CRO:微众银行区块链李辉忠：跨链是联盟链走向基本同构的技术支撑

微众银行区块链底层平台研发负责人李辉忠在区块链技术领域，关于跨链的研究从来都是热潮迭起。其实分析起来也不奇怪。区块链经过几年的喧嚣、沉淀、升华，尤其是在国家政策的大力支持下，区块链应用落地逐步成熟。落地应用的成熟发展，逐渐催生与其他应用交互的外联需求，而跨链作为解决这种需求的基础设施，自然而然会被重视起来。大家是怎么聊跨链的

跨链不是个新鲜话题，早在2016年9月，VitalikButerin所著的《ChainInteroperability》就对跨链的技术方案和应用价值进行了详细阐述。其中提到，较为实用的三种跨链技术为「公证人机制」、「侧链/中继」、「哈希锁定」；几种可能的跨链应用场景包括资产交换、原子交易、预言机、信息互通等。此后国内外讨论跨链的各类话题，大多绕不开这三种跨链技术，正如同早期大家讨论区块链时，都在讨论共识机制一样。但其实，共识机制的先进性只是区块链平台设计的维度之一，譬如安全性、易用性、可扩展性等其他维度，也是区块链平台设计的考虑重点。再者，区块链的性能也不单纯依赖共识机制，全流程处理机制、异步化、并行性以及其他编码、压缩、传输机制等，均对区块链性能有所影响。好比共识机制之于区块链，前面所提三种技术对于跨链而言，只是保证跨链访问安全可信的一种机制。机制固然重要，但站在应用落地的角度看，如何设计合理的跨链架构、如何设计简便的适配协议、如何提供易用的跨链接口、如何保证可信的跨链治理等等问题，都是跨链设计所应考虑的。

微众银行范瑞彬：区块链融合数据隐私保护可兼顾用户体验和监管治理:微众银行区块链负责人范瑞彬表示，我们认为在数字经济时代，数据将成为最重要的生产要素。区块链融合数据隐私保护前沿成果，不仅可以更好地规范数据流通行为，还可以实现全流程透明可追溯，在促进数据融通合作的同时，保护数据隐私，兼顾用户体验和监管治理。（证券日报）[2020/10/24]

因此，本文不再赘述跨链三种技术的解析，而尝试从跨链的技术必要性分析切入，挖掘出跨链的基本诉求，进而思考跨链的设计理念，以及跨链整体解决方案的设计。跨链是必不可少的催化剂

本文从联盟链角度分析。当下，联盟链底层平台的数量已经双手都数不过来，这些平台或多或少存在独有的特性，且各自落地了多领域应用。这些基于同构平台，或基于异构平台构建的应用之间，要实现互联互通，就会面临一些技术上的挑战。然而，区块链作为构建和传递信任的机器，是基础设施层面的技术，而基础设施就如同网络协议、存储协议一样，最终都将走向趋同的标准化方向。因而，联盟链当前状态是发展中的一个过渡状态，不是最终稳定态。随着技术进一步发展，联盟链底层平台在基本功能、协议、接口、数据、安全机制等多方面会日渐趋同，朝标准化方向演进，但在增强功能、内部架构、性能以及技术选型等方面，仍然会呈现异彩纷呈的形态。这也符合“合久必分、分久必合”的规律，只有走向基本同构，才能进一步释放联盟链的活力，进一步推动联盟链应用的发展。

现场 | 微众银行张开翔：区块链解决信任问题和协作问题:金色财经现场报道，4月10日，微众银行区块链首席架构师张开翔在“第七届中国电子信息博览会”现场以“区块链在金融业的应用和开源生态建设”为主题发表演讲。他表示，区块链是最底层、最核心的部分，解决信任问题和协作问题，但是如果没有外围诸如监管、司法等部分的配合无法形成完善的系统。但是，他也指出，现在区块链的系统已经越来越趋于成熟，基于区块链的应用已经初成规模。[2019/4/10]

在“所有的链会基本同构”那一天到来之前，当下最明智的策略莫过于要求同存异，寻找最优设计，推动标准化进程，尽早实现基本同构目标。讲到这里，可能你会问，既然联盟链本身发展将走向基本同构，为何还需要研究跨链呢？这其中，跨链是联盟链走向基本同构的动力源泉和技术支撑，是这个过程必不可少的催化剂。首先，联盟链之所以会走向基本同构，本质上不是技术驱动，而是业务驱动。随着应用落地数量增多，一家机构可能要面对多个底层平台，机构与机构之间要面对更多底层平台。作为业务方，这些机构肯定希望低成本、便捷地接入不同底层平台，联通应用孤岛，此时，这些机构将面临以下几种情形：同一种底层平台，同一种应用，不同链如何互通同一种底层平台，不同的应用，不同链如何互通不同的底层平台，同一种应用，不同链如何互通不同的底层平台，不同的应用，不同链如何互通上述问题均需要通过跨链来解决，而底层异构给跨链带来的性能和安全等技术挑战，将会迫使联盟链技术进行迭代升级，走向标准化。其次，联盟链走向基本同构的过程中，需要跨链作为技术支撑。为满足一段时间内基本异构情况下的联盟链应用互通，跨链方案将会先于底层平台进行接口、协议、数据结构、基本功能的抽象整合，而这些工作将反哺各底层平台，支撑联盟链走向基本同构。举个例子，为了做跨链交易的合法性证明，需要有类似SPV的机制，包括Merkle、MPT、AVL等，可能就会促使底层平台去支持这个功能。再比如，跨链为了统一访问区块链资源的方式，对访问协议设计相关规范，可能也会激发底层平台去调整协议，从而更好地与其他链互通。跨链的核心是降低扩展成本

现场 | 微众银行副行长马智涛：联盟链并非只服务于联盟成员 也能服务于公众:金色财经现场报道，在今日万向区块链实验室举办的2018区块链·新经济第四届区块链全球峰会上，微众银行副行长兼首席信息官马智涛称，已由真实社会检验的多维度信任机制包括政府信用、法律体系、标准技术协议、可信牌照资质等。算法可以建立信用，但并不是唯一建立信用的机制，因此，不必将原来的信用系统推倒重来。他认为，联盟链并非只能服务于联盟成员，同样也能服务于公众。他还认为，公众联盟链＝服务公众＋联盟治理＋分布式商业。公众联盟链对底层技术的要求是：需要开源和开放，实现联盟成员之间的充分信任；需要支持快速、低成本的组建联盟与建链能力、需要具备多链、跨链、处理海量交易能力。[2018/9/11]

跨链作为联盟链发展过程中必不可少的催化剂，要解决“不同链如何互通”的问题，本质上是要解决“联盟链扩展”的问题。关于区块链扩展的方案，主要有以下三种不同方向：

声音 | 微众银行张开翔：区块链可成为机构间创新互联的基础设施:今日，在上海举办的2018上海区块链国际周山、万向区块链实验室技术开放日上，微众银行区块链首席架构师张开翔进行了以“区块链技术在金融领域的应用实践”为主题的演讲。他表示，区块链可成为机构之间创新互联的基础设施。区块链技术有五方面的作用：1.跨机构和人，打破机构间或自然人界限的分布；2.分布式事务，通过共识算法在交易发生时就达成一致性确定性，多家机构实时参与到交易的验证和确认中；3.博弈和信任，在验证过程中强调抗欺诈，对交易者和记账者作恶；4.冗余和可用，计算和存储冗余，无差别计算和存储，而不是由某一个集中模块计算或有限分片计算；5.标准化系统，接入一个链上的成员采用一致的软件、接口、治理方式、运维方式、可极大的降低成本提升效率。[2018/9/10]

跨链是ScaleOut的重要技术支撑，ScaleOut依赖跨链才有办法进行。ScaleOut提供可平行扩展、无限扩容的可能，是必不可少的扩展方案，事实证明，已经有越来越多的平台支持多链、多通道、多群组等方式进行ScaleOut扩展。但是，要进行这种平行扩展，尤其是涉及多种平台多种链交错交互的时候，这里就给业务方带来巨大的扩展成本，包括部署建设、管理管控、安全保障、信任传递等。

微众银行打造健康有序区块链生态:据《深圳晚报》报道，日前，IEEE（电气与电子工程师协会）区块链国际标准化圆桌会议在深圳前海微众银行股份有限公司举行。IEEE标准化协会的专家以及工信部中国电子技术标准化研究院、微众银行、万向区块链、中国平安、蚂蚁金服、众安科技、海航科技等中国区块链技术和产业发展论坛理事会成员单位代表出席了本次会议。标准化是区块链技术广泛应用的关键突破口。微众银行一直高度重视和积极参与国际标准化工作，并以其在区块链领域的深入探索和实践积累，积极对接工信部电子技术标准化研究院、ISO、IEEE等组织，参与制定了多项区块链相关的国际、国家、行业与团体标准，致力于打造规模化全球化的健康有序的区块链生态。[2018/4/26]

跨链的核心就是要降低扩展成本，要从东西和南北两个方向提供低成本、快速便捷的解决方案。南北方向因部署方式、接口协议、业务模式等不同，需要给出简化的接入和管理方案，东西方向因底层架构、安全机制、数据结构等不同，需要封装安全可信的互通方案。跨链方案设计需融入三个理念

围绕降低扩展成本的核心诉求，跨链技术要在东西和南北两个方向提供简化的、封装的解决方案，在跨链方案的设计和落地中，需融入以下三个理念：通用化设计，提炼共识的基本同构点先让代码跑起来，快速适配主流平台建立开源开放的社区文化，让协议尽早传播开来在通用化设计方面，跨链方案要承担起“催化剂”的作用，提炼广泛共识的基本同构需求点，在架构、协议、资源等方面进行抽象提炼。例如，在IEEEC/BDL目前公布的几个跨链相关提案中，P3203有关资源命名和寻址方式，P3204有关跨链交易证明的模型、交互协议，P3205涉及跨链访问协议以及数据认证等，这些都是在广泛共识的需求点上进行提炼设计。“粗略的共识，可运行的代码”——这句话是TCP/IP协议工作组的座右铭，也非常适合跨链设计。先让代码跑起来，能够快速适配各种主流平台，满足跨链业务协作的需求，在发展中实践，在实践中发展，这一点很关键。更重要的是，跨链本身涉及多条链，已经不是某一个平台，或者某一个机构的事儿，其方案的建设离不开众多平台建设方、使用方、爱好者的参与。因而，建立一个开源开放的跨链协作社区就非常重要，所谓“万人操弓，用射一招，招无不中”，通过社区的群智群策，可以让协议尽早传播开来。WeCross实践

根据以上理念，微众银行区块链团队开发出跨链协作平台WeCross，秉持了“通用化设计”的理念，提炼了通用区块链接口、异构链互联协议、可信事务机制和多边跨域治理四个核心技术，实现了总体跨链架构，提供了快速适配底层链的Stub扩展方案，目前已支持FISCOBCOS、HyperledgerFabric等平台。不仅如此，WeCross还是一个完全开源的开放社区，拥有完备的社区规范、CIP规范、多元活动等，欢迎加入社区共同参与：https://github.com/WeBankFinTech/WeCross/wiki如对相关细节感兴趣，详见白皮书：WeCross白皮书。

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