IRISIRISnet NO.109

IRISnet以希腊彩虹女神Iris命名，她是在人间和天堂之间传递信息的忠诚使者。IRISnet是可以自进化的BPoS跨链服务枢纽。IRISnet的目标是成为链接数字经济和实体经济的可信“桥梁”，为构建复杂的分布式商业应用提供新一代公链基础设施。边界智能和Tendermint团队合作开发的IRISnet将支持公链、联盟链以及传统商业系统之间的无缝集成，使得数据和复杂计算能够跨异构网络互联互通，实现服务的跨链调用。

项目愿景

我们希望发展当前的区块链技术，让成千上万的中小企业(Small Medium Businesses，SMBs)，甚至是个体自由职业者，可以在一个开放的网络中提供他们的服务并享受回报。为了实现这一目标，我们确定了以下挑战以及随之而来的技术创新机会：并非所有的运算都可以或应该以诸如智能合约这样的形式在区块链上实现以太坊提供了图灵完备的虚拟机运行智能合约，带给人们开发分布式应用的诸多希望。 然而，智能合约只能处理确定性逻辑（因此每个节点在处理完同一交易和块后都能达到相同的状态），而大量现存的业务逻辑是不确定的，在不同时间和不同环境参数下可能会发生变化。 特别是现在，业务系统越来越依赖于计算机的算法进行决策优化，包括自然语言处理（Natural Language Processing，NLP），机器学习和操作研究算法。我们经常会故意在这些算法中添加一些随机性，以使决策不仅仅是局部最优状态，同时试图找到一个更好的次优结果。另一方面，一些真实世界的业务逻辑应该在链下运行，不应该作为诸如可重复运算的智能合约这种类型来执行。 利用分布式账本集成和协同链下的服务和资源，是进一步推动区块链技术在更多真实场景中应用的关键。如何利用现有的区块链资源，包括公有链和联盟链使用一个公有链来处理所有用例是不可行的。每天都有不同的区块链上线，各自专注于解决问题的一个方面，比如分布式存储、资产所有权或市场预测等。据coinmarketcap.com显示，目前有超过1000种加密货币在不同的交易平台上活跃。构建业务应用程序时涉及处理存储以及不同数据源的来源，我们的另一个工作动机是如何通过重用一些现有的工作，比如存储(IPFS, SIA, Storj.io等等)、数据发送（Augur，Gnosis，Oraclize等）和物联网（IOTA等）提供的这些专用的区块链，而不是“重新发明轮子”。此外，有很多（近）实时业务交易确实需要更密切的联盟链/许可链/私有链来处理性能问题、安全问题和业务治理要求。因此，我们对分布式商业基础设施的愿景是要具备在多种异构链，包括公共链/联盟链/许可链/私有链之间具备互操作的能力。跨链技术是满足这一需求非常自然的解决方案。 然而目前为止，现有的跨链技术主要是为了在已有区块链中提供互操作性，并专注于通证的价值转移。 如何使用不同区块链提供的资源，这一问题仍然没有答案。比较现有的跨链技术如Cosmos 和 Polkadot，提出的跨链技术，我们发现Cosmos为互操作性和可扩展性提供了更成熟的基础。 尤其我们发现Cosmos的多枢纽多分区（ "many hubs and many zones" ）和每个分区都是独立的区块链，拥有独立的治理模型（ "each zones are independent blockchains having independent governance models" 的设计，提供了一种非常合适的体系架构，可以用SOC（Seperation of Concern，SOC）的方式对现实世界的复杂性进行建模。 为了最好地重用现有框架，我们提出了IRIS网络（IRIS Network），它是由一个枢纽和众多分区构成的去中心化的跨链网络，基于Cosmos/Tendermint实现，具有更为完善的通证使用。鉴于IRIS网络是基于Cosmos/Tendermint设计的，我们将首先讨论Cosmos/Tendermint，总结我们从Cosmos/Tendermint继承的特性和独特的创新。

应用场景

分布式人工智能用于隐私保护下的数据分析这个用例的服务基础架构已由位于上海的科技创业公司边界智能进行了原型设计，并将其应用到联盟链产品BEAN (BlockchainEdge Analytics Network)中，用于解决长期已来为运行分析模型获取数据的挑战。尽管同态加密是允许通过加密数据实现计算的关键方法之一，但由于性能低下，实际上无法解决现实世界的机器学习问题。因此，BEAN的创建提供了另一种解决方案--利用传统的分布式人工智能研究中的模型并行性和SOA设计模式，作为区块链的附加层开发分布式分析服务。为了保护数据存取，运行在数据端的（部分）模型需要开放给客户端，并在服务定义中说明。由于只有部分模型开放给客户端，模型开发人员不必担心有人窃取他们的想法；同样，数据拥有者永远不需要担心失去对其数据使用的控制，因为数据不会离开他们的数据源。其他潜在的好处可能包括以下几点：1. 仅在链上交换少量参数数据，这可以帮助提高性能。2. 一种更实用的数据使用审计方法，这在医疗保健领域经常被用到。医疗健康数据隐私度高，涉及众多安全需求。这就为医疗健康数据用于跨组织协作的目的提出了挑战（例如用于辅助诊断的跨医院会诊记录搜索，新药临床试验的患者身份，健康保险自动理赔等）。最小化可行产品（Minimum Viable Product,MVP）服务层的实现是建立在Ethermint的基础之上，试图连接众多医院、保险公司和分析服务提供者，以提供具有隐私保护的医疗健康数据分析能力。支持链上服务注册和调用的智能合约已经实现。链下数据处理的一个例子是支持相关诊断组（Diagnosis Related Group,DRG）的分组分析服务。更具体地说，当一个医院用户调用DRG服务时，原始医疗记录将在链下进行处理，使用服务提供者提供的客户端NLP(由SQL和Python实现)代码存根来提取通过区块链接收DRGS服务传来的结构化数据，而不传递高度机密的原始医疗记录。BEAN场景阐述了一个更复杂的服务使用案例，包括实现分布式分析、连接服务提供者和服务消费者、利用区块链提供可审计交易平台以及可信任的分布式计算基础。数据和分析电子市场通过对几个AI+区块链项目的研究，发现似乎大部分项目都旨在提供数据交换市场和分析API市场。在建议的IRIS基础架构中，通过使用IRIS服务提供者SDK来发布数据作为数据服务和包装分析API作为分析服务，从而轻松地构建这些网络。分布式电子商务将建议的IRIS基础架构与传统系统（例如ERP）集成以获取库存信息，或对可信数据源进行链间查询以获取交通和天气数据等信息，此方法与许多企业应用程序开发人员已经熟悉的方法非常相似。通过集成这些服务来支持分布式电子商务应用程序，就有可能提供与中心化系统（例如Amazon亚马逊或Alibaba阿里巴巴）相近的用户体验。公有链和联盟链的结合对于许多业务场景而言，采用混合了公有链和联盟链优良特性的混合架构，从而可以提供有益的结果，特别是在性能、安全性和经济激励方面。例如，医院和保险公司可以组成联盟链以支持高性能的医疗保险交易，同时识别其他信息，例如关于某些疾病的全球服务的统计数据，这些信息可以从其他公有链中调用。从公有链接收到的通证可以返回给联盟链中的信息提供者，从而激励系统参与者改善和提高服务质量。利用IRIS提供的这种基础架构，可以在满足严格的性能和安全要求的前提下实现大规模的自发协作。IRIS服务基础架构可以支持许多用例，例如更高效的基于资产的安全系统、分布式监管技术（如严格评估，互助市场等）。IRIS项目计划之一还包括与此类应用程序项目团队展开密切合作，以支持并使他们能够拥有所需的区块链基础架构，让他们专注于更高效地交付预期的业务价值。

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