Bystack跨鏈技術(shù)怎么使用

這篇文章主要介紹“Bystack跨鏈技術(shù)怎么使用”，在日常操作中，相信很多人在Bystack跨鏈技術(shù)怎么使用問題上存在疑惑，小編查閱了各式資料，整理出簡(jiǎn)單好用的操作方法，希望對(duì)大家解答”Bystack跨鏈技術(shù)怎么使用”的疑惑有所幫助！接下來，請(qǐng)跟著小編一起來學(xué)習(xí)吧！

Bystack是由比原鏈團(tuán)隊(duì)提出的一主多側(cè)鏈架構(gòu)的BaaS平臺(tái)。其將區(qū)塊鏈應(yīng)用分為三層架構(gòu)：底層賬本層，側(cè)鏈擴(kuò)展層，業(yè)務(wù)適配層。底層賬本層為L(zhǎng)ayer1，即為目前比較成熟的采用POW共識(shí)的Bytom公鏈。側(cè)鏈擴(kuò)展層為L(zhǎng)ayer2，為多側(cè)鏈層，vapor側(cè)鏈即處于Layer2。

Vapor側(cè)鏈采用DPOS和BBFT共識(shí)，TPS可以達(dá)到數(shù)萬。此處就分析一下連接Bytom主鏈和Vapor側(cè)鏈的跨鏈模型。

主側(cè)鏈協(xié)同工作模型

1、技術(shù)細(xì)節(jié)

POW當(dāng)前因?yàn)槟茉蠢速M(fèi)而飽受詬病，而且POW本身在提高TPS的過程中遇到諸多問題，理論上可以把塊變大，可以往塊里面塞更多的交易。TPS是每秒出塊數(shù)*塊里面的交易數(shù)。但是也存在問題：小節(jié)點(diǎn)吃不消存儲(chǔ)這么大的容量的內(nèi)容，會(huì)慢慢變成中心化的模式，因?yàn)橹挥写筘?cái)團(tuán)和大機(jī)構(gòu)才有財(cái)力去組建機(jī)房設(shè)備，成為能出塊的節(jié)點(diǎn)。同時(shí)傳輸也存在問題，網(wǎng)絡(luò)帶寬是有限的，塊的大小與網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)倪呺H是有關(guān)的，不可能無限的去增加塊的大小，網(wǎng)絡(luò)邊際上的人拿不到新塊的信息，也會(huì)降低去中心化的程度，這就是為什么POW不能在提高可靠性的情況下，提高TPS的原因。

而BFT雖然去中心化較弱，但其效率和吞吐量高，也不需要大量的共識(shí)計(jì)算，非常環(huán)保節(jié)能，很符合Bystack側(cè)鏈高TPS的性能需求

(1)跨鏈模型架構(gòu)

在Bystack的主側(cè)鏈協(xié)同工作模型中，包括有主鏈、側(cè)鏈和Federation。主鏈為bytom，采用基于對(duì)AI 計(jì)算友好型PoW（工作量證明）算法，主要負(fù)責(zé)價(jià)值錨定，價(jià)值傳輸和可信存證。側(cè)鏈為Vapor,采用DPOS+BBFT共識(shí)，高TPS滿足垂直領(lǐng)域業(yè)務(wù)。主鏈和側(cè)鏈之間的資產(chǎn)流通主要依靠Federation。

(2)節(jié)點(diǎn)類型

跨鏈模型中的節(jié)點(diǎn)主要有收集人、驗(yàn)證人和聯(lián)邦成員。收集人監(jiān)控聯(lián)邦地址，收集交易后生成Claim交易進(jìn)行跨鏈。驗(yàn)證人則是側(cè)鏈的出塊人。聯(lián)邦成員由側(cè)鏈的用戶投票通過選舉產(chǎn)生，負(fù)責(zé)生成新的聯(lián)邦合約地址。

(3)跨鏈交易流程

主鏈到側(cè)鏈

主鏈用戶將代幣發(fā)送至聯(lián)邦合約地址，收集人監(jiān)控聯(lián)邦地址，發(fā)現(xiàn)跨鏈交易后生成Claim交易，發(fā)送至側(cè)鏈

側(cè)鏈到主鏈

側(cè)鏈用戶發(fā)起提現(xiàn)交易，銷毀側(cè)鏈資產(chǎn)。收集人監(jiān)控側(cè)鏈至主鏈交易，向主鏈地址發(fā)送對(duì)應(yīng)數(shù)量資產(chǎn)。最后聯(lián)邦在側(cè)鏈生成一筆完成提現(xiàn)的操作交易。

2、代碼解析

跨鏈代碼主要處于federation文件夾下，這里就這部分代碼進(jìn)行一個(gè)介紹。

(1)keeper啟動(dòng)

整個(gè)跨鏈的關(guān)鍵在于同步主鏈和側(cè)鏈的區(qū)塊，并處理區(qū)塊中的跨鏈交易。這部份代碼主要在mainchain_keerper.go和sidechain_keerper.go兩部分中，分別對(duì)應(yīng)處理主鏈和側(cè)鏈的區(qū)塊。keeper在Run函數(shù)中啟動(dòng)。

func (m *mainchainKeeper) Run() {
	ticker := time.NewTicker(time.Duration(m.cfg.SyncSeconds) * time.Second)
	for ; true; <-ticker.C {
		for {
			isUpdate, err := m.syncBlock()
			if err != nil {
				//..
			}
			if !isUpdate {
				break
			}
		}
	}
}

Run函數(shù)中首先生成一個(gè)定時(shí)的Ticker，規(guī)定每隔SyncSeconds秒同步一次區(qū)塊，處理區(qū)塊中的交易。

(2)主側(cè)鏈同步區(qū)塊

Run函數(shù)會(huì)調(diào)用syncBlock函數(shù)同步區(qū)塊。

func (m *mainchainKeeper) syncBlock() (bool, error) {
	chain := &orm.Chain{Name: m.chainName}
	if err := m.db.Where(chain).First(chain).Error; err != nil {
		return false, errors.Wrap(err, "query chain")
	}

	height, err := m.node.GetBlockCount()
	//..
	if height <= chain.BlockHeight+m.cfg.Confirmations {
		return false, nil
	}

	nextBlockStr, txStatus, err := m.node.GetBlockByHeight(chain.BlockHeight + 1)
	//..
	nextBlock := &types.Block{}
	if err := nextBlock.UnmarshalText([]byte(nextBlockStr)); err != nil {
		return false, errors.New("Unmarshal nextBlock")
	}
	if nextBlock.PreviousBlockHash.String() != chain.BlockHash {
		//...
		return false, ErrInconsistentDB
	}

	if err := m.tryAttachBlock(chain, nextBlock, txStatus); err != nil {
		return false, err
	}

	return true, nil
}

這個(gè)函數(shù)受限會(huì)根據(jù)chainName從數(shù)據(jù)庫中取出對(duì)應(yīng)的chain。然后利用GetBlockCount函數(shù)獲得chain的高度。然后進(jìn)行一個(gè)偽確定性的檢測(cè)。

height <= chain.BlockHeight+m.cfg.Confirmations

主要是為了判斷鏈上的資產(chǎn)是否已經(jīng)不可逆。這里Confirmations的值被設(shè)為10。如果不進(jìn)行這個(gè)等待不可逆的過程，很可能主鏈資產(chǎn)跨鏈后，主鏈的最長(zhǎng)鏈改變，導(dǎo)致這筆交易沒有在主鏈被打包，而側(cè)鏈卻增加了相應(yīng)的資產(chǎn)。在此之后，通過GetBlockByHeight函數(shù)獲得chain的下一個(gè)區(qū)塊。

nextBlockStr, txStatus, err := m.node.GetBlockByHeight(chain.BlockHeight + 1)

這里必須滿足下個(gè)區(qū)塊的上一個(gè)區(qū)塊哈希等于當(dāng)前chain中的這個(gè)頭部區(qū)塊哈希。這也符合區(qū)塊鏈的定義。

if nextBlock.PreviousBlockHash.String() != chain.BlockHash {
    //..
}

在此之后，通過調(diào)用tryAttachBlock函數(shù)進(jìn)一步調(diào)用processBlock函數(shù)處理區(qū)塊。

(3)區(qū)塊處理

processBlock函數(shù)會(huì)判斷區(qū)塊中交易是否為跨鏈的deposit或者是withdraw，并分別調(diào)用對(duì)應(yīng)的函數(shù)去進(jìn)行處理。

func (m *mainchainKeeper) processBlock(chain *orm.Chain, block *types.Block, txStatus *bc.TransactionStatus) error {
	if err := m.processIssuing(block.Transactions); err != nil {
		return err
	}

	for i, tx := range block.Transactions {
		if m.isDepositTx(tx) {
			if err := m.processDepositTx(chain, block, txStatus, uint64(i), tx); err != nil {
				return err
			}
		}

		if m.isWithdrawalTx(tx) {
			if err := m.processWithdrawalTx(chain, block, uint64(i), tx); err != nil {
				return err
			}
		}
	}

	return m.processChainInfo(chain, block)
}

在這的processIssuing函數(shù)，它內(nèi)部會(huì)遍歷所有交易輸入Input的資產(chǎn)類型，也就是AssetID。當(dāng)這個(gè)AssetID不存在的時(shí)候，則會(huì)去在系統(tǒng)中創(chuàng)建一個(gè)對(duì)應(yīng)的資產(chǎn)類型。每個(gè)Asset對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如下所示。

m.assetStore.Add(&orm.Asset{
AssetID:           assetID.String(),
IssuanceProgram:   hex.EncodeToString(inp.IssuanceProgram),
VMVersion:         inp.VMVersion,
RawDefinitionByte: hex.EncodeToString(inp.AssetDefinition),
})

在processBlock函數(shù)中，還會(huì)判斷區(qū)塊中每筆交易是否為跨鏈交易。主要通過isDepositTx和isWithdrawalTx函數(shù)進(jìn)行判斷。

func (m *mainchainKeeper) isDepositTx(tx *types.Tx) bool {
	for _, output := range tx.Outputs {
		if bytes.Equal(output.OutputCommitment.ControlProgram, m.fedProg) {
			return true
		}
	}
	return false
}

func (m *mainchainKeeper) isWithdrawalTx(tx *types.Tx) bool {
	for _, input := range tx.Inputs {
		if bytes.Equal(input.ControlProgram(), m.fedProg) {
			return true
		}
	}
	return false
}

看一下這兩個(gè)函數(shù)，主要還是通過比較交易中的control program這個(gè)標(biāo)識(shí)和mainchainKeeper這個(gè)結(jié)構(gòu)體中的fedProg進(jìn)行比較，如果相同則為跨鏈交易。fedProg在結(jié)構(gòu)體中為一個(gè)字節(jié)數(shù)組。

type mainchainKeeper struct {
	cfg        *config.Chain
	db         *gorm.DB
	node       *service.Node
	chainName  string
	assetStore *database.AssetStore
	fedProg    []byte
}

(4)跨鏈交易(主鏈到側(cè)鏈的deposit)處理

這部分主要分為主鏈到側(cè)鏈的deposit和側(cè)鏈到主鏈的withdraw。先看比較復(fù)雜的主鏈到側(cè)鏈的deposit這部分代碼的處理。

func (m *mainchainKeeper) processDepositTx(chain *orm.Chain, block *types.Block, txStatus *bc.TransactionStatus, txIndex uint64, tx *types.Tx) error {
	//..

	rawTx, err := tx.MarshalText()
	if err != nil {
		return err
	}

	ormTx := &orm.CrossTransaction{
	      //..
	}
	if err := m.db.Create(ormTx).Error; err != nil {
		return errors.Wrap(err, fmt.Sprintf("create mainchain DepositTx %s", tx.ID.String()))
	}

	statusFail := txStatus.VerifyStatus[txIndex].StatusFail
	crossChainInputs, err := m.getCrossChainReqs(ormTx.ID, tx, statusFail)
	if err != nil {
		return err
	}

	for _, input := range crossChainInputs {
		if err := m.db.Create(input).Error; err != nil {
			return errors.Wrap(err, fmt.Sprintf("create DepositFromMainchain input: txid(%s), pos(%d)", tx.ID.String(), input.SourcePos))
		}
	}

	return nil
}

這里它創(chuàng)建了一個(gè)跨鏈交易o(hù)rm。具體的結(jié)構(gòu)如下?？梢钥吹?，這里它的結(jié)構(gòu)體中包括有source和dest的字段。

ormTx := &orm.CrossTransaction{
		ChainID:              chain.ID,
		SourceBlockHeight:    block.Height,
		SourceBlockTimestamp: block.Timestamp,
		SourceBlockHash:      blockHash.String(),
		SourceTxIndex:        txIndex,
		SourceMuxID:          muxID.String(),
		SourceTxHash:         tx.ID.String(),
		SourceRawTransaction: string(rawTx),
		DestBlockHeight:      sql.NullInt64{Valid: false},
		DestBlockTimestamp:   sql.NullInt64{Valid: false},
		DestBlockHash:        sql.NullString{Valid: false},
		DestTxIndex:          sql.NullInt64{Valid: false},
		DestTxHash:           sql.NullString{Valid: false},
		Status:               common.CrossTxPendingStatus,
	}

創(chuàng)建這筆跨鏈交易后，它會(huì)將交易存入數(shù)據(jù)庫中。

if err := m.db.Create(ormTx).Error; err != nil {
		return errors.Wrap(err, fmt.Sprintf("create mainchain DepositTx %s", tx.ID.String()))
}

在此之后，這里會(huì)調(diào)用getCrossChainReqs。這個(gè)函數(shù)內(nèi)部較為復(fù)雜，主要作用就是遍歷交易的輸出，返回一個(gè)跨鏈交易的請(qǐng)求數(shù)組。具體看下這個(gè)函數(shù)。

func (m *mainchainKeeper) getCrossChainReqs(crossTransactionID uint64, tx *types.Tx, statusFail bool) ([]*orm.CrossTransactionReq, error) {
	//..
	switch {
	case segwit.IsP2WPKHScript(prog):
		//..
	case segwit.IsP2WSHScript(prog):
		//..
	}

	reqs := []*orm.CrossTransactionReq{}
	for i, rawOutput := range tx.Outputs {
		//..

		req := &orm.CrossTransactionReq{
			//..
		}
		reqs = append(reqs, req)
	}
	return reqs, nil
}

很顯然，這個(gè)地方的交易類型有pay to public key hash 和 pay to script hash這兩種。這里會(huì)根據(jù)不同的交易類型進(jìn)行一個(gè)地址的獲取。

switch {
	case segwit.IsP2WPKHScript(prog):
		if pubHash, err := segwit.GetHashFromStandardProg(prog); err == nil {
			fromAddress = wallet.BuildP2PKHAddress(pubHash, &vaporConsensus.MainNetParams)
			toAddress = wallet.BuildP2PKHAddress(pubHash, &vaporConsensus.VaporNetParams)
		}
	case segwit.IsP2WSHScript(prog):
		if scriptHash, err := segwit.GetHashFromStandardProg(prog); err == nil {
			fromAddress = wallet.BuildP2SHAddress(scriptHash, &vaporConsensus.MainNetParams)
			toAddress = wallet.BuildP2SHAddress(scriptHash, &vaporConsensus.VaporNetParams)
		}
	}

在此之后，函數(shù)會(huì)遍歷所有交易的輸出，然后創(chuàng)建跨鏈交易請(qǐng)求，具體的結(jié)構(gòu)如下。

req := &orm.CrossTransactionReq{
   CrossTransactionID: crossTransactionID,
   SourcePos:          uint64(i),
   AssetID:            asset.ID,
   AssetAmount:        rawOutput.OutputCommitment.AssetAmount.Amount,
   Script:             script,
   FromAddress:        fromAddress,
   ToAddress:          toAddress,
   }

創(chuàng)建完所有的跨鏈交易請(qǐng)求后，返回到processDepositTx中一個(gè)crossChainInputs數(shù)組中，并存入db。

for _, input := range crossChainInputs {
		if err := m.db.Create(input).Error; err != nil {
			return errors.Wrap(err, fmt.Sprintf("create DepositFromMainchain input: txid(%s), pos(%d)", tx.ID.String(), input.SourcePos))
		}
}

到這里，對(duì)主鏈到側(cè)鏈的deposit已經(jīng)處理完畢。

(5)跨鏈交易(側(cè)鏈到主鏈的withdraw)交易處理

這部分比較復(fù)雜的邏輯主要在sidechain_keeper.go中的processWithdrawalTx函數(shù)中。這部分邏輯和上面主鏈到側(cè)鏈的deposit邏輯類似。同樣是創(chuàng)建了orm.crossTransaction結(jié)構(gòu)體，唯一的改變就是交易的souce和dest相反。這里就不作具體描述了。

3、跨鏈優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)

(1) 跨鏈模型、代碼較為完整。當(dāng)前有很多項(xiàng)目使用跨鏈技術(shù)，但是真正實(shí)現(xiàn)跨鏈的寥寥無幾。

(2) 可以根據(jù)不同需求實(shí)現(xiàn)側(cè)鏈，滿足多種場(chǎng)景

缺點(diǎn)

(1) 跨鏈速度較慢，需等待10個(gè)區(qū)塊確認(rèn)，這在目前Bytom網(wǎng)絡(luò)上所需時(shí)間為30分鐘左右

(2) 相較于comos、polkadot等項(xiàng)目，開發(fā)者要開發(fā)側(cè)鏈接入主網(wǎng)成本較大

(3) 只支持資產(chǎn)跨鏈，不支持跨鏈智能合約調(diào)用

**4、**跨鏈模型平行對(duì)比Cosmos

可擴(kuò)展性

bystack的主測(cè)鏈協(xié)同工作模型依靠Federation，未形成通用協(xié)議。其他開發(fā)者想要接入其跨鏈網(wǎng)絡(luò)難度較大。Cosmos采用ibc協(xié)議，可擴(kuò)展性較強(qiáng)。

代碼開發(fā)進(jìn)度

vapor側(cè)鏈已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)跨鏈。Cosmos目前暫無成熟跨鏈項(xiàng)目出現(xiàn)，ibc協(xié)議處于最終開發(fā)階段。

跨鏈模型

vapor為主側(cè)鏈模型，Cosmos為Hub-Zone的中繼鏈模型。

5、參考建議

側(cè)鏈?zhǔn)褂胋bft共識(shí)，非POW的情況下，無需等待10個(gè)交易確認(rèn)，增快跨鏈速度。

到此，關(guān)于“Bystack跨鏈技術(shù)怎么使用”的學(xué)習(xí)就結(jié)束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實(shí)踐的搭配能更好的幫助大家學(xué)習(xí)，快去試試吧！若想繼續(xù)學(xué)習(xí)更多相關(guān)知識(shí)，請(qǐng)繼續(xù)關(guān)注億速云網(wǎng)站，小編會(huì)繼續(xù)努力為大家?guī)砀鄬?shí)用的文章！