從前因?yàn)橛辛司W(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，使得精心管理的計(jì)算機(jī)群能夠相互通信。后來(lái)，人們將i”改為大寫(xiě)字母I”，將這樣一種設(shè)計(jì)原則注入 Internet：要使得世界各地的設(shè)備能夠進(jìn)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(xiě) 'B'）間的相似性。在今天所選的論文中，Hardjono 等人對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行了深入研究，總結(jié)回顧了互聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)理念的經(jīng)驗(yàn)，并探討了如何創(chuàng)建一個(gè)支持互操作性區(qū)塊鏈基礎(chǔ)設(shè)施。其中一些經(jīng)驗(yàn)（方案）已經(jīng)包含在 MIT Tradecoin 項(xiàng)目中。

我們認(rèn)為，如果區(qū)塊鏈技術(shù)想要成為未來(lái)全球商業(yè)和價(jià)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(biāo)。

互聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)理念

本文的這一部分來(lái)自 SIGCOMM 1988 The design philosophy of the DARPA Internet protocols”的摘要。DARPA （美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局）當(dāng)時(shí)設(shè)想的互聯(lián)網(wǎng)三大基本目標(biāo)為：

1.生存性：即使單個(gè)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(jìn)行。

2.能夠支持多種類型的通信服務(wù)（不同速率、時(shí)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(zé)分配的核心原則，解決了到底是由網(wǎng)絡(luò)來(lái)承擔(dān)職責(zé)，還是由網(wǎng)絡(luò)端點(diǎn)的應(yīng)用程序來(lái)承擔(dān)”的問(wèn)題。一個(gè)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(zé)任分配到各個(gè)網(wǎng)絡(luò)端點(diǎn)。

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(guò)對(duì)等協(xié)議連接起來(lái)。自治系統(tǒng)（Autonomous Systems, ASs）由合法實(shí)體持有并經(jīng)營(yíng)。全部路由器及相關(guān)設(shè)備在同一域名中具有唯一標(biāo)識(shí)。域名間互操作通過(guò)網(wǎng)關(guān)進(jìn)行（例如使用 BGP 協(xié)議）。

區(qū)塊鏈設(shè)計(jì)理念

我們認(rèn)為存續(xù)性問(wèn)題與隱私和安全問(wèn)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(lái)全球經(jīng)濟(jì)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(gè)核心需求（不管在機(jī)器層面還是價(jià)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(gè)系統(tǒng)代表一個(gè)分布式數(shù)據(jù)賬本

·交易可以跨多個(gè)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(gè)可能的外部交易以語(yǔ)義兼容的方式訪問(wèn)和驗(yàn)證

存續(xù)性是從應(yīng)用程序級(jí)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(jí)交易可以由多個(gè)賬本級(jí)交易（子交易）組成，并且可能涉及多個(gè)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(duì)注：XA 沒(méi)準(zhǔn)說(shuō)的是 X/Open XA，一種分布式事務(wù)處理的規(guī)范。）

在擴(kuò)展的區(qū)塊鏈系統(tǒng)上確認(rèn)子交易（Sub-transactions）對(duì)于用戶應(yīng)用來(lái)說(shuō)是不透明的，就像在多個(gè)路由域上的數(shù)據(jù)包對(duì)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(duì)存續(xù)性及區(qū)塊鏈替代的概念提出了許多問(wèn)題，例如，應(yīng)用程序?qū)蝹€(gè)區(qū)塊鏈系統(tǒng)的功能和設(shè)計(jì)需要了解到什么程度、維護(hù)可靠性的責(zé)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(wú)法被訪問(wèn)、因而無(wú)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(dāng)前所在的區(qū)塊鏈信息是否應(yīng)該對(duì)應(yīng)用程序不透明（即，給每條區(qū)塊鏈一個(gè)能夠在整個(gè)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)-The Blockchain-中有效的 IP” 地址）？我們?cè)趺粗篮螘r(shí)會(huì)觸發(fā)合約的鏈間遷移？

互聯(lián)網(wǎng)的目標(biāo)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(biāo)可被重新解釋為支持具有不同共識(shí)算法、吞吐量以及延時(shí)特征的多種區(qū)塊鏈系統(tǒng)。（我們可能還會(huì)增加安全性和隱私的特征）。

當(dāng)涉及到需要接入多種不同區(qū)塊鏈系統(tǒng)時(shí)，我們希望能夠支持由不同實(shí)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(gè)網(wǎng)絡(luò)必須能夠?qū)?shù)據(jù)報(bào)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(duì)用戶和節(jié)點(diǎn)）組合？

價(jià)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(jī)械傳輸與數(shù)據(jù)包中包含的信息的價(jià)值分離開(kāi)一樣）。對(duì)于需要跨鏈轉(zhuǎn)移價(jià)值（value）的應(yīng)用程序族來(lái)說(shuō)， InterLedger Protocol 提供了一種可能的方向。

Tradecoin

MIT Tradecoin 項(xiàng)目有許多目標(biāo)，其中一個(gè)核心目標(biāo)是開(kāi)發(fā)一個(gè)可互操作的區(qū)塊鏈系統(tǒng)藍(lán)圖”（blueprint）模型，并且應(yīng)用到多個(gè)使用場(chǎng)景中。

從本質(zhì)上說(shuō)，具有兩種不同層次的互操作性：機(jī)械層互操作性、價(jià)值層互操作性（包括在人類世界中認(rèn)為具有價(jià)值的結(jié)構(gòu)）。人類、社會(huì)、真實(shí)價(jià)值、法定貨幣、流通性、法律制度及條例有助于將價(jià)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(yǔ)義的價(jià)值（value）置于（外部）機(jī)械系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)端點(diǎn)。

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

法定信托（Legal trust）是連接機(jī)械層與價(jià)值層的橋梁。也就是說(shuō)，技術(shù)信托與法定信托讓真實(shí)世界的參與者可以量化和管理在機(jī)械層發(fā)生的交易風(fēng)險(xiǎn)，從而支持（在價(jià)值層的）商業(yè)信托。實(shí)現(xiàn)技術(shù)信托的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化促進(jìn)法律合約（也就是法律信托框架）的標(biāo)準(zhǔn)化，從而降低運(yùn)營(yíng)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(jià)值所需的信托）

Tradecoin 項(xiàng)目將單個(gè)區(qū)塊鏈系統(tǒng)視為完全自治的，并通過(guò)網(wǎng)關(guān)連接它們。網(wǎng)關(guān)為跨域交易保證價(jià)值穩(wěn)定性，可達(dá)性和交易中介。

為了支持可達(dá)性，網(wǎng)關(guān)需要能夠解析標(biāo)識(shí)符，并且提供類似 NAT 的功能，從而實(shí)現(xiàn)內(nèi)部標(biāo)識(shí)符與外部標(biāo)識(shí)符間的轉(zhuǎn)換。關(guān)于交易中介，在 Tradecoin 的設(shè)計(jì)中，網(wǎng)關(guān)似乎將扮演交易協(xié)調(diào)者（coordinators）的角色，并以獨(dú)立的區(qū)塊鏈系統(tǒng)當(dāng)做資源管理器（resource managers）。

由于區(qū)塊鏈 BC1 和 BC2 需要授權(quán)訪問(wèn)，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(rèn)。也就是說(shuō)，網(wǎng)關(guān)必須發(fā)布具有法律約束力的簽名斷言，并對(duì)于錯(cuò)誤報(bào)告負(fù)責(zé)（有意或無(wú)意）。簽名由某一個(gè)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(gè)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(dú)立驗(yàn)證交易已經(jīng)在各自的區(qū)塊鏈上被確認(rèn)。

2.無(wú)論選用何種網(wǎng)關(guān)選擇機(jī)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(biāo)識(shí)符必須具有全局解釋機(jī)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(shí)別的（即不能匿名）。網(wǎng)關(guān)必須能夠相互認(rèn)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(méi)有任何歧義?！?/p>

網(wǎng)關(guān)通過(guò)對(duì)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(duì)等協(xié)議的概念：

（i） 定義兩個(gè)區(qū)塊鏈間跨域交易的所需的語(yǔ)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(jī)制;

（iv） 定義對(duì)等服務(wù)法律協(xié)議（例如，服務(wù)等級(jí)，交易費(fèi)，罰款，責(zé)任，擔(dān)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(duì)等點(diǎn)（peering-points）。

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

互操作性迫使我們重新深度思考，在沒(méi)有第三方（例如交易所）的情況下，有許可和無(wú)許可的區(qū)塊鏈系統(tǒng)如何進(jìn)行互操作?！?/p>