昨晚,波卡生态链项目Moonbeam和Ownbit进行了技术交流,期望未来Ownbit对波卡生态链进行更好地支持。Moonbeam也将竞争成为第一批波卡平行链。借着交流的机会,我对波卡平行链也有了更深的理解,遂成此文。
ETH2.0和波卡平行链是未来的两个重要技术,他们虽分属于两个不同的重量级项目,但在设计上却有惊人的相似。
波卡平行链
在波卡的设计里,有两个重要的概念,一个是波卡平行链,另一个是波卡平行线程。理解这两个概念是理解整个波卡生态的重要环节。
波卡平行链,故名思议,是与波卡主链平行的其他链。要成为平行链,需要占用波卡系统的一个插槽。波卡系统的插槽数量是有限的。波卡设计出了一套插槽拍卖的系统,通过出价拍卖获得一个插槽有限的使用权。
自动化支付平台OAK Network赢得第28轮波卡平行链插槽拍卖:9月30日消息,波卡生态自动化支付平台OAK Network以锁定近15万枚DOT的众贷结果赢得第28轮波卡平行链插槽拍卖。[2022/9/30 6:04:34]
因此每次插槽的占有都是有限时间内,到期后要重新进行插槽竞拍。用于竞拍的DOT将在插槽使用到期后归还,因此使用插槽,只是占用金额,而不花费资金。
为什么要成为波卡平行链?
成为波卡平行链主要获得两个好处:链本身更加安全,以及拥有和其他平行链的互操作性。
为了更好理解链更加安全这个概念,我们可以把波卡系统想象成可以容纳多条平行链的容器。每个平行链会有自己的共识机制,以及产生区块的方式。容器定时将所有平行链产生的区块收集起来,形成容器层面的区块。该容器在波卡中被称为:中继链。被中继链打包对于平行链而言,称为区块的finalize。
HuobiGlobal已支持SubDAO竞拍波卡平行链插槽:11月6日消息,HuobiGlobal已支持波卡基础设施SubDAO竞拍波卡平行链插槽。SubDAO将拿出代币总量的0.1%,即1,000,000枚的GOV作为早鸟奖励。在接下来的平行链竞拍中,SubDAO将最高拿出代币总量的30%,即3亿枚GOV,作为众贷贡献者的奖励。目前,确定支持SubDAO竞拍的渠道包括Polkadot-JS、Bifrost、Zenlink、Math钱包等去中心化平台,以及火币、Gate、MEXC等CEX平台。
SubDAO是波卡的DAO基础设施,已获得Web3基金会官方3个Grant,并完成HuobiVentures、OKExBlockdreamFund、Hypershere、CMS等数十家机构以及Messari创始人RyanSelkis在内的数百万美元融资。SubDAO创始团队由IBM集团前TechnicalTeamLeader和波卡多位早期知名开发者和波卡社区发起人组成。[2021/11/6 6:35:19]
波卡中继链对平行连区块的最终确认让平行链更加安全。这样每个平行链可以得益于波卡系统的强大共识,而不用担心本链可能存在各种共识层面的攻击或问题。
CDI创始人Czhang:波卡平行链出来以后才是游戏的开始:2月23日,金色财经直播活动“佟掌柜的波卡世界版图-欧洲大陆”在线上举行。CDI创始人Czhang在圆桌会议上表示,波卡平行链出来以后,才是游戏的开始,现在这些还只是预热。到底哪些项目可以真正落地,有拉取客户,吸取流量,解决行业问题。另外最近特别关注隐私这个细分领域,下半年到明年,隐私会是一个巨大的赛道。本身区块链是公开的,你又不希望所有东西都公开,可以在公开的情况下,有权利地选择隐私。个人比较看好,在波卡生态出现以后,会有巨大的赛道机会。[2021/2/24 17:47:44]
波卡平行链和其他平行链的互操作性是另一个优点。波卡在系统层面设计了一套消息传递系统,可以让各平行链之间相互传递消息、执行指令、转移token等等。各平行链根据XCMP定义自己可以接收处理的消息类型,便可以让自己拥有和其他平行链的互操作性。
Alex Chien:在解决网络可扩展性方面,波卡平行链很像以太坊2.0的分片技术:金色财经报道,在8月28日举办的《金色百家谈 | Polkadot如何构建资产互联网?》的直播节目中,达尔文网络(Darwinia Network)联合创始人Alex Chien表示,波卡平行链是特定于应用程序的数据结构,它在上下上是一致的,并且可以由 Polkadot 中继链的验证人进行验证。通常平行链会是一条区块链, 但并没有特别要求它们必须是一条链,之所以叫他们平行链是因为它们于中继链并行运行。由于它们的并行性质,它们能够并行地处理交易并实现 Polkadot 系统的可伸缩性。它们与 Polkadot 网络共享安全,并且可以通过 XCMP 与其它平行链进行通信。
在解决网络可扩展性的方面,平行链确实很像以太坊2.0将要实现的分片技术,例如共识算法和Staking相关的设计。
每个平行链有自己的业务规则和治理主权,波卡使用共享安全和共享运行时(Shared Protected Runtime Execution Enclaves),链上治理的方式来组织和保护这些分片,各个平行链还可以自主的选择申请加入和退出波卡网络,从这一点上看有点像欧盟。
而以太坊2.0的每个分片都更加一致和统一,并且使用同一种业务规则和语言,整个系统统一治理,相较于波卡的欧盟模式,则更像美国。[2020/8/28]
如果把平行链比喻成操作系统里的进程,那么XCMP可以理解为进程间通信机制IPC(InterProcessCommunication)。
平行链资源是有限的。
因为平行链资源有限,大部分链可能无法竞拍到平行链插槽。这时,波卡官方给出的方案是,使用测试网络KUSAMA,或者平行线程。
平行线程和平行链之间的区别仅在于一点:平行链永久占用中继链资源,而平行线程只在需要时占用。平行线程需要中继链对其区块进行确认时,便提出请求,并给予一定的费用。因为同时会有多个平行线程提出确认需求,中继链会按照给予的费用高低进行优先选择。如下图所示:
比起平行链而言,使用平行线程,无需参与插槽竞拍,因此无需大额的启动资金。对于一些不需要频繁确认的应用,使用平行线程更加适合。
ETH2.0
ETH2.0的线路图按照分片技术在前进。分片技术最早出现在数据库技术中。为了让数据库拥有更大的执行查询或插入的能力,将一个数据库拆分成多个数据库,并且部署到多个机器上,让执行能力成倍地提升。
ETH2.0将以太坊网络拆分成多片,将以太坊的执行能力提升相应的倍数。每个分片就是一个子网络。处理ETH2.0共识,以及系统各个子分片之间通信的模块被成为:BeaconChain,这相当于波卡网络里的中继链。ETH2.0分片示意图如下:
可以看出,在大的架构方面,ETH2.0和波卡有着惊人的相似。但在细节和理念层面又有很多的不同。
波卡平行链VSETH2.0
从设计目的而言,波卡平行链主要是为了跨链目的,通过平行链水平扩张,进而解决性能吞吐问题。而ETH2.0的设计完全是为了解决性能吞吐问题。
波卡和ETH2.0都有状态确认的功能。ETH2.0每一个时代finalize一次,一个时代定义为64个区块,所以6-12分钟finalize一次。而波卡网络的finalize时间则更短,一般1分钟以内。
从共识机制而言,ETH2.0和波卡也有明显的区别。ETH2.0采用PoS机制。质押32ETH可以成为验证者。每个分片至少需要256个验证者才能进行finalize操作。以64个分片计算,ETH2.0需验证者16,384名。而波卡采用提名者PoS机制,所需验证者数量远小于ETH2.0,大约每个平行链需10个验证者,以整个系统100个平行链计算,共需1000个验证者。
另外一个不同点在于,波卡是不同系统间互联的框架。而ETH2.0是同一套系统间互联的框架。
波卡更关注其他链,而ETH2.0只是更关注本身,这也反应出它们对未来不同的展望。波卡打造的是多链并存、互联互通的场景。而ETH2.0则打造的强大统一的底层区块链系统,上层繁荣的DApp则通过应用接口彼此互通的场景。
跨链
波卡对于平行链之间,天然具有跨链优势。而ETH2.0不具有跨链能力。但这并不意味这波卡比在跨链方面ETH2.0强大很多。
例如对于跨链比特币网络而言,波卡需要使用比特币桥才能完成跨链。而这点,跟以太坊跨链比特币方案是一致的。因此,对于跨链而言,波卡只是对于未来部署在波卡网络上的平行链之间才具有优势。
结语
目前波卡生态的平行链项目正如火如荼地进行。它们是否会在未来占有非常重要的地位,将是区块链最大的看点之一。
从时间而言,波卡主网的上线时间较迟,错过了以太坊发展的这几年黄金时间。然而,ETH2.0上线又将是2年以后的事情,而波卡平行链项目有望在今年年底或明年初上线波卡主网。这也给波卡留下了更多追赶以太坊的时间。所以未来波卡网络能否像以太坊那样大放异彩,非常值得我们关注!
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