画期的な IBC プロトコルによりクロスチェーンの相互運用性が実現

Inter-Blockchain Communication (IBC) プロトコルは、独立したブロックチェーン ネットワーク間の安全で検証可能な通信を可能にし、相互運用性とデータ交換を促進します。 IBC は、軽量クライアント検証とインテリジェント コントラクト モジュールを使用して、直接接続を必要とせずにクロスチェーン通信を容易にします。このトラストレスかつパーミッションレスのプロトコルにより、パケット トランザクションとスマート コントラクトを介したデータ転送が可能になり、シームレスな統合のための低コストのファイナリティとベクトル コミットメントが提供されます。特定の要件を満たすことで、どのブロックチェーンでも IBC を実装でき、その機能が強化され、ブロックチェーン エコシステムの可能性が広がります。

Inter-Blockchain Communication Protocol (IBC): Unleashing Interoperability in the Cryptosphere

ブロックチェーン間通信プロトコル (IBC): 暗号圏での相互運用性を解き放つ

Introduction

導入

Before the advent of blockchain bridges, the blockchain landscape consisted of isolated networks, inhibiting direct communication and limiting interoperability. The crypto industry's relentless pursuit of innovation has given rise to bridges that connect different blockchains, enabling the seamless exchange of data and assets. However, bridges are not the sole solution to the interoperability challenge. The Inter-Blockchain Communication Protocol (IBC) has emerged as a groundbreaking framework that establishes a standardized protocol for achieving interoperability, facilitating direct cross-chain communication and fostering a more connected blockchain ecosystem.

ブロックチェーン ブリッジが登場する前、ブロックチェーンのランドスケープは分離されたネットワークで構成されており、直接通信が阻害され、相互運用性が制限されていました。暗号通貨業界の絶え間ないイノベーションの追求により、さまざまなブロックチェーンを接続するブリッジが生まれ、データと資産のシームレスな交換が可能になりました。ただし、ブリッジは相互運用性の課題に対する唯一の解決策ではありません。ブロックチェーン間通信プロトコル (IBC) は、相互運用性を実現し、直接的なクロスチェーン通信を促進し、より接続されたブロックチェーン エコシステムを促進するための標準化されたプロトコルを確立する画期的なフレームワークとして登場しました。

What is the IBC Protocol?

IBCプロトコルとは何ですか?

The IBC protocol is an open-source framework that serves as a conduit for message relay between disparate distributed ledgers, effectively connecting independent blockchains. It facilitates the secure exchange of data and communication between blockchains, or "zones," allowing for the seamless transfer of information, asset swaps, and interactions. Introduced by Cosmos Network in 2019, IBC is a pivotal solution to the challenge of isolated blockchains, enabling secure asset and data exchange, and contributing to a more accessible and scalable blockchain ecosystem.

IBC プロトコルは、異種の分散台帳間のメッセージ中継のパイプとして機能し、独立したブロックチェーンを効果的に接続するオープンソース フレームワークです。これにより、ブロックチェーンまたは「ゾーン」間のデータと通信の安全な交換が容易になり、情報のシームレスな転送、資産の交換、および対話が可能になります。 2019 年に Cosmos Network によって導入された IBC は、分離されたブロックチェーンの課題に対する極めて重要なソリューションであり、安全な資産とデータの交換を可能にし、よりアクセスしやすくスケーラブルなブロックチェーン エコシステムに貢献します。

Technical Architecture of IBC

IBC の技術アーキテクチャ

The Inter-Blockchain Communication (IBC) protocol comprises two distinct layers: the Transport Layer (TAO) and the Application Layer.

ブロックチェーン間通信 (IBC) プロトコルは、トランスポート層 (TAO) とアプリケーション層の 2 つの異なる層で構成されます。

Transport Layer (TAO):

トランスポート層 (TAO):

The TAO constitutes the foundational layer of the IBC protocol, responsible for establishing secure connections and authenticating data packets between blockchains. It consists of several key components:

TAO は IBC プロトコルの基礎層を構成し、ブロックチェーン間の安全な接続の確立とデータ パケットの認証を担当します。これは、いくつかの主要なコンポーネントで構成されています。

• IBC Light Clients: Nodes that validate cross-chain transactions and store blockchain information, ensuring the validity of exchanged data.
• IBC Relayers: Entities that monitor updates on IBC Light Clients and relay messages between blockchains, ensuring a smooth flow of information.
• IBC Connections: Establish connections between IBC Light Clients on different chains, verifying the identity of counterparty chains and enabling cross-chain verifications.
• IBC Channels: Facilitate communication between applications or modules on IBC-compatible chains, enabling the transfer of data packets.

Application Layer:

IBC ライト クライアント: クロスチェーン トランザクションを検証し、ブロックチェーン情報を保存し、交換されたデータの有効性を保証するノード。IBC リレーレイヤー: IBC ライト クライアントの更新を監視し、ブロックチェーン間でメッセージを中継し、情報のスムーズな流れを保証するエンティティ。IBC 接続:異なるチェーン上の IBC ライト クライアント間の接続を確立し、カウンターパーティ チェーンの ID を検証し、クロスチェーン検証を有効にします。IBC チャネル: IBC 互換チェーン上のアプリケーションまたはモジュール間の通信を促進し、データ パケットの転送を可能にします。アプリケーション層:

Built on top of the TAO, the Application Layer specifies the manner in which data packets must be bundled and interpreted by the chains involved in cross-chain communication. It enables diverse chains to be compatible, facilitating trustless communication, asset exchange, and interaction.

TAO の上に構築されたアプリケーション層は、データ パケットがバンドルされ、クロスチェーン通信に関与するチェーンによって解釈される方法を指定します。これにより、多様なチェーンの互換性が可能になり、トラストレスな通信、資産交換、対話が容易になります。

Key Features of IBC Protocol

IBC プロトコルの主な機能

The IBC protocol employs dedicated channels and intelligent contract modules to establish secure and trustworthy communication between interconnected blockchains.

IBC プロトコルは、専用チャネルとインテリジェントなコントラクト モジュールを採用して、相互接続されたブロックチェーン間で安全で信頼できる通信を確立します。

• Interoperability Without Direct Communication: A critical feature of the IBC protocol is its ability to facilitate interoperability among blockchains without requiring direct communication. Blockchains can connect effortlessly by exchanging information packets via designated channels that employ intelligent contract modules and a light client to validate the authenticity of the received state. This allows blockchains to move value or data effortlessly, irrespective of protocol or consensus procedures.
• Trustless and Permissionless: IBC operates on a trustless and permissionless basis, allowing anyone to serve as a relayer. The blockchains involved do not need to place trust in the individuals transmitting the data. This configuration is crucial for achieving blockchain sovereignty without isolating blockchains, an essential goal of the Cosmos ecosystem.
• Secure and Validated: IBC maintains the validity of the information transmitted between blockchains by integrating innovative contract modules with light client verification, eliminating the need for direct connection. This minimizes the requirement for blind trust between parties and enhances the overall security of the ecosystem. IBC maintains the security and integrity of cross-chain transactions by utilizing cryptographic primitives and consensus methods such as Tendermint.
• Blockchain-Specific Security: The IBC protocol maintains security and validity by leveraging cryptographic techniques and consensus algorithms unique to each participating blockchain. Data privacy and integrity are protected during transmission.

Mechanism of IBC Protocol Operation

直接通信を必要としない相互運用性: IBC プロトコルの重要な機能は、直接通信を必要とせずにブロックチェーン間の相互運用性を促進できる機能です。ブロックチェーンは、インテリジェントコントラクトモジュールと受信した状態の信頼性を検証するライトクライアントを採用した指定されたチャネルを介して情報パケットを交換することで、簡単に接続できます。これにより、ブロックチェーンは、プロトコルやコンセンサス手順に関係なく、価値やデータを簡単に移動できるようになります。トラストレスおよびパーミッションレス: IBC はトラストレスおよびパーミッションレスのベースで動作し、誰でも中継者として機能することができます。関連するブロックチェーンは、データを送信する個人を信頼する必要はありません。この構成は、Cosmos エコシステムの重要な目標である、ブロックチェーンを分離することなくブロックチェーンの主権を達成するために非常に重要です。安全性と検証性: IBC は、革新的な契約モジュールと軽量クライアント検証を統合することで、ブロックチェーン間で送信される情報の有効性を維持し、直接接続の必要性を排除します。 。これにより、関係者間の盲目的な信頼の要件が最小限に抑えられ、エコシステム全体のセキュリティが強化されます。 IBC は、暗号化プリミティブと Tendermint などのコンセンサス方式を利用することで、クロスチェーン トランザクションのセキュリティと整合性を維持します。 ブロックチェーン固有のセキュリティ: IBC プロトコルは、参加している各ブロックチェーンに固有の暗号化技術とコンセンサス アルゴリズムを活用することで、セキュリティと有効性を維持します。データのプライバシーと完全性は送信中に保護されます。IBC プロトコルの動作メカニズム

The Inter-Blockchain Communication (IBC) protocol facilitates seamless communication between different blockchains, operating through two layers: the TAO layer (Transport, Authentication, and Ordering) and the APP layer (Application).

ブロックチェーン間通信 (IBC) プロトコルは、TAO 層 (トランスポート、認証、注文) と APP 層 (アプリケーション) の 2 つの層を通じて動作し、異なるブロックチェーン間のシームレスな通信を容易にします。

• TAO Layer: Secure connections are established, and data is verified between blockchains in the TAO layer, which serves as the foundation for communication.
• APP Layer: Defines how data is packaged and interpreted by different blockchains.

Key components of the IBC protocol include hubs and zones, packet transactions, and smart contracts.

TAO 層: 安全な接続が確立され、通信の基盤として機能する TAO 層のブロックチェーン間でデータが検証されます。APP 層: データがどのようにパッケージ化され、さまざまなブロックチェーンによって解釈されるかを定義します。IBC プロトコルの主要なコンポーネントには、ハブとゾーン、パケットトランザクション、スマートコントラクト。

• Hubs and Zones: Hubs function as central routers, facilitating communication between zones representing individual blockchains.
• Packet Transactions: Contain sender, recipient, and transaction data, enabling efficient communication between zones.
• Smart Contracts: Implemented as IBC/TAO modules on each blockchain, facilitate the orderly transfer of data packets between blockchains.

Data transfer via IBC involves a cross-chain transaction, where the packet traverses from the source zone to a hub and the destination zone. Upon processing, the destination blockchain responds, following the same path back. The TAO layer manages infrastructure and security, while the APP layer determines data packaging and interpretation.

ハブとゾーン: ハブは中央ルーターとして機能し、個々のブロックチェーンを表すゾーン間の通信を促進します。パケット トランザクション: 送信者、受信者、およびトランザクション データが含まれ、ゾーン間の効率的な通信を可能にします。スマート コントラクト: 各ブロックチェーンに IBC/TAO モジュールとして実装され、円滑な通信を実現します。ブロックチェーン間のデータ パケットの秩序ある転送。IBC を介したデータ転送にはクロスチェーン トランザクションが含まれ、パケットは送信元ゾーンからハブおよび宛先ゾーンに移動します。処理が完了すると、宛先ブロックチェーンは同じパスをたどって応答します。 TAO 層はインフラストラクチャとセキュリティを管理し、APP 層はデータのパッケージ化と解釈を決定します。

Eligible Blockchains for IBC Implementation

IBC実装に適格なブロックチェーン

The Inter-Blockchain Communication (IBC) protocol is designed to be implemented by any blockchain that meets specific requirements. These requirements ensure the blockchain can achieve low-cost, verifiable finality and support vector commitments.

ブロックチェーン間通信 (IBC) プロトコルは、特定の要件を満たすブロックチェーンによって実装されるように設計されています。これらの要件により、ブロックチェーンが低コストで検証可能なファイナリティとサポート ベクター コミットメントを達成できることが保証されます。

• Low-Cost, Verifiable Finality: Finality refers to transactions or blocks being irreversible and permanently confirmed. For a blockchain to be IBC-compatible, it must achieve finality at low costs.
• Vector Commitment Support: In blockchains, state machines transition from one state to another based on inputs, such as user transactions. Blockchains must support vector commitments, enabling them to commit multiple values simultaneously using cryptographic techniques. Vector commitments enable efficient verification by allowing users to prove the presence of a specific set of transactions without revealing the entire dataset. This scalability and simplicity in verification are crucial for implementing the IBC protocol.

By meeting these requirements, blockchains can support IBC Light Clients in verifying transactions and proofs of verification of counterparty blockchains. This ensures interoperability and seamless communication between different blockchains in the ecosystem.

低コストで検証可能なファイナリティ: ファイナリティとは、取り消し不能で永久に確認されるトランザクションまたはブロックを指します。ブロックチェーンが IBC 互換であるためには、低コストでファイナリティを達成する必要があります。 ベクトル コミットメント サポート: ブロックチェーンでは、ステート マシンはユーザー トランザクションなどの入力に基づいて、ある状態から別の状態に遷移します。ブロックチェーンはベクトル コミットメントをサポートし、暗号化技術を使用して複数の値を同時にコミットできるようにする必要があります。ベクターコミットメントにより、ユーザーはデータセット全体を明らかにすることなく、特定のトランザクションセットの存在を証明できるため、効率的な検証が可能になります。このスケーラビリティと検証の単純さは、IBC プロトコルの実装にとって非常に重要です。これらの要件を満たすことで、ブロックチェーンは、トランザクションの検証とカウンターパーティ ブロックチェーンの検証の証明において IBC ライト クライアントをサポートできます。これにより、エコシステム内の異なるブロックチェーン間の相互運用性とシームレスな通信が保証されます。

Future Prospects of IBC Protocol

IBCプロトコルの将来展望

The future of the IBC protocol holds promise for a more connected and collaborative crypto environment, breaking down barriers and fostering interoperability.

IBC プロトコルの将来には、障壁を打ち破り、相互運用性を促進する、より接続された協調的な暗号環境が期待されています。

• Enhanced DApps and Financial Products: Through seamless communication between blockchains, IBC enables the creation of complex DApps, innovative financial products, and thriving ecosystems.
• Cross-Chain Engagement: Users can interact with multiple networks without compromising security or rewards, eliminating the need to swap tokens or participate directly in a single blockchain network.

However, realizing the full potential of IBC hinges on overcoming technical hurdles and establishing robust governance frameworks.

強化された DApps と金融商品: ブロックチェーン間のシームレスな通信を通じて、IBC は複雑な DApps、革新的な金融商品、繁栄したエコシステムの作成を可能にします。クロスチェーン エンゲージメント: ユーザーはセキュリティや報酬を損なうことなく複数のネットワークと対話できるため、スワップの必要がなくなります。ただし、IBC の可能性を最大限に発揮できるかどうかは、技術的なハードルを克服し、堅牢なガバナンス フレームワークを確立するかどうかにかかっています。

• Standardization: Standardization is essential to prevent fragmentation and ensure that competing interoperability protocols do not hinder progress. Collaboration and standardization among blockchain projects are crucial for IBC to truly support an integrated crypto ecosystem in the future.

Conclusion

標準化: 標準化は断片化を防ぎ、競合する相互運用性プロトコルが進歩を妨げないようにするために不可欠です。 IBC が将来、統合された暗号通貨エコシステムを真にサポートするには、ブロックチェーン プロジェクト間のコラボレーションと標準化が不可欠です。結論

The Inter-Blockchain Communication Protocol (IBC) stands as a groundbreaking framework for achieving interoperability in the crypto realm. Its trustless and permissionless nature, coupled with its secure and validated mechanism, enables seamless communication and data exchange between different blockchains. As the protocol continues to evolve, it holds the potential to unlock new possibilities in the blockchain landscape, fostering collaboration, innovation, and a more connected and accessible crypto ecosystem.

Inter-Blockchain Communication Protocol (IBC) は、暗号化領域での相互運用性を実現するための画期的なフレームワークです。そのトラストレスかつパーミッションレスな性質と、安全で検証済みのメカニズムが組み合わさることにより、異なるブロックチェーン間でのシームレスな通信とデータ交換が可能になります。このプロトコルは進化し続けるにつれて、ブロックチェーンのランドスケープに新たな可能性を解き放ち、コラボレーション、イノベーション、そしてより接続されアクセスしやすい暗号エコシステムを促進する可能性を秘めています。