金色深核 | 區塊鏈突破互聯網的互操作性天花板_區塊鏈

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。

金色晚報 | 11月4日晚間重要動態一覽:12:00-21:00關鍵詞：ETH2.0存款合約、BTC地址、香港金管局、廣東省工信廳

1. 廣東省工信廳：重點推進建設區塊鏈等新技術基礎設施

2. 數據：持有1枚及以上BTC地址數量達824,193刷新記錄。

3. 美聯社在以太坊區塊鏈上公布11月3日選舉結果。

4. 疑似ETH2.0存款合約在GitHub上發布。

5. 觀點：歷史表明，美國總統選舉往往標志著比特幣牛市轉折點。

6. 香港金管局：金管局數字貨幣主要用于商業跨境支付。

7. 加密分析師：Paypal支持加密貨幣前比特幣采用率已階梯式上升。

8. 百度旗下區塊鏈公司經營范圍新增金銀制品銷售、珠寶首飾零售。

9. 京東數科推出區塊鏈電子合同應用。[2020/11/4 11:39:08]

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。

金色晨訊 | 8月3日隔夜重要動態一覽:1.DeFi代幣總市值回升至74億美元。

2.在以太坊擔保價值中DeFi占比遠低于穩定幣。

3.證券日報：已有不少券商開始探索區塊鏈賦能證券業務領域。

4.V神：技術上已有欺詐證明 而約為1kb的merkle證明將只用于證明欺詐。

5.銀保監會：鼓勵財險公司利用區塊鏈等對傳統保險操作流程進行更新再造。

6.國際金融報：中國DCEP有望成為經濟“內循環”的未來加速器。

7.Cardano創始人：Cardano不是DPoS智能合約和本地資產將在今年推出。

8.比特幣維持震蕩，日內最低報11000.18美元，最高報11280美元。[2020/8/3]

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。

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。

金色晨訊 | 孫宇晨為自己過度營銷和炒作致歉 文在寅：開發區塊鏈等新技術的新監管方法十分重要:1.Ripple宣布在其交易量報告中使用CryptoCompare的頂級交易所列表。

2.孫宇晨微博發表致歉信：為自己過度營銷和熱衷炒作的行為深感愧疚。

3.美國財長：Facebook必須在Libra推出之前解決監管方面的擔憂。

4.韓國總統文在寅：開發針對區塊鏈等新技術的新監管方法十分重要。

5.德國加密企業明年開始需獲得德國聯邦金融監管局頒發的許可證。

6.日本交易所Bitpoint被盜事件預計損失為36.7億日元。

7.泰國財政部頒發第五張數字資產交易牌照，火幣成第五家持牌機構。

8.韓國釜山定位區塊鏈自由特區 但限制虛擬貨幣。

9.伊朗擬禁止在用電高峰時段進行加密挖礦。[2019/7/25]

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。

金色財經現場報道 喬鏈技術李克: 區塊鏈與傳統行業對接要考慮平臺化和標準化 :金色財經現場報道，在全球區塊鏈世界巡回高峰會議大灣區站“區塊鏈科技如何服務實體經濟”圓桌論壇上，喬鏈技術聯合創始人李克說，底層鏈重在維護生態，區塊鏈企業與傳統行業對接時要考慮推廣和教育的成本，平臺化、標準化是非常重要的。區塊鏈應用到企業中與傳統產業相融合后期需要進行維護，所以要建立人才培養市場，使其形成良性的循環。[2018/4/23]

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。

金色財經訊:比特幣現金將于11月13日迎來硬分叉升級。[2017/10/24]

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。

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。

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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