聯盟鏈:微眾銀行區塊鏈：跨鏈該怎么跨？

李輝中：微眾銀行區塊鏈底層平臺研發負責人

在區塊鏈技術領域，關于跨鏈的研究從來都是熱潮迭起。其實分析起來也不奇怪。區塊鏈經過幾年的喧囂、沉淀、升華，尤其是在國家政策的大力支持下，區塊鏈應用落地逐步成熟。落地應用的成熟發展，逐漸催生與其他應用交互的外聯需求，而跨鏈作為解決這種需求的基礎設施，自然而然會被重視起來。

跨鏈不是個新鮮話題，早在2016年9月， Vitalik Buterin所著的《Chain Interoperability》就對跨鏈的技術方案和應用價值進行了詳細闡述。其中提到，較為實用的三種跨鏈技術為「公證人機制」、「側鏈/中繼」、「哈希鎖定」；幾種可能的跨鏈應用場景包括資產交換、原子交易、預言機、信息互通等。

此后國內外討論跨鏈的各類話題，大多繞不開這三種跨鏈技術，正如同早期大家討論區塊鏈時，都在討論共識機制一樣。但其實，共識機制的先進性只是區塊鏈平臺設計的維度之一，譬如安全性、易用性、可擴展性等其他維度，也是區塊鏈平臺設計的考慮重點。再者，區塊鏈的性能也不單純依賴共識機制，全流程處理機制、異步化、并行性以及其他編碼、壓縮、傳輸機制等，均對區塊鏈性能有所影響。

微眾銀行馬智濤：在區塊鏈等技術保障下提出了“善度”的治理模式:金色財經報道，由北京環境交易所、微眾銀行及北京綠普惠網絡科技有限公司聯合舉辦的?“綠色出行普惠平臺”暨“一噸碳”行動線上發布會于6月5日在北京召開。微眾銀行副行長兼首席信息官馬智濤視頻發布“善度”白皮書。他指出，新冠疫情的防治期間，科技手段發揮了很大作用，比如互聯網平臺推出健康碼。但社會治理的一般模式仍舊是“懲罰”為主，激勵向善的治理模式很少。往往受制于機制和技術的不成熟，激勵行為缺乏量化和協作的考核機制。以往我們在激勵過程中缺乏信息流和資金流的穿透管理。但在技術的急速發展中，云計算、大數據、區塊鏈等不斷成熟，在技術保障下，多個參與方可以實現可信的合作，因此我們提出了“善度”的治理模式，針對善行進行度量。善度框架并非是一種具體的產品或服務，也不依賴于特定的技術或底層平臺，而是一種參考框架。任何企業或組織都可以針對特定場景，選擇合適的技術方案，和合作伙伴一起實現基于善度框架的應用場景。[2020/6/5]

好比共識機制之于區塊鏈，前面所提三種技術對于跨鏈而言，只是保證跨鏈訪問安全可信的一種機制。機制固然重要，但站在應用落地的角度看，如何設計合理的跨鏈架構、如何設計簡便的適配協議、如何提供易用的跨鏈接口、如何保證可信的跨鏈治理等等問題，都是跨鏈設計所應考慮的。

聲音 | 微眾銀行范瑞彬：區塊鏈最重要的價值是可以把核心企業的應用更好地分割流轉:微眾銀行分布式商業科技發展部副總經理、微眾區塊鏈負責人范瑞彬表示，按照目前的應用場景，區塊鏈可以分成三大類，一是公有鏈、二是私有鏈、三是聯盟鏈。其中，聯盟鏈是指由多個機構共同參與管理的區塊鏈，每個組織或機構管理一個或多個節點，其數據只允許系統內不同的機構進行讀寫和發送。微眾銀行目前布局的也是聯盟鏈。范瑞彬表示，區塊鏈最重要的價值就是可以把核心企業的應用更好地分割流轉，傳遞給供應鏈末端的小微企業，讓小微企業可以更好地從金融機構得到金融服務。（21世紀經濟報道）[2019/11/22]

因此，本文不再贅述跨鏈三種技術的解析，而嘗試從跨鏈的技術必要性分析切入，挖掘出跨鏈的基本訴求，進而思考跨鏈的設計理念，以及跨鏈整體解決方案的設計。

本文從聯盟鏈角度分析。

當下，聯盟鏈底層平臺的數量已經雙手都數不過來，這些平臺或多或少存在獨有的特性，且各自落地了多領域應用。這些基于同構平臺（通常為同一個底層平臺），或基于異構平臺（通常為不同廠商的底層平臺）構建的應用之間，要實現互聯互通，就會面臨一些技術上的挑戰。

聲音 | 微眾銀行相關人士：將區塊鏈應用于清算實現了零差錯:金色財經報道，微眾銀行相關人士稱，微眾銀行將區塊鏈技術應用到清算中，解決了此前業務成本高、差錯多的問題。銀行傳統的對賬往往需要T+1或者T+2才能完成，而且文件的丟失可能性較高，使用創新技術后，區塊鏈對賬秒級即可確認一批交易，不僅能夠保證記錄的一致，還能夠通過區塊留存流水明細記錄。據了解，自微眾銀行將區塊鏈技術用于清算業務中后，已清算業務規模達到2000多萬筆，況且實現了零差錯，這是傳統對賬方式不可能實現的。[2019/11/2]

然而，區塊鏈作為構建和傳遞信任的機器，是基礎設施層面的技術，而基礎設施就如同網絡協議、存儲協議一樣，最終都將走向趨同的標準化方向。因而，聯盟鏈當前狀態是發展中的一個過渡狀態，不是最終穩定態。

隨著技術進一步發展，聯盟鏈底層平臺在基本功能、協議、接口、數據、安全機制等多方面會日漸趨同，朝標準化方向演進，但在增強功能、內部架構、性能以及技術選型等方面，仍然會呈現異彩紛呈的形態。這也符合“合久必分、分久必合”的規律，只有走向基本同構，才能進一步釋放聯盟鏈的活力，進一步推動聯盟鏈應用的發展。

動態 | 微眾銀行決定把自己的AI、區塊鏈以及一系列金融級應用公開并開源:據澎湃消息，微眾銀行決定把自己的AI、區塊鏈以及一系列金融級應用公開并開源。微眾銀行副行長兼首席信息官馬智濤在接受采訪時表示，“推出一系列的開源能力，希望它能夠成為一個實施標準。”[2019/7/28]

在“所有的鏈會基本同構”那一天到來之前，當下最明智的策略莫過于要求同存異，尋找最優設計，推動標準化進程，盡早實現基本同構目標。

講到這里，可能你會問，既然聯盟鏈本身發展將走向基本同構，為何還需要研究跨鏈呢？這其中，跨鏈是聯盟鏈走向基本同構的動力源泉和技術支撐，是這個過程必不可少的催化劑。

首先，聯盟鏈之所以會走向基本同構，本質上不是技術驅動，而是業務驅動。隨著應用落地數量增多，一家機構可能要面對多個底層平臺，機構與機構之間要面對更多底層平臺。

作為業務方，這些機構肯定希望低成本、便捷地接入不同底層平臺，聯通應用孤島，此時，這些機構將面臨以下幾種情形：

微眾銀行：用區塊鏈構建分布式商業:在中國北京國際科技產業博覽會上，微眾銀行科技創新產品部副總經理范瑞彬稱，微眾銀行已研發了兩大開源底層平臺。其一是聯合萬向控股、矩陣元推出BCOS，該平臺在2017年7月完全開源，并被工信部標準院牽頭成立的分布式應用賬本開源社區納為三大項目之一。隨后，微眾銀行又聯合金鏈盟開源工作組的多家機構共同研發并完全開源了BCOS的金融分支版本——FISCO BCOS，進一步促進國內金融區塊鏈生態圈的形成。[2018/5/21]

同一種底層平臺，同一種應用，不同鏈如何互通

同一種底層平臺，不同的應用，不同鏈如何互通

不同的底層平臺，同一種應用，不同鏈如何互通

不同的底層平臺，不同的應用，不同鏈如何互通

上述問題均需要通過跨鏈來解決，而底層異構給跨鏈帶來的性能和安全等技術挑戰，將會迫使聯盟鏈技術進行迭代升級，走向標準化。

其次，聯盟鏈走向基本同構的過程中，需要跨鏈作為技術支撐。為滿足一段時間內基本異構情況下的聯盟鏈應用互通，跨鏈方案將會先于底層平臺進行接口、協議、數據結構、基本功能的抽象整合，而這些工作將反哺各底層平臺，支撐聯盟鏈走向基本同構。

舉個例子，為了做跨鏈交易的合法性證明，需要有類似SPV的機制，包括Merkle、MPT、AVL等，可能就會促使底層平臺去支持這個功能。再比如，跨鏈為了統一訪問區塊鏈資源的方式，對訪問協議設計相關規范，可能也會激發底層平臺去調整協議，從而更好地與其他鏈互通。

跨鏈作為聯盟鏈發展過程中必不可少的催化劑，要解決“不同鏈如何互通”的問題，本質上是要解決“聯盟鏈擴展”的問題。關于區塊鏈擴展的方案，主要有以下三種不同方向：

跨鏈是Scale Out的重要技術支撐，Scale Out依賴跨鏈才有辦法進行。

Scale Out提供可平行擴展、無限擴容的可能，是必不可少的擴展方案，事實證明，已經有越來越多的平臺支持多鏈、多通道、多群組等方式進行Scale Out擴展。但是，要進行這種平行擴展，尤其是涉及多種平臺多種鏈交錯交互的時候，這里就給業務方帶來巨大的擴展成本，包括部署建設、管理管控、安全保障、信任傳遞等。

跨鏈的核心就是要降低擴展成本，要從東西和南北兩個方向提供低成本、快速便捷的解決方案。南北方向因部署方式、接口協議、業務模式等不同，需要給出簡化的接入和管理方案，東西方向因底層架構、安全機制、數據結構等不同，需要封裝安全可信的互通方案。

圍繞降低擴展成本的核心訴求，跨鏈技術要在東西和南北兩個方向提供簡化的、封裝的解決方案，在跨鏈方案的設計和落地中，需融入以下三個理念：

通用化設計，提煉共識的基本同構點

先讓代碼跑起來，快速適配主流平臺

建立開源開放的社區文化，讓協議盡早傳播開來

在通用化設計方面，跨鏈方案要承擔起“催化劑”的作用，提煉廣泛共識的基本同構需求點，在架構、協議、資源等方面進行抽象提煉。

例如，在IEEE C/BDL目前公布的幾個跨鏈相關提案中，P3203有關資源命名和尋址方式，P3204有關跨鏈交易證明的模型、交互協議，P3205涉及跨鏈訪問協議以及數據認證等，這些都是在廣泛共識的需求點上進行提煉設計。

“粗略的共識，可運行的代碼”——這句話是TCP/IP協議工作組的座右銘，也非常適合跨鏈設計。先讓代碼跑起來，能夠快速適配各種主流平臺，滿足跨鏈業務協作的需求，在發展中實踐，在實踐中發展，這一點很關鍵。

更重要的是，跨鏈本身涉及多條鏈，已經不是某一個平臺，或者某一個機構的事兒，其方案的建設離不開眾多平臺建設方、使用方、愛好者的參與。因而，建立一個開源開放的跨鏈協作社區就非常重要，所謂“萬人操弓，用射一招，招無不中”，通過社區的群智群策，可以讓協議盡早傳播開來。

WeCross是微眾銀行區塊鏈團隊打造的跨鏈協作平臺，是以上理念的實現方案。WeCross在設計上秉持了“通用化設計”的理念，提煉了通用區塊鏈接口、異構鏈互聯協議、可信事務機制和多邊跨域治理四個核心技術，相關細節我們在白皮書中做了詳細闡述，敬請查看WeCross 白皮書。

同時，WeCross秉持先讓“代碼跑起來”的理念，實現了總體跨鏈架構，提供了快速適配底層鏈的Stub擴展方案，目前已支持FISCO BCOS、Hyperledger Fabric等平臺，歡迎體驗：

https://github.com/WeBankFinTech/WeCross

不僅如此，WeCross還是一個完全開源的開放社區，擁有完備的社區規范、CIP（CrossChain Improvement Proposal）規范、多元活動等，歡迎加入社區一起玩轉跨鏈：

https://github.com/WeBankFinTech/WeCross/wiki

正如WeCross白皮書中所言——風起于青萍之末，一場圍繞區塊鏈技術的變革正在徐徐拉開帷幕。與一個具備無限潛力的趨勢共同成長，現在，正是最好的時節。 

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