Parity 亚洲技术总监贾瑶琪介绍基于 Substrate 开发的环节以及波卡生态热门项目。

原文标题:《分布式课堂:Parity 基金会贾瑶琪漫谈波卡的生态和技术!》
整理:分布式资本

今年 5 月份上线的波卡,被誉为是「跨链之王」,亦被称为是以太坊劲敌。那么,大家真的懂波卡这个公链项目吗?它的技术真的那么神奇吗?

Parity 贾瑶琪谈波卡 Substrate 框架与生态项目

今天,Parity 基金会的亚洲技术总监贾瑶琪博士将漫谈波卡的技术和生态,为我们揭开神秘的波卡项目。

Parity 贾瑶琪谈波卡 Substrate 框架与生态项目

说起波卡,大家会想到跨链,又会将它和 Cosmos 比较。其实,两者是不一样的:Cosmos 采用的是 Hub-and-Zone (中心枢纽-分区)模型(Cosmos 是不同 Zone 自治的,靠 Hub 进行连接),Polkadot 则采用的是 Relay Chain/Parachain(中继链 / 平行链),中继链可以保持各个平行链的安全性。但今年随着大家对波卡的生态和未来的规划越来越了解以后,发现波卡真正对应的系统是 ETH2.0,因为波卡不只做分片和跨链。我今天要重点提到 Substrate 区块链开发框架。熟悉我们的人都知道,我们在 2018 年初就开发了 Substrate,波卡超过 90% 的代码都是开发自 Substrate

Parity 贾瑶琪谈波卡 Substrate 框架与生态项目

有了 Substrate 加持,用户可以开发平行链,或者做自己的链。比如说,市面上的 Polkadot DeFi 项目,就是用 Substrate 开发的为抵押资产提供流动性的链,它可以以某种方式连接到波卡系统里面。在波卡生态中,Substrate 是一个非常重要的点,可以帮助底层的开发人员用较少的时间,开发出新链。

大家可将 Substrate 看作为以太坊的 Solidity。我们在回顾历史的时候,发现 BTC 作为第一代技术,只能完成去中心化数字支付这样的使命,它也是数字黄金,有 store of value 的作用。以太坊作为第二代的技术,可以在上面进行编程以及开发智能合约。而波卡可以作为第三代,是超出智能合约系统的区块链的演进。基于 Substrate,开发者可以在上面开发功能更强大的区块链应用。2015 年至今,我们在想以太坊上会开发什么比较有趣的应用?今年证实这种应用是 DeFi,以太坊上的 DeFi 应用还是很有市场的。如果你使用过 Solidity,你会发现在以太坊的智能合约上只能操作整数,因此在有限的编程空间下,开发者能开发出 MakerDAO/Dai/Compound/Uniswap 这些应用,很了不起。

Substrate 有几大其他区块链开发框架所不具备的优点,接下来会分成链下工作机、链上治理、链上升级、平行链、跨链交互这几块,我会逐一给大家介绍。波卡可以看作是开发区块链应用的操作系统,而 Substrate 是区块链开发框架。

首先讲一下波卡的链下工作机,这个对应于 ETH 的 Chainlink。最近出现的大部分公链其实就是智能合约链,未能突破以太坊的边界,只是说吞吐量和 TPS 更高了。以太坊要想拿到交易所的数据,必须连接预言机,让预言机把链下数据传递上去。将链下数据上链,这操作本身就是成本昂贵效率低下的。另一方面,这些链下数据的可使用性是很低的,预言机也不支持定制化数据(比如说天气预报数据)。而在 Substrate 里就有一个链下工作机模块,开发者直接可以对应的 API。验证节点会很方便地获取链下数据,而且链下数据不只限于交易所数据。如果链上链下能达成共识的话,链下的数据会很方便上传至链上。

链上治理,这也是以太坊投资最热最受关注的赛道。包括之前最火热的 DeFi 项目 YFI 和 Sushiswap,他们都在强调要做链上治理。但在以太坊上做链上治理会有成本太高的问题。用户做链上交易、签名并进行投票,需要花几刀至几十刀来完成。这也是为什么很多治理都改在链下了:当链下投票形成之后,程序员再修改参数以及代码传至链上。目前的智能合约是达不到链上治理所要求的流畅度的。而 Substrate 的链上治理模块可以提供更加高效的模式,并且可以保证传输信息的时候成本控制得很低。以太坊的链上治理通常是投票——写代码——传至链上——再修改的逻辑,有一些低效。Substrate 可以直接做到链上升级:大家投票决定要用哪个新的功能的时候,开发者可以提早把那部分代码写好审计好。当投票完成的同时,链上治理升级也完成,对应的参数和逻辑都会相应进行改变。波卡可以避免链下投票、链下写代码再上传所导致的混乱局面。

大家在开发公链的时候,链上升级一直是很难解决的问题。比如说,比特币从 2017 硬分叉不成功以后,大家的基本共识就是不再改代码做重大升级了。以太坊每次升级都伴随着争议。如果以太坊要进行硬分叉,必定要花费一番精力并且提前几个月协调好,毕竟升级成本是很高的。另外,无论是从业务层面(开发更多业务场景),还有安全漏洞层面(需要一直打补丁),开发者和团队写的代码永远不会完美。安全漏洞不代表团队专业度不够,而是计算机这个行业,代码写得越多,通常安全漏洞也越多。目前,上述我提到的智能合约链都会碰到打补丁升级等问题。

因为当时开发者做公链一般还是会参照以太坊,并不会将升级考虑进去的,有一定的时代局限性。目前来看,无论是波卡在国内还是国外的社区,都没有意识到波卡这些优点,并单纯把波卡当作是跨链协议,用途只能是以某种方式把其他链上的资产接入进来。从技术角度来看,波卡带给区块链从业者的开发工作一个质的提升。当你用 Substrate 框架开发区块链的时候,开发以及运维成本要低很多。因为开发者只需要挑选波卡以及智能合约上的现成模块(EVM/WASM)并直接套用。另一方面,波卡的维护成本很低。那么,波卡给整个区块链行业以及生态带来什么呢?其实,我觉得更多的是一个想象空间。因为波卡的 Substrate 突破了 Solidity 的限制,不再只局限做通证交易的事情。因为链上链下打通了,升级不再是问题,支持的功能不只是智能合约,所以公链可以去尝试支持算法更加复杂的应用。

大家比较关心平行链以及平行链插槽拍卖的问题。我这里回答一下:平行链上线的流程是这样的:先是 Rococo (是一个针对测试平行链而部署的中继链测试网),再是 Kusama,最后是波卡。平行链测试网 Rococo 已经有很多团队可以接入了。如果顺利的话,波卡项目会在 Kusama 上先行部署。平行链的意思是,不同链通过插槽连接到中继链。但其实跨链交互是链与链之间的,不需要经过中继链。比特币以及以太坊都会通过桥接的方式,连接到平行链,再到中继链。目前,与桥相关的 BTC 以及 ETH 都在积极开发中。

未来,平行链会分两种,一种是商用插槽,用户可以通过竞拍得到。获得卡槽的前提是首先要锁住代币,用户需要将自己的 DOT 锁定 6 个月至 2 年。锁定代币会对于用户造成损失:没有质押收益,也没有流动性。另一种是公益插槽,相当于为平行链团队提供更多可以使用、可以交互的数据和功能。其中一条就是以太坊的桥接平行链,开发者可以通过跨链交互的方式操作以太坊上的资产。之所以叫做公益链是因为链本身不发新的通证而是用 DOT 结算。商用平行链上可能会发通证或者以 DOT/USDT 折现返给用户,用来弥补用户损失的质押收益以及流动性。

Parity 贾瑶琪谈波卡 Substrate 框架与生态项目

未来如果团队拿不到插槽,会有以下的解决方案:第一种是团队可以去 Kusama第二是平行线程。用户一旦拍下插槽部署平行链,至少需要占用半年的时间。平行线程指的是将平行链细分到区块,只拍卖某个区块对应的位置。例如,有些项目并不是非要无时不刻占据平行链插槽,他们只需要定期地通过平行线程发一个区块到中继链上即可,比如说闪电网络这样的 Layer2 项目。第三种,有些平行链是智能合约链,在上面部署智能合约也可以享受跨链的优势。不过团队需要设计好经济模式,要使项目和链上的通证进行很好的互动。如果是有些项目想把 DeFi 从以太坊上迁移到波卡上,最好的方式是找一个智能合约平行链,部署自己 Solidity 对应的智能合约。第四种是先继续跑 Substrate 的链,未来以某种方式桥接到波卡系统里面。

Web3 基金会在推动波卡生态的建设上贡献良多。比如说,Web3 基金会至今已经给 100 多个团队颁发 Web3 资助了。Parity 的 Substrate Builder Program 是帮助已经有团队和产品的项目方,会为这些团队提供技术支持 / 市场推广 / 商务合作等服务。Delivery Partner Program 寻求与社区团队或者大的技术提供方合作,让他们为大型公司或者本地政府做一些联盟链或者私有链。再说说 Parity,2020 诺贝尔和平奖获得者世界粮食署组织的后台用到的区块链系统就是 Parity 从 2018 年开始帮他们开发的。目前,Parity 还在帮德国能源部开发一个区块链系统。另外,大家比较熟悉的还有 Web3 训练营,这个活动是和万向区块链一起合办的。训练营是 Parity 和基金会挑选出的亚洲地区 15 支优秀创业项目进行孵化,除了对创业项目进行技术相关 / 商务相关 / 社区相关的辅导,还会牵线搭桥与一些机构进行合作。

Parity 贾瑶琪谈波卡 Substrate 框架与生态项目

那么波卡上面目前有哪些项目呢?

  • DeFi 方面:Acala、Stafi、Centrifuge

  • DID 方面:Kilt

  • Storage 方面:Crust

  • Privacy 方面:Phala、Advanca

  • Smart Contract 方面:Moonbeam、Plasm

尽管最近几个月 DeFi 很火,但无论是个人还是基金会,大家都想推动波卡往 Web 3.0 方向发展。Web 3.0 概念很大,每个人的定义都不一样;但它面对用户、点对点的特质不会变。目前上线的很多公链都是为 DeFi 而生;而波卡更注重的是 Web 3.0,因此也会支持非 DeFi 项目。Acala /Stafi 相比于其他 DeFi 项目在算法上略有创新,最直观的不同是(相较于以太坊)为抵押的资产增加流动性。在你抵押资产的同时,系统还可以帮助合成资产。Centrifuge 是资产上链、通证化,然后再进行抵押 / 借贷的项目。尽管 Centrifuge 会碰到监管的风险,但如果可以做得好的话,价值是非常大的。

DID(去中心化身份)目前尚未有清晰的应用场景,因此波卡生态里这类项目较少。波卡本身有链下工作机的机制,链本身就可以拿到链下的数据,因此系统对预言机的需求会相对较少。不过,在 Web3 的世界里,DID 还是很重要的:在跨链的时候做 KYC (对帐户持有人的条件审查和备案)以及链上做身份进行验证,DID 都是需要的。

Substrate 本身可以通过接口将数据存到 IPFS 上面的,且接口都是互相打通的。目前社区项目 Crust 就在做类似于 Filecoin 的事情。但这类存储类项目面临着能否有长期的激励机制和模型以及之后如何盈利等问题。早在 2000 年开始,点对点文件传输网络就开始流行起来,DHT 和 BitTorrent 都是那时候的产物。可是由于盈利问题以及版权问题,这些应用相继破灭。现在对于存储类项目的还有一大挑战是,每个国家对于数据控制都非常严格,比如说欧洲有 GDPR (通用数据保护条例)。因此,存储类项目目前还面临着如何克服监管的问题。

大家对于区块链的直觉是它的应用场景就是金融系统,但是区块链做金融系统实在太慢了,而且数据都是公开的。如果区块链要演进成为 Web 3.0,势必要承载现在以及下一代互联网的功能。如果要具备现在以及下一代互联网功能的话(比如要做成 Facebook 或者是滴滴),这个系统是需要存储和计算以及隐私保护的。波卡生态里的隐私项目较少,也可能是跟区块链整个行业情况有关。如果大家参加过 IDO (Initial DEX Offering),去 Uniswap 竞拍一些通证的话,你会发现这就是黑暗森林。当你点下按钮的那一刻,很多好的机会就被机器人抢先了,当你买到通证的时候价格已经很高了。同时你所有的交易信息都是公开的,而且你不知道智能合约是在哪个节点运行的,这些所有的细节相加就让人细思极恐了。目前,波卡上有一些项目正在用新的密码学技术保护用户隐私,比如说 Advanca

我们会开发很多 EVM 组件来帮助波卡上的智能合约链,比如说 Moonbeam。如果你需要部署智能合约,可以在 Moonbeam 上部署;不过,EVM 不构成技术护城河。如果也有人想搭建平行链的话,可以选择相应的 EVM 组件,并不会存在技术壁垒的问题。现在有一种趋势是,当平行链互相竞争时,每一个平行链会变成「all in one」的链(什么都想做)。因为行业发展处在早期,没人会想清楚应用场景以及盈利模式,所以开发者自然做得大而全。开发者会在整个框架搭建好以后,再看有什么行之有效的应用会跑出来。

整体而言,未来波卡生态究竟能做成什么样,目前没有人能真正预测出来。如果有好的项目,可以来波卡用 Substrate 试一试。现在的创业公司都比较现实,会考虑这条公链好不好用,考虑平台上有什么资产。这也是为何 DeFi 创业者会蜂拥至以太坊上的原因。不过,创业者还是需要抱着平和的心态,抱着多试试看的想法,说不定到波卡上面就成功了。