2021年1月19日 星期二

2020集中預覽:瀏覽跨鏈技術的主要知識,實現區塊鏈的互操作性

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 隨著Cosmos在2019年初的1/2中發布以及市場對定於2020年發布的Polkadot的密切關注,“跨鏈”或“區塊鏈互操作性”確實是一個熱門區域。目前,關於區塊鏈互操作性的討論很多,但是在同一時間,這有點令人費解,也有些神秘。簡而言之,“互操作性”是基於一個簡單的想法,即引入了兩個完整的區塊鏈來交換信息。如今,該特定領域的技術非常複雜。

為了闡明區塊鏈的互操作性,我們寫了這篇簡短的文章,目的是概述通過中介系統實現互操作性的主要方法。這篇簡短的文章探討了在諸如以太坊,Cosmos和Polkadot之類的情況下“互操作性”與“可組合性”之間的區別,以及為什麼這種區別肯定會改變人們對價值發展的看法。

儘管短語“區塊鏈互操作性”繼續在各種情況下使用,但我們只是將其確定為“交換信息的能力”,尤其是當涉及將一種加密貨幣網絡轉移到另一種加密貨幣網絡時。加密貨幣網絡中各種資產的所有權。

通過描述,所有區塊鏈都揭示了一個公共信息結構,以安排和達成關於財產變更的共識。例如,即使來自區塊鏈的實現方式截然不同,比特幣和以太坊也會有所不同,但是它們使用Merkle樹類似地根據周期間隔(即障礙)來使交易超鏈接。當這些障礙物被集體鏈接在一起時,可以形成完整的交易歷史記錄-區塊鏈。儘管“區塊鏈”一詞在五年之前已經變成了語義夢night,但其詞源和專門性質仍與比特幣,以太坊及大多數加密技術相關。貨幣系統完全相同。

儘管如此,儘管存在這些共同點,以太坊智能協議仍沒有可靠的系統來確認比特幣交易已得到充分驗證,反之亦然。因此,我們今天擁有許多區塊鏈系統。儘管他們將在基礎上有完全相同的共識程序,但由於缺乏足夠的可靠的運輸水平來傳遞這些證據,因此將它們隔離開來。這種認識催生了選擇的發展,這些選擇被稱為區塊鏈互操作性,特別是在3年之前,具有不同程度的複雜性。

如今,“區塊鏈互操作性”一詞可用於描述兩種同時存在但截然不同的技術。從分散的交易所到聯盟的側鏈,再到Cosmos和Polkadot等網絡中間商。這使人們最終對什麼是區塊鏈互操作性以及如何實現互操作性非常困惑。

截至2017年底,大量項目亮相。他們利用了單詞的難度,並引入了與各種加密貨幣系統之間的橋接信息無關的選項和令牌,這使問題變得更加混亂。

在DAR,我們發布了“互操作性中介目錄”(DII),希望更好地監控跨鏈任務代幣的效率並評估此類投資主題的估值。該指數表明,在2017年投機泡沫之後,包括ICX,AION,WAN和ATOM在內的可互操作的代幣的成本急劇下降:

藍色可能是智能合約系統指標,紅色可能是互操作性中介指標

除了幾乎所有的“互操作性中介目錄”組件令牌都處理它們自己的某些問題外,我們還將這種下降歸因於以下幾個因素:互操作性作為一種樣式,其複雜性肯定在增加;該技術缺乏適當的使用情況;在2018年的熊市中,人們對代幣期權的懷疑不斷升級。

儘管令牌化互操作性選項的成本功能不令人滿意,這降低了技術主流的整體興趣,但由於該行業的成熟,我們將繼續關注互操作性作為重要的發展道路。跨鏈投資概念的核心將是:當各種資產和程序被視為一個整體時,使用加密貨幣系統交換信息和資產的能力將使市場力量能夠更有效地運作。

即使通常已經集成了加密貨幣市場,但大多數分散式應用程序仍缺乏有意義的用途,加上無休止的嗡嗡聲,最終導致廣告效率障礙。我們認為,不斷增加的連接,尤其是比特幣和以太坊之間的連接,可以提高有用的應用程序的使用率,從而允許使用“ Vaporware”(Vaporware,由設計師在商品開發期間或之前進行定義)。宣布信息,因此可能不會發布產品,主要指的是特定軟件)較容易找到。從本質上講,互操作性可以幫助您成功完成任務,我們將其視為真正值得追求的免費市場要素。

我們認為以下可能的好處促使程序員和研究人員從發現區塊鏈的互操作性入手:


*市場效率

上面繼續描述了DApp的“看不見的手”。客戶和程序員可以在區塊鏈上選擇特定的應用程序,並允許市場效率問題與大多數已部署應用程序的產品市場適應性有關。


*可擴展性

互操作性使價值交換可以跨多個網絡並行化,而不是使用單個區塊鏈來處理和購物有關同一線程的所有交易。智能協議的計算也可以並行化,從而增強某些應用程序的潛在功能。


*功能專長

可以將提供程序,去中心化應用程序或財務貸款的功能外包或將其交給高度專業化的系統的功能。


*跨鏈預言和識別系統

驗證跨區塊鏈的活動和身份的能力,以及單個區塊鏈中事件的力量以導致執行位於各個區塊鏈中的協議。


*資產保留

單個區塊鏈中的合同確保或保證另一個字符串中的均衡的能力。然後,可以將這些餘額用作貨幣衍生工具,槓桿項目,破產清算,留置權以及任何可能需要擔保或保證金的情況的協議的擔保。


*廣義採礦與治理

互操作性使1個網絡的涉眾可以參與不同系統中交易的確認和管理。同樣,它允許利益相關者用作權益池,並在使用此機制的系統上策略性地部署抵押品。

實現區塊鏈互操作性的多種方法儘管區塊鏈互操作性可能是可以提供的最前沿的“元”樣式之一,但該想法本身與比特幣幾乎完全相同。

實際上,在多個並行運行的區塊鏈之間橋接信息的想法(副店的想法)可以追溯到2010年,當時提出了基於比特幣的網站名稱服務BitDNS(數據源是人類可讀的)BitDNS。該網址通常會更改為數字IP()。儘管BitDNS尚未應用在比特幣中,但它公開了有關區塊鏈互操作性的初步討論,並在未來幾年為側鏈產生了可能的使用實例。

如今,在側鏈概念介紹了九年之後,可用於市場的區塊鏈互操作性仍處於起步階段。從我們的角度來看,目前的區塊鏈互操作性可以分為四大類:

它們是:側面字符串/ Relayer,字符串下方的原子交換,字符串上方的原子交換,網絡之間的互操作性

即使上述圖中定義的四種非常常見的方法都有其自身的特徵,但最佳目標可能是相同的:從區塊鍊鍊中獲取財產/信息,確認其存在以及一些先決條件(例如,週期鎖定),以及在另一個字符串中“綜合”重建它。

當您剛剛找到有關區塊鏈互操作性的信息時,您可能已經看到了原子(atomic)一詞的用法,例如原子交換。在區塊鏈互操作性的框架內,該表達式要么用於描述安全資產交換(例如交換)的基礎功能無疑將確保成功實現,要么意味著沒有任何過程發生。在缺乏授權的情況下,原子性是必不可少的,如果交換中的一方失敗而另一慶祝成功,則一個慶祝無疑將受到不平等的損害。

非信任和非託管系統尤其難以構建,因為它們需要一個系統來滿足截然不同的區塊鏈,例如比特幣和以太坊。這意味著應翻譯和歸納特定的數據結構,電子簽名和共識確定性,這並不容易。它導致了許多可互操作的中介機構的發展。他們對這個問題的處理將是使用其自己的共識引擎和智能協議功能來創建令牌化的第三方區塊鏈,以橋接跨區塊鏈的資源移動。 。

為了能夠更好地理解通過中介機構的互操作性,請考慮以下假設情況:愛麗絲將自己的部分財務儲蓄用比特幣購物,期望從為以太坊網絡工作的銀行獲得金融貸款。為了能夠評估這筆貸款的威脅,貸方必須審核Alice的經濟記錄,並在未及時付款的情況下保留抵押品。通過可互操作的中介,貸方在比特幣上達成良好的協議(多重簽名),可以在抵押期間有效鎖定愛麗絲的安全。通過使用中介,協議可以以編程方式將抵押物退還給愛麗絲,或者如果抵押物不按時付款,則將抵押物移交給出借人。通過這種方式,Alice可以選擇要使用哪個網絡來購買其抵押品,但是仍然可以利用其他網絡提供的服務。

在2016年的那個時候,人們相信利用中介來中繼跨鏈營銷傳播可以簡化許多避免完全互操作的區塊鏈的摩擦。由於各種網絡需要各種確認機會(對於理論上精明的個人,這實際上是財務確定性閾值),因此個人認為中介的存在可以使加密貨幣系統之間的信息流通更加容易,並且對於重組或發行人來說可能更安全共識問題。

儘管從較高級別的角度來看這是正確的,但在幾年前,事實證明,增加中介級別這一事實在創建和保護方面極具挑戰性。

可組合性與互操作性隨著互操作性中介成為與情感聯繫在一起的成熟的智能協議平台。面臨與以太坊以及共識引擎,虛擬機和網絡協議中其他項目完全相同的實施挑戰。

因為隨著所有執行問題的出現​​,您的互操作性中介層和聰明的合同平台之間的界限變得模糊了,應該在“互操作性”和“可組合性”之間產生明顯的區別,以便能夠有效地測量當前鏈接。技術。儘管這些條件通常可以互換使用,但總結它們之間的區別肯定會改變人們對價值創造的看法,特別是在以太坊,Cosmos和Polkadot等智能協議網絡的框架內。

簡而言之,“可組合​​性”(composability)可以是根據特定要求在一個環境中確定(和修改)應用程序的能力。例如,在雲處理中,可組合性實際上是IT基礎架構的一種流行方式,因為它使開發人員可以隨著程序的發展選擇和擴展雲解決方案。使用AWS之類的系統,程序管理員無需在本地獲取,配置和維護專用硬件來幫助其業務。

相反,程序管理員可以選擇計算,存儲,系統工具和標識解決方案作為自營的模塊化解決方案,並在所需的完全相同的環境中對其進行修改。可組合性可能是智能合約平台的關鍵,因為它們努力向DApp開發人員模仿這些可比較的優勢。可替代地,“互操作性”可媲美某種東西在不同條件(例如AWS和Azure或比特幣和以太坊)之間獲取提供商並交換詳細信息的能力。

為了更好地理解為什麼會有差異,讓我們更仔細地了解以太坊的可組合性。

以太坊通過圖靈全面處理的單一驗證環境即以太坊虛擬設備(EVM)來追求可組合性。以這種方式,以太坊DApp至少可以在理論上使用系統內的當前服務,並且像AWS一樣,集成特定功能,例如穩定的貨幣義務,身份解決方案,流程管理選項或分散的存儲空間。外包。

儘管可以將其視為一種互操作性,但實際上它僅限於單個環境,並且與橋接外部條件或加密貨幣系統無關。因此,在這種情況下使用“互操作性”一詞可能會嚴重誤導人,因為它與該詞的詞源相矛盾。另一方面,利用“使用可組合性”是適當的,因為它描述了在完全相同的環境中可互操作的應用程序之間的連接。

當然,系統內的協助專業化是有效的,因為它使開發人員能夠突出這些應用程序的核心價值主張,而不必從sc廢中創建其DApp的所有不同部分。假設有一個稱為dUber(去中心化的Uber)的乘車共享應用程序。通過以太坊等系統,dUber程序員可以使用當前的網絡答案來外包位置提供商,身份管理,交易技術和業務治理。

儘管這種聲音很大,但實際上很難付諸實踐。除了能夠實現應用程序分級的明顯挑戰之外,以太坊的可組合性的主要障礙之一是基於實用程序令牌設計的出現,該實用程序令牌設計需要DApp本地令牌的所有權才能獲得其解決方案。 。儘管某些程序可能需要用於治理或準股權的相關令牌,但只要像看門人一樣,它們肯定會消除以太坊的可組合性。與通過ETH支付眾多專業解決方案的能力不同,申請表,其設計者或用戶必須應對額外的麻煩。

這恢復了去中心化交易所(DEX)來幫助以編程方式訪問特定代幣的必要性,最終加劇了區塊鏈互操作性的麻煩。儘管大量項目正在發現去中心化交易所的企業,但其中許多項目仍面臨基本挑戰,例如如何減少搶先交易和串通騙局的威脅。即使預期即將到來的DEX可以解決這些問題,仍然存在在使用專門服務之前獲得令牌流動性的任務。因此,確保特定資產通過申請表獲得專業領域的地位非常重要,這包括對以太坊可組合性的負面影響。

以太坊修改後的路線圖ETH2.0旨在減輕其中的一些摩擦,因為其最高目標將是協助可組合的結構,並且每個特定的服務或DApp可能都有自己的自僱區塊鍊或分片。區塊鏈分片可能是以太坊實現可擴展性的主要方式,因為它將系統分為許多自僱分片,以幫助並行處理。如果成功應用,分片可以增強以太坊的可擴展性和可組合性。

在這個全新的路線圖中,信標字符串將信息轉發到特定的分片,這些分片可能代表個體經營的DApp和/或特定的加密資產。這可以減少對工具令牌必需的高度實用,程序化和水分散式交換的依賴,因為鎖定在信標鏈中的所有物可以通過合成特定碎片中的合成資源來創建。但是,部署以太坊底層塗層至少需要幾年時間。

Polkadot:一種可組合的補救方法Gavin Wood可能是以太坊的主要實現者以及Polkadot的創建者。他是第一批完全提出了一個高度可組合的分散程序平台構想的研究者之一。加文·伍德(Gavin Wood)在2016年的Polkadot白色紙中發布了一種相對容易的架構,試圖繞開以太坊在分片,超立方體和卡斯珀(Casper)的研究變得越來越複雜時遇到的執行問題。作為活躍的以太坊創建者,加文·伍德(Gavin Wood)在應用以太坊重新設計和調整方面提供了第一手的認識。

他的解決方案是通過允許完全相同的區塊鏈的多個“迭代”(即並行字符串解決方案)彼此實現互操作性,從而提高組合性,從而將Polkadot開發為可選的替代方案。

自Polkadot推出以來,我們一直密切關注Polkadot和以太坊這兩個任務路線圖的演變,並好奇地註意到隨著時間的流逝,特別是在以太坊修改路線圖,Polkadot和以太坊之後,以太坊慢慢收斂?

就像Polkadot的中繼字符串一樣,以太坊的信標字符串將成為一個中心,將多個碎片或平行鏈共同連接起來。這兩個中心也可能負責驗證交易,中繼文本消息,並充當任意預言者以選擇在證據公平性下的阻塞驗證者。 Polkadot似乎從以太網中藉鑑了許多概念。 2018年11月,Polkadot發布了有關其旗艦共識汽車GRANDPA的詳細信息,其中許多信息都反映了Casper項目周圍以太坊的主要成就。

憑藉分片,中繼集線器和基於Casper的共識,Polkadot和以太坊的完美版本無疑是相似的。儘管如此,儘管存在這些架構上的共性,但Polkadot還是從下而上構建而成,以推向市場。為了實現以太坊當前程序和令牌化程序生態系統的可組合性,它應具有大量的執行和協調功能。

為了提高可組合性,Polkadot開發了Substrate,該結構用於生成適用於Polkadot的平行鏈。通過這種構造,沒有必要從頭開始創建所有系統和共識程序代碼。與ERC20代幣很像,以太坊的主流網絡設施可能會被使用,而不必建立其基礎級別。不同之處在於,Substrate最近已實現了許多功能,因此每個ERC令牌似乎都為自己的第三方網絡提供了一套獨特的功能和驗證器。

互操作性和可組合性之間的差異在這裡尤為重要,因為與公眾輿論相反,Polkadot尚未被用來橋接各種加密貨幣網絡,例如比特幣和以太坊。而是,團隊可以致力於生產完全可組合但彼此之間可互操作的基於基質的鏈。

儘管他們執行計劃來建立一組可能將Polkadot鏈接到其他網絡的橋接合同,但不可否認的是,他們的主要關注點通常是在Substrate上。結果,Polkadot將要求設計人員自然地遷移到系統並開始在平台內創建應用程序。以太坊在3年內實現了這一目標。

儘管像Aragon這樣的數據提供者已經考慮過在Polkadot上創建輔助系統(從長遠來看,Aragon找到了Cosmos生態系統),但要獲得與以太坊相稱的採用價格和價值沉積可能還需要相當長的時間。

隨著時間的流逝,Polkadot專注於可組合性可能會有所回報,但是一旦該項目以簡短到中型的方式吸引了設計師,就很難維護其估值,因為其ICO資金已經被Parity的多重簽名洩露了。儘管如此,在安全狀態下,情況更是如此。儘管如此,監測Polkadot研究的進展確實很有趣。

Cosmos:互操作性補救措施Cosmos在互操作性和可組合性方面需要一種更為實用的技術,並且其自身的堆棧依賴於幾種現有技術。即使整個項目仍然非常複雜,其基礎還是依賴於Tendermint上運行的以太坊虛擬設備(EVM)的互連示例,而Tendermint確實是pBFT共識推動者。共識設計是通過中介設備實現互操作性的最重要組成部分。自2014年以來,Cosmos集團一直專注於Tendermint。

儘管您可以發現以太坊和Cosmos在基本實現上的差異(例如,不同的數據建築物,序列化平台和數字商標算法)提供了EVM的地位,因為該行業是最重要的虛擬設備,但Cosmos選擇使用EVM可能會帶來更好的效果互操作性,並協助支持基礎架構。

Tendermint和EVM的簡單組合進一步使Cosmos能夠利用流行的以太坊開發設備以及開源應用程序生態系統,儘管如此,它仍可以通過分片來增強其可組合性,互操作性和可伸縮性。

Cosmos軟件程序開發包(SDK)與Polkadot上的Substrate結構相同。與Substrate一樣,Cosmos SDK的目標將是通過標準化共識和系統規則,從與Cosmos集線器鏈接的網絡中推銷可組合性。創建SDK的目的是為了使生態系統發揮作用,在該生態系統中,可以根據需要將各種開放資源模塊(例如個人隱私插件或消費者身份選項)添加到應用程序表單中。系統的重要領域可以是應用程序安全性設計,該設計可用來闡明應用程序表單每個模塊的保護權限。

這種授權是通過對象特徵(對象)完成的。簡而言之,ocaps可以以編程方式避免惡意或錯誤的模塊轉換某些狀態,例如儲備金或合同擁有權。

我們發現,這種獲得可組合性和程序安全性的技術非常有趣,因為在過去的幾年中,以太坊上高度複雜的智能協議的不可預測性引起了很多攻擊。儘管如此,opcap並不是萬能的,因為程序員仍然必須正確地建立模塊之間的連接。

除了可組合性之外,Cosmos還進一步說明了其係統將如何管理Cosmos Hub與外部系統之間的互操作性。他們解決互操作性問題的建議包括在您的Cosmos Hub和以太坊之間以及其他外部網絡(尤其是釘區)之間引入另一個中間區塊鏈(鏈通知:進一步翻譯為“釘區”)。作為中介,Peg Area可以為該工作量證明區塊鏈提供財務最終性(即區塊不可逆性)的概率保證。

例如,每當有交易希望橋接到Cosmos時,在以太坊區塊內進行交易時,Peg Area將利用100個阻塞確認,因為在最終確認有效之前的終結性閾值才有效。最後一個檢查點降低了在區塊鏈重組或51%罷工的情況下,釘子鏈中的交易無疑將被收回的可能性。這種中介的一個明顯優勢是可以簡化跨鏈財產的監護。所有Cosmos客戶均通過集中的多簽名智能合約預算來共享餘額,該預算允許流動性的流入和流出。

其他項目(包括Polkadot)也嘗試了類似的體系結構。最近,Loom系統利用等離子(以太坊為基礎的側鏈)為以太坊客戶提供類似的中介。考慮到通過中介機構實現互操作性是一項艱鉅的任務,希望“ Peggy”層次結構框架可以成為通過中介機構進行跨鏈互操作性的藍圖。

Peggy:毫無疑問,通過中介機構實現互操作性的區塊鍊和釘區將通過兩個主要協議,特別是“區塊鏈間通信過程或跨鏈對話過程”(Inter-Blockchain)鏈接到Cosmos樞紐。會話,IBC)和“應用程序區塊鏈用戶界面”(應用程序區塊鏈用戶界面,ABCI)過程。 IBC流程實際上是一個消息傳遞程序,用於路由所有鏈接位置的位置或總體穩定性。由於任何對話都需要確認,因此Cosmos(尤其是Tendermint)的另一個基本要求可能是ABCI流程,該流程是一個Web套接字流程,該流程將Tendermint共識馬達與系統上的各種程序鏈接在一起。通過該用戶界面,應用程序塗層可以與底線共識塗層和網絡塗層對話。

在佩吉的情況下,IBC設定了以太坊之間消費者資金的流入和流出,而ABCI則對交易的有效性持有共識。通過此實例可以了解該系統:Alice在Cosmos的Ethermint區域內提供資金(字符串註釋,即以太坊的代理字符串,通過該字符串可以識別以太坊與Cosmos鏈之間的聯繫),以及真的想向以太坊外幣交付代幣。通過IBC,愛麗絲可以將這些錢從她所在的地區轉移到佩吉的釘住地區。與以太坊的橢圓曲線數字簽名庫算法(ECDSA)不同,Cosmos中的商標是使用愛德華曲線數字商標算法(EdDSA)執行的,因此ABCI會將簽名權轉換為以太坊可以實現和驗證的詞彙表。

Peggy還使用轉發器系統,該系統向作為託管人的以太坊智能協議發送批量交易和相關的翻譯簽名。一旦發布,Cosmos客戶就可以交易以太坊網絡。

證人通常是在以太坊上運行完整節點的Cosmos客戶。他們負責通知Peggy對以太坊夏威夷的修改。每隔100個防止時代間隔,見證人將顯示已償還給Peggy的一組以太坊交易已完成。通過中繼器和見證,Cosmos可以提供以太坊的整個雙向性。

我們懷疑是否可以通過中介在神經科學互操作性方面開發這種通用模型,而像Peggy這樣的選項的整個部署仍將花費時間。目前,Cosmos的IBC流程仍需要增強,並基於我們對Peggy程序代碼庫的理解,至少需要每年才能實現雙向性。即使這樣,Cosmos仍將在Peggy上啟動以太坊到Cosmos的單向橋。看看人們如何利用它應該很有趣。

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