IBC协议详解：功能、应用与解决的核心问题

跨链通信协议（IBC）允许独立的区块链直接通信和交易资产。在本文中，我们将讨论什么是IBC协议？IBC用于什么？让我们开始吧。

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什么是IBC

IBC是Inter-Blockchain Communication（跨链通信）的缩写。IBC是一个端到端的、面向连接的、有状态的协议，用于可靠、有序和认证的分布式账本上的模块之间的通信。

IBC协议采用分层设计，主要分为2层：

• IBC/TAO：TAO指的是：transport, authorization, organization，该协议处理分布式账本之间的数据之间的传输，认证，排序。
• IBC/APP：基于TAO构建的上层应用层，定义了从传输层发送过来的数据的处理方式，如可分割代币转移(ICS-20),NFT代币转移(ICS-721)，interchain accounts（链间账户 ICS-27)

实现IBC协议的大多数工作集中在TAO层，一旦TAO层实现，则很容易在TAO层之上实现不同的APP层协议。

和TCP/IP协议类似，IBC的特殊性在于它可以将应用层（application layer）从传输层和网络层（TAO, transport, authorization, organization）中剥离出来。这意味着IBC定义了数据是如何跨链被发送和接受的。不过它并没有明确具体的数据以及这些数据是如何组织的。这使得IBC从其他一些需要在应用层实现大量标准化的跨链解决方案中脱引而出。

下图展示了IBC工作流程：

上图中有三个关键点需要注意:

• 链之间依赖relayer通信，relayer相当于IBC协议中的物理层连接，relayer会扫描运行IBC协议的链，并负责向其他链报告最新的状态。
• 多个relayer可以为多个channel传输数据
• relayer使用每个链上的light client来交易发送过来的消息

什么是IBC协议？

跨链协议用于在Layer 1区块链之间进行通信。IBC协议包括两个层。应用层负责应用之间的消息格式和处理。传输层提供认证和安全连接。

IBC协议(Inter-Blockchain Communication Protocol)是Cosmos的链间通信标准,它是一种在区块链之间传递消息的可靠、有序且可验证的通信方式。

IBC很早就加入了Cosmos的开发计划。它于Cosmos 诞生4年后开发完成，并于2021年2月正式集成于Cosmos网络。IBC协议与Comsos SDK和Tendermint一起，同为构成Cosmos 生态基础设施的核心组件。

和Cosmos SDK类似，IBC也具有各种规格和屋性的模块集合。因此只要满足基本要求，它可以在不同场景下以不同的方式实现相同的跨链通信功能。对于区块链来说，它们只需要兼容基本的IBC即可自由连接在一起进行交互，而无需设置进一步的特殊权限。

同时，IBC.不仅限于基于Tendermint 的区块链。它也可以应用于其他区块链，如以太坊、Polkadot等。它可以通过任何支持可验证最终性的共识算法来实现。IBC对其运行的区块链网络的结构不作任何假设，它可以在两条链上的两个模块之间的单点连接上实现通信的安全性和正确性。

IBC用于什么？

IBC的应用主要体现在Osmosis协议提供的去中心化交易所中，对于大多数个人用户来说，这将是IBC的最直接应用，包括交换、质押和提供流动性，使用支持IBC的链的代币。IBC转账也可以手动进行（就像在Osmosis启动之前所做的那样），通过Keplrwallet选择要在之间传输资产的通道。现在，进行IBC交易的成本要么非常低，要么完全免费，由每个区块链的具体参数决定。

对于希望使用IBC的开发人员，完整的IBC实现和开发人员文档都可以在协议的网站上找到。对IBC开发和文档的贡献也可以在此处进行，这是一个公开的GitHub存储库。那些构建与IBC交互的应用程序可以使用我们的查询和传输安全读/写基础设施来轻松访问区块链数据，并在30个协议上构建强大的应用程序，包括启用IBC的Cosmos、Crypto.org Chain和Terra。

IBC为Cosmos生态系统中的链打开了一扇互操作性的大门，参与不断发展的Cosmos生态系统是参与其中的最佳方式。

IBC解决了什么问题?

IBC解决了Cosmos 生态【跨链通信】的问题。作为一个由多条区块链组成的复杂生态系统，Cosmos 内部不同区块链之间的信息需要相互传递才能实现链与链之间的互操作性。举例来说，一个用户可能想要在区块链B的DEX中质押区块链A的稳定币产生收益。而IBC协议就是用来实现这种资产跨链需求的必要标准。

IBC支持两个不同的区块链之间的互相通信，而无需信任任何中间人。它不仅解决了Cosmos 生态链间的互操作性问题，而且以信任最小化、可扩展和通用的方式实现了任意数据的跨区块链传输。这种数据传递包括资产跨链和信息跨链，例如通证和NFT资产的跨链转移，以及跨链账户管理、信息查询等。