IBC:详解Cosmos跨链通信实现机制与具体产品

来源：Interchain博客

原标题：《WelcometotheIBCgang,let’stalk》

编译：饼干，链捕手

2020年加密故事的主题围绕DeFi和可组合金融系统，而2021年叙事的主线是各种公链之间的互操作性得到快速发展。早在2016年Cosmos的白皮书就展现了先见之明，让每一条公链都体现自己价值，让资产自由跨链，成为Cosmos白皮书和实际开发的核心部分。

Tendermint核心、跨链通信协议(IBC)、CosmosSDK和CosmosHub都是基于跨链而设计的：以互操作性为第一原则。在一个多样化生态系统中，IBC让不同的公链找到共同语言，而IBC的最新功能——跨链账户，使一条链能够向另一条链发送消息，同时能接收回执。

IBC和跨链通信的概述

跨链互操作性的安全性仅取决于其最薄弱的链接，异构链之间通信的跨链解决方案依赖去中心化的第三方协议。

设计互操作性协议的目的是验证在两个生态系统之间传递的价值。对交易安全性的信任委托给协议上的验证者——信任第三方的验证者、资产。此类设计适用于预言机或跨链桥，但在所有跨链场景中，这样的交互模型不太安全。

加密货币总市值突破1.3万亿美元，24小时增涨6.6%:金色财经报道，据CoinGecko数据显示，加密货币总市值突破1.3万亿美元，目前为1,301,152,800,548美元，24小时增涨6.6%，近一年增涨35%。BTC市占率现报46.81%，ETH市占率现报18.41%，USDT市占率现报6.42%，XRP市占率现报3.29%。[2023/7/14 10:55:06]

IBC的设计是无需信任的。首先启动网络交互，然后在两个想要连接的链之间进行确认。为了确认交易，A链的规则直接编码在B链的IBC客户端中，并针对这些规则进行状态验证。例如，在CosmosSDK中ibc-go实现使用了Tendermint轻客户端，它可以通过验证区块的Merkle证明来验证IBC交易另一端的链状态，与交易相关联的标头与交易对手链的最新共识状态。

图表来自AdityaSripal

这项技术即时验证和传递中继器运营商的网络的数据包，确保IBC保持高度安全和无需许可的性能——任何链都可以配置IBC客户端和中继器，然后连接到其他网络。更重要的是，除Cosmos-SDK链之外的任何链都可以通过IBC连接，并进入Interchain。

OpenAI CEO：AI技术将重塑社会，监管机构和社会各界应尽可能参与ChatGPT的发布和测试:3月17日消息，OpenAI CEO Sam Altman表示，人工智能（AI）技术将重塑社会。他认为AI会带来危险，但也是人类迄今为止发展出的最伟大的技术。

他强调，监管机构和社会各界应尽可能地参与ChatGPT的发布和测试，因为外界的反馈有助于减少该技术对人类造成的潜在威胁。他补充说，自己与政府官员保持“定期联系”。[2023/3/17 13:10:49]

IBC协议由两个不同的层组成：传输层，用于传输、身份验证、排序，在链之间建立安全连接和验证数据包，以及应用层，它准确定义了这些数据包应该由谁打包发送和解析。

当人们谈论互操作协议时，通常指的是传输层，而IBC为这一层提供了最安全的设计。IBC的巨大潜力在于不仅可以优化传输层，还可以优化应用层：一个通用且无需信任的传输层，并支持多样化和创新应用的程序，可以在这一层部署跨链同步交易验证，预言机数据等等。

应用层面临的难题是：如何将资产从A链转移到B链，链之间如何理解资产是什么？IBC应用层协议标准和IBC代币模块传输、预言机数据以及2022年第二季度完成的跨链NFT传输和IBC查询标准解决了这个问题。既然资产已经转移，那么下一步该做什么呢？IBC的回答是跨链账户。

尼日利亚BTC点对点交易量在2022年上半年接近4亿美元:金色财经报道，根据点对点加密货币交易平台Paxful的最新数据，2022年上半年尼日利亚的比特币交易量接近4亿美元。再加上2021年的7.6亿美元交易量，这意味着这个西非国家现在是加密货币交易所全球最大的市场。尼日利亚通过点对点(P2P)交易所交易的比特币数量不断增长，正值监管机构打击违反尼日利亚中央银行(CBN)2021年2月5日指令的金融机构之际。该指令禁止银行和其他受监管的金融机构促进涉及加密实体的交易。（news.bitcoin）[2022/8/25 12:48:02]

跨链账户和可组合性跨链

跨链账户在跨链交易中实现了可组合性，这将允许链不仅可以交换数据，还可以写入状态。这样用户就不用随着资产的迁移，去选择各种接口。

可组合系统是将各种组件解耦，然后重组为更大系统中的一个模块。在高度可组合的系统中，每个组件都可以创新和优化。可组合性使整体大于部分之和。在IBC中启用可组合性允许部署不同创新性的应用程序，而无需升级整个跨链系统，更具可扩展性。这是通过允许创建、优化较低级别的组件，然后将其构建到共享基础设施中来实现的，这些基础设施是有状态的，也是无许可的，通过传递信息和可访问性产生价值。

德国联邦金融监管局：加密资产不受存款保险和投资者赔偿保护:8月23日消息，德国联邦金融监管局（BaFin）更新其在今年 2 月份发布的加密资产风险警告称，加密资产不受存款保险的保护，而且通常也不适用投资者赔偿的保护。今年 2 月份，BaFin 警告投资者称，投资加密资产是有风险的，可能会损失所有投资资金。[2022/8/23 12:43:11]

跨链账户交易

跨链账户交易是打包在IBC交易中的目标区块。接收者如何处理交易由接收者自己的逻辑决定，无论交易类型是什么，都允许使用跨链帐户传递交易代码。特定应用链可以非常方便地移植它们的可组合模块——商业模式从原链转移到一个链，再跨链回来。这通过一个跨链帐户的特定通道来实现，反之亦然。

跨链账户可以接受来自两条链的链上治理。这些是编码交易消息，类似于以太坊委托调用编码函数，代替发送者在接收者上执行。非常简单地说，跨链账户交易可以理解为装在盒子里的一封信，告诉接收者下一步该怎么做。

跨链账户如何使快速跨链

理论上可以通过创建新的IBC应用程序标准来实现类似的交易流程。例如，如果有流动性池相关功能的IBC新标准，那么每个发送方和接收方将能够通过IBC传输层端口解析数据包为相应的消息类型，并执行交易。

持有超10枚ETH的地址数量达19个月以来新高:6月12日消息，Glassnode数据显示，持有超过10枚ETH的地址数量为293695，为19个月以来新高。此前的19个月高点是2020年11月18日的293670。[2022/6/13 4:20:56]

然而，设计的标准着眼于全生态系统，IBC标准背后的技术委员会必须考虑系统设计的迭代和可扩展性。因此，开发安全的标准需要大量的时间和资源。现实情况是，开发跨链生态系统的新IBC应用层标准不仅极其困难，而且很容易偏离最终目标。强制应用层创新与核心传输层的开发保持紧密结合，将导致应用标准出现不必要的推迟，阻碍创造跨链价值。

图表来自JoshLee的博客

拓展部分

下面举例说明几个的实际产品，率先推动跨链账户发展，并开创了跨链原生产品的未来：

CosmosHub和Hub-as-Fund

CosmosHub一直是IBC生态系统中非常重要的一部分，不仅资助了包括IBC在内的整个Cosmos技术堆栈的开发，而且还是最安全的验证器。它是即将推出的HubInterchainServices产品的基础。现在新的提议正在酝酿中：将在Hub上提供另一个有价值的跨链服务。使用一种绑定机制，治理代币以折扣价出售给提供治理选定资产的用户，CosmosHub提供一个开放的订单簿，任何交易员都可以使用。

治理社区设置资产清单和价格，通过跨链账户部署这些资产将支持抵押、提供流动性或在借贷协议中部署资产。例如，CosmosHub可以决定以每股1.25个ATOM的价格购买OsmosisOSMO/ATOMGAMM流动性凭证。当用户填写此订单时，该模块将使用跨链账户来质押这些资金，并将奖励返还给ATOM质押者。

这种协议控制价值的模型可能会产生两个重要的影响。首先是将ATOM的价值与IBC网络的价值更明确地结合起来，IBC网络是在它的资助下构建的技术。作为最具流动性的交易对，ATOM价值将随着Interchain一起增长。这一直是Interchain持续空投和ATOM提供强大流动性的结果，将Interchain编码到ATOM将是一个令人兴奋的事情，这是ATOM估值模型的新演变。为了补充这种价值增长，协议控制的流动性将为ATOM提供价格下限，进一步提高ATOM价值。

此外，协议控制的价值只是Hub将跨链账户用于整个“Hub-as-Fund”的一种方式。这是ATOM在IBC生态系统中角色的重要演变。Hub作为大型ATOM持有者，更直接的方法是利用社区池金库参加各种治理活动，来体现自己的地位。

Sommelier协议和流动性

SommelierProtocol为Ethereum和Cosmos上的流动性提供优化服务，他们使用Sommelier创建和执行复杂的交易策略来重新平衡和管理投资组合，而无需受信任的中介。这些自动化交易为流动性提供者提供了一个强大的工具，以最有效的方式管理流动性。

目前，Sommelier使用非托管双向桥，向以太坊提供流动性，并使用部署在以太坊上的智能合约来执行这些交易。SommelierProtocol和Osmosis之间的类似设置则需要在Osmosis上部署SommelierCellars模块，这将需要对每条链进行全链升级，升级后方可用于模块开发。

通过跨链账户的集成，可以简单地在任一方的跨链账户之间发送和接收Cellars信息，然后执行这些消息，重新平衡或再投资，调整流动池中的流动性。Cellars功能的部署和扩展是无需许可的，并能提高巨大的效率。

未来的发展方向在哪？

InterchainAccounts现在已经过全面审核，你现在也可以在repo上找到官方发布候选版本！如果没有Chainapsis、InformalSystems和EthanFrey的投入和支持，不可能如此高效地推出这个版本，我们向你表示最衷心的感谢和赞赏。

除了完善IBC交易模块里中间件模块的工作之外，我们现在已经开始研究一个新的跨链标准，该标准现在采用工作组格式，将为跨链交易奠定技术基础。跨IBC生态系统的链查询，这将使得用户有能力验证来自另一个链的状态，以及更改操作，而无需查询暴露的RPC端点或自己运行的节点。我们欢迎你参与有关此标准和其他即将推出的IBC标准的讨论，并为不断增长的IBC应用程序级模块做出贡献。

这篇博文只阐述了IBC生态系统中正在进行的工作的一小部分，但我们希望至少能让读者对跨链未来有一个小小的了解。希望它能激发灵感：一个丰富多样且尚未规划的全链生态，这些将构成跨链的版图。

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