?譯者 | 陳峻

審校 | 孫淑娟

提到Web 2，您一定會想到其集中化、以及需要借助第三方系統(tǒng)來實現(xiàn)相互溝通等局限性。如今，為了克服Web 2的各種與生俱來的缺陷，Web3應(yīng)運而生。它是一種分散式的、高安全性的多鏈（multi-chain）網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)然為了延續(xù)區(qū)塊鏈生態(tài)系統(tǒng)的開放與互通，人們進(jìn)一步提出了一項關(guān)鍵性的技術(shù)——互操作性（Interoperability）。本文將從概念、優(yōu)勢以及組成等方面，向您介紹跨鏈互操作性這一構(gòu)建下一代區(qū)塊鏈的要素。

1.區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)孤立的由來

過去的Web 2時代，由于我們已經(jīng)構(gòu)建了標(biāo)準(zhǔn)化的底層傳輸協(xié)議，因此各類數(shù)據(jù)與信息能夠輕松地彼此交換和使用。如今的Web3時代，各個區(qū)塊鏈有著不同的主鏈，不一致的用例、不同的共識機制、以及不盡相同的語義和哈希算法。它們之間并無信任基礎(chǔ)，互聯(lián)互通自然成了大問題。這也導(dǎo)致它們很難形成全球可相互操作的去中心式生態(tài)系統(tǒng)。每個人、甚至各個企業(yè)都只能在自己所注冊的區(qū)塊鏈上，運行完全孤立的DApp（分布式應(yīng)用），以及在“孤島”上進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和信息交換。

2.了解互操作性

互操作性的英文為Interoperability，它是Interaction、Operation和Ability三個單詞的組合，即“相互操作的能力”，簡稱互操作性。維基百科上的解釋為：互操作性是指不同系統(tǒng)和組織機構(gòu)之間相互合作、協(xié)同工作的能力。簡單而言，互操作性是指不同硬件和軟件能夠在不受限制的情況下，具有自由地交換信息的能力。

讓我們來假想一個場景：您坐在家中，既能夠使用oraimo pods在蘋果手機上聽著音樂，又可以向您的朋友發(fā)送電子郵件。而您的朋友則使用連接到Netgear WiFi路由器的Windows 11操作系統(tǒng)上的瀏覽器，打開其Yahoo Mail帳戶，接收該郵件。可以說，沒有互操作性，我們幾乎不可能使用多臺設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行相互協(xié)同與處理。

3.Web3中的互操作性

區(qū)塊鏈的互操作性是指在不同的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中，各個區(qū)塊鏈之間共享與利用數(shù)據(jù)，以及交換各種數(shù)字資產(chǎn)的能力。眾所周知，目前已有以太坊（Ethereum）、波卡（Polkadot）和索拉納（Solana）等相互單獨的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)。不過，某一條區(qū)塊鏈?zhǔn)菬o法了解另一條區(qū)塊鏈上可能存在的信息。例如，由于比特幣區(qū)塊鏈完全獨立于以太坊區(qū)塊鏈，因此比特幣區(qū)塊鏈無法知道以太坊區(qū)塊鏈上記錄的任何信息，反之亦然。可見，我們雖然有這么多熱火朝天的區(qū)塊鏈項目可以選擇，而且都屬于同一個行業(yè)，但它們彼此孤立、相互隔絕。

近年來，隨著區(qū)塊鏈社區(qū)的快速擴張，其用戶群和受眾也不斷增多。有的用戶是區(qū)塊鏈系統(tǒng)的新手，只會使用某種特定界面；而有的用戶是“幣圈老司機”，并不介意靈活多變的不同平臺界面。因此，只要具備了跨鏈的互操作性，用戶就能夠無障礙地使用各自偏好的平臺，加快區(qū)塊鏈之間的通信速度，增加相互訪問性，降低使用前的學(xué)習(xí)與熟悉用時，進(jìn)而更輕松將區(qū)塊鏈技術(shù)作為一種工具，去拓展業(yè)務(wù)。可以說，互操作性能夠為此類網(wǎng)絡(luò)的互通鋪平道路，并促進(jìn)支持區(qū)塊鏈的產(chǎn)品和服務(wù)相互協(xié)同。

在此，讓我借用發(fā)表在核心刊物--《The Knowledge Engineering Review》上的定義：“跨鏈互操作性是指兩個或多個系統(tǒng)提供或接受其他系統(tǒng)的服務(wù)的能力。這種聯(lián)系能夠允許不同的系統(tǒng)準(zhǔn)確、有效、一致地交換數(shù)據(jù)，并實現(xiàn)了在不同網(wǎng)絡(luò)之間交換或檢索信息或價值”。

4.跨鏈互操作性的優(yōu)勢

顧名思義，跨區(qū)塊鏈的操作兼容性，意味著不同的區(qū)塊鏈無需中介機構(gòu)，即可相互通信。在此基礎(chǔ)上，處于各個區(qū)塊鏈業(yè)務(wù)生態(tài)系統(tǒng)中的企業(yè)，可以輕松地實現(xiàn)與其他與之兼容的區(qū)塊鏈客戶的各項交易，并且互相認(rèn)可對方的信息價值。整個交易過程將不會再發(fā)生任何轉(zhuǎn)換，它們的交易中間費用也會大幅降低。

5.跨鏈互操作性的基本組成

針對各個區(qū)塊鏈領(lǐng)域所面臨的：應(yīng)用與不同底層鏈對接切換難、不同區(qū)塊鏈系統(tǒng)之間跨鏈互通難、鏈上鏈下可信交互難的三大問題，跨鏈互操性會包含：用于解決上層應(yīng)用與底層鏈緊耦合問題的應(yīng)用層互操作、用于解決“鏈級孤島”的鏈間互操作，以及用于解決鏈上鏈下安全可信交互的鏈下數(shù)據(jù)互操作這三個方面。

其中應(yīng)用層互操作，主要解決了上層應(yīng)用與底層鏈對接難、以及切換難的問題。而對接難、切換難的根本原因在于不同底層鏈所提供的包括接口定義與實現(xiàn)方式等方面的不一致性問題。通過規(guī)范和統(tǒng)一不同區(qū)塊鏈系統(tǒng)接口在實現(xiàn)方式上的交集部分，并對其予以標(biāo)準(zhǔn)化，我們就能夠?qū)崿F(xiàn)上層應(yīng)用對底層數(shù)據(jù)庫的平滑切換。

正如傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫（如MySQL、SQL Server、Oracle等）利用ODBC、JDBC來完成對不同數(shù)據(jù)庫接口的標(biāo)準(zhǔn)化一樣。當(dāng)然，應(yīng)用層互操作也可以采用中間件的形式，來解決不同區(qū)塊鏈接口差異性問題。接口中間件能夠?qū)ι蠈討?yīng)用提供統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化接口，而對下采用適配器的方式，完成不同底層鏈的原生接口到標(biāo)準(zhǔn)化接口的轉(zhuǎn)換，從而實現(xiàn)上層應(yīng)用與底層區(qū)塊鏈的輕松擴展與平滑切換。

6.互操作性的行業(yè)前景

在醫(yī)療保健領(lǐng)域，由于行業(yè)的特殊性和對于患者的隱私保護(hù)，醫(yī)療數(shù)據(jù)往往無法直接被共享。有研究表明，該行業(yè)中86％的受訪者都無法輕松共享重要的醫(yī)療保健信息。醫(yī)療與保健機構(gòu)仍然需要依靠集中式的服務(wù)器，在各個部門與機構(gòu)之間傳輸大量的數(shù)據(jù)。在整個過程中，一旦出現(xiàn)了安全風(fēng)險，數(shù)據(jù)泄露就只是時間問題了。一直以來，企業(yè)和管控部門都在致力于尋求此方面的技術(shù)解決方案。

而借助區(qū)塊鏈的互操作性，醫(yī)療保健行業(yè)的參與者可以在保持對數(shù)據(jù)的控制權(quán)的基礎(chǔ)上，通過區(qū)塊鏈的數(shù)字化分類技術(shù)，以及讀/寫訪問日志，通過不可變的密鑰，實現(xiàn)信息的有限共享，并減少數(shù)據(jù)的意外泄露、以及被惡意修改情況的發(fā)生。

7.小結(jié)

通過上述討論，我們可以看到，作為一種手段，跨鏈互操作性可以允許用戶將一種數(shù)字資產(chǎn)解讀為被另一種網(wǎng)絡(luò)鎖認(rèn)可的數(shù)字資產(chǎn)，甚至可以在兩個不同的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行交易，而不需要一個中心化的機構(gòu)去促成。目前，已經(jīng)有不少的區(qū)塊鏈應(yīng)用實現(xiàn)了彼此通信。在不久的將來，我們會看到有更多的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)，通過跨鏈互操作性這座橋梁，具備相互溝通的能力。

原文鏈接：https://hackernoon.com/cross-chain-interoperability-building-for-the-next-generation-blockchain

譯者介紹

陳峻 （Julian Chen），51CTO社區(qū)編輯，具有十多年的IT項目實施經(jīng)驗，善于對內(nèi)外部資源與風(fēng)險實施管控，專注傳播網(wǎng)絡(luò)與信息安全知識與經(jīng)驗。?