深入淺出 陸羽跨鏈協議解析

如今的區塊鏈領域，不同的區塊鏈方案之間有着各自獨立的生態，各自實踐着不同的“治理”形態。一方面，上層區塊鏈應用只能依賴於某個特定區塊鏈技術而構建，形成“技術孤島”；另一方面，異構的區塊鏈技術方案間數據無法互信，形成“數據孤島”。“技術孤島”和“數據孤島”使得業內各方難以合力形成更大的生態。 

基於上述痛點，陸羽跨鏈協議被提出，致力於建立各區塊鏈在“應用”、“鏈上”乃至“鏈間”互相調用的通用方法，實現對不同區塊鏈的通用接入與高效互通，使業內的各方力量相互融合，形成規模效應，促進領域發展。

書同文，打破“技術”的壁壘

歷史上文字不同的時期，一篇文書往往需要翻譯成多種文字，既耗費人力，又阻礙信息的傳播。在“書同文”之後，各地文化相互融合，社會不斷繁榮。

（圖片來源於網絡）

目前在區塊鏈領域，不同的鏈提供不同的接入方式。各種鏈在“應用”與“鏈上”的調用接口上未達成共識，使得基於同一“技術”的應用組件難以在不同的區塊鏈間遷移復用，也導致上層應用實現各異、體系復雜、版本繁多，建設成本高且難以維護。如圖，同樣是調用HelloWorld合約，FISCO BCOS和Fabric的寫法完全不同。

因此，各區塊鏈需要達成一個類似“書同文”的共識，構建通用的區塊鏈調用接口。在應用开發時，只需要面向協議“書寫”一套代碼，便可兼容不同的區塊鏈，做到“一次开發，多鏈適配”。應用只有面向協議編程，擺脫對區塊鏈方案的依賴，才能彼此共享“技術”資源，構建更大的生態。例如，用戶可以復用同一套存證框架开發適用於不同區塊鏈的存證應用，減少重復开發的成本。

陸羽跨鏈協議在“應用”與“鏈上”提出“統一調用接口”，將各種區塊鏈的調用協議進行統一抽象，向應用層提供統一的調用接口和參數定義。用戶在用陸羽跨鏈協議提供的 SDK开發跨鏈應用時，只需面向協議編程，不再受限於底層的鏈類型，實現“一次开發，多鏈適配”。如下圖，為基於陸羽跨鏈協議SDK开發的代碼示例。

車同軌，構建“數據”的橋梁

車轍是古代馬車的車輪在道路上壓出的兩條路槽，寬度匹配的話，能讓車輪與道路的摩擦力達到最小，是馬車能在路上高效運行的關鍵。“車同軌”即是將各國的車輪寬度統一，提高物流運輸效率。

（圖片來源於網絡）

目前區塊鏈領域，“數據”在異構的鏈間流動也同樣存在較大阻礙。由於數據結構和執行邏輯的不同，數據在不同鏈上的流動時，就像車輪行駛在不匹配的車轍上一樣，因不匹配而困難重重。一方面，異構鏈間無法識別對方的數據結構，使得數據無法互通，另一方面，異構鏈由於執行邏輯不同更無法驗證對方消息的正確性，使得數據無法互信。圖中是FISCO BCOS和Fabric的兩筆含義相同的交易二進制，僅從數據量大小就可看出完全不同。

因此，各區塊鏈也需要一個類似“車同軌”的方案，在異構區塊鏈間建立起一個通用的“數據”橋梁，實現數據的互通與互信。如果能在多條區塊鏈間實現數據的互通互信，將會產生更豐富的應用場景。例如，通過將分別持有版權、協議、財產和交易數據的區塊鏈連接在一起，構建一個司法存證跨鏈網絡，將可實現多條鏈的聯合舉證，為仲裁提供有力證據。

陸羽跨鏈協議在“鏈間”提出“統一接入接口”，將區塊鏈與協議的適配接入進行了統一定義。基於此接口框架开發插件，不同的鏈有不同的實現，並實現了各鏈的數據結構與協議所定義的通用數據結構之間的相互轉換。“通用的交易結構”在插件中被編碼成可被鏈接收的交易二進制，並在交易上鏈後，將鏈返回的交易回執轉換成“通用的回執結構”。各種鏈的數據基於通用的數據結構相互轉換，實現了鏈間的數據互通。同時，協議支持在插件內根據鏈自身的執行邏輯定制相應的交易驗證方法。只要在發起方配置接收方的鏈插件，即可對接收方區塊鏈上的交易進行正確性驗證，實現連接數據互信。

承上啓下，抽象表達

對上層應用有了“書同文”的“統一調用接口”，對下層區塊鏈有了“車同軌”的“統一接入接口”，承上啓下之間，陸羽跨鏈協議的“抽象層”進而顯現。

“抽象層”位於兩個接口之間，是貫穿整個協議的核心。該層抽取了各種區塊鏈上共有的定義，對對象和數據結構進行了通用描述。對象抽象包括账戶、鏈和合約（鏈碼）的抽象，數據抽象則為區塊、交易和回執的抽象。而账戶抽象延伸开來又包括各種籤名算法的提煉。抽象使得面向協議編程的用戶可採用統一的定義進行开發--無論是應用還是鏈插件。“統一抽象”是貫穿整個協議的核心，以此延伸而來的陸羽跨鏈協議生態，均建立在該抽象協議之上。

开源合作，共建未來

陸羽跨鏈協議採用“开源”的方式歡迎各方參與共建。开發者可直接使用已有的代碼部署自己的系統，也可以基於現有的代碼進行進一步的开發，更可以提出建設性的意見對方案進行迭代與更新。我們希望在對方案不斷完善的同時，能吸引更多的开發者加入到陸羽开源生態圈中，以此形成良性的循環，進一步助推陸羽跨鏈協議持續發展。

在鏈接入上，开源生態圈中，基於陸羽跨鏈協議已實現了Brochain、FISCO BCOS、CITA和Hyperledger Fabric的跨鏈互通。未來，开發者將基於該協議實現更多類型鏈的跨鏈互通。

在應用开發上，开源生態圈提供了調用跨鏈網絡的SDK，开發者可基於SDK开發各種跨鏈應用。开發過程是“面向協議編程”，不再受限於區塊鏈底層的技術細節，可實現“一次开發，多鏈適配”。未來，隨着越來越多的跨鏈應用組件被开發並开源，开發者將能夠直接復用已有的組件進行开發，而無需為每條鏈重新定制开發一套邏輯完全相同代碼。同時，隨着越來越多的鏈完成適配，已开發的應用也就可以在更多的鏈上運行。

未來,隨着區塊鏈領域的發展,必然面臨更復雜的場景，“技術孤島”和“數據孤島”問題亦有可能更加嚴峻。陸羽跨鏈協議將在促進技術融合，加速數據互通方面發揮重要作用，以在應用上形成更大的生態，在鏈間構建數據橋梁，將各方力量相互融合，讓區塊鏈領域走向更廣闊的天地

作者 | 石翔

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