從前因為有了網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，使得精心管理的計算機群能夠相互通信。后來，人們將i”改為大寫字母I”，將這樣一種設(shè)計原則注入 Internet：要使得世界各地的設(shè)備能夠進行互操作。和很多人一樣，我經(jīng)常思考網(wǎng)絡(luò)和區(qū)塊鏈間、以及互聯(lián)網(wǎng)（the Internet）與我們叫做 'the Blockchain'（大寫 'B'）間的相似性。在今天所選的論文中，Hardjono 等人對該問題進行了深入研究，總結(jié)回顧了互聯(lián)網(wǎng)設(shè)計理念的經(jīng)驗，并探討了如何創(chuàng)建一個支持互操作性區(qū)塊鏈基礎(chǔ)設(shè)施。其中一些經(jīng)驗（方案）已經(jīng)包含在 MIT Tradecoin 項目中。

我們認為，如果區(qū)塊鏈技術(shù)想要成為未來全球商業(yè)和價值分布式網(wǎng)絡(luò)的基本組成部分 ，那么它的體系結(jié)構(gòu)也必須滿足互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)相同的基本目標。

互聯(lián)網(wǎng)設(shè)計理念

本文的這一部分來自 SIGCOMM 1988 The design philosophy of the DARPA Internet protocols”的摘要。DARPA （美國國防高級研究計劃局）當時設(shè)想的互聯(lián)網(wǎng)三大基本目標為：

1.生存性：即使單個網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)關(guān)失聯(lián)，互聯(lián)網(wǎng)通信必須能夠繼續(xù)進行。

2.能夠支持多種類型的通信服務(wù)（不同速率、時延和可靠性需求）

3.能夠接入和整合多種不同的網(wǎng)絡(luò)

此外，端到端原則 是確定功能職責分配的核心原則，解決了到底是由網(wǎng)絡(luò)來承擔職責，還是由網(wǎng)絡(luò)端點的應(yīng)用程序來承擔”的問題。一個經(jīng)典的例子就是端到端加密，由于需要多方通信，端到端加密將責任分配到各個網(wǎng)絡(luò)端點。

互聯(lián)網(wǎng)是以自治系統(tǒng)（路由域）集合的形式組織的，通過對等協(xié)議連接起來。自治系統(tǒng)（Autonomous Systems, ASs）由合法實體持有并經(jīng)營。全部路由器及相關(guān)設(shè)備在同一域名中具有唯一標識。域名間互操作通過網(wǎng)關(guān)進行（例如使用 BGP 協(xié)議）。

區(qū)塊鏈設(shè)計理念

我們認為存續(xù)性問題與隱私和安全問題一樣重要。因此，如果區(qū)塊鏈系統(tǒng)和技術(shù)能夠成為未來全球經(jīng)濟的重要基礎(chǔ)設(shè)施，那么區(qū)塊鏈系統(tǒng)間互操作性將是一個核心需求（不管在機器層面還是價值層面）。

作者們定義的可互操作的區(qū)塊鏈體系結(jié)構(gòu)具有如下特征：

·由可區(qū)分的區(qū)塊鏈系統(tǒng)組成，每個系統(tǒng)代表一個分布式數(shù)據(jù)賬本

·交易可以跨多個區(qū)塊鏈系統(tǒng)執(zhí)行

·一條區(qū)塊鏈中記錄的數(shù)據(jù)，能夠被另一個可能的外部交易以語義兼容的方式訪問和驗證

存續(xù)性是從應(yīng)用程序級交易層面定義的：即使區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)（The Blockchain）中某些部分受損，交易依舊能夠完成。

應(yīng)用程序級交易可以由多個賬本級交易（子交易）組成，并且可能涉及多個不同的區(qū)塊鏈系統(tǒng)（例如，資產(chǎn)轉(zhuǎn)移子交易，支付子交易以及稅收子交易）。

（我們是否正在重塑 XA？）（校對注：XA 沒準說的是 X/Open XA，一種分布式事務(wù)處理的規(guī)范。）

在擴展的區(qū)塊鏈系統(tǒng)上確認子交易（Sub-transactions）對于用戶應(yīng)用來說是不透明的，就像在多個路由域上的數(shù)據(jù)包對于通信應(yīng)用是不透明的一樣。

在失敗事件（the event of failure）中，針對存續(xù)性及區(qū)塊鏈替代的概念提出了許多問題，例如，應(yīng)用程序?qū)蝹€區(qū)塊鏈系統(tǒng)的功能和設(shè)計需要了解到什么程度、維護可靠性的責任應(yīng)如何分配（例如，重發(fā)交易）。應(yīng)該怎么處理智能合約因所在區(qū)塊鏈系統(tǒng)無法被訪問、因而無法調(diào)用或完成交易的情況？智能合約能夠在區(qū)塊鏈間轉(zhuǎn)移么？合約當前所在的區(qū)塊鏈信息是否應(yīng)該對應(yīng)用程序不透明（即，給每條區(qū)塊鏈一個能夠在整個區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)-The Blockchain-中有效的 IP” 地址）？我們怎么知道何時會觸發(fā)合約的鏈間遷移？

互聯(lián)網(wǎng)的目標是支持具有不同需求的多種類型服務(wù);而在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中，這一目標可被重新解釋為支持具有不同共識算法、吞吐量以及延時特征的多種區(qū)塊鏈系統(tǒng)。（我們可能還會增加安全性和隱私的特征）。

當涉及到需要接入多種不同區(qū)塊鏈系統(tǒng)時，我們希望能夠支持由不同實體操作（或發(fā)起）的跨鏈交易。在互聯(lián)網(wǎng)中，最小假設(shè)（minimum assumption）是每個網(wǎng)絡(luò)必須能夠?qū)?shù)據(jù)報文或數(shù)據(jù)包作為最小通用單元傳輸。那么相應(yīng)的，區(qū)塊鏈的最小假設(shè)是什么呢？如何跨鏈引用數(shù)據(jù)？可以支持哪些匿名（針對用戶和節(jié)點）組合？

價值（value）的概念位于區(qū)塊鏈交易之上的一層（就像互聯(lián)網(wǎng)將數(shù)據(jù)包的機械傳輸與數(shù)據(jù)包中包含的信息的價值分離開一樣）。對于需要跨鏈轉(zhuǎn)移價值（value）的應(yīng)用程序族來說， InterLedger Protocol 提供了一種可能的方向。

Tradecoin

MIT Tradecoin 項目有許多目標，其中一個核心目標是開發(fā)一個可互操作的區(qū)塊鏈系統(tǒng)藍圖”（blueprint）模型，并且應(yīng)用到多個使用場景中。

從本質(zhì)上說，具有兩種不同層次的互操作性：機械層互操作性、價值層互操作性（包括在人類世界中認為具有價值的結(jié)構(gòu)）。人類、社會、真實價值、法定貨幣、流通性、法律制度及條例有助于將價值（value）與區(qū)塊鏈系統(tǒng)中流通的結(jié)構(gòu)（例如，幣，代幣）相連接（綁定）……”兩種層次視圖遵循端到端原則，即將人類語義的價值（value）置于（外部）機械系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)端點。

法定信托（Legal trust）是一種將機械層的信托的根本技術(shù)與具有法律效力的債務(wù)和擔保綁定在一起的合約。

法定信托（Legal trust）是連接機械層與價值層的橋梁。也就是說，技術(shù)信托與法定信托讓真實世界的參與者可以量化和管理在機械層發(fā)生的交易風險，從而支持（在價值層的）商業(yè)信托。實現(xiàn)技術(shù)信托的技術(shù)標準化促進法律合約（也就是法律信托框架）的標準化，從而降低運營自治系統(tǒng)的總體業(yè)務(wù)成本。

（不僅如此，它還提供了企業(yè)在區(qū)塊鏈上交易價值所需的信托）

Tradecoin 項目將單個區(qū)塊鏈系統(tǒng)視為完全自治的，并通過網(wǎng)關(guān)連接它們。網(wǎng)關(guān)為跨域交易保證價值穩(wěn)定性，可達性和交易中介。

為了支持可達性，網(wǎng)關(guān)需要能夠解析標識符，并且提供類似 NAT 的功能，從而實現(xiàn)內(nèi)部標識符與外部標識符間的轉(zhuǎn)換。關(guān)于交易中介，在 Tradecoin 的設(shè)計中，網(wǎng)關(guān)似乎將扮演交易協(xié)調(diào)者（coordinators）的角色，并以獨立的區(qū)塊鏈系統(tǒng)當做資源管理器（resource managers）。

由于區(qū)塊鏈 BC1 和 BC2 需要授權(quán)訪問，從一側(cè)不能看到另一側(cè)的賬本信息，每條區(qū)塊鏈的網(wǎng)關(guān)必須 保證”交易已經(jīng)在各自的賬本上得到確認。也就是說，網(wǎng)關(guān)必須發(fā)布具有法律約束力的簽名斷言，并對于錯誤報告負責（有意或無意）。簽名由某一個網(wǎng)關(guān)發(fā)出，或者由區(qū)塊鏈系統(tǒng)中所有網(wǎng)關(guān)集體簽名發(fā)出。

為了讓以上流程順利執(zhí)行，有五個可取的特征”：

1.交易初始化和接收的應(yīng)用程序必須能夠獨立驗證交易已經(jīng)在各自的區(qū)塊鏈上被確認。

2.無論選用何種網(wǎng)關(guān)選擇機制，網(wǎng)關(guān)簽名必須綁定。

3.在任意兩條區(qū)塊鏈系統(tǒng)間需要有多條可靠路徑”（網(wǎng)關(guān)集）。

4.標識符必須具有全局解釋機制，以便始終可以解釋為正確的授權(quán)區(qū)塊鏈系統(tǒng)。

5.網(wǎng)關(guān)在域名內(nèi)或域名間必須是可識別的（即不能匿名）。網(wǎng)關(guān)必須能夠相互認證，在它們的身份、合法所有權(quán)、或它們唯一代表的 'home' 區(qū)塊鏈自治系統(tǒng)方面沒有任何歧義?！?/p>

網(wǎng)關(guān)通過對等協(xié)議連接在一起：

關(guān)于區(qū)塊鏈系統(tǒng)互操作性，必須指定類似于對等協(xié)議的概念：

（i） 定義兩個區(qū)塊鏈間跨域交易的所需的語義兼容性;

（ii） 確定具體所需跨域協(xié)議;

（iii） 確定所使用的委托和技術(shù)信托機制;

（iv） 定義對等服務(wù)法律協(xié)議（例如，服務(wù)等級，交易費，罰款，責任，擔保）。值得注意的是，在 Tradecoin 互操作性模型中，區(qū)塊鏈系統(tǒng)的網(wǎng)關(guān)代表了區(qū)塊鏈的對等點（peering-points）。

在沒有與區(qū)塊鏈關(guān)聯(lián)的明確定義的法律實體的情況下，上面的需求（iv）貌似是有問題的。

互操作性迫使我們重新深度思考，在沒有第三方（例如交易所）的情況下，有許可和無許可的區(qū)塊鏈系統(tǒng)如何進行互操作。”