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跨链服务何以成为区块链的 HTTP 协议 | Interchain Conversations II 回顾

IRISnet

IRISnet 研究总监胡智威于 12 月 13 日参加 Interchain Conversations II 直播，介绍了跨链服务 iService 及其在应用层与 IBC 结合可实现的跨链 TCP/IP + HTTP 的效果。

主要分享内容有：

跨链的应用层协议应该是什么样
iService 及其在单链、跨链、链外的能力
iService 的应用场景及案例
已有成绩及未来计划

本文是该直播内容的回顾记录（有修改）。

跨链的应用层协议应该是什么样

类比现在的互联网，对于未来的区块链互联网络中的应用开发者和用户，他们不应再关心具体他们在基于何种区块链基础设施来使用或开发。以 IBC 为代表的跨链技术有助于实现这一愿景。

IBC 协议的设计与 TCP/IP 的设计理念非常相似：IBC 抽象了区块链/分布式账本的设计以及如何相互间的通信，所以可以将其视作为 TCP/IP 协议栈中负责网络通信的部分，可以最通用的适用于异构的区块链/分布式账本系统。

如果我们回想跨链所能解决的问题，我认为跨链解决的核心应该是链间的信任问题，正如区块链解决的核心是链内的信任问题。

因此这里，我从如何解决信任的思路出发，把跨链或更广义的账本间、实体间的交互方法，归纳为以下 3 类：

1. 没有办法的办法，也就是必须去信任或假设可信，例如网关、见证人的方式。用户需要信任网关或默认网关是可信的，以便传输资产或其他信息。

2. 基于数学的办法，即基于数学上可计算验证的证明材料，用户可以不用信任而是去验证（Don't trust, verify）例如 IBC，可利用 Merkle 树来验证另一个链上的交易是否合法有效。这种思路也和 Layer 2 中的 ZK Rollup 等类似，使用的是零知识证明的方式来验证。如果我们再推而广之，经典的 BFT 类共识也是基于数学可证的方法来实现节点间的一致性。

3. 基于资产的办法，实际上这种办法更在于是基于资产之上的经济激励或博弈。由于数学方法的严格性，其使用场景一般也会相对受限；而采用博弈与激励方式，则会相对更通用。例如 Layer 2 的 Optimistic Rollup 更容易支持通用型的智能合约；系统采用乐观的方式推进，而当发现有不端行为时相应的用户会收到惩罚。如果我们做类似的推广，中本聪共识也是采用这种博弈而非严格证明的方法，来实现 BFT 共识曾无法实现的超大规模的分布式系统协作。

而今天想重点介绍的跨链服务 iService 也是采用基于资产的方式来最大限度的扩展系统间的集成能力：当用户提供了正确的服务时，可获得服务费用；反之则可能收到惩罚，例如抵押的保证金被罚没等。

	思路	案例
1. 没有办法的办法	必须去信任某人	网关、见证人等
2. 基于数学的办法	使用 Merkle 证明、零知识证明	IBC、ZK Rollup、BFT 共识
3. 基于资产的办法	使用经济激励、博弈	iService、Op Rollup、中本聪共识

当然，这些方法间并非泾渭分明，而是可以进行有机的结合，例如，Optimistic Rollup 也存在可验证的证明，用户可利用这些证明来鉴别不端行为。而 iService 也可与 IBC 进行有效结合，来实现区块链的互联网络。

那么，既然 IBC 已经是一个可连接异构区块链的跨链协议了，为什么还需要使用另一种思路的 iService 呢？

因为区块链互联网络所希望连接的系统，还应包括传统中心化系统（非链）、联盟链等形式更多样化的系统。这些数据和服务的来源很可能并没有一个可验证的证明，所以我们需要结合跨链服务作为应用端来补全整个协议栈：将 iService 作为应用层、IBC 作为网络通信层，实现区块链互联网协议的 TCP/IP + HTTP。

iService 在单链上的能力

不过，iService 也可以不依赖于 IBC 而单独在一个链上所使用。用户可定义服务、绑定服务，并对服务请求、响应等，实际上形成了链上的服务交易市场。

iService 在跨链的能力

如果涉及到跨链，iService 可结合 IBC 发挥出更广的连接作用。

不过需要一定的定制化开发，我们在实践中通常会涉及到开发：

跨链中继（relayer）：可连接应用专有链（即跨链所要连接的、完成一定业务应用的区块链）的轻客户端，解析并传递跨链服务 iService 的信息及相应证明
iService 扩展（iService Ex）：部署在应用专有链上，一般为智能合约形式，负责处理跨链服务，一般包括 iService Core Ex（负责跨链服务调用与响应的核心逻辑）和 iService Market Ex（获取跨链服务及服务提供者信息）

iService 在链外的能力

iService 也可连接到链外系统，即非区块链/分布式账本的系统。

最典型的例子就是预言机（oracle）。IRISnet 基于 iService 开发 oracle 模块；所有基于Cosmos SDK 的区块链在集成该模块后都可具备获取链外数据的能力。

获取数据任务（feed）基于 iService 实现，其生命周期也和链上服务类似，包括创建、开始、暂停等。

此外，iService 还可集成更多类型的系统，例如，可实现数据加密共享的隐私计算服务、企业级应用中 ERP、OA 等。这些传统中心化服务都可以封装为服务来跨链交互。

目前进展及计划

基于上述设计，IRISnet 开发团队已实现了：

iService 功能已在 IRISnet 主网上可用
预言机模块已基于 iService 开发
实现了对一些区块链产品，例如：以太坊、Hyperledger Fabric、FISCO BCOS 等的 relayer 和 iService Ex，可实现公链与联盟链等系统间的跨链交互
基于定制化的 IBC，部署了跨链服务枢纽在 BSN 环境中

例如，基于 IBC + iService 实现的 BSN 跨链服务枢纽，可实现联盟链与公链、链外预言机之间的交互。