深入淺出，陸羽跨鏈協(xié)議解析

如今的區(qū)塊鏈領(lǐng)域，不同的區(qū)塊鏈方案之間有著各自獨(dú)立的生態(tài)，各自實(shí)踐著不同的“治理”形態(tài)。一方面，上層區(qū)塊鏈應(yīng)用只能依賴于某個(gè)特定區(qū)塊鏈技術(shù)而構(gòu)建，形成“技術(shù)孤島”；另一方面，異構(gòu)的區(qū)塊鏈技術(shù)方案間數(shù)據(jù)無法互信，形成“數(shù)據(jù)孤島”。“技術(shù)孤島”和“數(shù)據(jù)孤島”使得業(yè)內(nèi)各方難以合力形成更大的生態(tài)。?

基于上述痛點(diǎn)，陸羽跨鏈協(xié)議被提出，致力于建立各區(qū)塊鏈在“應(yīng)用”、“鏈上”乃至“鏈間”互相調(diào)用的通用方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同區(qū)塊鏈的通用接入與高效互通，使業(yè)內(nèi)的各方力量相互融合，形成規(guī)模效應(yīng)，促進(jìn)領(lǐng)域發(fā)展。

? 書同文，打破“技術(shù)”的壁壘

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

（圖片來源于網(wǎng)絡(luò)）

目前在區(qū)塊鏈領(lǐng)域，不同的鏈提供不同的接入方式。各種鏈在“應(yīng)用”與“鏈上”的調(diào)用接口上未達(dá)成共識(shí)，使得基于同一“技術(shù)”的應(yīng)用組件難以在不同的區(qū)塊鏈間遷移復(fù)用，也導(dǎo)致上層應(yīng)用實(shí)現(xiàn)各異、體系復(fù)雜、版本繁多，建設(shè)成本高且難以維護(hù)。如圖，同樣是調(diào)用HelloWorld合約，F(xiàn)ISCO BCOS和Fabric的寫法完全不同。

因此，各區(qū)塊鏈需要達(dá)成一個(gè)類似“書同文”的共識(shí)，構(gòu)建通用的區(qū)塊鏈調(diào)用接口。在應(yīng)用開發(fā)時(shí)，只需要面向協(xié)議“書寫”一套代碼，便可兼容不同的區(qū)塊鏈，做到“一次開發(fā)，多鏈適配”。應(yīng)用只有面向協(xié)議編程，擺脫對(duì)區(qū)塊鏈方案的依賴，才能彼此共享“技術(shù)”資源，構(gòu)建更大的生態(tài)。例如，用戶可以復(fù)用同一套存證框架開發(fā)適用于不同區(qū)塊鏈的存證應(yīng)用，減少重復(fù)開發(fā)的成本。

陸羽跨鏈協(xié)議在“應(yīng)用”與“鏈上”提出“統(tǒng)一調(diào)用接口”，將各種區(qū)塊鏈的調(diào)用協(xié)議進(jìn)行統(tǒng)一抽象，向應(yīng)用層提供統(tǒng)一的調(diào)用接口和參數(shù)定義。用戶在用陸羽跨鏈協(xié)議提供的 SDK開發(fā)跨鏈應(yīng)用時(shí)，只需面向協(xié)議編程，不再受限于底層的鏈類型，實(shí)現(xiàn)“一次開發(fā)，多鏈適配”。如下圖，為基于陸羽跨鏈協(xié)議SDK開發(fā)的代碼示例。

??車同軌，構(gòu)建“數(shù)據(jù)”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(dá)到最小，是馬車能在路上高效運(yùn)行的關(guān)鍵?！败囃墶奔词菍⒏鲊能囕唽挾冉y(tǒng)一，提高物流運(yùn)輸效率。

（圖片來源于網(wǎng)絡(luò)）

目前區(qū)塊鏈領(lǐng)域，“數(shù)據(jù)”在異構(gòu)的鏈間流動(dòng)也同樣存在較大阻礙。由于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和執(zhí)行邏輯的不同，數(shù)據(jù)在不同鏈上的流動(dòng)時(shí)，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(gòu)鏈間無法識(shí)別對(duì)方的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，使得數(shù)據(jù)無法互通，另一方面，異構(gòu)鏈由于執(zhí)行邏輯不同更無法驗(yàn)證對(duì)方消息的正確性，使得數(shù)據(jù)無法互信。圖中是FISCO BCOS和Fabric的兩筆含義相同的交易二進(jìn)制，僅從數(shù)據(jù)量大小就可看出完全不同。

因此，各區(qū)塊鏈也需要一個(gè)類似“車同軌”的方案，在異構(gòu)區(qū)塊鏈間建立起一個(gè)通用的“數(shù)據(jù)”橋梁，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的互通與互信。如果能在多條區(qū)塊鏈間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的互通互信，將會(huì)產(chǎn)生更豐富的應(yīng)用場景。例如，通過將分別持有版權(quán)、協(xié)議、財(cái)產(chǎn)和交易數(shù)據(jù)的區(qū)塊鏈連接在一起，構(gòu)建一個(gè)司法存證跨鏈網(wǎng)絡(luò)，將可實(shí)現(xiàn)多條鏈的聯(lián)合舉證，為仲裁提供有力證據(jù)。

陸羽跨鏈協(xié)議在“鏈間”提出“統(tǒng)一接入接口”，將區(qū)塊鏈與協(xié)議的適配接入進(jìn)行了統(tǒng)一定義?；诖私涌诳蚣荛_發(fā)插件，不同的鏈有不同的實(shí)現(xiàn)，并實(shí)現(xiàn)了各鏈的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與協(xié)議所定義的通用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之間的相互轉(zhuǎn)換。“通用的交易結(jié)構(gòu)”在插件中被編碼成可被鏈接收的交易二進(jìn)制，并在交易上鏈后，將鏈返回的交易回執(zhí)轉(zhuǎn)換成“通用的回執(zhí)結(jié)構(gòu)”。各種鏈的數(shù)據(jù)基于通用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相互轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)了鏈間的數(shù)據(jù)互通。同時(shí)，協(xié)議支持在插件內(nèi)根據(jù)鏈自身的執(zhí)行邏輯定制相應(yīng)的交易驗(yàn)證方法。只要在發(fā)起方配置接收方的鏈插件，即可對(duì)接收方區(qū)塊鏈上的交易進(jìn)行正確性驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)連接數(shù)據(jù)互信。

??承上啟下，抽象表達(dá)

對(duì)上層應(yīng)用有了“書同文”的“統(tǒng)一調(diào)用接口”，對(duì)下層區(qū)塊鏈有了“車同軌”的“統(tǒng)一接入接口”，承上啟下之間，陸羽跨鏈協(xié)議的“抽象層”進(jìn)而顯現(xiàn)。

“抽象層”位于兩個(gè)接口之間，是貫穿整個(gè)協(xié)議的核心。該層抽取了各種區(qū)塊鏈上共有的定義，對(duì)對(duì)象和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了通用描述。對(duì)象抽象包括賬戶、鏈和合約（鏈碼）的抽象，數(shù)據(jù)抽象則為區(qū)塊、交易和回執(zhí)的抽象。而賬戶抽象延伸開來又包括各種簽名算法的提煉。抽象使得面向協(xié)議編程的用戶可采用統(tǒng)一的定義進(jìn)行開發(fā)--無論是應(yīng)用還是鏈插件?！敖y(tǒng)一抽象”是貫穿整個(gè)協(xié)議的核心，以此延伸而來的陸羽跨鏈協(xié)議生態(tài)，均建立在該抽象協(xié)議之上。

??開源合作，共建未來

陸羽跨鏈協(xié)議采用“開源”的方式歡迎各方參與共建。開發(fā)者可直接使用已有的代碼部署自己的系統(tǒng)，也可以基于現(xiàn)有的代碼進(jìn)行進(jìn)一步的開發(fā)，更可以提出建設(shè)性的意見對(duì)方案進(jìn)行迭代與更新。我們希望在對(duì)方案不斷完善的同時(shí)，能吸引更多的開發(fā)者加入到陸羽開源生態(tài)圈中，以此形成良性的循環(huán)，進(jìn)一步助推陸羽跨鏈協(xié)議持續(xù)發(fā)展。

在鏈接入上，開源生態(tài)圈中，基于陸羽跨鏈協(xié)議已實(shí)現(xiàn)了Brochain、FISCO BCOS、CITA和Hyperledger Fabric的跨鏈互通。未來，開發(fā)者將基于該協(xié)議實(shí)現(xiàn)更多類型鏈的跨鏈互通。

在應(yīng)用開發(fā)上，開源生態(tài)圈提供了調(diào)用跨鏈網(wǎng)絡(luò)的SDK，開發(fā)者可基于SDK開發(fā)各種跨鏈應(yīng)用。開發(fā)過程是“面向協(xié)議編程”，不再受限于區(qū)塊鏈底層的技術(shù)細(xì)節(jié)，可實(shí)現(xiàn)“一次開發(fā)，多鏈適配”。未來，隨著越來越多的跨鏈應(yīng)用組件被開發(fā)并開源，開發(fā)者將能夠直接復(fù)用已有的組件進(jìn)行開發(fā)，而無需為每條鏈重新定制開發(fā)一套邏輯完全相同代碼。同時(shí)，隨著越來越多的鏈完成適配，已開發(fā)的應(yīng)用也就可以在更多的鏈上運(yùn)行。

未來,隨著區(qū)塊鏈領(lǐng)域的發(fā)展,必然面臨更復(fù)雜的場景，“技術(shù)孤島”和“數(shù)據(jù)孤島”問題亦有可能更加嚴(yán)峻。陸羽跨鏈協(xié)議將在促進(jìn)技術(shù)融合，加速數(shù)據(jù)互通方面發(fā)揮重要作用，以在應(yīng)用上形成更大的生態(tài)，在鏈間構(gòu)建數(shù)據(jù)橋梁，將各方力量相互融合，讓區(qū)塊鏈領(lǐng)域走向更廣闊的天地。