波卡聯合創始人 Robert Habermeier 在波卡社區會議 Polkadot Decoded 上談到了波卡平行鏈的種類、功能以及對未來的影響。

原文標題:《波卡平行鏈將打破區塊鏈 Layer 1 局面》
演講:Robert Habermeier
翻譯:PolkaWorld

平行鏈正在打破現有局面

從一個很宏觀的角度來觀察,我們的世界,以及構成該世界的各類系統正在變得越來越複雜。我們很容易迷失在一些細節中,比如監管、監督和各種文書工作。

這就是加密世界,以及我們做波卡的動機。我們的終極目標是讓人們可以更公平、更明確地進行交易。讓人們可以自主選擇加入某些規則,並且互相協作。讓人們可以專注於真正重要和有意義的事情,而不是在複雜的官僚和系統中蹉跎時間。加密世界消除了很多低效率組織和合作。

平行鏈是區塊鏈開發的最後十年的實現,從技術上說是如此,從哲學上說也是如此。

有些東西紙上談兵了很久,但是紙上不是現實,現實是代碼在執行的東西。這就是我們的目標,平行鏈其實就在這整個過程的真正實現。

平行鏈將打破網絡社會的運作方式

大體來講,你可以用平行鏈來做的東西,其實是打破迄今爲止我們與互聯網交互的方式,也就是說改變我們交易、構建、組織和治理的方式。

波卡聯合創始人:平行鏈將打破 Layer 1 和智能合約格局

在過去幾年裏,我們已經看到了交易、支付、金融、存款、所有權等都發生了很大的變化。

但是除此之外,我們將有不同類型的企業家、商業模式、爲團隊提供資金的方式、和其他建設者交互的方式等,還會有新的界面、經濟原語庫、密碼學等。如果沒有對真相和信任的去中心化,這些都不會發生。

我們讓大家可以聚到一起,讓社區可以自行組織,自行治理,在如何升級方面有明確的約束規則。我覺得波卡自身就是一個自治的絕佳例子,一些項目也有自己的治理流程,有治理代幣。從最小的項目到最大的項目都在進行自治。

波卡聯合創始人:平行鏈將打破 Layer 1 和智能合約格局

我覺得 「自組織區塊鏈代幣社區」 這個概念很有意思。因爲它是互聯網原生的概念,來自不同階層、背景、來源和地區的人,圍繞某個共同目標或者原則組織起來。這裏的圖表示了來自全球的不同人羣圍繞着波卡組織起來。

平行鏈、Layer 1 區塊鏈和智能合約

波卡聯合創始人:平行鏈將打破 Layer 1 和智能合約格局

平行鏈正在打破所有現有的區塊鏈技術,即所有現存的 Layer 1 和智能合約。

我們有三個指標:主權性、繼承的安全性、專業性。

主權性是指某個對象如何掌控自己的命運。智能合約大大受制於其所屬的系統。

繼承的安全性是指你是否需要召集自己的驗證人集。作爲一個開發者,當你構建系統時是否需要擔心經濟安全性,讓你的系統變得足夠大從而難以被攻擊。

專業性是指提供適應特定問題領域的解決方案的能力。你對於某一個領域越專業,你的解決方案就越高效,就有越多的人可以使用它來進行交易。

我們嘗試讓平行鏈能同時符合這三個指標,而目前的 Layer 1 和智能合約卻做不到。

波卡架構

波卡聯合創始人:平行鏈將打破 Layer 1 和智能合約格局

如果走近一步觀察波卡的架構,在這張圖上,我們能看到波卡的運作方式是這樣的。在中心有一箇中繼鏈,有很多條平行鏈被中繼鏈保護,每條平行鏈有自己的驗證人和收集人。其中一些平行鏈是連接其他網絡的橋。底部還有平行線程,即擁有不同調度機制的另一類平行鏈。

平行鏈正在打破智能合約局面

波卡聯合創始人:平行鏈將打破 Layer 1 和智能合約格局

對於大多數使用場景來說,智能合約平臺都太過籠統了。你只能用非常粗略的指令,比如加一個數、減一個數等等。如果你想用它來創建任何複雜一些的東西,就會發現它的效率很低,這主要表現爲 gas 費,因爲每一次加減都要收費,不管你做的是什麼計算,都會造成 gas 費的疊加,讓效率變得越來越低。

而使用平行鏈,你可以很專注於你的使用場景,你可以有一個專門用來存儲文件的交易,可以有用來收租金的交易,等等。這比你用 100 萬個不同的小指令要更自給自足。

另外一個平行鏈和智能合約的關鍵區別,是平行鏈是主動出擊的,而不是被動反應的。

智能合約框架的運行方式是,它們對作爲交易提交到鏈上的事件作出響應。但是你不能寫一個智能合約,說 「在一年後叫醒我來執行這項工作」,或者說 「我想在每一出一個區塊時都做某件事」。

而你作爲一個平行鏈的開發者,你就擁有這種控制權,可以去調度在某個時間或塊高執行某個邏輯。

平行鏈在打破 Layer 1 區塊鏈

波卡聯合創始人:平行鏈將打破 Layer 1 和智能合約格局

主要是由於平行鏈提高了溝通的方便程度。Layer 1 的區塊鏈無法很有效地互相橋接,雖然可以橋接,但是最後也會有兩套共識系統和兩套驗證人集。而且,向某一條鏈證明另一條鏈確認了一個區塊、接受了一筆交易,是一件很龐雜的事情,通常會涉及滯後和延遲。

所以說關於平行鏈,很有趣的一點是,這些平行鏈都是由同樣的一套共識流程來保證其安全的,所以消息幾乎可以在瞬間在平行鏈之間傳遞,大概在 1-2 個區塊的時間內,這在區塊鏈世界中算是非常非常快的了。

另一點是,當你構建一條平行鏈的時候,由於這條平行鏈是波卡共識系統的一部分,你不用召集自己的驗證人集或者礦工集,來保證你的安全性。你不用收集數十億美元來負責安全性,從而確保你的鏈不會被收購或遭遇 51% 攻擊。這一點對於那些有創新的想法,卻不一定有能力去做到經濟安全的團隊來說是一個不錯的優勢。

平行鏈是一種技術

平行鏈作爲一種技術,究竟是什麼?如何運作?

從根本上說,平行鏈是波卡的執行核心。幾乎任何類型的交易,除了一些對於波卡的 root 非常重要的東西,比如餘額、Staking、治理等之外,都運行在平行鏈上。

所有的智能合約、文件存儲、預言機邏輯等,都發生在平行鏈上。平行鏈就是波卡這個去中心化系統中一切工作進行的地方。

平行鏈是什麼?

中繼鏈維護着一組平行鏈,中繼鏈的驗證人爲所有的平行鏈提供共識,讓他們可以以一致的步伐前進。我們把所有中繼鏈的驗證人隨機分配,檢查不同的平行鏈。

波卡聯合創始人:平行鏈將打破 Layer 1 和智能合約格局

一些平行鏈正在實現和其他 Layer 1 區塊鏈之間的橋。這種網絡之間的橋的抽象,比如波卡-比特幣橋、波卡-以太坊、波卡-Monero 或者其他橋,會被封裝在平行鏈原語中。所以說你可以直接註冊一條平行鏈,而這條鏈剛好是橋,你不用在波卡的根級別,辛辛苦苦地編寫一條平行鏈出來。

所以這裏我們所說的把驗證人拆分給所有平行鏈用,其實很像我們以前聽到的分片(Sharding)的概念。主要的區別在於波卡是一組異構鏈,而不是同構鏈,所以每條鏈可以做不同的事情,有不同的狀態轉換函數。

平行線程

平行線程是平行鏈的一種稍微有點不同的版本。

波卡聯合創始人:平行鏈將打破 Layer 1 和智能合約格局

當你獲取平行鏈插槽的時候,都是一次性競拍好幾個月或者幾年,你會與全球的平行鏈社區競爭插槽。如果你的鏈做的工作對時間特別敏感,那麼這麼做是值得的。但對於很多長尾項目來說,這麼做太昂貴了。

很多的使用場景其實都只需要每隔一段時間定期出塊,比如每小時一次,或每天幾次。

平行鏈是一種 「即用即付」 的平行鏈。我們有一些固定數量的插槽專門預留給平行線程。比如有五個插槽用於平行線程,可能有 500 或 5000 條鏈來競爭在這些插槽上創建區塊。

平行鏈是工具

平行鏈的種類

平行鏈可以有很多種類。比如有幣的平行鏈、無幣的平行鏈(比如公共物品平行鏈)、專業於某一領域的平行鏈(比如預言機、身份、文件存儲、零知識證明等)、服務於某一社區的樞紐鏈(如 DeFi 樞紐、治理樞紐等)。

波卡聯合創始人:平行鏈將打破 Layer 1 和智能合約格局

舉個例子,智能合約平行鏈。你可以有一條平行鏈,來讓人們執行智能合約,可以是 ink! 合約或者傳統的 EVM Solidity 合約。我習慣把智能合約平行鏈歸類到通用的專業鏈。它可以讓人運行智能合約,提供了很大的靈活性,但是也有智能合約缺點。

但是好在你是可以選擇的。你可以自己寫一條平行鏈,也可以使用智能合約。

平行鏈將分擔部分中繼鏈的功能

波卡聯合創始人:平行鏈將打破 Layer 1 和智能合約格局

目前的中繼鏈承擔了很多功能,之後中繼鏈的其中的一些功能如 Staking、治理、轉賬等可以下放到平行鏈,而中繼鏈只用負責平行鏈的共識。這將解放中繼鏈的計算資源,讓中繼鏈成爲第一條無交易的區塊鏈,只需專注於平行鏈共識,從而儘可能地擴大平行鏈規模。

轉接橋

波卡聯合創始人:平行鏈將打破 Layer 1 和智能合約格局

短期內比特幣和以太坊不會消失,我們希望波卡上的應用可以使用比特幣資產和以太坊上的項目。目前橋相關的研究、開發都在進行中,最終將部署到波卡上,通過平行鏈機制來將波卡同比特幣、以太坊連接起來。

平行鏈是組織

平行鏈代表了金融資產和社交資產的集合。

平行鏈是行爲人

波卡聯合創始人:平行鏈將打破 Layer 1 和智能合約格局

每條平行鏈可以代表其利益相關者作爲一個行爲人進行很多活動,如通過提案和投票來參與中繼鏈的治理,成爲波卡網絡理事會成員,管理賞金任務,分配國庫資金等。

平行鏈是數字國家

波卡聯合創始人:平行鏈將打破 Layer 1 和智能合約格局

平行鏈就像一個個數字的國家,每個國家有自己的比較優勢。波卡的 XCMP 讓平行鏈之間可以進行交互,就像國家之間可以進行國際貿易一樣。

平行鏈是軟件

爲多個客戶端和開發者搭建舞臺

波卡聯合創始人:平行鏈將打破 Layer 1 和智能合約格局

2020 年初我們做了《波卡平行鏈宿主實現者指南》,它是研究和開發之間的橋樑,是一種規範,讓研究人員知道開發者在做的事,讓開發者知道研究的更底層的細節。

代碼數據

波卡聯合創始人:平行鏈將打破 Layer 1 和智能合約格局

代碼方面,在過去的一年半中,僅僅跟平行鏈相關的代碼,我們就寫了 6 萬 5 千行。包括了平行鏈 Runtime 模塊、平行鏈網絡代碼、平行鏈執行代碼。還有 800 多個 PR、150 多個功能和增強。

設計和標準方面,寫了 4 萬 7 千多字的標準、23 個負責不同模塊的子系統、16 個 Runtime 模塊。

網絡和測試方面,我們在 Rococo 上有 900 個驗證人,運行了 15 條區塊鏈,將出塊時間做到了 12 秒。事實上鍊上的代碼已經能做到 6 秒的出塊時間,但是鏈下的代碼還需要優化一些。

從去年 12 月的 Polkadot Decoded 之後發生了什麼?

  • 上線了 Rococo 測試網(900 個驗證人、15 條平行鏈、使用 XCMP-lite 進行了跨鏈資產轉賬)

  • 完成了分片安全協議和代碼庫審計

  • 上線了 Westend perma-testnet

  • 給 Kusama 添加了 16 個 Runtime 模塊

  • 給 Kusama 添加了平行鏈、衆貸和拍賣的代碼

  • 發佈了 V0.9.2

  • 給 Kusama 添加了首條平行鏈 Shell (即將升級成 Statemine)

接下來會發生什麼?

  • 進行 5 條 Kusama 平行鏈拍賣(尚未公佈具體時間,等平行鏈在 Kusama 上穩定運行後就將進行)

  • 上線公共物品平行鏈和社區平行鏈

  • 完成審計

  • 把平行鏈、衆貸、拍賣模塊代碼添加到波卡上(理論上說,如果平行鏈在 Kusama 上運行得不錯,那麼在波卡上也會不錯)

  • 開始在波卡上推出平行鏈

  • 進行優化和擴展,目標是 50 條平行鏈和 1000 個驗證人

  • 更多功能的開發,如平行線程、鏈下 XCMP、鏈下代碼存儲(將會提高性能)等