6张图告诉你, 区块链的未来在哪里

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声明：本文来自于微信公众号区块链大本营(ID：blockchain_camp )，译源：Medium，作者 ：Kerman Kohli，编译：王柯凝，授权站长之家转载发布。

近期，随着区块链跨链技术 Cosmos 的发布以及它对以太坊生态系统的潜在威胁，针对区块链互操作性也引发了不少讨论。

在这篇文章中，营长就带你走进 Cosmos 和 Polkadot，结合一定的基础知识和图解，保准你能够在技术层面上对这些协议的认识达到一个新的高度。

首先，你一定要认识到区块链互操作性的重要性。在现有网络中，你可以通过应用程序的 API 对大量的数据集进行访问和修改。而在区块链中，数据就被封锁在某一个链中。

那么，区块链具有互操作性到底意味着什么呢?

它有以下几个作用：

不需要信任，不同的区块链即可直接安全地进行资产转移;

不同链之间的智能合约可以实现交互;

某些专用链可供其他区块链使用。

在深入探讨之前，营长先为你介绍一些去中心化系统的基础知识，以便帮助你理解后续概念。

去中心化系统

顾名思义，去中心化系统就是一组计算机为实现某一特定目标而共同运作，比如向世界各地的民众推送相同的内容(如 Twitter 新闻推送)。为实现这一目标，必须克服以下困难：

准时：每个系统/电脑都是按照自己的速度和节奏执行相同的任务。

次序：由于每个系统都有自己事件的事件和时间线，试图在什么时间解决发生的什么事件还是相当困难的。

错误：由于系统宕机、系统无法正确接收/发送消息或恶意操作(拜占庭)，都可能会导致系统之间协调失败。

举个例子来说，人和人之间解决问题最好的方法就是良好的沟通。但这对计算机来说却比较困难，因为它可以是异步通信，也可以是同步通信。

该如何理解同步和异步呢?

同步：每个系统会给每个主机分配特定的时间轮流进行通信，这就好比人与人的面对面对话。

异步：每个系统随时都可以进行通信，并且没有任何限制，这就好比群聊天。

总而言之，区块链最终实现的是安全性(达成一致输出)和活跃性(区块不断增长和运作)。

如果区块链安全但不活跃，就会停止产生区块;如果区块链的活跃但不安全，就会产生很多很多分叉。如果不制定规则，就无法辨别哪个是正确的区块链，哪个是分叉。

实用拜占庭容错算法(PBFT)

Barbara Liskov 和 Miguel Castro 于 1999 年推出了实用拜占庭容错算法(PBFT)，由于 Cosmos 和 Polkadot 等权益证明链的基础是 PBFT，因此，你很有必要听营长介绍下它的工作原理。

一方监听大量的交易，直到交易数足以打包成一个区块，就会停止监听，称这一方为“提案者”(proposer)，因为他们产生了一个区块。

一旦产生一个区块，每个人都要参与到“预投票”环节，以确保每个人都监听的是同一区块。需要注意的是，这个区块也可以是错误或恶意的，但在“预投票”环节仍然有效，因为在这个环节中，每个人都只是试图达成共识，即他们收到了相同的数据/区块。

一旦超过2/ 3 的参与者达成共识，即收到了相同的区块，就会进行“预提交”，随后，确定这个块是否有效，且没有恶意操作。

如果超过2/ 3 的参与者认为这个块有效且正确，就可以成功的提交这个区块链。

区块链的高度不断增加，继续重复步骤1-5。

以上这些步骤就可以确保每个块生成的次序是已知的(每提交一个区块，区块链的长度就会增加)，每台计算机都可以计算出自己的结果并进行实时通报，还能够处理错误(恶意节点提出的区块)。

接下来，和营长一起探索 Cosmos 和 Polkadot 吧!

互操作性经典案例 — — Cosmos

2016 年，Jae Kwon 和 Ethan Buchman 创建了 Cosmos(ATOM)，并通过 ICO 为其集资了超过 1700 万美元。Cosmos Hub 是允许区块链与其他链进行通信的分区(Zone)，任何一个使用 PoW 机制的区块链(如比特币、以太币、ZCash或特定的应用程序区块链)都必须通过 Inter Blockchain Communication 框架连接到 bridge-zone。