ECOIN:探索 ETH 2.0：跨片通信是如何处理的？_Voolacoin

来源：Adiasg.me

翻译：头等仓

编者注：原标题为《探索ETH2.0的跨片通信》

随着Eth2.0的阶段深入，研究重点正在转移到阶段2：状态执行。此阶段最重要的一个方面是跨片通信的处理，它影响了分片化区块链系统的可扩展性，执行环境容量以及用户体验。这篇文章旨在帮助读者了解跨片通信的设计，并探讨可用方式。

跨片通信的设计可以分为两层：

1.?共识层：用于处理跨片消息传递。这个设计会影响分片式区块链系统的可扩展性。

BIS：9/10的央行正在探索数字货币:5月6日消息，根据国际清算银行（BIS）进行的一项调查结果，全球十分之九的中央银行正在探索中央银行数字货币（CBDC）。调查还发现，与旨在供银行使用的批发 CBDC 相比，更多的中央银行正在开发或测试零售 CBDC 或旨在供消费者使用的数字货币。（coindesk）[2022/5/6 2:55:25]

2.?执行层：包括跨片传输和合约调用的接口。这个设计选择会影响执行环境的容量。

共识层

跨片通信的共识层负责在区块链系统的各个分区传递跨片消息。主要挑战是在保持可扩展性的同时，为跨片消息的有效性提供强有力的保证。该层可分为两部分：

浙数文化：公司目前正在探索区块链、大数据等技术在艺术品交易、文旅影像方面的具体应用:12月13日消息，浙数文化（600633.SH）在投资者互动平台表示，公司目前正在探索区块链、大数据等技术在艺术品交易、文旅影像方面的具体应用，尝试通过区块链、大数据技术解决数字文化产品的身份确权等痛点问题，为相关交易提供技术支持，为扩大数字内容产业规模探索路径。但是由于相关研究尚处于前期阶段，公司目前尚未形成成熟产品和盈利模式，尚存在较大不确定性，对公司目前业绩不能构成影响。[2021/12/13 7:35:28]

发送/接收最终确定性

数据传送

发送/接收最终确定性

田纳西州市长：正在探索采用领先加密货币的策略:金色财经报道，田纳西州杰克逊市市长将比特币 (BTC) 视为可以解决美元贬值问题的工具。市长 Scott Conger 表示，他非常担心该国通货膨胀的迅速上升，因为他提供了摆脱美元贬值的方法。“我们为什么要接受通货膨胀？为什么我们不对联邦政府提出更多要求？2 年 6.3%。我有生之年是 172.8%。我们的美元每年都在贬值。没有反弹。对此只有 1 个解决方案……比特币。”Conger 补充说，该市正在探索采用领先加密货币的策略。（dailyhodl）[2021/7/19 1:01:36]

源分片和目标分片必须分别完成跨片消息的发送和接收。为实现此目标可采用的设计有：

建行行长刘桂平：将在数字金融、数字货币等前沿领域积极探索:10月23日消息，10月21日至23日，2020年金融街论坛年会在京举行。中国建设银行党委副书记、行长刘桂平在金融科技与创新暨第二届成方金融科技论坛发表主题演讲表示，建设银行将充分发挥金融全牌照优势，为北京金融创新增添新活力新动力。

一是在金融管理领域发力，二是在科技金融创新领域发力，三是在金融科技风险监控领域发力。刘桂平表示，建设银行将在数字经济、数字金融、数字货币等前沿领域积极探索、先行先试，贡献智慧和方案。（中新网）[2020/10/23]

异步：源分片发送消息，而目标分片可以在将来的任何时间接收此消息。

同步：目标分片在源分片确定发送之后的有限时间内接受消息。有多种方法可以实现此目的：·分片之间运行某种共识协议，并决定同时发送和接收，例如：分片拜占庭式原子提交。·源分片先发送，而相应的目标分片必须在一段时间内接收，例如：CBCCasper跨片消息传递。此方法要求在源分片和目标分片之间存在层次结构，否则，由于发送和接收冲突而可能导致僵局。·将跨片消息放置在信标链上，并强制目标分片在下一个交叉之前接收它们。

同步与Eth2.0的设计不兼容，因为它需要分片以某种方式协调发送和接收最终确定性。

数据传送

先前的机制涉及发送和接收的最终确定性，这与实际完成消息的发送或接收不同。这是数据传送机制的任务。

ETH2.0的设计要求所有共识活动仅在信标链中发生。这意味着所有跨片消息都必须“流经”信标链。这为我们提供了跨片数据传递的两种选择：

协议交付：协议通过使跨片消息在信标链上可用，来交付跨片消息的完整数据。这增加了信标链的开销，并严重影响了系统的可扩展性。

用户交付：该协议仅在跨片消息的最少信息上达成共识。然后，用户负责将与跨片消息关联的Merkle分支传递到目标分片。此方法更适合Eth2.0，因为它遵循仅在信标链上的merkle根上形成共识的一般原理。

共识层的拟议设计

为了优先权衡系统可扩展性，

异步发送/接收最终确定性和用户交付数据的解决方案是更可行的。在shard分片A上的用户?1发送Ether给在分片?B的用户2如下：

1.?用户1在shard?A上创建事务TX1，从EE1标记余额，并声明目标是用户2。

2.?当来自shard?A的crosslink包含在信标链中时，收集最后一个crosslink以来的所有跨片交易的merkle根出现在信标链上。这是shardA中包含TX1的证据。

3.?shardB发现了信标链上的这个merkle根，用户2创建交易TX2，显示shardB包含TX1的merkle证明。这允许将适当的金额标记到用户2在EE2上的余额。

执行层

跨片通信的执行层为用户和合约提供接口，以进行跨片传输和合约调用。该层的设计空间尚未得到很好的探索。关于此层的最新讨论包括：

执行环境中的跨片调用

分片之间可靠的价值转移

跨片调用

基本问题是：当不同的分片上调用另一个分片的功能时会发生什么？对于分片式区块链来说，设计并不是唯一的。它与在多个分区中分开执行应用程序的系统相同，例如：

单线程与多线程系统

单一算机与网络应用系统

受到上述系统的启发，简单设计可以是以下几种类型的调用：

异步调用，无返回

指定了回调的异步调用

同步调用

替代方法包括各种高级并发编程范例，例如

protolambda’scommitcapabilitiespost。

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