ETH:金色深核 | 區塊鏈突破互聯網的互操作性天花板_LEND

題圖為Polkadot的萬鏈跨鏈模型

在2016年，Vitalik發表了一篇論文剖析了鏈的互操作性，這也是加密社區里第一次以論文定義互操作性。隨后，在跨鏈項目出現后，可操作性的概念逐漸被熟知，其實這仍舊是一個傳統計算機和通信領域的概念，跨鏈項目讓從業者形象地認識了互操作性，同時也成為了區塊鏈行業業務融匯的核心技術需求。

互操作性的科普

互操作性（Interoperability）又稱互用性，是指不同的計算機系統、網絡、操作系統和應用程序一起工作并共享信息的能力。所以是在一些載體在協同的過程中體現的，如果不局限于固定的載體，其核心就是協同且共享信息。在一些其他角色的協同，也可以稱之為互操作性。

更深入的角度上看，互操作性有不同的層面，比如語法層面的互操作性和語義層面的互操作性。這就和計算機科學和通信有關了。

例如，一臺UNIX工作站能用TCP/IP通信協議與一臺Novell NetWare服務器相連。但是，UNIX工作站的用戶除非使用兼容的文件協議，否則不能訪問服務器上的文件。用戶訪問非兼容的文件格式，將需要翻譯器和轉換器。

金色熱搜榜：LEND居于榜首:根據金色財經排行榜數據顯示，過去24小時內，LEND搜索量高居榜首。具體前五名單如下：LEND、XTZ、REN、KCASH、SOC。[2020/10/2]

針對這樣的系統設計，就出現了開放式系統，即通過遵循彼此認可的標準設計實現協同工作的產品，例如0SI模型。運行在Windows、Macintosh、DOS和其它環境中的前端應用程序需要訪問各種后端系統上的數據，這些數據以各種格式出現并能用結構化查詢語言(SQL)訪問。但由于各個供應商的SQL都存在微小的差異，因此前端應用程序必須知曉每種差異，或靠后端服務器翻譯發送給他們的命令，轉換功能來屏蔽這種差異，另一種解決方法是“中間件”。它在前端和后端應用程序之間提供了一個互操作性的層。

據此，我們就可以發現，在獨立的載體間的數據通信，然后制定協同協作規則，是互操作性的一個主要結構，這可以延伸到很多個行業，除了同公司系統和技術之外也會到業務上。

從醫療看數據業務需求

在互操作性的范疇里延伸到業務上，體現最多的便是數據交換，在互聯網領域，第一個出現明顯數據互操作性需求的，是醫療行業。

分析 | 金色盤面：EOS/USD短線受到壓力:金色盤面綜合分析：EOS/USD 15分鐘級別受到上軌壓力，多次在4.42的壓力位置被打回，短期關注能否突破該壓力位，若不能順利突破則會再次回到震蕩箱體內，在4.27到4.42之間繼續走出震蕩行情。[2018/8/15]

近年來，國家衛生健康委陸續出臺了關于醫院信息平臺建設、互聯互通標準化成熟度評測、電子病歷評級等相關政策與標準，用以指導和支持醫療機構進行數據標準、術語圖譜、互操作性以及互聯互通的相關工作。

在醫療系統的信息化里，我們看到了互操作性的影子，很明顯，信息化可以幫助實現互操作性，而互操作性可以反過來成就業務。前文說互操作性的基礎是數據通信，而醫療領域就是一個數據壁壘無處不在的狀態，不同科室、不同系統、不同醫療機構全部都存在，也可能存在于對數據或信息的定義和理解上。

但總體上看，醫療信息的數字化促成了越來越多的數據正在變成一種新的“流通貨幣”。此前， 醫療系統乃至其他的互聯網平臺，更多的是建立一個無所不含的大數據庫。而現在，數據可以在任何地方產生，聯接所有數據、確保數據“流通”的互聯互通能力，即互操作性，變得至關重要。

行情 | 金色熱搜榜：ETH首奪第一 USDT位居第四:根據金色財經獨家數據顯示，在過去24小時內，ETH力壓BTC，奪得熱搜第一。USDT也再次登上熱搜榜，名列第四。

具體前十名單如下：ETH、BTC、EOS、USDT、ONT、QTUM、ADA、PAI、XRP、ETC。[2018/8/14]

首先以醫療機構正在突破互操作性、數據安全和隱私等相關IT方面瓶頸的需求顯現了出來，對于其他平臺，則是需要數據來突破業務邊界。

巨頭的天花板

此前，百度就因為在搜索結果中呈現了較多的“百家號”內容，引發了輿論爭議，文章直接百度搜索已死”。

“百家號事件”反映的是互聯網行業普遍存在、而且越來越嚴重的“數據孤島”現實。

這些孤島的出現，一方面是互聯網應用深化的結果，不同的應用對應不同的場景，產生和積累不同的數據，部分是為了數據的安全，部分是缺乏數據深度開發應用的能力，應用開發者會實施對外封閉的數據政策。另一方面，則是因為掌握最多數據的大公司將數據視為了私有財產，和應對競爭的最有力的武器。

在國內的互聯網環境中，商業巨頭平臺彼此屏蔽、相關平臺規則向自家內容(業務)傾斜的現象已經存在很多年了，只要中國互聯網公司不能走出去，就必然會將在國內市場這個“大蛋糕”中分搶到更大部分作為一個核心目標，而對對手實施數據“封鎖”，就似乎既能防御對手借助這些數據入侵到自己的地盤，又能在競爭中建立差異化的優勢。

金色財經現場報道 Golem Chris Waclawek：去中心化的算力更便宜更快捷:3月31日在北京中關村舉辦見面會。Golem的 Chris Waclawek介紹，去中心化的算力交易平臺可以溝通三方市場，使得全球算力直接競爭，出租空閑計算資源，連接算力的消費者，供應商和開發者，其廉價性和快捷性，未來可直接與amazon和google競爭。[2018/4/1]

這就是明顯的業務邊界。但也因此喪失深度數據應用開發的機會、甚至傷害用戶體驗。例如目前的用戶數據給BAT、TMD等大廠的機器學習，難以出現新的數據層突破，機器學習過渡依賴數據，可用的數據基本被使用出了極限。

沖破數據孤島，建立開放的共享機制，是互聯網能再度革新的關鍵。互聯網的下一階段，需要建立在一套能夠超越單獨公司的數據開放與共享機制之上，這也是區塊鏈被支持的需求之一。

互聯網的需求能帶起區塊鏈的互操作性嗎？

數據共享，從企業，到基礎建設智慧城市等，都是硬需求。城市各部門、各設備之間缺乏數據共享，智慧城市的建設與運營將無法真正實現。企業之間，則是商業的壁壘。無論是企業或是政府各部門，對數據共享缺乏足夠的動力。

金色財經現場報道 PCHAIN發起人曹峰：目前區塊鏈面臨三大難題:金色財經現場報道，在2018區塊鏈技術及應用峰會上，PCHAIN發起人曹峰認為，目前區塊鏈面臨的 3 大難題是：1、去中心化：參與者盡可能分散；2、性能：Tx/s；3、安全性：以節點為單位抵御更多的攻擊者。曹峰還表示 POW 算法是目前為止去中心化最好的算法，“沒有之一”。最近炒的比較火的 DPOS 算雖然效率得到了大力的提高，但它去中心化程度確實太低了。[2018/3/30]

而技術上呢。產生數據孤島的原因在于目前的數據是以軟件/應用為中心進行設計，因此數據的產生與擁有自然回歸到各個企業的數據庫之中。

根據美國Harbor Research一篇論文的研究結果認為，如果傳統以應用為中心的數據組織方式，向以信息為中心的分布式結構方式轉變，那么數據孤島的問題將不復存在，并且現在傳統的軟件服務供應商，也將為新的軟件服務供應商所取代，原因在于這些傳統的供應商并不理解物聯網帶來的挑戰。

過去二三十年的互聯網發展，不同主體設計的數據結構錯綜復雜，各有各的特點。如果不同主體間允許雙向連接（允許雙向訪問和編輯）才能具備共享的基礎。但即使現在有各種各樣的云，很多數據和資源不斷向云端聚集，但顯然，亞馬遜的云不可能與微軟的云相連接，騰訊的云也不會與阿里巴巴的云相連接。互聯網世界的云服務器彼此并不互通。

在上述論文中，作者設想了新興的數據結構和體系，創建“抽象層和分布式的數據身份模式，支持在服務應用程序中，訪問和融合不同數據類型的統一方法”。

簡單來說，就是數據的產生和擁有將保留在設備或服務應用本身，然后允許用戶通過使用多個不同的應用程序，將這些來自不同物理設備、應用的數據進行組合、融合，最大限度地進行數據分析，提高數據價值。

對于這種數據結構體系的變化，將重新促使新的軟件供應商崛起。并替換互聯網的基礎設施。區塊鏈就是輸出如此軟件能力的重要技術路徑之一，而數據互通共享就是互操作性范疇。

區塊鏈的互操作性

前文說到，互操作性是指兩個實體的通信能力，如果兩個實體之間能夠沒有任何無誤解的進行通信，那么我們就說這兩個實體可以正確的互操作。

區塊鏈作為一個大型異步的分布式網絡，很難設計出一個“大一統”的鏈，各項目方會在不同技術層面做取舍，在特定場景下，如安全性、隱私性、效率等提供自身優勢，最終導致應用層很難在單鏈上價值最大化。互操作性是不同鏈間可以執行原子性交易，交易涉及的數據可以被訪問、驗證以及使用。這與跨鏈的特性是一致的，也因此，在跨鏈網絡中，互操作性被封為重要特征之一。

在多鏈并存的情況下，區塊鏈的互操作性由于可以帶來價值自由流動，促進鏈間協同工作。跨鏈可以按照交換信息的種類拆分為加密資產互操作與狀態事件互操作；若將范圍擴大，區塊鏈鏈上世界與鏈外現實世界之間同樣存在交換信息的需求，由于區塊鏈本身是封閉的，確定性的，自洽的系統，完全與現實世界隔離，因此鏈上鏈下的互操作同樣重要。結合鏈間與鏈上鏈下的互聯互通，最終區塊鏈網絡可以支撐應用層系統互操作功能，有利于加大網絡效應。

以太坊創始人Vitalik Buterin 曾在鏈互操作性研究報告中提及三種主要方法，即哈希鎖定、公證人機制、中繼。有關中繼可以更細的拆分為側鏈與中繼鏈。

哈希鎖定應用在雙鏈間加密資產互操作，利用哈希鎖和時間鎖保障跨鏈交易的原子性，即只有滿足一定時間條件和哈希條件交易才能夠完成，這個就是交易確認的理解。互操作性需要每個參與主體相互簽名確認。

公證人機制則是作為公證人監聽鏈間的跨鏈交易，針對收集的跨鏈交易進行有效性驗證，交易雙方依賴公證人來實現鏈間的互操作，也是依靠簽名。

中繼鏈本質上可以看做公證人機制和側鏈的融合與擴展。側鏈是能夠不依賴第三方，可以驗證來自另一條鏈數據的區塊鏈，一般通過雙向錨定機制。簡單來說，當側鏈連接多個主鏈，作為一個中樞傳導多主鏈間的跨鏈交易時，即可直觀的當做中繼鏈承擔起驗證參與互通鏈信息的工作，波卡和COSMOS都是通過中繼的方式實現跨鏈的。

這是在公鏈技術中的主要實現方式，聯盟鏈則和互聯網公司遇到的問題相同，弱中心化或者只是通過多中心治理實現可信，但聯盟鏈間的互操作性和互聯網公司見得數據共享同樣是難實現的，即使技術上更容易應用。

回顧互聯網的互操作性需求，因為需求不能滿足，互聯網出現了數據孤島，同時劃分了業務邊界，也許這是目前機器學習對數據運用出現的極限，也代表著數據需求的必然。這個維度上還需要隱私、DID等重要的技術設計，但底層架構一定是區塊鏈的去中心化規則，在規則上追求在通用和相對定制化的互操作性，突破業務天花板是可以期待的。

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