注:下文所说的”区域“都指的是独立的区块链)。中心联系每个区域的状态,区域负责不断将在该区域中生产的新区块传回中心。同样,每个区域都与中心的状态相连接。但是棘手的是——区域与区域之间互不直接连接;只能通过中心发送信息包间接连接。要理解这个运行方式,我们必须理解其运行机制:链间通信(IBC)。

IBC如何运作

中心与区域通信,区域之间通过IBC间接通信。当区域与中心通过IBC连接时,这个区域可以自动访问连接到中心的所有区域。这意味着一个区域只需要与中心连接,不需要区域间互相连接。

中心通过保持一种代币在整个区域内的总量不变,防止在区域之间出现双花。这些代币通过IBC的代币数据包(coin packet)从一个区域转移到另一个区域。当一个区域通过中心从另一个区域接收代币时,只需要信任中心和发送代币的区域;不需要信任网络中其他区域。

让我们来看一个例子:

假设有两个区块链:区域1和区域2。现在,如果我们想要区域1将代币发送到区域2,会发生什么?

image.png

代币数据包从区域1发送到区域2前,区域1首先将数据包发布到区域2指定的中心。

image.png

然后,中心向区域2发送证明(Proof),说明区域1向其发送了一个数据包。

image.png

在此之后,区域2必须验证区域1的证明是否正确。为此,区域2调用存储在中心的区域1的区块头。请记住,中心可以帮助一个区域获取其他区域的状态,通过追踪其他区域的区块头来实现这一目的。

image.png

那么,为什么Cosmos不使用IBC直接使每个区域互相连接?而是通过中心来连接区域?

这是因为每个区域相互连接会导致网络中的连接数量与区域数量呈二次增长。因此,如果网络中有100个区域,每个区域都通过IBC互相连接,将会有4950个连接!显然,网络很快就会失控。

“Hub and Zone”模型下,无论Cosmos有多少个区域,都可以跨多个区域进行通信。

image.png

IBC对于Cosmos网络正常运行至关重要。这使具有不同应用程序和验证者的多个主权区块链(即区域)能够进行互操作。

第一个“Hub”:Cosmos Hub

众所周知,中心将不同的区域连接在一起。目前,Cosmos Hub是Cosmos网络中的第一个中心,它通过IBC连接区域。

在Cosmos网络中构建的第一个区块链(即区域zone)将使用Cosmos Hub与网络中的其他区域进行互操作。这意味着Cosmos Hub必须具有高度安全性(即拥有很多验证者),以便使用Cosmos Hub的区域可以和其他区域安全地进行互操作。

非Tendermint区块链的互操作

目前为止,我们讨论了基于Tendermint的区块链(即区域zong)如何使用hub中心和IBC进行互操作。但是,Cosmos不仅限于基于Tendermint的区块链之间的互操作性。下面将快速解释Cosmos如何实现不同公式算法的区块链互操作。

桥接分区(Peg Zongs)

一般而言,有两类区块链:确定性区块链和概率性区块链。

确定性区块链:可以最终确定每个区块的状态并在未来随时重放区块状态的区块链(例如,Tendermint)。

概率性区块链:根据主链(例如,比特币)中的网络权重来确定区块链。

Cosmos的中心理论上可以同时接入两种区块链,但接入概率性区块链的难度更大。因为IBC只在区块链能够保证最终确定性时才能发挥作用。如果区块链状态不是最终最定的,则中心将无法保持每个区域中的代币在全局中的总量不变性。正如我们之前所讨论的,如果想要跨区域转移代币,同时不出现双花的情况,则中心必须保证代币在全局中具有总量不变性。

Cosmos试图通过桥接分区(Peg Zongs)实现概率性区块链的互操作性。桥接分区本质上是一种区块链,可以跟踪另一个区块链的状态。它的作用是为桥接概率性区块链建立最终确定性,使其与IBC兼容。

image.png

为什么互操作性很重要?

总所周知,区块链是一个不可篡改的分类账本。但是,和其他软件一样,用于构建区块链的软件不断进行升级迭代。构建完美的软件是不可能的,因此升级不可避免。区块链提案、决议和更改底层软件协议的方式称为“治理”。例如,比特币依靠比特币基金会、比特币核心开发者、矿工和用户提出提案进行协调升级。以太坊依赖于以太坊开发者和用户社区之间进行协调,做出决定。

Cosmos则不同。Cosmos不是整个网络使用同一种治理机制,而是允许每个中心(hub)拥有自己的治理机制。任何利益相关方都可以提出治理提案,该区域或中心的验证者和委托人可以对提案进行投票。这些提案包括更改预设的系统参数(例如区块交易手续费等)、升级软件,甚至是一些处理盗窃、黑客事件或漏洞的策略。

此外,每个区域(zong)也可以有自己的治理机制。例如,Cosmos Hub可以选择强制实现中心的不可篡改性,而每个区域可以设置自己的策略,包括选择可变性或不可变。之后的文章会详细介绍Cosmos Hub的治理流程。

Cosmos非常强大,目前它的价值被低估了。如果本文必须要写结语,那就是:

Cosmos这个项目的构建本质上基于一个道理——这个世界不可能存在一套完美的普适的经济治理规则。这一道理在现实世界中多次被印证,比如哲学和政治上的分歧导致比特币多次分叉。另一方面,看看以太坊,利益相关者总是无法就治理形式达成一致,总是存在一种抵制统一的倾向,这种倾向往往使治理适得其反,减缓发展进程。

Cosmos试图通过实现主权区块链之间的互操作性来解决这个问题,特别是尊重主权区块链不同的治理机制。由此看来,经济和社会可扩展性是Cosmos的核心价值主张之一。它为用户和开发人员提供了发挥创造力、挖掘自身潜力的充分自由。

声明:登载此文出于传递更多信息之目的,观点仅代表作者本人,绝不代表北竹林赞同其观点或证实其描述。

提示:投资有风险,入市须谨慎。本资讯不作为投资理财建议。

联系我们

QQ:

1739447883

邮箱:

1739447883@qq.com