关于 Polkadot 与 Parachains(平行链)的懒人指南

月亮🌛   |     |   1407 次阅读

Parity 的 Polkadot 白皮书 于去年十一月份引入了 parachains(平行链) 的概念,引起了人们的极大关注。许多人还没来得及审阅这篇文章,我想是时候写一篇简要的指南,来对这篇文章的精华进行一个梳理。我还概述了为什么互操作性对整个区块链行业以及单独的区块链都是至关重要的。除了论文之外,我还推荐大家观看首次 Parity 线下聚会的视频,以获得一个更好的理解。

为什么我们需要一个多链的架构?

一种拥有多区块链网络的未来变的越来越可以期待。一个 Web 3.0 架构的公有区块链,私人财团的分布式账本,匿名的零知识证明的区块链,以及运行于它们之上的无数的应用程序。不是一种区块链来覆盖所有的需求,而是一个多元化的世界,其中每一条链都服务于特定的用户需求。
虽然一个公有区块链可以在它自己的网络里以去中心化的方式执行操作,但它仍然与其它区块链保持着极大的隔离性。如果没有第三方的 API,一个区块链只能够在它自己的网络里发送数据和资产。目前,中心化的交易所是在不同区块链网络之间转移价值的唯一方式。像 BTCRelay 这样的智能合约系统提供了创新型的解决方案,但仍然是复杂的,并且只解决了单方向上的通信。
理想情况下,基于类以太坊系统开发的应用与智能合约,应该能够与其它分布式账本上的资产和数据无缝地进行交易,以实现工业界所希望看到的扩展性。

进入 Polkadots

在过去的八年中,不同的区块链引进了不同的技术规格。比特币引进了可信账单与交易的概念。以太坊引进了一个去中心化世界计算机的概念。Polkadot 是区块链间的互联网,即互联链。

Polkadot 是一种中继机制,使认证过的交易从一个区块链到另一个区块链中变得更加方便。中心思想就是并行化想要加入 Polkadot 的区块链以及创建平行链。关于并行化、中继机制、互操作的更多信息,请查阅 Vitalik 最近为 R3 编写的文章,这篇文章提供了一个很好的概述。
在基础层,一条中继链协调成员链之间的共识与交易的分发。中继链连接了所有的平行链,类似于以太坊中分片的概念。它也有助于最终化一笔交易,这是至关重要的,因为如果不实现最终化,将一条消息从一条链转移到另一条链上是不可能完成的事情。
平行链失去了最终化的功能,但它们获得了相互交流的能力。最重要的是,它们仍然保留着确认它们自己交易有效性的权利。
平行链被设计为可扩展的元件,作为可验证、全局一致的数据结构,能够集成到中继链系统中。
简而言之,无论平行链操作的协议如何,Polkadot 对所有成员均提供相同的池化安全性(pooled security)。其次,它使所有成员链之间可以进行无信任的交易。即一种互联链,作为一个多区块链间安全消息传递的验证池。

通用设计规则

最小化:中继链没有额外的功能性
简单化:协议设计中没有额外的复杂度以及智能合约
通用性:对于平行链,没有不必要的要求、限制或者约束
鲁棒性:该协议作为一个简单和安全的基础层,仅此而已

共识机制

Polkadot 中的共识通过权益证明机制来实现,其利用了网络本身存在的 DOT 代币。DOT 的所有权允许参与者扮演验证者的角色,并参与到共识机制中。DOT 代币还给持有者提供一种投票的权益,以添加、移除或者修改已经存在的平行链,同时参与到协议的治理决策过程中去(注意:关于 DOT 代币的具体细则在柏林的 Parity 聚会中进行了详细的讨论,白皮书中未对其进行更多介绍)。
Gavin Wood 指出严谨周密的治理机制还没有被确定,但是极有可能借鉴已存在的政治架构。
Polkadot 白皮书定义了协议运行所必须的三种加密经济网络功能:
验证者验证以及最终化平行链候选区块,将其放入中继链的区块中,并接受代币奖励。
校验者(Collators)收集平行链交易,放入有效性证明的候选区块中,并收取交易手续费。
赏金猎人(Fishermen)监察员,或者说在网络中钓鱼各种不当行为,并且收取各种恶意操作者保证金的一部分作为奖励。
上述提到的是对角色功能的简化描述,白皮书详细定义了这些加密经济的特征。未来的博客将会更加详细地定义这些特征。

结论

Polkadot 正在开展一个非常重要以及有价值的研究之旅,将我们带入多区块链互操作的世界。
该项目提供了一种通过网络并行化交易以及并行运行多个区块链从而获得可扩展性方面重大进展的方法。这将使所有区块链上的应用以及生态系统受益,特别是在公有区块链与私有区块链互操作需求日益增长的相关背景下。


参考:https://keepingstock.net/a-dummies-guide-to-polkadot-and-parachains-93708bd90775
作者:Paul Kohlhaas
翻译&校对:Lightning Li & Sihang

 
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