跨链五部曲之：IBC

中最令人兴奋的特色是(IBC) 协议，允许不同区块链之间进行资产转移。IBC 已经实现为一个 basecoin 插件，本节我将介绍如何使用它进行不同区块链间的资产互转。

IBC

IBC 的目的是让区块链彼此之间充当一个轻量级的客户端。由于我们使用经典的拜占庭一致性容错算法，在客户端上进行验证是简单可行的：只须校验最新块的签名并验证 ABCI 应用的默克尔树根。

在共识引擎中，多个校验节点在处理新的区块之前会先达成一致。这意味着在下一个区块来临之前，当前区块的签名及其根状态不会加入到区块链中。每个区块包含一个（用于确认前一个区块的投票信息）和（在区块头部，指处理完前一个区块的交易后的默克尔树根的 hash）。

因此，如果我们要从高度验证，我们需要高度节点的的签名（请记住：只包含了从叶子节点到高度节点的所有交易结果）。

不像，轻量级客户端协议不需要下载并检查所有区块链节点的头部信息，客户端总是能够直接跳跃到最新的头部，只要 validator 节点集还没有变更。如果 validator 节点集发生了变动，客户端需要跟踪这些变化，这个时候才需要从变更点开始下载所有区块点头部。这里，简单起见，我们假设这些 validator 节点集是静态不变的。

现在，让我们来演示 IBC 是如何工作的。假设我们有两条链：chain1 和 chain2，从 chain1 发送数据到 chain2，我们需要这么几个步骤:

在 chain2 上注册 chain1 的信息（chainID、genesis 配置等）

在 chain1 上，广播一条将要外发给 chain2 的 IBC 交易

广播一条交易给 chain2 告诉它 chain1 的最新状态（header和commit信息）

chain1 向 chain2 发送 IBC 交易（区块高度、数据以及并默克尔证明），由于 chain2 已经知道了 chain1 的最新状态，它只需验证这个默克尔证明就可以了。

最重要的部分是：

在 chain2 上更新 chain1 的最新的状态，然后 chain1 向 chain2 发出 Merkle proof：我的数据包确实已经发出来了。

上述每一步都包含一种 IBC 交易类型，让我们地来看一下：

IBCRegisterChainTx

用来注册一条链到另外一条链上。

对于给定的，该类型交易只能发送一次，重复发送将返回错误。

IBCUpdateChainTx

用于在其它链上更新当前链的信息。

IBCPacketCreateTx

用来创建一个将要外发给其他链的交易。

IBCPacketPostTx

用来向外发送交易到另外一条链。

IBC State

了解完跟跨链相关的交易类型，来看看 state。每条链都会在默克尔树中存储关于 IBC 的 state，对于当前链来说，它记录的每条注册到它上面的其它链的信息包括：

Genesis configuration

Latest state

Headers for recent heights

当然，还会记录所有它收到() 和外发()的交易（packet）。

每当一笔提交交易，这条链的会相应地更新它的 state, 每当创建一笔交易，新的 packet 数据会添加到state 中，每当接收到一笔交易并验证通过了 proof 后，新的 packet 数据会添加到state 中。

Relay

由于我们内部需要这些跟跨链相关的交易，以便在不同链之间以一种安全的方式来跟踪所有 proof，为了让整个流程显得流畅自然，我们可以运行一个程序来处理这些跟跨链相关的交互操作。

在本例中，只需要 2 步：

：每条链都在上面注册好另外一条链，并确保彼此可以发送和接收交易。

：长轮询，不断地从一条链上拉取跨链交易并转发到另外一条链上。

前提是：relay 程序必须有权限读写这些链的账户及资产信息，因为发送 IBC 交易需要支付一定的 Fee。

Try it out

有了前面这些知识做铺垫，现在，让我们来真实地体验下跨链交易：

Preliminaries

为了方便后续操作，先设置好一些环境变量和命令行别名：

设置两条链的 chainID

由于我们是在一个机器上运行两条基于的区块链，我们需要给两条链设置不同的端口：

Setup Chain 1

创建两个链的账户:

初始化这条链，它会给账户打很多钱：

启动 basecoin 区块链：

跑起来了，你可以通过实时查看它的日志。

接下来，我们将 basecli 客户端连接上，验证的最新状态，下面第一个账户应该显示有钱，第二个显示没钱。

Setup Chain 2

设置跟步骤类似：

准备创世块，启动节点：

我们将 basecli 客户端连接上，验证的最新状态，同样，下面第一个账户应该显示有钱，第二个显示没钱。

Connect these chains

OK，现在我们有两条独立的 basecoin 区块链在运行，让我们启动程序把它们串联起来，让它们可以彼此发送交易给对方。

账户需要有余额来支付 IBC 消息，因此，我们需要先往账户充值部分钱。

一切准备就绪，启动程序：

Sending cross-chain payments

好了，和通过 IBC 协议彼此连接好，跨链中最艰巨的部分已经完成，现在，就是见证跨链交易奇迹的时刻：

Conclusion

本节我们详细阐述了 IBC 的工作机制，并演示了如何利用它在链间通信，并手把手教你进行跨链交易。其中，IBC 最核心的部分是：

在 chain2 上更新 chain1 的最新的状态，然后 chain1 向 chain2 发出 Merkle proof：我的数据包确实已经发出来了。