区块链:微众银行区块链：跨链该怎么跨？

李辉中：微众银行区块链底层平台研发负责人

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。

跨链不是个新鲜话题，早在2016年9月， Vitalik Buterin所著的《Chain Interoperability》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。

微众银行副行长兼首席信息官马智涛：区块链可有效促进数据要素流动，助力大湾区一体化融合发展:7月20日消息，中国（深圳）综合开发研究院发布《数“链”大湾区—区块链助力粤港澳大湾区一体化发展报告（2022）》。报告提出，以区块链为代表的数字技术在破解粤港澳大湾区制度差异坚冰、支撑实体经济跨越和赋能社会治理创新等方面能够发挥重要作用，可有力助推粤港澳大湾区一体化发展步入2.0新时代。

微众银行副行长兼首席信息官马智涛在会上表示，粤港澳大湾区融合发展面临着制度性差异、缺乏数字基础设施等核心挑战。区块链，尤其是联盟链，是技术领域公认的传递信任的机器。基于区块链技术以及以个人为主导的分布式数据传输协议，可以有效促进数据要素的流动，助力大湾区一体化融合发展。[2022/7/20 2:26:23]

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。

声音 | 微众银行区块链负责人：区块链技术在应用层面的发展面临三大痛点:金色财经报道，微众银行分布式商业科技发展部副总经理、区块链负责人范瑞彬在接受采访时表示，从行业整体来看，目前区块链技术在应用层面的发展面临三大痛点。一是技术关。区块链作为一项新兴技术虽然备受各界关注，但门槛相对偏高，每家企业如果需要使用以区块链作为技术支撑的应用都要从头开始建设，成本高且效率低。二是应用场景关。并非所有场景都适合使用区块链，企业需要结合其自身业务需求，发掘需要各方协作且能降低成本、提高质效的场景。相比技术方面的痛点，场景建设难度更大，且周期更长。三是监管法规。创新的同时也会面临新的风险，希望监管层能针对这种新技术建立监管沙箱，给一些合法合规地创新、找新场景的企业提供尝试空间，这对行业将会是非常大的促进。[2020/1/18]

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。

现场 | 微众银行范瑞彬：开源联盟链降低从业者的技术门槛和心理门槛:金色财经现场报道，1月15日上午，由易趣财经、一本区块链、《金融理财》杂志社主办的“破界·融合”区块链与数字金融高峰论坛在北京举办。微众银行分布式商业科技发展部副总经理范瑞彬现场表示，过去几年，联盟链技术在隐私、存储、规模等多方面发展趋于成熟。开源联盟链也越来越多。区块链是创造信任的机器，如果区块链技术是一个黑盒子，其实是不利于发展的，通过开源可以把这个黑盒子打开，能够大大降低从业者的技术门槛和心理门槛。[2020/1/15]

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（通常为同一个底层平台），或基于异构平台（通常为不同厂商的底层平台）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。

声音 | 微众银行苏小康：“区块链+物联网”是未来的一个方向:金色财经报道，微众银行应用研发负责人苏小康表示，个人认为区块链在数据交换和物联网行业，都可能驱动产生新的商业模式。他指出，未来是“5G+物联网”的时代，以此延伸出诸多场景和模式，区块链的技术特性是扮演多方协作的连接器，“区块链+物联网”可能是未来的一个方向。此外是数据的隐私保护和交换。随着各行各业产生的数据越来越多，人们对数据隐私保护的诉求越来越强，政府对相关方面的监管会越来越严格，从企业到个人都会很重视数据的访问机制，区块链在这一方面也有很多发展的可能性。[2019/12/13]

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。

动态 | 微众银行五款最新自研应用将于11月正式开源:11月2日，在“2019中国开源年会”上，微众银行分布式商业科技发展部副总经理、微众银行区块链负责人范瑞彬宣布微众银行五款最新自研应用DataSphere Studio、Visualis、Qualitis、WeTrident 和DeFiBus将于11月正式开源，进一步扩大微众银行开源生态圈。范瑞彬表示：微众银行将区块链、人工智能以及一系列金融级应用开源，用金融科技开放创新能力真正助力合作伙伴，共同构建分布式商业的未来。迄今为止，微众银行仅在区块链领域，就包括联合金链盟开源工作组打造的金融级联盟链底层平台FISCO BCOS和三大自主研发并完全开源的区块链应用解决方案：连接底层区块链中间件平台WeBASE，实体身份标识与可信数据解决方案WeIdentity，以及基于区块链的分布式事件驱动架构WeEvent。（中国日报）[2019/11/4]

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：

跨链是Scale Out的重要技术支撑，Scale Out依赖跨链才有办法进行。

Scale Out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Scale Out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。

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。

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IEEE C/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是微众银行区块链团队打造的跨链协作平台，是以上理念的实现方案。WeCross在设计上秉持了“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，相关细节我们在白皮书中做了详细阐述，敬请查看WeCross 白皮书。

同时，WeCross秉持先让“代码跑起来”的理念，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FISCO BCOS、Hyperledger Fabric等平台，欢迎体验：

https://github.com/WeBankFinTech/WeCross

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（CrossChain Improvement Proposal）规范、多元活动等，欢迎加入社区一起玩转跨链：

https://github.com/WeBankFinTech/WeCross/wiki

正如WeCross白皮书中所言——风起于青萍之末，一场围绕区块链技术的变革正在徐徐拉开帷幕。与一个具备无限潜力的趋势共同成长，现在，正是最好的时节。 

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