波卡平行鏈與ETH 2.0_APP

昨晚，波卡生態鏈項目Moonbeam和Ownbit進行了技術交流，期望未來Ownbit對波卡生態鏈進行更好地支持。Moonbeam也將競爭成為第一批波卡平行鏈。借著交流的機會，我對波卡平行鏈也有了更深的理解，遂成此文。

ETH2.0和波卡平行鏈是未來的兩個重要技術，他們雖分屬于兩個不同的重量級項目，但在設計上卻有驚人的相似。

波卡平行鏈

在波卡的設計里，有兩個重要的概念，一個是波卡平行鏈，另一個是波卡平行線程。理解這兩個概念是理解整個波卡生態的重要環節。

波卡平行鏈，故名思議，是與波卡主鏈平行的其他鏈。要成為平行鏈，需要占用波卡系統的一個插槽。波卡系統的插槽數量是有限的。波卡設計出了一套插槽拍賣的系統，通過出價拍賣獲得一個插槽有限的使用權。

波卡平行鏈Astar Network宣布推出Build2Earn dApp質押計劃，激勵開發人員要構建dApp:官方消息，波卡平行鏈Astar Network宣布推出Build2Earn dApp質押計劃，激勵開發人員要構建dApp。dApp質押者可以將他們的Astar和Shiden代幣提名給他們想要支持的dApp，在Astar上，只要有dApp被提名，開發者就可以獲得基本收入。dApp質押者獲得區塊獎勵，并通過減少代幣流通增加代幣價值。[2022/4/11 14:18:16]

因此每次插槽的占有都是有限時間內，到期后要重新進行插槽競拍。用于競拍的DOT將在插槽使用到期后歸還，因此使用插槽，只是占用金額，而不花費資金。

為什么要成為波卡平行鏈？

成為波卡平行鏈主要獲得兩個好處：鏈本身更加安全，以及擁有和其他平行鏈的互操作性。

HuobiGlobal已支持SubDAO競拍波卡平行鏈插槽:11月6日消息，HuobiGlobal已支持波卡基礎設施SubDAO競拍波卡平行鏈插槽。SubDAO將拿出代幣總量的0.1%，即1,000,000枚的GOV作為早鳥獎勵。在接下來的平行鏈競拍中，SubDAO將最高拿出代幣總量的30%，即3億枚GOV，作為眾貸貢獻者的獎勵。目前，確定支持SubDAO競拍的渠道包括Polkadot-JS、Bifrost、Zenlink、Math錢包等去中心化平臺，以及火幣、Gate、MEXC等CEX平臺。

SubDAO是波卡的DAO基礎設施，已獲得Web3基金會官方3個Grant，并完成HuobiVentures、OKExBlockdreamFund、Hypershere、CMS等數十家機構以及Messari創始人RyanSelkis在內的數百萬美元融資。SubDAO創始團隊由IBM集團前TechnicalTeamLeader和波卡多位早期知名開發者和波卡社區發起人組成。[2021/11/6 6:35:19]

為了更好理解鏈更加安全這個概念，我們可以把波卡系統想象成可以容納多條平行鏈的容器。每個平行鏈會有自己的共識機制，以及產生區塊的方式。容器定時將所有平行鏈產生的區塊收集起來，形成容器層面的區塊。該容器在波卡中被稱為：中繼鏈。被中繼鏈打包對于平行鏈而言，稱為區塊的finalize。

GavinWood：波卡平行鏈大概分為七個上線順序:12月8日消息，波卡（Polkadot）創始人 Gavin Wood 在 Element 聊天室提到了關于平行鏈相關事宜的上線順序。具體為：

1、上線 Rococo v1 并等待其穩定運行；

2、上線 Kusama 的 system（公共利益性質）平行鏈；

3、開啟 Kusama 上的競拍；

4、上線 Kusama 上競拍成功的平行鏈；

5、在審計完成后，上線 Polkadot 的公共利益性質平行鏈；

6、開啟 Polkadot 上的競拍；

7、上線 Polkadot 上競拍成功的平行鏈。[2020/12/8 14:36:58]

波卡中繼鏈對平行連區塊的最終確認讓平行鏈更加安全。這樣每個平行鏈可以得益于波卡系統的強大共識，而不用擔心本鏈可能存在各種共識層面的攻擊或問題。

谷歌reCAPTCHA競爭對手Human Protocol將擴展至波卡平行鏈Moonbeam:金色財經報道，Human Protocol周四宣布將擴展到以太坊之外，擴展到尚未推出的Polkadot平行鏈Moonbeam。據悉，其反機器人系統hCaptcha是谷歌驗證碼（reCAPTCHA）的競爭對手。此舉還為在英特爾的開源計算機視覺注釋工具（CVAT）上增加新的分布式工作市場做好了準備，以更好地服務于機器學習的數據標簽。hCaptcha目前在15％的互聯網上運行，而谷歌reCAPTCHA占據了大部分互聯網。[2020/12/4 23:03:28]

波卡平行鏈和其他平行鏈的互操作性是另一個優點。波卡在系統層面設計了一套消息傳遞系統，可以讓各平行鏈之間相互傳遞消息、執行指令、轉移token等等。各平行鏈根據XCMP定義自己可以接收處理的消息類型，便可以讓自己擁有和其他平行鏈的互操作性。

如果把平行鏈比喻成操作系統里的進程，那么XCMP可以理解為進程間通信機制IPC(InterProcessCommunication)。

平行鏈資源是有限的。

因為平行鏈資源有限，大部分鏈可能無法競拍到平行鏈插槽。這時，波卡官方給出的方案是，使用測試網絡KUSAMA，或者平行線程。

平行線程和平行鏈之間的區別僅在于一點：平行鏈永久占用中繼鏈資源，而平行線程只在需要時占用。平行線程需要中繼鏈對其區塊進行確認時，便提出請求，并給予一定的費用。因為同時會有多個平行線程提出確認需求，中繼鏈會按照給予的費用高低進行優先選擇。如下圖所示：

比起平行鏈而言，使用平行線程，無需參與插槽競拍，因此無需大額的啟動資金。對于一些不需要頻繁確認的應用，使用平行線程更加適合。

ETH2.0

ETH2.0的線路圖按照分片技術在前進。分片技術最早出現在數據庫技術中。為了讓數據庫擁有更大的執行查詢或插入的能力，將一個數據庫拆分成多個數據庫，并且部署到多個機器上，讓執行能力成倍地提升。

ETH2.0將以太坊網絡拆分成多片，將以太坊的執行能力提升相應的倍數。每個分片就是一個子網絡。處理ETH2.0共識，以及系統各個子分片之間通信的模塊被成為：BeaconChain，這相當于波卡網絡里的中繼鏈。ETH2.0分片示意圖如下：

可以看出，在大的架構方面，ETH2.0和波卡有著驚人的相似。但在細節和理念層面又有很多的不同。

波卡平行鏈VSETH2.0

從設計目的而言，波卡平行鏈主要是為了跨鏈目的，通過平行鏈水平擴張，進而解決性能吞吐問題。而ETH2.0的設計完全是為了解決性能吞吐問題。

波卡和ETH2.0都有狀態確認的功能。ETH2.0每一個時代finalize一次，一個時代定義為64個區塊，所以6-12分鐘finalize一次。而波卡網絡的finalize時間則更短，一般1分鐘以內。

從共識機制而言，ETH2.0和波卡也有明顯的區別。ETH2.0采用PoS機制。質押32ETH可以成為驗證者。每個分片至少需要256個驗證者才能進行finalize操作。以64個分片計算，ETH2.0需驗證者16,384名。而波卡采用提名者PoS機制，所需驗證者數量遠小于ETH2.0，大約每個平行鏈需10個驗證者，以整個系統100個平行鏈計算，共需1000個驗證者。

另外一個不同點在于，波卡是不同系統間互聯的框架。而ETH2.0是同一套系統間互聯的框架。

波卡更關注其他鏈，而ETH2.0只是更關注本身，這也反應出它們對未來不同的展望。波卡打造的是多鏈并存、互聯互通的場景。而ETH2.0則打造的強大統一的底層區塊鏈系統，上層繁榮的DApp則通過應用接口彼此互通的場景。

跨鏈

波卡對于平行鏈之間，天然具有跨鏈優勢。而ETH2.0不具有跨鏈能力。但這并不意味這波卡比在跨鏈方面ETH2.0強大很多。

例如對于跨鏈比特幣網絡而言，波卡需要使用比特幣橋才能完成跨鏈。而這點，跟以太坊跨鏈比特幣方案是一致的。因此，對于跨鏈而言，波卡只是對于未來部署在波卡網絡上的平行鏈之間才具有優勢。

結語

目前波卡生態的平行鏈項目正如火如荼地進行。它們是否會在未來占有非常重要的地位，將是區塊鏈最大的看點之一。

從時間而言，波卡主網的上線時間較遲，錯過了以太坊發展的這幾年黃金時間。然而，ETH2.0上線又將是2年以后的事情，而波卡平行鏈項目有望在今年年底或明年初上線波卡主網。這也給波卡留下了更多追趕以太坊的時間。所以未來波卡網絡能否像以太坊那樣大放異彩，非常值得我們關注！

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