一文讀懂Cosmos跨鏈通信：IBC 協議的使用場景

2020 年加密故事的主題圍繞DeFi 和可組合金融系統，而2021年敘事的主线是各種公鏈之間的互操作性得到快速發展。早在2016 年 Cosmos 的白皮書就展現了先見之明，讓每一條公鏈都體現自己價值，讓資產自由跨鏈，成為 Cosmos 白皮書和實際开發的核心部分。Tendermint 核心、跨鏈通信協議 (IBC)、Cosmos SDK和Cosmos Hub都是基於跨鏈而設計的：以互操作性為第一原則。在一個多樣化生態系統中，IBC讓不同的公鏈找到共同語言，而IBC 的最新功能——跨鏈账戶，使一條鏈能夠向另一條鏈發送消息，同時能接收回執。

IBC和跨鏈通信的概述

跨鏈互操作性的安全性僅取決於其最薄弱的鏈接，異構鏈之間通信的跨鏈解決方案依賴去中心化的第三方協議。

設計互操作性協議的目的是驗證在兩個生態系統之間傳遞的價值。對交易安全性的信任委托給協議上的驗證者——信任第三方的驗證者、資產。此類設計適用於預言機或跨鏈橋，但在所有跨鏈場景中，這樣的交互模型不太安全。

IBC 的設計是無需信任的。首先啓動網絡交互（模擬 TCP/IP 握手），然後在兩個想要連接的鏈之間進行確認。為了確認交易，A鏈的規則直接編碼在B鏈的 IBC 客戶端中，並針對這些規則進行狀態驗證。例如，在 Cosmos SDK 中 ibc-go 實現使用了 Tendermint 輕客戶端，它可以通過驗證區塊的 Merkle 證明來驗證 IBC 交易另一端的鏈狀態，與交易相關聯的標頭與交易對手鏈的最新共識狀態。

圖表來自Aditya Sripal

這項技術即時驗證和傳遞中繼器運營商的網絡的數據包，確保 IBC 保持高度安全和無需許可——任何鏈都可以配置 IBC 客戶端和中繼器，然後連接到其他網絡。更重要的是，除Cosmos-SDK 鏈之外的任何鏈都可以通過 IBC 連接，並進入 Interchain（IBC 生態系統）。

IBC 協議由兩個不同的層組成：傳輸層，用於傳輸、身份驗證、排序，在鏈之間建立安全連接和驗證數據包，以及應用層，它准確定義了這些數據包應該由誰打包發送和解析。

當人們談論互操作協議時，他們通常指的是傳輸層，而 IBC 為這一層提供了最安全的設計。IBC 的巨大潛力在於不僅可以優化傳輸層，還可以優化應用層：一個通用且無需信任的傳輸層，並支持多樣化和創新應用的程序，可以在這一層部署跨鏈同步交易驗證，預言機數據等等。

應用層面臨的難題是：如何將我的資產從A鏈 轉移到 B鏈，這些鏈將如何理解資產是什么？IBC 應用層協議標准和IBC 代幣模塊傳輸、預言機數據以及 2022 年第二季度完成的跨鏈NFT 傳輸和IBC 查詢標准解決了這個問題。既然資產已經轉移，那么我們能做什么呢？IBC的回答是跨鏈账戶。

跨鏈账戶和可組合性跨鏈

跨鏈账戶在跨鏈交易中實現了可組合性，這將允許鏈不僅可以交換數據，還可以寫入狀態。這樣用戶就不用隨着資產的遷移，去選擇各種接口。

可組合系統是將各種組件解耦，然後重組為更大系統中的一個模塊。在高度可組合的系統中，每個組件都可以創新和優化。可組合性使整體大於部分之和。在 IBC 中啓用可組合性允許部署不同創新性的應用程序，而無需升級整個跨鏈系統，更具可擴展性。這是通過允許創建、優化較低級別的組件，然後將其構建到共享基礎設施中來實現的，這些基礎設施是有狀態的，也是無許可的，通過傳遞信息和可訪問性產生價值。

跨鏈账戶交易

跨鏈账戶交易是打包在 IBC 交易中的目標區塊。接收者（B鏈）如何處理交易由接收者自己的邏輯決定，無論交易類型是什么，都允許使用跨鏈帳戶傳遞交易代碼。特定應用鏈可以非常方便地移植它們的可組合模塊——商業模式從原鏈轉移到一個鏈，再跨鏈回來。這通過一個跨鏈帳戶的特定通道來實現，反之亦然。跨鏈账戶可以接受來自兩條鏈的鏈上治理。這些是編碼交易消息，類似於以太坊委托調用編碼函數，代替發送者（A鏈）在接收者（B鏈）上執行。非常簡單地說，跨鏈账戶交易可以理解為裝在盒子裏的一封信，告訴接收者下一步該怎么做。

跨鏈账戶如何使快速跨鏈

理論上可以通過創建新的 IBC 應用程序標准來實現類似的交易流程。例如，如果有流動性池相關功能的IBC 新標准，那么每個發送方和接收方將能夠通過 IBC 傳輸層端口解析數據包為相應的消息類型，並執行交易。

然而，設計的標准着眼於全生態系統，IBC 標准背後的技術委員會必須考慮系統設計的迭代和可擴展性。因此，开發安全的標准需要大量的時間和資源。現實情況是，开發跨鏈生態系統的新 IBC 應用層標准不僅極其困難，而且很容易偏離最終目標。強制應用層創新與核心傳輸層的开發保持緊密結合，將導致應用標准出現不必要的推延，阻礙創造跨鏈價值。

圖表來自Josh Lee的博客

拓展部分

下面舉例說明幾個的實際產品，他們率先推動跨鏈账戶發展，並开創了跨鏈原生產品的未來：

Cosmos Hub 和 Hub-as-Fund

Cosmos Hub 一直是 IBC 生態系統中非常重要的一部分。它不僅資助了包括 IBC 在內的整個 Cosmos 技術堆棧的开發，而且還是最安全的驗證器，它是即將推出的 Hub Interchain Services 產品（如Interchain Security ）的基礎。現在新的提議正在酝釀中：將在 Hub 上提供另一個有價值的跨鏈服務。使用一種綁定機制，治理代幣以折扣價出售給提供治理選定資產的用戶，Cosmos Hub 提供一個开放的訂單簿，任何交易員都可以使用。

治理社區設置資產清單和價格，通過跨鏈账戶部署這些資產將支持抵押、提供流動性或在借貸協議中部署資產。例如，Cosmos Hub 可以決定以每股 1.25 個ATOM的價格購买 Osmosis OSMO/ATOM GAMM 流動性憑證。當用戶填寫此訂單時，該模塊將使用跨鏈账戶來質押這些資金，並將獎勵返還給ATOM 質押者。

這種協議控制價值的模型可能會產生兩個重要的影響。首先是將 ATOM 的價值與 IBC 網絡的價值更明確地結合起來，IBC 網絡是在它的資助下構建的技術。作為最具流動性的交易對，ATOM 價值將隨着 Interchain 一起增長。這一直是 Interchain 持續空投和 ATOM 提供強大流動性的結果，將 Interchain 編碼到 ATOM 中將是一個令人興奮的事情，這是ATOM估值模型的新演變。為了補充這種價值增長，協議控制的流動性將為 ATOM 提供價格下限，進一步提高 ATOM 價值。

此外，協議控制的價值只是 Hub 將跨鏈账戶用於整個“Hub-as-Fund”的一種方式。這是 ATOM 在 IBC 生態系統中角色的重要演變。Hub作為大型 ATOM 持有者，更直接的方法是利用社區池金庫參加各種治理活動，來體現自己的地位。

Sommelier協議和流動性

Sommelier Protocol 為 Ethereum 和 Cosmos 上的流動性提供優化服務，他們使用 Sommelier 創建和執行復雜的交易策略來重新平衡和管理投資組合，而無需受信任的中介。這些自動化交易為流動性提供者提供了一個強大的工具，以最有效的方式管理流動性。目前，Sommelier使用非托管雙向橋，往以太坊提供流動性，並部署在以太坊上的智能合約來執行這些交易。Sommelier Protocol 和 Osmosis（IBC 生態系統中領先的去中心化交易所）之間的類似設置則需要在 Osmosis上部署 Sommelier Cellars 模塊，這將需要對每條鏈進行全鏈升級，升級後方可用於模塊开發。通過跨鏈账戶的集成，可以簡單地在任一方的跨鏈账戶之間發送和接收 Cellars 信息，然後執行這些消息，重新平衡或再投資，調整流動池中的流動性。Cellars 功能的部署和擴展是無需許可的，並能提高巨大的效率。

未來的發展方向在哪？

Interchain Accounts 現在已經過全面審核，您現在也可以在 repo 上找到官方發布候選版本！如果沒有 Chainapsis（尤其是 Tony Yun 和 Josh Lee 對規範的初始貢獻）、Informal Systems 和 Ethan Frey 的投入和支持，不可能如此高效地推出這個版本，我們向您表示最衷心的感謝和贊賞。

除了完善 IBC 交易模塊裏中間件模塊的工作之外，我們現在已經开始研究一個新的跨鏈標准，該標准現在採用工作組格式，將為跨鏈交易奠定技術基礎。跨 IBC 生態系統的鏈查詢，這將使得用戶有能力驗證來自另一個鏈的狀態，以及更改操作，而無需查詢暴露的 RPC 端點或自己運行的節點。我們歡迎您參與有關此標准和其他即將推出的IBC 標准的討論，並為不斷增長的 IBC 應用程序級模塊做出貢獻。

這篇博文只闡述了 IBC 生態系統中正在進行的工作的一小部分，但我們希望它至少能讓您對跨鏈未來有一個小小的了解。我們希望它能激發靈感：一個豐富多樣且尚未規劃的全鏈生態，這些將構成跨鏈的版圖。

來源：medium

原標題：《Welcome to the IBC gang, let’s talk》

編譯：餅幹，鏈捕手

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