波卡平行鏈與ETH 2.0_ETH

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。

Web3基金會與Zondax合作將Ledger應用程序引入波卡平行鏈:5月3日消息，Zondax和Web3基金會將為Polkadot（波卡）生態系統帶來更多原生Ledger應用。所有Polkadot平行鏈拍賣插槽的獲勝者將收到一個特有的分類賬應用程序，以擴大其吸引力和便利。

據悉，Zondax已經為各種項目構建了幾十個原生Ledger應用程序。此外，該公司開發了用于多個交易所、硬件錢包、隱私幣和DeFi協議的創新端到端軟件解決方案。（Bitcoinist）[2022/5/3 2:47:54]

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。

HashKeyMeCo-founderSaijie：未來計劃參與波卡平行鏈插槽的競拍:去中心化身份錢包HashKeyMe的Co-founder，Saijie在今日舉行的“2020波卡中國行｜平行鏈篇”北京站上表示，分布式數字身份（DID）作為Web3.0的重要基礎設施，可以幫助用戶實現數據主權、鏈上信譽、隱私保護和數據價值的回歸。HashKeyMe的數字身份鏈也是基于Substrate開發，未來也計劃參與波卡平行鏈插槽的競拍。HashKeyMe旨在為波卡、以太坊、PlatON等多個公鏈生態提供一整套基于分布式身份協議MeID的去中心化身份錢包解決方案。[2020/10/10]

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。

波卡創始人：Kusama平行鏈拍賣會先于波卡平行鏈拍賣進行:據官方消息，有社區成員詢問波卡平行鏈插槽拍賣什么時候開始？對此波卡創始人Gavin Wood今日回復稱，Kusama 平行鏈拍賣會先于波卡平行鏈拍賣進行。在我們準備好在 Kusama / 波卡上真正托管平行鏈之前，先開始進行拍賣是沒有意義的。有幾個阻礙因素如下：1.平行鏈代碼需要從 Rococo v0 升級到 v1。目前這項工作正在進行中，可能還需要幾個星期。v1 版本是未來一些重要功能（包括可用性和有效性、xcmp 和平行線程等）的基礎。2.Cumulus?也需要升級，以配合 parachains v1 和 xcmp-lite，并加以穩定（這也是 Rococo 的一個重要的穩定性測試場所）。3.平行鏈的最終安全性（通過可用性和有效性）需要完全實施并（對于 Polkadot ）進行審計。4.拍賣模塊也需要（對于 Polkadot）進行審計（這需要 1-2 周的時間，但不太可能成為瓶頸）。所以關于插槽的拍賣，還沒有固定的日期，因為在技術基礎工作完成之前開始進行拍賣是沒有意義的。不過每當完成了重要的里程碑的時候，我們會持續更新進展。[2020/9/23]

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。

Acala平行鏈測試已完成，預計本周接入波卡平行鏈測試網Rococo:8月12日，Acala已經支持以平行鏈的方式接入中繼鏈運行，是首個成功將跨鏈消息在中繼鏈與平行鏈之間發送的波卡生態項目。預期本周可以接入波卡平行鏈測試網Rococo，接下來會支持包括Laminar在內的多個平行鏈進行跨鏈測試。[2020/8/12]

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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