链间互操作协议也被称为跨链协议，它有两个核心目的，一个是链上资产跨链，二是区块链二层扩容；跨链通信的实现方式可以分为公证人模式，代理人多签模式，哈希锁和去中心化的中继模式；公证人模式是完全中心化的，使用此协议要基于对公证人的信任；代理人多签模式是通过多中心化来达到更去中心化的目的，实现相对简单；哈希锁本质解决的是链间原子交易，实现简单，然而其解决的问题也很有限，感兴趣的读者可以查阅相关论文。一个完全去中心化的跨链协议一直是区块链世界所期待看到的，到今天，已经有多个公链宣布了跨链协议的实现，我们从中选择三个最有热度的项目进行介绍，分别是BOS IBC，Cosmos和Polkadot，BOS IBC是BOSCore 团队开发的跨链协议实现，Cosmos和Polkadot是两个为跨链而设计的公链项目，本文将从技术、现状和社区等角度对这三个跨链项目做一个全面的对比。
0 x2 c- g3 C* S' ]. w1 d2 O. E* c1.架构设计
! Q: S3 J; j( E) S  r& h6 WBOS IBC首先实现了两条链间直接通信，任一条链都可以和多条其他链直接实现跨链通信，因此BOS IBC的架构非常灵活，即可以构建辐射状的跨链网络（下图左半部分），也可以构建无中心链的跨链网络（下图右半部分）；目前已经支持将一条链上的任意token类资产在和它链接的其他链上流通。每条链都是单独运行的，甚至可以有不同的共识协议，例如BOS IBC已经支持Pipelined-BFT（EOSIO网络） 和Batch-PBFT（BOSCore 3.0网络）两种共识协议。/ m5 W' o: s& l3 i+ T2 ~* y  }
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cosmos的跨链网络是由hub和zone构成的，cosmos相当于hub，而连接到cosmos的链称为zone，整体来说是构成一个辐射状结构，每个zone都有自己的共识机制。cosmos设计的核心是hub的实现，目的是让任何链只要连接了hub，就可以和所有也连接到同一个hub的链实现跨链，这样的好处是减少了zone和多个链跨链的工作量，然而缺点也很明显，两条链之间的跨链交易需要经过hub的传递，拉长了跨链流程，增加了所依赖信任链的长度，再有，如果hub出现故障，那么依赖他的各个zone将不能再发送跨链交易，hub成为了一个跨链通信中心。本文写作时，cosmos的跨链功能还未上线，因此无法做过多详细的评论。3 m! j4 x* s2 }0 Q
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共识协议用于决定哪些区块被最终记录到区块历史，是一条区块链最核心的要素，它就好比一个国家的主权。BOS IBC 和Cosmos在这点上是一样的，每条参与跨链的区块链都有自己的共识协议。
" d: v& q  W3 y8 DPolkadot同样也是一个辐射状结构（如下图），Polkadot处于跨链的中心，和cosmos的hub功能基本相同，其平行链（para chain）通过插槽连接到polkadot网络，从而实现链间通信，然而和BOS IBC以及cosmos不同的是，在波卡上的每个平行链的共识并不是由其自己决定的，而是由波卡网络决定的，形象的说就是波卡链拥有最高主权，平行链区块最终是由波卡链来决定的，平行链是依附于波卡链而存在的，平行链没有单独生存的能力。这就好比一棵树，polkadot是树干，而平行链是树枝，如果树干出了问题，所有树枝都会无一幸免。9 V5 N  W' Y" U: P. w
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cosmos和polkadot的一个主要相同点是，他们自身都相当于hub，一条链A的跨链交易需要先传递到hub，然后hub再传递到链B，而不是链A和链B直接实现跨链互操作，这样设计的好处是所有的链只需要连接到hub，就可以和其他链通信，但缺点是增加了跨链消息传递的步骤，只有在链A、hub、链B都安全的情况下，跨链交易才能正常进行，有一环出现问题，都会导致跨链失败甚至出现安全问题。另外BOS IBC和cosmos主要专注于token类资产的跨链，而波卡声称可以支持更多类型数据跨链。! \' T4 `* R4 t5 V( ?* {; x
异构跨链
: X/ W; ~/ }6 _0 p/ T! X9 ocosmos和波卡宣称是以跨链为核心的公链项目，那么他们的跨链协议是否可以实现异构跨链呢，答案是否定的。准确的说目前 cosmos、polkadot 都是同构跨链协议，并不支持异构跨链，例如和比特币、以太之间的跨链，要想实现异构跨链最好的方式是多签或预言机。3 Q% P; b/ w9 ?  S4 i, _
BOS已经通过锚定币的形式提供了 BTC、ETH 的跨链，弥补了 BOSIBC 目前只支持 EOSIO 生态链的不足。
  P+ X+ F' u9 O跨链速度- P+ S3 V- z3 l; n9 z' A
10秒钟和10分钟的跨链体验差距是巨大的，跨链速度由共识速度决定。在pow的网络里，并不存在finality（不可逆）的概念，人们根据一个区块深度的经验值来作为不可逆的阈值，例如比特币是6个区块深度，以太坊是50个区块深度，而POS或DPOS的网络中存在finality的概念，也就是有确定的不可逆区块。当前EOS主网的不可逆时间大概是3分钟，因此其跨链交易大概需要5分钟，而BOSCOre公链采用了新的共识算法，从3分钟变成了3秒钟，因此BOSCore的跨链交易只需要10秒钟就能完成。至于cosmos和波卡网络的跨链速度，因为其跨链功能还未上线，还没有相关数据。+ ~7 k7 D; `, U8 |) r
跨链原理
$ G) F( U$ V* \7 L* O, f' B5 ~$ ^这三者实现跨链的原理都是相同的，都是基于SPV（简单支付证明）和轻客户端的思想。
$ L) a& J5 ]2 k8 g从上面的对比描述来看，可以归纳出 BOSIBC 有以下优势：7 t7 }9 N5 |$ x" i  e
从网络结构方面看，Polkadot、Cosmos 只能实现 HUB(星状) 的跨链形态，两者都有个中心结构存在；BOSIBC 除了 HUB 形态以外，还能形成网状的对等跨链结构；从共识机制方面看，Polkadot、Cosmos、BOSIBC 都支持多种共识机制，BOSIBC 已经支持 Pipeline-BFT 和 Batch-PBFT 两种共识，比其他两者落地更快；从跨链速度方面看，BOSIBC 支持只需3秒确认交易的 Batch-PBFT 共识协议，跨链速度也因此降低到了10秒，同样长度的跨链路径速度是最快的；从可用性方面看，BOSIBC 已经上线近一年；Cosmos 主网刚启动但是跨链还不可用，Polkadot 主网还未启动。
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当你着手创建一条有跨链功能的链时，你该如何选择呢，这需要根据你的应用场景而定；如果你希望只关心业务层，不希望投入精力在底层，也不关心共识机制由谁做主，希望有一个拿来即用又可以和多个其他链有交互功能的平台，波卡应该是最好的选择，因为波卡网络负责了共识，并未平行链提供了插槽，以方便平行链接入或退出；如果你的区块链需要有自己的共识机制，不依赖其他链而单独存在，你可以从BOSCore/EOSIO和cosmos中选择。除此之外你还要考虑开发者生态，目前eosio已经有非常庞大和成熟的应用和开发者生态，而cosmos和polkadot才刚刚起步，远不能同日而语。BOSIBC已经落地，可以在钱包中非常方便的使用，实用性和安全性也已经得到了市场的验证，走在了cosmos 和 polkadot 的前面。