区块链作为一种去中心化、无需信任的分布式存储系统和通信系统,被认为是构建未来信任互联网和价值互联网的重要支撑性技术,越来越受到政府部门及社会各界的关注。当前,随着越来越多的企业积极结合其业务需求加速融入区块链生态,金融、教育、医疗、物联网、版权保护、司法存证、防伪溯源等场景中的区块链服务逐步开始落地与应用。然而,由于位于不同区块链上的区块链服务间缺乏通信机制,导致其无法进行价值互通,形成了价值孤岛,限制了区块链在商业上的应用与发展。因此,本文面向区块链服务对跨链通信技术进行了研究与实现。本文首先对区块链跨链通信技术的历史和现状进行研究,梳理了区块链跨链通信的关键技术。之后在其基础上,针对区块链服务的特点,研究了区块链服务间跨链通信的通信模型与通信流程,提出了面向区块链服务的跨链通信服务框架,构建了可信的跨链通道。接着在服务框架的基础上,针对区块链服务的跨链需求,研究和设计了用于保障交易原子性的跨链通信机制,并根据通证和数据资产的特点设计了不同的锁定策略,同时提出了通用的跨链合约规范。最后针对未来分布式商业模式的发展方向,通过搭建跨链通信原型系统,实现假设场景下的跨链交易。本文的主要成果如下:(1)设计了面向区块链服务的跨链通信服务框架,通过收集者、服务链和中间人在未建立相互信任的区块链服务间构建了可信的跨链通信通道。同时,该框架采用模块化设计,并在区块链服务间实现星形拓扑结构,具有较强的扩展性。此外,该框架以服务的形式为跨链用户提供必要的跨链服务,帮助用户实现跨链查询、跨链请求、跨链执行、结果证明的跨链交易闭环。(2)设计了面向区块链服务的跨链通信机制,该机制利用哈希时间锁定技术和代理重加密技术,杜绝了中间人作恶的可能性,保障了跨链交易的原子性。可用于实现通证与数据资产的资产转移和信息互通。(3)假设并实现了一种区块链服务的跨链应用场景,并在该应用场景中采用跨链通信服务框架与跨链通信机制实现区块链服务的跨链通信,验证了本文提出的跨链通信技术的可行性及性能。