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波卡是什么鏈?簡單理解波卡_以太坊

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公鏈是萬億級美元的賽道。新的公鏈都會宣稱自己是下一代的新技術。但最終決定公鏈能否走得長遠的是綜合因素。一是創始團隊的氣質。有領先可落地的技術還有理想主義,這是項目可持續的重要部分,這樣的團隊不會因為市場的漲跌而停止構建。二是社區。有持幣人的支持,有開發者的支持,只有真正的生態才會讓公鏈價值更高,市值更大,也更安全,從而走向正循環。

公鏈不僅是加密領域最吸引人的賽道,同時也是最難成功的領域。除了以太坊,還有哪些公鏈有機會?這是開發者和投資者們都非常關注的焦點。波卡是以太坊之外最受關注的公鏈之一。關于波卡的介紹也有很多。本文主要是簡單介紹波卡,為初學者理解波卡(Polkadot)服務,后續會發布更多的基礎文章。

波卡是什么

波卡(Polkadot)是公鏈,但它是特殊的公鏈,它由多條鏈組成,是可以有多條鏈的公鏈。為什么不用一條鏈?它試圖解決可擴展性、速度以及費用的問題,允許更多個性化區塊鏈的存在,且允許鏈之間的互操作和升級,允許鏈的自我治理。

(Source:Polkadot.network)

波卡不僅支持代幣轉移,也支持數據在不同鏈之間的傳遞,其最終的目標是成為跨鏈的網絡協議,讓跨鏈注冊和跨鏈計算成為可能。

波卡的架構與可擴展性

波卡生態概念板塊今日平均跌幅為2.50%:金色財經行情顯示,波卡生態概念板塊今日平均跌幅為2.50%。26個幣種中4個上漲,22個下跌,其中領漲幣種為:MXC(+13.62%)、PHA(+10.38%)、KLP(+8.10%)。領跌幣種為:CHI(-15.77%)、AR(-8.44%)、OAX(-7.81%)。[2021/7/13 0:49:20]

目前比特幣的TPS大約為7,而以太坊大約為15,這導致其交易體驗非常不好,速度慢,費用高,這在之前的挖礦高峰期尤其明顯。為此,以太坊逐漸走向Layer 2的探索,尤其是Rollup系列的實踐,此外以太坊的分片也在路上,盡管這需要很長時間。下圖是V神對以太坊擴展性的路線展望,從15 TPS走向100,000 TPS的征途。

(Source:Vitalik Buterin)

而波卡(Polkadot)則走的是異構分片區塊鏈的道路。所謂的異構,其實就是不同區塊鏈的“聯合”。相比之下,以太坊的分片是同構的,都是以太坊區塊鏈的一部分。

在波卡中,有一條中心鏈,它連接了所有的區塊鏈,也就是“中繼鏈”。而連接到“中繼鏈”的則是平行鏈。

波卡生態概念板塊今日平均漲幅為2.23%:金色財經行情顯示,波卡生態概念板塊今日平均漲幅為2.23%。26個幣種中17個上漲,9個下跌,其中領漲幣種為:INSTAR(+25.35%)、XOR(+17.06%)、PCX(+11.28%)。領跌幣種為:OAX(-23.09%)、DOT(-5.36%)、EDG(-3.98%)。[2021/5/31 22:59:26]

這種中繼鏈+平行鏈的架構是波卡(Polkadot)可以獲得可擴展性的原因,多條鏈可以并行處理交易,而不用在一條道路上排隊等候處理。如此一來,相對于當前的以太坊,波卡(Polkadot)可以有更高吞吐量,更快的速度以及更低的費用。

(Source:Polkadot.network)

在未來的波卡規劃中,甚至還可以在中繼鏈上添加中繼鏈,實現鏈中鏈,試圖通過這種方式實現更大的擴展。此外,波卡上的平行鏈跟Cosmos上的鏈不同,它們有共享的安全性,這也是吸引開發者們在波卡上構建平行鏈的重要原因。因為,對于區塊鏈來說,從零開啟構建安全性是非常不容易的事情。

波卡平行鏈的安全

區塊鏈的安全源于共識是否可靠。這也是共識機制一直是區塊鏈最重要組成部分之一的原因。當鏈上的狀態發生變化,所有節點需要達成共識,而達成共識的機制是區塊鏈是否能實現安全的關鍵。

波卡生態概念板塊今日平均漲幅為2.06%:金色財經行情顯示,波卡生態概念板塊今日平均漲幅為2.06%。26個幣種中14個上漲,12個下跌,其中領漲幣種為:XOR(+51.51%)、POLY(+28.05%)、DOCK(+6.75%)。領跌幣種為:CRU(-16.43%)、INSTAR(-14.51%)、RING(-7.37%)。[2021/4/24 20:54:45]

波卡是PoS的機制,它混合了BABE和GRANDPA。在傳統的PoW機制中,人們通過工作量證明來獲得記賬權,而PoS機制中,人們需要質押代幣,質押者也是驗證者,利益相關者,他們需要驗證平行鏈的狀態轉換證明,需要根據這些證明的有效性生產中繼區塊。

BABE(Blind Assignment for Blockchain Extension)是運行在驗證節點之間的區塊生產機制,它確定新區塊的生成者。在某種程度上,BABE可以跟Ouroboros Praos對比,不過在鏈選擇規則和插槽時間調整上存在較大差異。BABE會根據質押代幣量以及波卡隨機周期為驗證者分配生產區塊的插槽。

GRANDPA(GHOST-based Recursive ANcestor Deriving Prefix Agreement)是波卡的“最終性工具”,服務于波卡的中繼鏈。只要2/3的節點是誠實的,且在異步設置中可以處理1/5的拜占庭節點,它在部分同步的網絡中就可以正常運作。GRANDPA在鏈上達成共識(相對于區塊上),這里有利于其更快達成最終性,即便是面臨長期的網絡分區或其他網絡故障情況。

波卡生態項目Reef宣布與Kava合作,為用戶提供DeFi服務:據官方公告,波卡生態DeFi項目Reef Finance宣布與Kava建立合作,將通過連接一個實現IBC和Kava原生IBC兼容性的Substrate托盤,實現完全的互操作性,使Polkadot的parachains和Kava的DeFi生態之間實現無縫集成。此次合作將為Reef用戶帶來Kava的抵押貸款、USDX穩定幣、HARD Protocol等具有吸引力的收益機會。[2020/11/23 21:45:46]

驗證者通過質押DOT代幣來維持中繼鏈的安全,他們驗證來自Collator的證明,也與其他的驗證者達成共識。為了防止驗證者的合謀,基于驗證者質押的DOT代幣數量,他們是被隨機選擇出來的。如果他們如實報告所分配的平行鏈的狀態變化,他們會獲得DOT獎勵;如果他們不誠實(被其他節點檢查發現),他們的質押代幣會被消減。

在波卡中,有一類角色稱為漁夫。他們也能夠舉報這些不誠實的驗證者,同時漁夫也可以是收集者、驗證者。驗證者不會將所有交易都發布到波卡的中繼鏈上,發布的只是狀態變化證明。因此,中繼鏈對平行鏈上的實際交易并不知情,不過他們可以驗證當前狀態是否有效。此外,驗證者會隨機變化,不會固定在某個平行鏈上,它不是平行鏈的一部分,而是中繼鏈的一部分。

波卡生態概念板塊今日平均漲幅為0.76%:金色財經行情顯示,波卡生態概念板塊今日平均漲幅為0.76%。26個幣種中14個上漲,12個下跌,其中領漲幣種為:AR(+8.90%)、DOT(+8.73%)、OM(+8.44%)。領跌幣種為:KLP(-11.04%)、AKRO(-5.83%)、MXC(-5.15%)。[2020/11/17 21:06:04]

波卡上還有Nominator和Collator的角色,這也是參與中繼鏈的重要角色。Nominator不直接成為驗證者,但可以通過選擇驗證者來參與驗證,來獲得DOT的獎勵。當然,如果所選擇的驗證者被懲罰,他們也會被消減。Collator收集用戶在平行鏈上的交易,并為驗證者提供狀態轉換證明來維護平行鏈。Collator為中繼鏈維護全節點,也為特定平行鏈維護完整節點。

波卡平行鏈的互操作

目前看,一條鏈一統天下的可能性不大。波卡的跨鏈設計有一個前提就是未來是多鏈共存的世界。不同的區塊鏈都是獨立的,彼此之間的設計不同,無法直接溝通。異構鏈之間存在互操作性的問題。比如,人們無法在比特幣的鏈上交易ETH或ERC20代幣,BTC也無法直接在以太坊上交易,無法直接參與以太坊上的DeFi。目前比特幣要想參與以太坊的DeFi活動,需要首先對BTC進行包裝(例如wBTC等)。

波卡上的平行鏈是相互連接的,它們可以實現互操作性。波卡平行鏈設計的出發點在于,波卡認為區塊鏈是個性化的,不同鏈可以專注于特定的領域。最終每條鏈服務于不同的需求。比如有的專注于交易,有的專注于借貸,有的專注于資產管理,有的專注于游戲等等。當這些平行鏈專注于不同的領域,它們有可能會有更好的表現。

為了方便開發者構建平行鏈,波卡提供了構建區塊鏈的框架Substrate,它支持開發者在短時間內可以啟動并運行自定義的區塊鏈。Substrate還支持開發者根據自己的需求,以類似于搭建樂高積木的方式來構建區塊鏈。通過Substrate構建的區塊鏈,不僅可以跟波卡上的其他平行鏈實現互操作,還可以通過代幣橋實現跟其他區塊鏈(如以太坊)的連接。

波卡的升級和治理

區塊鏈的升級和治理一直是個大問題。這也跟區塊鏈是去中心化的網絡相關。當升級不能通過治理很好地解決時,發生硬分叉也成為區塊鏈的常見景象。為了迭代,項目開發者和節點運營者等都需要做不少工作。

不過波卡上的平行鏈不用擔心硬分叉的問題。波卡通過治理系統以及代碼層面來解決這個問題。波卡的代碼根據其投票系統來進行更新,而該代碼也是區塊鏈自身的一部分。波卡網絡更新核心代碼,類似于部署智能合約這樣發布交易。由此,無須硬分叉即可實現迭代更新,節點也無須做更多操作。

當然,這也意味著波卡代幣DOT的持有人很重要,是DOT持有人決定了波卡的未來方向。

在波卡治理中,包括了積極參與治理的DOT持幣人、理事會以及技術委員會。當提案的票數通過特定的投票指標時,提案會得以通過。

提案一般由普通的持幣人或理事會提議,最終會通過DOT代幣持有人的投票來做決定。在普通持幣人的提案中,用戶只要在一定時期內存入最少數量要求的代幣即可發起提議。而其他人如果同意該提議,那么,他們會存入相同數量的DOT來支持。由最多DOT代幣量支持的提案被選為全體投票提案。而對于理事會提案,當所有理事會成員全體同意時,其會成為全體投票提案,它采用自適應的法定人數通過機制,質押投票的數量越少,則其通過所需數量也越小。如果是多數理事會成員同意的提案,則也可以成為全體投票提案,不過其門檻較高,它要求多數票來通過決議。

(Source:Polkadot.network)

理事會在波卡的治理中有重要意義,這跟DeFi的純社區治理有區別。在波卡的理事會中,由13到24名成員組成,理事會有一些相對特殊的權利:進行全體投票和緊急投票;取消有爭議的或惡意的全體投票;選出技術委員會;它們在全體投票中有更大的權重。

波卡代幣經濟機制

DOT是波卡網絡的原生代幣,正如ETH是以太坊的原生代幣一樣,而其最小單位是Planck,類似于以太坊上的Wei。

DOT的用途主要有:

DOT服務于網絡治理

持有DOT則有機會獲得提案的投票權,可以參與提案的決議,例如決定網絡費用、增加或移除平行鏈等。

DOT服務于網絡安全

DOT還服務于支撐波卡網絡的共識機制。為了達成共識,參與者需要質押DOT代幣。這是DOT最重要的作用,它擔負了波卡網絡的安全性。

DOT服務平行鏈

為了成為波卡網絡的平行鏈,必須在有一段時間內綁定一定量的DOT。在綁定期間,DOT會被持續鎖定。這意味著,如果波卡生態受到開發者的青睞,那么,為了競爭有限的位置,DOT會變得搶手。

從以上的機制看,DOT的代幣機制跟其波卡網絡有深度綁定,跟其治理、安全和用途都有深入的結合。如果波卡生態得到發展,那么其治理、安全以及用途都會產生對DOT的極大需求。也就是說,DOT的價值本身跟波卡生態發展本身相關度很高。

有些公鏈可能發展不錯,但其代幣并不一定捕獲了跟其生態發展成正比的價值。從這個角度,DOT的代幣設計機制有利于其未來價值的捕獲。

波卡的公鏈之路

從范式角度,波卡還是智能合約平臺的范疇。它在以太坊的生態之下會走向何方?是超越以太坊?還是成為以太坊的重要補充?

這取決于開發者、社區和公鏈自身的演化。以太坊的Layer 2、分片能否在未來扮演重要角色,Layer 2之間、分片之間如何實現互通?以太坊的可擴展之路是否順利?波卡的跨鏈模式是否是更好的路徑,是否能夠贏得開發者的青睞?其他的公鏈,如Solana是否有機會獲得一席之地?

這些都沒有明確的答案,但有一點是確定的,公鏈是加密領域的最重要基礎設施,未來公鏈演化直接決定了整個加密領域的發展方向。

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