经过 埃弗里特·莫西（Everett Muzzy） 和玛莉·安德森（Mally Anderson）
优先考虑互操作性
这是探索区块链生态系统中可互操作功能的状态和未来的系列文章中的第一篇。在这里，我们将“互操作性”定义为区块链无需第三方的帮助就可以在平台之间交换数据的能力，包括脱链数据和交易。通过考察Web2架构从早期理论到大规模采用的进展，该系列认为区块链协议的互操作性不乏实现该技术全部潜能的基本要求。该系列展示了生态系统当前处于“巴尔干化”危险中的方式，即面对竞争和商业压力，它变成了一系列相互连接但彼此孤立的未连接系统。为了使生态系统优先考虑互操作性，它必须建立一个安全的，完全分散的，不信任的结算层，同时运行的区块链可以在其上锚定其交易。考虑到当前区块链系统的状态，以太坊的体系结构与该通用根链最相似.
巴尔干化的风险
当今Web2架构的问题，特别是孤岛，漏洞和用户数据管理不当，可追溯到该行业与早期Internet价值观的偏离，后者最初将互操作性视为实现可持续，公平的Web连接世界的关键。以目前的速度，区块链生态系统处于类似“平衡化”的风险中，随着公司竞相展示自己的区块链用例比竞争对手更快，协议互操作性被低估了。风险在于，在Web3基础架构具有足够的互操作性和安全性以体现其原始架构师的完整视野之前，主流采用的压力可能会到来。在财务排除，信息孤岛和数据不安全方面，Web3最终看起来可能会像今天的Web2一样，但由一系列区块链进行承保，这些区块链通过竞争性设计无法在协议级别互操作.
早期互联网的教训
网络的发展是一项公共资助的学术研究项目，始于1960年代，旨在增强人类创建，传输和共享信息的能力。在线信息的早期迭代采用基本文本和图像的形式，并通过超链接网络进行共享和共享。自那时以来，网络上的“信息”已经发展成为代表资产所有权（尤其是金钱），用户个人资料和身份（特别是身份的分散数字碎片）的代表.
不管数字表示的信息的定义有多广泛，在线信息管理理论都源于早期的Web理论。在构建信息传输的下一个发展趋势的同时，早期的Internet先驱者试图确保Web上的信息以模仿人类行为的自然模式的方式流动。万维网的发明者蒂姆·伯纳斯·李（Tim Berners-Lee）将其使命定位为建立一个使人性化的信息传输成为可能的网络结构。 相比之下 到公司的层级结构-到那时为止，这是人类生产和管理大量信息的主要结构之一。尽管公司的僵化，自上而下的结构试图以一种既定的，有模式的和可追溯的方式来指示信息的移动，但是人们如何交流和共享的现实却更加混乱和混乱。为了模拟自然的点对点社会信息交换，Berners-Lee建议简化Web体系结构。通过仅提供数字系统的基础，信息就可以以其最自然的方式（因此必须可扩展）增长和发展。在“存储方法……对其自身的约束进行限制”的那一刻，信息将遭受损失。 Berners-Lee坚信网络应该模仿自然结构，方法是将网络的增长描述为“在全球大脑中形成细胞”。来源]，并希望有一天它可以“镜像”人类每天进行互动，社交和生活的方式[来源].
实现可扩展的，以人为本的方式传播的数字信息的目标取决于一个关键概念：“端到端效果” [来源]。 “端到端”效应意味着Internet用户（即，在一条信息传输的任一端的用户）以一致的方式体验该信息。人们需要能够采取重复的行为，使他们每次与Web交互时都可以以大致相同的方式检索，处理和提交信息。换句话说， 技术 为消费者提供信息的信息，必须一次又一次地，跨地域和跨内容类型地以一致的方式进行.
可以通过两种方式达到端到端的效果：1）第三方可以将自己确立为中间人，提供服务以从A点到B点以一致的形式呈现信息。这些公司及其工程师将“必须学习设计系统的技巧”，以协商和控制信息通过分隔不兼容协议的数字边界的传递。 2）第二种选择是针对所有协议，信息可能需要通过这些协议才能互操作，从而确保数据可以在用户之间无缝传输，而不会遇到需要进行额外协商才能突破的障碍。本机协议的互操作性将自动创建“端到端效果”，而不是依靠剥削性的第三方在幕后提供这种统一性.
在这两种方法中，互操作性是那些负责早期Web开发的负责人的首选方法。 Berners-Lee经常将这个目标描述为“通用性”，这表明Web的未来将包括一系列不同的协议，但是它们都将存在于同一宏观世界中，从而确保兼容性。伯纳斯·李（Berners-Lee）恳请技术人员将通用互操作性视为比“花哨的图形技术和复杂的额外设施”更为重要的目标[来源]。他认为屈服于不断增长的对利润和商业化的需求（需要精美的图形和额外的设备）的重要性不如专注于协议设计重要.
随着商业化的加速和互联网的公共起源逐渐消退，它为以前的学术界引入了一系列新的激励措施。结果，随着私营公司竞争互相竞争，一系列一系列孤立的标准浮出水面，威胁着网络生态系统不可挽回的碎片化。建立单独的，独立的系统与长期的经济优化相反。保罗·巴兰（Paul Baran）在互联网的基础论文之一中曾在1964年指出：“在通信中，在交通中，对于许多用户来说，共享一个公共资源而不是每个人来构建自己的系统是最经济的”。 1994年，成立了万维网联盟，以建立行业标准，以确保互操作性消息仍然是Web开发中的核心优先事项。 WWW联盟的目标是“实现网络的全部潜力” [来源]取决于以下信念： 只要 通过实现跨协议的标准化而实现的互操作性，是否可以充分利用这种潜力.
转变信息激励
对Web上的内容管理的了解为互操作性和标准化的早期意识形态提供了一个很好的例子。经常需要内容管理问题，尤其是获取价值，建立所有权和保护版权的问题，以强调Internet的潜在缺陷，并促使开发人员，监管人员和技术人员尽早开始讨论这些问题。.
“信息想要自由”通常可以追溯到1984年的斯图尔特·布兰德（Stewart Brand）。人们认为，信息应该以数字形式公开和有机地传播，就像整个人类历史中物种之间的信息一样。 Web允许近乎无限地传播信息，从而提供了一个终极场所来表达其对自由的热爱，超越了迄今为止的模拟通信方法的范围。网络为传播信息提供了一个放大的阶段，但是这样做却以明确定义所有权，稀缺性和全球市场已经习惯的价值为代价。 Web允许信息免费，但也提供了经济利用信息的机会。 （在其他信息技术发展时期，例如十五世纪的印刷革命和二十世纪初的广播-以成倍的规模缩小，这是正确的）。这种结果与布兰德（Brand）报价中第二个引用频率较低的部分有关：“信息想要昂贵”媒体实验室, pg。 202-203]。回顾过去，布兰德的论点可能更准确地改写为“信息要 重视 物有所值”，这意味着有时（尽管并非总是如此）它很昂贵。由Web提供支持的新型信息流通模式和功能使数字信息的正确评估成为不可能。例如，一个人无法准确地追踪某段内容的来源，以向其原始创作者提供适当的补偿。内容缺乏标准所有权协议，允许第三方介入并通过促进 端到端 被认为对互联网的大规模使用至关重要的影响。他们针对所有类型的信息（不仅仅是视觉和书面内容）执行此操作。越来越多的用户对前端体验感到厌烦，从而增强了后端协议互操作性的幻想。凯特·瓦格纳（Kate Wagner）写到90年代和2000年代初早期互联网设计特质的消失，指的是“…垂死的本土语言网络美学，一种对页面外观或外观缺乏限制的定义” ” [来源]。面向消费者的Web变得越来越标准化，但是后端仍然孤岛，因此对于数据利用和获利仍然成熟。.
当第三方介入并成为信息标准传输的关键时，他们开始决定信息的“价值”。这种早期的经济动力激励了人工信息稀缺的产生。否认信息的自然倾向是免费的，它会创建与不同数据相关的人为的高价格标签，而不是让信息以其价值来评估。这些公司通过限制其控制的信息流而取得了不错的成绩。他们试图像地球上大多数其他商品一样对待信息，在这种情况下，简单的供需理论表明稀缺性等于价值。正如约翰·巴洛（John Barlow）在其1994年的“思想经济”中指出的那样，“数字技术正在将信息从物理平面分离出来” [来源]。通过将信息视为一种物理产品并控制或限制其自由流动的能力，第三方抑制了信息的独特质量，即信息成为 更有价值 这 比较普遍;普遍上 它是。巴洛认为：“如果我们假设价值是建立在稀缺基础上的，就象是针对物质的价值，”世界将面临与信息的真实，人性相悖的发展技术，协议，法律和经济的风险[来源].
彼得·丹宁（Peter Denning）在1989年对互联网最初20年的反思中写道：“ [互联网]的意义不在于网络技术，而在于其所导致的人类实践的根本转变。”来源]。归根结底，Web2激增是因为成功实现了端到端效果，从而实现了大规模采用，并为日常用户提供了 错觉 一个单一的全球互联网。尽管互操作性是Berners-Lee和其他早期Internet架构师的核心愿望，但对于最终用户（以及因此希望从中获利的公司）而言，最重要的是Internet尽快扩展到日常使用。信息 出现了 有机地和人文地旅行；内容 出现了 来源和验证；和数据 出现了 广泛可用并值得信赖。然而，在幕后，最早的同一家第三方公司（或其后代）仍然是Internet上信息传输的守门人-产生了明显的后果.
早期的互联网理论家并不打算让这项技术永远独立于私人公司。实际上，互联网潜力的实现是基于这样一种假设，即对大规模使用的渴望将促使私人公司介入并为更快速的全球发展提供资金。但是，私人公司的到来促使生态系统最终陷入平衡.
巴尔干化的兴起
互联网设计师的最初愿景是开放，分散和分散的“网络网络” [来源]。互联网发展的最初20年由数十亿美元的公共研究资金资助，最初被认为是一个学术项目，但相对默默无闻地展现了互联网发展的最初20年。它的最初出资者，最著名的是ARPA（高级研究计划局，后来成为DARPA）和美国国家科学基金会（NSF），并不一定期望从该项目中获利，因此早期的Internet缓慢而有意识地扩展了[来源].
网络的最初实例是实用的：研究型大学的大型计算机价格过高，因此在它们之间共享资源将有助于更好的研究。政府控制了这些网络，这意味着激励所有参与者共享其代码，以确保持续的资金投入并保持开源精神。协议出现在1970年代中期，出于实际原因，不久之后出现了可互操作的数字通信标准：这些机器必须能够相互通信。到1985年，NSFNET网络已经连接了所有主要的大学大型机，形成了我们所知的第一个Internet骨干。在1980年代后期，更多的参与者涌向了该骨干网络，而流量开始超过了该网络承载它的能力。.
随着技术的活跃性和热情的提高，网络的拥挤成为主要问题。 1991年，TCP / IP协议的共同设计者和另一位主要的Internet架构师Vinton Cerf认识到扩展基础架构的挑战：“在现代电信技术的沸腾发酵中，一个关键的挑战是确定Interneting体系结构的发展方式在过去的15年中，将不得不改变以适应1990年代新兴的千兆速度技术。” [来源]。 NSFNET强制实施了禁止商业活动的禁令，但这仍然不足以限制流量。该禁令促进了私人网络的并行发展，以开展商业活动.
为了响应这种并行网络趋势以及NSFNET的压力，NSF主席斯蒂芬·沃尔夫（Stephen Wolff）建议将基础设施层私有化。这将通过吸引私人投资来增强网络容量来缓解拥堵，允许NSFNET与私人网络集成到单个互操作系统中，并使该项目脱离政府的控制，从而使Internet成为大众媒介。到1995年，NSFNET完全被淘汰，专用网络生态系统取代了它。随之而来的是五家公司（UUNET，ANS，SprintLink，BBN和MCI）形成了Internet的新基础架构层。他们没有真正的竞争对手，没有监管监督，没有指导他们互动的政策或治理，也没有任何政府实体发布的最低绩效要求。这种完全开放的竞争环境虽然是前所未有的，但在早期Internet的思想领袖中几乎没有反对者，因为他们总是打算在有足够的主流兴趣支持时将网络移交给私有基础设施提供商。换句话说，他们 预期的 当公众接受该技术时，改变动机。 Web的协议和链接层是相对模糊的。市场仅在网络或基础设施层形成.
五个新的主要提供商在美国连接和集成了本地和小型网络。从本质上讲，由于这些公司在系统传输的某个时刻监督系统中的所有数据，因此它们实际上是作为中介者而成为事实上的提供者。与到那时为止的分布式弹性系统体系结构的优先级相比，该组织看起来违反直觉的集中化，但是Internet架构师已经意识到了这一点。但是，由于有多个提供者在起作用，因此私有化的倡导者认为将有足够的竞争来防止基础设施服务层的平衡。在拆除NSFNET之后的几年中，实际情况并非如此。对基础架构层进行私有化导致提供商的寡头垄断，其本质上是通过控制信息的移动和吞吐量来完全秘密地控制整个Internet的数据流。他们可以互相授予捷径，以克服整个网络的拥塞，并为付费以更快地交付内容的网站提供优惠待遇。这些提供商之间的协议是完全未知的，因为它们没有义务公开其条款，因此较小的提供商网络无法在市场上竞争.
因此，在1990年代初试图避免Internet平衡的尝试最终导致了意外的，极端的集中化，其中由五个基础结构提供商组成的集团控制了整个协议层。从某种意义上说，这是在开发健康的新技术市场方面，本机治理协议和合理监管的重要性的一个教训。良好的监管会导致更公平，更公开的竞争，最终会导致整体上更富裕。一些公众利益的保留还引入了一种对随着新技术的发展而进行的检查进行检查的反馈回路。私有基础结构层形成时的一个缺点是，对NSFNET带来的对安全性的关注不足，而NSFNET并不是一个至关重要的问题。没有安全机制也没有R&进入安全问题通常会引入漏洞，直到今天仍然存在。几乎完全缺乏有意的治理也导致了所谓“网络中立性”的极度匮乏，因此，网络速度对出价最高的竞标者的分配不公平，并且总体上对网络的访问极为不平等。相反，为防止平衡而采取的措施导致了不可逆转的平衡基础设施层.
1990年代初的提供商集中化的教训与当今的区块链生态系统发展阶段非常相关。互操作性标准的建立可能会随着功能的需要而大规模出现。 Internet的协议层也是如此，当出现足够的网络压力并因此产生经济诱因时，在Web3中也有可能实现。但是，尽管Web的协议层是公共资助的，因此二十多年来一直没有盈利期望，但第一波区块链本质上是金融性质的，从创立之初一直到中央一直存在金融诱因。协议层。因此，尽管在Web2和Web3开发中存在共享模式，但平衡的风险在其时间表中出现在非常不同的时间点.
优先考虑互操作性
尽管事实上已经存在了数十年的预测，而密码学理论的预测要比那更长，但实际上，区块链技术（更不用说可编程，可用的区块链技术）仍处于起步阶段。在这样的早期阶段，突破性的创新和竞争对生态系统的增长至关重要。但是，当今的早期区块链行业所承受的压力与1980年代和90年代早期的互联网行业相同。区块链的机会正在改变世界，因此风险也是如此.
正如本系列所争论的那样，区块链技术的机遇取决于所有主要区块链项目之间的互操作性，因为 基本的 这些协议的发展。只有确保所有区块链（无论是完全不相关还是彼此之间具有激烈的竞争性）都将兼容性嵌入其基本功能中，才能将技术的功能扩展到全球范围内并在全球范围内推广应用.
在过去的两年中，由于媒体力量的激增，加密，代币销售和代币市场激增，区块链公司承受着巨大的压力来证明该技术的使用，盈利能力和商业化。这样，促使互联网降低互操作性优先级并专注于该技术的日常可用性的动机与今天没有什么不同。如果有的话，我们今天能够始终保持连接并在世界任何地方接收实时更新的能力确保了区块链生态系统处于低迷状态 更多的 在发展的类似阶段要比早期的Internet更好地展示其商业能力。随着公司争相证明自己比其他现有协议“更好”或更“市场就绪”，他们放弃了互操作性，以便专注于（以Berners-Lee的话为基础）吸引人的“精美图形技术和复杂的附加功能”更多的是短视的投资者和消费者.
承诺立即提供功能的竞赛在经济上是有效的，但其延续可能会损害区块链行业的整个发展。如果公司继续忽略互操作性，而是各自建立自己的专有区块链，并试图将其与假定的市场竞争者进行竞争，那么几年之内的生态系统就很可能像不可互操作的Internet的早期。我们将剩下分散的孤立的区块链集合，每个区块链都由一个脆弱的节点网络支持，并且容易受到攻击，操纵和集中化.
想像一下区块链技术不可互操作的未来并不难。绘画的所有材料和图像都存在于早期的互联网学说中，并且已经在本文的第一部分中进行了讨论。就像当今的Internet一样，Web3中最重要的数据质量是“端到端”效果。与Web3交互的消费者必须体验无缝交互，无论他们使用哪种浏览器，钱包或网站来使该技术扩展到大规模采用。为了实现这一端到端目标，必须允许信息以其有机的，人性化的方式流动。必须允许它是免费的。但是今天的区块链有 不 了解可能存在于不同区块链中的信息。比特币网络上的信息不了解以太坊网络上的信息。因此，信息被剥夺了其自然的愿望和自由流动的能力.
信息在创建它的区块链中孤立的后果直接来自互联网的历史书籍。由于满足公众热情和大规模采用的扩展压力，Internet集中在基础结构层。如果Web3生态系统在协议互操作性尚未充分普及之前就达到了这一点，则同样的事情将会再次发生。如果没有本机区块链的互操作性，第三方将介入管理信息从一个区块链到另一个区块链的转移，在此过程中为自己提取价值，并造成该技术旨在消除的摩擦。他们将有权访问和控制该信息，并且能够制造人为的稀缺性和虚增的价值。没有互操作性，业界常常会想到的由区块链驱动的互联网的远景是什么。没有它，我们将发现自己的未来将拥有一个与当今主要的Web2格局几乎相同的全球网络。每天的消费者仍然可以享受与Web3的流畅一致的交互，但是他们的数据将不安全，其身份将不完整，钱也将不再.
展望未来
这并不是说整个行业已经完全忘记或放弃了互操作性的重要性。概念证明，例如 BTC中继, 财团，例如 企业以太坊联盟, 和诸如 万链 证明有些人仍然承认互操作性的关键价值。无论短期内情况如何发展，市场压力都有很大的机会激励区块链生态系统实现互操作性。但是，反动式与主动式互操作性仍可以拼写出在何处获取价值与如何利用数据之间的差异。反应性互操作性-即仅在市场需要时才决定互操作性应该是区块链多年的关键因素，这为第三方提供了介入并促进这种互操作性的机会。他们从服务中获利，并且对用户数据的访问不对称。主动互操作性-即确保在生态系统的这一新生阶段将互操作性编码为协议，另一方面，确保可以在区块链之间安全有效地传输数据，而不必将控制权交给中介第三方.
毫无疑问，在商业化和开源互操作性之间存在必要而健康的平衡。商业化促进竞争和创新，激励开发商和企业家建立最适合其客户的系统。但是，这种平衡在过去被证明是不稳定的。随着区块链兑现其承诺的压力越来越大，无论短期内它必须牺牲什么样的意识形态，我们都会发现商业化对区块链为市场做好准备的压力越来越大.
关于作者
埃弗里特·莫西（Everett Muzzy）
Everett是ConsenSys的作家和研究。他的著作出现在 骇客中午，加密简报，莫卧儿, 和 钱币僧侣.
玛莉·安德森（Mally Anderson）
Mally是ConsenSys的作家和研究员。她的著作发表在麻省理工学院 设计与科学杂志, 麻省理工学院 革新性, 石英, 和 绅士.
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