ETH 2.0 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。
在波卡(Polkadot)的设计里,有两个重要的概念,一个是波卡平行链(Parachain),另一个是波卡平行线程(Parathreads)。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(slot)。波卡系统的插槽数量是有限的(版本 1 可能支持 100 个插槽)。波卡设计出了一套插槽拍卖的系统,通过出价(DOT)拍卖获得一个插槽有限的使用权(2 年每次)。
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。
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(Relay Chain)。被中继链打包对于平行链而言,称为区块的 finalize。
波卡中继链对平行连区块的最终确认(finalize)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。
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(Cross-chain Message Passing),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。
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 (InterProcess Communication) 。
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(Parathreads)。
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(finalize)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(例如平均几分钟、甚至每小时才生成一个区块的应用),使用平行线程更加适合。
ETH 2.0 的线路图按照分片技术(Sharding)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(中的同一张表)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。
ETH 2.0 将以太坊网络拆分成多片(可支持 1024 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(相当于波卡平行链)。处理 ETH 2.0 共识,以及系统各个子分片之间通信的模块被成为:Beacon Chain,这相当于波卡网络里的中继链(Relay Chain)。ETH 2.0 分片示意图如下:
可以看出,在大的架构方面,ETH 2.0 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。
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 ETH 2.0 的设计完全是为了解决性能吞吐问题。
波卡和 ETH 2.0 都有状态确认的功能(finalize)。ETH 2.0 每一个时代(epoch) 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,ETH 2.0 和波卡也有明显的区别。ETH 2.0 采用 PoS 机制。质押 32 ETH 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,ETH 2.0 需验证者 16,384 名。而波卡采用提名者 P
另外一个不同点在于,波卡是不同系统(平行链)间互联的框架。而 ETH 2.0 是同一套系统(每个分片)间互联的框架。
波卡更关注其他链,而 ETH 2.0 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 ETH 2.0 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(ABI)彼此互通的场景。
波卡对于平行链之间,天然具有跨链优势。而 ETH 2.0 不具有跨链能力。但这并不意味这波卡比在跨链方面 ETH 2.0 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(bitcoin-bridge)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,ETH 2.0 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!
上述就是解析波卡平行链与以太坊2.0架构设计有什么区别?的详细内容,更多关于波卡平行链与以太坊2.0架构区别的资料请关注(www.)其它相关文章!
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