曲速未來 消息：Cosmos之跨鏈交易區塊鏈
區塊鏈安全咨詢公司曲速未來表示：Cosmos中最重的一部分就是跨鏈通信，跨鏈是通過IBC協議來實現的。
區塊鏈安全咨詢公司 曲速未來 表示：Cosmos中最重的一部分就是跨鏈通信，跨鏈是通過IBC協議來實現的。Cosmos中交易分為兩種：普通交易和跨鏈交易。普通交易基本局限在各個區塊鏈的交易方式中，在Basecoin中已經提供了基礎的轉帳功能供使用；跨鏈交易主要由IBC協議來實現。
一、普通交易
cosmos的普通交易和以太坊類似，也是一個帳戶模型。但是與以太坊不同的是，cosmos的交易進行了插件化的處理，也就是說，最基礎最簡單的交易可以使用Basecoin提供的基礎函數，但是要想實現以太坊一樣的豐富的交易管理就得使用交易的插件，這正是Cosmos實現插件化的編程的基礎。
Basecoin就是tendermint上的一個ABCI應用，致力于成為數字貨幣的基本開發框架，或ABCI應用的開發示例。如果到tendermint公司官網可下載到兩個二進制文件，basecoin和basecli，前者是節點服務端，后者是節點的命令行輕客戶端。我們可以使用basecli生成賬戶，用于獲得初始資金，并設置驗證人集合（也可以只有一個），配置完成后會有一個genesis文件，并初始化一條basecoin鏈。配置basecli連接節點端口，并根據genesis文件檢查chainID。
二、跨鏈交易
作為跨鏈互操作的解決方案，Cosmos最引人注意的地方便是跨鏈通信協議inter-blockchain communication protocol，IBC。你可以把IBC看作互聯網中的TCP/IP協議。互聯網這是借助TCP/IP協議讓消息以光速在地球上傳播。IBC通過共識機制保證了兩條異構區塊鏈之間能夠進行價值交換。IBC為區塊鏈提供了靈活性，它允許可以實現公共和私有鏈、聯盟鏈和公有鏈彼此交換代幣之類的有價值的信息。由于IBC協議本身的可擴展性，分布式商業架構也將產生巨大的變革。
IBC交易，用戶將能體驗到一種真正的去中心化交易所的便捷。在保障自己資金安全的情況下，將永遠控制自己的資金安全，不像現在的中央化交易所，用戶委托給第三方與其他人進行交易。
它意味著Cosmos開發人員真正實現了一種高效、安全的跨鏈的價值轉移。目前IBC可以實現在兩個同樣基于Tendermint共識的網絡中實現價值轉移。后續借助peg-zone，我們將看到比特幣、以太幣借助IBC在區塊鏈網絡中流動。
1、交易步驟
IBC協議中包含了兩個主要的交易類型：
IBCBlockCommitTx：發送方所在區塊鏈的最新的區塊信息。
IBCPacketTx：跨鏈交易本身的信息，及其在發送方鏈中被打包的區塊信息。
其中IBCBlockCommitTx就是傳送MerkleRoot到另外一條鏈的消息。而IBCPacketTx則傳遞了跨鏈的交易信息。也就是交易經常提到的有效載荷（payload）。而為了保證數據的安全，雙方鏈需要創建兩個隊列，一進一出，用來存儲入鏈（從對方鏈進來的消息）和出鏈（發給對方鏈的消息）。
當雙方在路由注冊后，彼此發現就可以通過路由進行跨鏈交易了。
它主要有以下幾個步驟：
1、路由注冊。
2、User A向chain1提交跨鏈交易（包括驗證信息等），chain1執行該交易，并將交易存入outgoing隊列。
3、relayer從chain1中對應test-hub的outgoing消息隊列取出跨鏈交易，提交到test-hub。
4、test-hub執行交易，放入incoming消息隊列。
此處的流程和官網的白皮書略有不同，和前面交易的步驟中提到的也有區別，主要原因是代碼尚未完成，按它們的計劃需要明年第三季度才可能完成。所以細節有出入是正常的。
2、源碼分析
在看了上面的分析之后，結合代碼分析一下：
1、注冊路由
func NewBasecoinApp(logger log.Logger, db dbm.DB) *BasecoinApp {
......
// add accountMapper/handlers
app.coinKeeper = bank.NewKeeper(app.accountMapper)
app.ibcMapper = ibc.NewMapper(app.cdc, app.keyIBC, app.RegisterCodespace(ibc.DefaultCodespace))
app.stakeKeeper = stake.NewKeeper(app.cdc, app.keyStake, app.coinKeeper, app.RegisterCodespace(stake.DefaultCodespace))
app.slashingKeeper = slashing.NewKeeper(app.cdc, app.keySlashing, app.stakeKeeper, app.RegisterCodespace(slashing.DefaultCodespace))
// register message routes
app.Router().
AddRoute("auth", auth.NewHandler(app.accountMapper)).
AddRoute("bank", bank.NewHandler(app.coinKeeper)).
AddRoute("ibc", ibc.NewHandler(app.ibcMapper, app.coinKeeper)).
AddRoute("stake", stake.NewHandler(app.stakeKeeper))
.......
return app
}
2、發起傳送
// SendTxCommand will create a send tx and sign it with the given key
func SendTxCmd(cdc *wire.Codec) *cobra.Command {
......
// build and sign the transaction, then broadcast to Tendermint
msg := client.BuildMsg(from, to, coins)
res, err := ctx.EnsureSignBuildBroadcast(ctx.FromAddressName, msg, cdc)
......
return cmd
}
// IBC transfer command
func IBCTransferCmd(cdc *wire.Codec) *cobra.Command {
.......
// build the message
msg, err := buildMsg(from)
if err != nil {
return err
}
// get password
res, err := ctx.EnsureSignBuildBroadcast(ctx.FromAddressName, msg, cdc)
if err != nil {
return err
}
.......
return cmd
}
3、Relay傳輸
// IBC relay command
func IBCRelayCmd(cdc *wire.Codec) *cobra.Command {
......
cmd := &cobra.Command{
Use: "relay",
Run: cmdr.runIBCRelay,
}
.......
return cmd
}
func (c relayCommander) runIBCRelay(cmd *cobra.Command, args []string) {
//得到路由的相關信息
fromChainID := viper.GetString(FlagFromChainID)
fromChainNode := viper.GetString(FlagFromChainNode)
toChainID := viper.GetString(FlagToChainID)
toChainNode := viper.GetString(FlagToChainNode)
address, err := context.NewCoreContextFromViper().GetFromAddress()
if err != nil {
panic(err)
}
c.address = address
//循環處理路由
c.loop(fromChainID, fromChainNode, toChainID, toChainNode)
}
func (c relayCommander) loop(fromChainID, fromChainNode, toChainID,
toChainNode string) {
ctx := context.NewCoreContextFromViper()
// get password
passphrase, err := ctx.GetPassphraseFromStdin(ctx.FromAddressName)
if err != nil {
panic(err)
}
ingressKey := ibc.IngressSequenceKey(fromChainID)
OUTER:
for {
time.Sleep(5 * time.Second)
processedbz, err := query(toChainNode, ingressKey, c.ibcStore)
if err != nil {
panic(err)
}
var processed int64
if processedbz == nil {
processed = 0
} else if err = c.cdc.UnmarshalBinary(processedbz, &processed); err != nil {
panic(err)
}
lengthKey := ibc.EgressLengthKey(toChainID)
egressLengthbz, err := query(fromChainNode, lengthKey, c.ibcStore)
if err != nil {
c.logger.Error("Error querying outgoing packet list length", "err", err)
continue OUTER //TODO replace with continue (I think it should just to the correct place where OUTER is now)
}
var egressLength int64
if egressLengthbz == nil {
egressLength = 0
} else if err = c.cdc.UnmarshalBinary(egressLengthbz, &egressLength); err != nil {
panic(err)
}
if egressLength > processed {
c.logger.Info("Detected IBC packet", "number", egressLength-1)
}
seq := c.getSequence(toChainNode)
for i := processed; i < egressLength; i { egressbz, err := query(fromChainNode,
4、執行交易
// IBCReceiveMsg adds coins to the destination address and creates an ingress IBC packet.
func handleIBCReceiveMsg(ctx sdk.Context, ibcm Mapper, ck bank.Keeper, msg IBCReceiveMsg) sdk.Result {
......
_, _, err := ck.AddCoins(ctx, packet.DestAddr, packet.Coins)
......
return sdk.Result{}
}
5、相關的數據結構體
// MsgSend - high level transaction of the coin module
type MsgSend struct {
Inputs []Input `json:"inputs"`
Outputs []Output `json:"outputs"`
}
三、總結
區塊鏈安全咨詢公司 曲速未來 表示：通過上述的分析，可以看到，其實整個Cosmos還是處于一個非常初級的階段，大量的相關代碼都處理演進狀態。不過從交易的設計角度來看，這還是有一些值得借鑒的。這里沒有討論已存在的鏈（如比特幣，以太坊等）在Cosmos-sdk上的交易的辦法，解決的方式是PegZone。
本文內容由 曲速未來 (WarpFuture.com) 安全咨詢公司整理編譯，轉載請注明。 曲速未來提供包括主鏈安全、交易所安全、交易所錢包安全、DAPP開發安全、智能合約開發安全等相關區塊鏈安全咨詢服務。
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