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作为Web3的跨链网关,BOOL 是怎么进行跨链的?

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异构跨链是BOOL Network解决的最重要问题之一。

文 | Kazafa

11月30日晚上8点,DeFiGo作为主办方邀请了波卡生态项目方BOOL参与“波卡之月”AMA的分享。11月份“波卡之月”参与分享的项目共有6个,分享的项目方有Phala、Crust、Plasm、Bifrost、Litentry以及BOOL。据悉,专注于“跨链”的BOOL Network现在已完成跨链所需的大部分功能组件,且未来他们会是第一个通过密码学机制保证TSS节点选取去中心化的项目。对于BOOL如何进行“跨链”?下面BOOL Network社区贡献者Chris在本次AMA中,与主持人汲蓬勃就其相关问题进行了深度探讨。

Substrate

 

汲蓬勃:Chris,请简单的做下自我介绍、以及项目介绍。目前是用了什么样的技术来解决什么样的场景呢?

Chris:大家好,我是BOOL Network的社区负责人Chris,感谢Defi Go栏目的邀请。很高兴在这里为大家介绍我们的项目。

我们团队是在波卡的生态Substrate上做的跨链项目,项目的名字叫“BOOL Network”。BOOL Network与Polkadot都基于Substrate框架设计,虽然Polkadot是异构跨链,但局限于Substrate开发平台,对于非Substrate开发的现有区块链,Polkadot需要引入转接桥方案,弥补非生态内跨链的不足。

而BOOL Network的跨链架构在具体实现中,我们在Substrate上面做了一个自己的技术,叫做分布式私钥控制跨链解决方案(TSS),采用门限签名的方式,天然跨链,无需再引入转接桥。这种分布式私钥控制解决方案相对于Polkadot来说,BOOL Network的跨链设计具有更高的兼容性和扩展性,可以轻松接入不同共识方案和不同加密方案的区块链系统,BOOL Network通用性的跨链机制使得它既可以作为转接桥,成为Polkadot的外部跨链系统,为Polkadot生态成型、拓展和扩张提供技术基础,同时也可以完全独立运行,成为可以支持跨链的开源公链。

BOOL Network试图解决的问题就是打破现在区块链之间无法通信,无法互操作的问题。我们现在的状态就是各个区块链都各自为战,就好像一个个孤岛一样,每个区块链都有自己的生态,但是互相又无法进行业务往来。比如用户在使用以太坊的DeFi应用时,就无法和其他链的DeFi有交集,每个区块链都把自己封闭起来,区块链是无法真正成为去中心化网络的。

BOOL Network的跨链技术对解决DeFi目前的发展瓶颈具有很强的针对性,而跨链技术的突破,不仅能够解决DeFi的大规模发展及应用,更是解决当前区块链独立发展带来的价值及数据孤立而影响大规模应用落地的问题,BOOLNetwork正式上线之后,把各个异构区块链通过加入主链、作为应用链并通过BMRP跨链协议进行通信,进行互操作,这样打破了孤岛效应,让区块链真正从线走向面,构建了区块链中的互联网。

异构跨链是BOOL Network解决的最重要问题之一。

Substrate

汲蓬勃:大家对波卡最初的印象就是做跨链网络,想知道你们团队当初在做跨链的时候是发现了哪些痛点,促使想使用跨链来做解决方案呢?

Chris:跨链的痛点,主要是因为各种生态非常多,包括联盟链、供应链等各种生态。如果要把每个生态都集合在一起是面临着巨大的挑战,因为在这么多生态下面要为每一个链都开发出一套自己定制的系统,工作量是非常大的。

Substrate为我们提供了非常好的平台,在上面做开发之后它又可以自主进行内核,Substrate下面的内核可以很自由的进行切换,这已经是很好的基础了。同时,我们做的门限签名方案(TSS方法),又在上面进行了更好的试用性,简单说,做跨链的时候就从底层进行了一个开发,而不需要在每个链上面自定制的Smart Contract进行开发,这样更容易让跨链从技术上可以实现。

因为我们相信最好的设计在开发层面或者在使用层面来说一定是最简单的,我们就宁愿花很多的时间和精力把下面底层的事情做好,让上面一些开发做的更简单。

汲蓬勃:感谢Chris,我了解到BOOL Network是波卡网络中的跨链网关,这样理解是否准确?BOOL Network现在的产品开发目前处于什么阶段?

Chris:这样的理解算是正确的。BOOL Network是基于多方安全计算的异构跨链网络,可作为web3的跨链网关,实现价值的自由流转。通过我们的跨链方案能够拓展Polkadot和现有区块链的应用场景。比如我们已经完成了对Filecoin,ETH,BTC甚至是一些联盟链的桥接。同时又基于BOOL Network的技术的特性天然就符合像跨链聚合交易DEX,借贷,机枪池等场景,在BOOLNetwork上搭建的这些DeFi应用能够在兼容以太坊和其他区块链生态的同时也能让这些应用相对其他的方案更加适应未来的去中心化金融场景。

我们基于跨链需求设计了一种通用链间消息路由协议:BMRP(BlockchainMessageRouterProtocol),是提供统一的跨链消息传输规范。BOOL Network平台的主要角色有中继链、网关、子链三种。中继链负责消息记录、验证等功能。 网关负责异构链的接入、处理和组装外部消息、消息上链等职责。子链则是注册在中继链上的区块链,它可以是联盟链,也可以是公链,甚至是中心化的服务。通过接入中继链,子链间可以相互通讯。

汲蓬勃:好的,我现在已经大概了解到BOOL Network产品的创新,主要涉及到BMRP和TSS两项技术创新,这两项技术和现有的技术相比有哪些优势呢?

Chris:首先是链间消息路由协议,在区块链范式中通常采用非对称加密保障资产安全,要修改区块链上状态需要私钥签名,在公链架构中,为防止Dos攻击,引入费用机制,但这就带来了消息跨链在不同区块链上资产价值不同引起的手续费清算困难。我们通过引入资源自由交易机制,能达到跨链消息费用实时清算,不用人为干预,系统接入资产平衡。BMRP旨在提供统一的跨链消息传输规范消除由于共识算法、账本结构、加密机制不同而导致的跨链消息互相认证难障碍。

相较于Polkadot的XCMP,首先BMRP是对XCMP的一种补充,XCMP是针对基于Substrate框架开发的平行链间跨链消息传递方案,BMPR是针对非Substrate框架开发的异构链间跨链消息传递方案,异构链需要先通过BMRP和网关成为平行链。第二,BMRP协议的整体性比较简洁,小而简单,高拓展性。XCMP的优势是共享安全性,BMRP的优势是兼顾适用性,功能性和可拓展性的一种非常平衡的方案。另外,BMRP对于基于区块链范式的分布式系统都有比较好的兼容性。

关于私钥共享协议,目前跨链方案中主流的模式有轻节点和多签两种。多签模式托管资产,能有效避免权限过于集中、项目方作恶问题,但是多签方案需要链虚拟机支持,对链的签名算法要求较高,通用性差。轻节点模式扩展性严重不足,当涉及多链跨链时,需互相实现对应链的轻节点。 因此,我们引入一种阈值签名协议弥补上述缺陷。为兼顾异构链之间的互操作性,BOOLNetwork采用了分布式私钥控制解决方案(TSS),他既有消息跨链的能力,同时有很好的扩展性。TSS作为一种用于分布式密钥生成和签名的加密协议,允许灵活的定义阈值策略。 

各种数字资产可以通过分布式私钥生成与控制技术被映射到BOOL Network链上。多种被映射的数字资产可以在BOOL上进行自由交互。实现和解除分布式控制权管理的操作称为:锁入(Lock-in)和解锁(Lock-out)。锁入是对所有通过密钥控制的数字资产实现分布式控制权管理和资产映射的过程。解锁是锁入的逆向操作,将数字资产的控制权交还给所有者,这种多签模式托管资产,能有效避免权限过于集中问题,有更好的适用性,且不局限于链上智能合约。 同时门限签名方案聚合了交易量,降低了手续费,不会给链任何负担。

汲蓬勃:Chris,你怎么看待跨链技术能否落地、何时落地、如何落地?

Chris:首先是能否落地的问题,我觉得答案是显而易见的,纵观互联网发展史,就是在不停的打破和颠覆地域限制和文化意识,全球经济、文化、不断渗透与融合形成有机体,而现在的区块链就像30多年前的全球互联网发展前夕,因为TCP/IP协议的诞生并伴随着WEB技术的发展和进步,互联网技术走向全面成熟。而区块链现在正处于跨链时代的前夕,随着跨链需求不断扩大,技术不断成熟,落地是必然的事情。

现在跨链技术根据场景不同有公证人机制、哈希锁定、侧链/中继、分布式私钥控制这几个主要研究方向,技术上通常都经过了2到3年的迭代过程,越来越成熟,因为区块链行业用户越来越多,跨链互操作性需求越来越强,跨链真正的落地预计就在1到2年内。

从技术上来说,我们还是非常有信心的,因为我们团队大概从2018年最早的时候就加入了Substrate的生态,一群搞技术的人就很单纯从技术角度来看问题,觉得这个生态的技术在所有的里面是比较能够扩展、成熟,代码、质量各方面我们都比较过,这是很优秀的一个项目。

在此基础上我们做了很多开发,越来越感受到Substrate的友好性、规则明确、让开发者容易开发。经过这几年发展历程,也验证了我们当时的预见是比较正确,特别是在上个项目上吸取了很多经验、教训,把这个项目做的更加容易落地。

其实目前几个大的主链已经做好了,基本上完成了桥的开发,未来的扩展其实之前也说过了,我们用共享私钥、门限签名的技术实现方案,其实扩展性是非常强的,所以我们是非常有信心,一两年之内我们觉得还是可以把大多数主要的跨链做起来。

从业务上来说,这要分几个业务层次,比如有些传统业务可能时间周期长一点,但有些周期比较短的,特别是金融领域,在这个领域如果顺的话,再加上今年疫情的特殊需求,各方面业务、技术、需求到位的话,可能爆发起来会很快。就像现在的直播技术,某个点一旦触动,它可能就爆发了。但我们做技术的人,做好技术的准备,至于什么时候爆发很难说,但坚信它在未来某一个时间就发展起来了。

比如在金融上可能有很多的应用场景,可以是保险、信托等各种各样,我们只要提供底层技术方案,上面的应用开发可以交给很多社区或者很多开发者去做。

汲蓬勃:Chris,刚刚我们都是从技术角度来探讨的,具体到BOOLNetwork的业务以及愿景,你目前是怎么看呢?如果已经落地,BOOL Network目前能想象到或者正在做的,以及未来想要推广的,有哪些比较好的应用或者一些比较有意思的场景呢?

Chris:其实BOOL Network把自己定位成技术驱动的团队,我们最大的愿景是想提供一个去中心化价值应用流转组建的解决方案。

用现在互联网公司的说法,很多公司里面有个叫“中台”的部门,是很多大公司里各个前端应用的一个中台技术提供者,就是公司各个小组要做某个领域应用开发的话,不需要从前端到后端的开发,而只需要把比较前端的应用接到中台来,很快就可以开发出一套自己的应用。我们之前也做过很多,比如说帮银行、金融公司做了很多联盟链的项目。

我们也会继续探索,但目的是要在这个基础上探出一条路来,当做一个样式,其他的公司想用同样的方法、同样的技术就可以很快根据案例把它开发出来。

我们的愿景是专注在技术积淀和开发,让BOOL Network网络可以变成技术上的创新,同时也可能是通信协议上的创新。然后从技术创新、用户理念创新慢慢做成生态化,让用户能够更简洁、更快速的在未来基于区块链开发出一些应用,而不需要花费很多时间来做底层的一些技术,这样我觉得可能是对区块链生态更有利,因为所有人如果都专注于底层的技术开发,可能做很多重复劳动。

这个问题一旦被解决,我们就可以预见到未来区块链的发展,可能有点像互联网或者移动互联网当时的发展,就是基础设施做好以后,外面的生态就可能是各种应用很快爆发,我们非常希望看到这样,跟所有进行开发的人共同成长,这是我们的愿景。

区块链技术的不断发展成熟,给国内联盟链提供了技术基础,各种机构包括银行、保险、理财、信托、产业供应链等都建立了自己的联盟链,然而,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,或基于异构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。他们彼此之间又不能互通信息,各种联盟链上的资产只能在自己的链上流转,这完全不利于各个架构之间的协作和数据以及价值的流转,又构成了一个个“价值孤岛”,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。

BOOL Network不仅仅一种技术上的创新,而是希望建立统一的跨链通讯协议,通过更加简洁、通用的方式为区块链互操作性提供技术基础。

这将会是区块链发展中由技术创新走向用户理念创新的关键一步,同时我们也与国内外众多区块链以及其他机构合作,共同建立一个基于区块链、透明的、个人权益受保护、可信的新互联网数字经济WEB3.0时代。

汲蓬勃:目前波卡生态主打的话题是未来如何建设Web3.0或者下一代互联网,不管是基础设施还是应用。从你的角度来看,你们的项目是如何助推Web3.0基础设施的建设?

Chris:我认为主要分两块:

第一,让资产可信的数字化。

第二,做到很好的资产聚合。

(1)数字化。

资产可信数字化:数字化浪潮正席卷而来,移动互联、物联网、人工智能、大数据、云架构、区块链等等,这些数字化技术正在颠覆传统的行业格局和市场环境、引领着用户消费习惯的改变。企业和政府机构正借助这些数字化技术推动业务和治理方式的革新,与此同时,也需要直面相关的风险,首当其冲的就是公众对于金融资产和政务机构的公信力,公众信任乃是立足之本,然而随着数字时代的来临,层出不穷的个人信息泄漏、账号资金失窃、业务服务瘫痪等事件不断削弱着公众的信任,而BOOL Network的首先立足的就是企业资产、公众数据资产以及其他金融资产的的可信数字化,通过区块链的方式解决信任问题。

(2)资产聚合。

首先区块链本身就实现了从信息互联网到价值互联网的范式转移,而BOOL Network跨链技术又是对所有区块链系统提供异构跨链服务,为区块链用户提供一站式的数字资产整合,使得数字资产信息的特征性更加明显,实现不同的区块链平台之间的资产流转、信息互通、应用协同以及用户共享。

这是我们认为的Web3.0的愿景,自由、快速、去中心化、可信等,让价值流通变得无边界。

 

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