取代以太坊、争锋Cosmos, Polkadot 的真实面貌到底是什么?

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在诸多还未上线主网的区块链中,跨链项目Polkadot 也成为了至今为止热度最高的区块链之一。但常常与 Cosmos、以太坊一起老出 的 Polkadot,在无数的对比中作为配角,不断地被割裂与被重构。

本篇文章将试图描摹Polkadot 的真实全貌,如有遗漏及误解,还请各位指正。

起源

正如比特币有中本聪,以太坊有V 神,Polkadot 都在它的灵魂人物——创始人 Gavin Wood。

在创建Polkadot 就让,Gavin Wood 曾有过从前知名身份:前以太坊的 CTO 及联合创始人,其后是以太坊客户端 Parity 的创始人。

在投身于以太坊的发展程序运行中,Gavin 的成就都在要是我比 V 神小,他撰写了以太坊技术圣经——黄皮书,首次提出了 EVM 概念(Ethereum Virtual Machine,即以太坊虚拟机),以及开发了智能合约高级语言 Solidity,那此技术发明几乎奠定了此后区块链 2.0 的基础。

在概念畅想中,Gavin 也在 2014 年首次提出 0 信任的安全交互操作系统——web 3.0 时代,并称其为 “后斯诺登时代”(第二次重提 web 3.0 则是在 2017 年成立 polkadot 之际);在工具上,出来单干并独立创建了 Parity Technologies 的 Gavin 推出了由 Rust 语言编写的以太坊客户端 Parity,目前该客户端的以太坊用户仍然排名第二。

青涩时期

2016 年,在以太坊向 1.5/2.0 升级的过程中,以太坊经历分叉危机。Parity 创始团队结束了了考虑独立创建四根有分片版本的以太坊区块链。Gavin 将思维过程更进一步,在其构思的新区块链系统中,连接到中继链的分片都在要是我完整版相同,允许不同的节点运行不同的应用逻辑,使每个链都成为人及的平台,所有的分片都应该享有同样的安全保障。

创始团队的光环与这个 设想的先进性调慢得到资本青睐。2017 年 10 月,Polkadot 进行了第一次众筹,一周内吸金 1.3 亿美元(48 万以太坊),投资机构不乏 Bosst VC、Pantera Capital 还有 Polychain Capital 等知名风投机构。

其ICO 土最好的办法也十分具有去中心化的色彩。为了正确处理村里人 在 5 秒钟之内囤够所有代币,Polkadot 采取了荷兰式拍卖的土最好的办法,即随着时间的推移逐渐减少购买上限、一起提升价格。

众筹页面

不过,众筹完不久,就让Parity 一位程序运行员的操作失误,Polkadot 的 Parity 钱包中 93 万个以太坊被冻结,曾引起哗然。2019 年,Polkadot 发起了第二次 ICO,此次 ICO 计划融资 8000 万美元,整体估值达到 12 亿美元。此次ICO,人及购买一枚 DOTS 的单价,相比第一次的众筹价格就让上涨了 177%。

共享验证节点的异构多链协议

作为Gavin 实现 web 3.0 愿景的产物,Polkadot 是有有一种异构多链协议,旨在实现以往区块链努力实现的 3 个目标:互通性、可扩展性、共享安全。

怎么才能 才能 实现的呢?Polkadot 由从前中继链(Relaychain)以及一系列平行链(Parachain)组成,其中,中继链负责共享安全、共识以及平行链之间数据、消息、以及交易的跨链传递;平行链则需用绑定 Polkadot 的代币 Dots 以租赁从前 parachain 槽 ,来链接中继链(Dot持币者可通过质押代币,投票决定否是换成、移除就让修改就让处于的平行链);对于就让无法改变共识机制、代币(如比特币、以太坊从前的老牌公链)就让不不不 改变共识机制以及共享安全的区块链,则能不到通过BrigeChain 链接 Polkadot 生态。

这个 异构多链的架构,希望实现各个链条之间资产与数据的互相流通,以提高吞吐量;在Polkadot中,出块任务能不到分配给不同的子链,从而都都可以实现并行运行事务且都在要是我担心处于冲突。

目前Polkadot的第一版,数十条平行链都都可以通过从前中继链并行连接,据官方估计,四根中继链最高可容纳 80 条平行链,目前已有超过 25 个项目就让公开声明亲戚亲戚大伙打算将亲戚亲戚大伙的区块链连接到Polkadot;在其第二版的构想中,能不到老出 基于一级中继链上的二级中继链,预计能不到老出 千倍至万倍的可扩展性。

第一版 VS 第二版

在安全性上,Polkadot认为在一百条相互关联的区块链中,安全性最弱的链条将决定整个跨链系统的安全性,而不乏有一点缺少激励的链条就让难以吸引到验证者,往往系统安全性都在要是我高。由此在Polkadot的设置中,中继链上的验证节点将被平均地分配给各平行链以守护其安全性,从前一来,平行链都在要是我花心思吸引验证者来保护区块链,而将精力专注于链的任务(即运行)。

传统的独立的安全VS共享安全

2018 年 10 月,Polkadot 上线新的工具——Substrate框架。该框架集成链区块链所需的通用功能,以期使开发者尽就让简单灵活地创建区块链;一起都可以实现一每种的技术自由。

Substrate 分为多层架构:即 Substrate Core(具有Polkadot-Core-integration),Substrate SRML 和 Substrate Node,如下图所示,从上到下,技术自由递减、抽象度递减、依附性递增。

具体来说,就让选则 最里面的Polkadot Core,开发者需用从头结束了了构建人及的区块链,并在 WebAssembly 中为其配备块验证功能。从头结束了了导致 需用实现人及的节点、RPC 同步、网络、加密、数据库、存储、共识以及轻量级客户端和遥测等扩展功能。

而最下方的Substrate Node 则可谓是一站式服务,开发者只需提供JSON 配置文件即可获得完整版的智能合约区块链。你合适能不到想象其简便性:在 2018 年的柏林 Web 3 峰会上,Gavin Wood 在半个小时之内,利用 Substrate 在一台刚从工厂出炉的新电脑中,创建了四根完整版的区块链。

Polkadot 中的平行链都在要是我限定于用此框架创建;该框架要是我仅仅限定于Polkadot 生态。

混合共识:改进版DPOS+PBFT

在Cosmos 中,通过 Cosmos SDK 建造的链不到选则  Tedenmint 共识机制,目前暂不清楚通过 Substrate 搭建的区块链否是在共识机制上有所限制,但还是有必要清楚 Polkadot 的共识机制。

据Polkadot 的最新博客,Polkadot 计划使用 Web3 基金会研究科学家 Alistair Stewart 发明的混合共识机制——GRANDPA。

该共识机制是Aurand 和 Tendermint for PBFT 的混合共识机制。其中,Aurand 是升级版的 DPOS,保留了其轮流出块,且一结束了了就选则 了出块人(验证者)的特质,一点传输效率高,TPS 高;一起改进了节点的数量,允许随机选则 验证人而非固定的 21 位节点出块。此外,GRANDPA 对 Tendermint for PBFT 也做了改进, Tendermint for PBFT 是 Cosmos 的共识,需用 合适 2/3 的验证人达成共识。异步 BFT Tendermint 会对每个块进行 BFT, Grandpa 能不到选则 每轮验证人最后从前块进行BFT,减少 99% 的通信量如隔离见证、链下分派签名、验证finalize,从而共识形成传输效率调慢。

尽管看起来十分复杂化,但GRANDPA 的本质还是 POS 共识机制,相比于大多数 POS 公链中不到委托人与验证者从前角色,Polkadot 在其白皮书中设置了好几个 角色:“验证者 (validator)”、“提名人(nominators)”、“校对者(collators)” 和“渔民(fishermen)”,

验证人与提名人与大多数POS 公链中的节点与委托人作用这个,前者质押代币生成区块且提供委托服务,后者可将代币委托给验证者。

新增的校对人与验证人互相辅助,主要任务是生成有效的Parachain 区块。校对人还需对未封装的块进行零知识证明,并将其提供给从前或多个负责向 Relay Chain 提交 Parachain 区块的验证人。渔夫则是赏金猎人,监督验证人与校对人的作恶行为,并通过举报寻求大笔的奖励。

链上治理:浮动的投票通过门槛

Polkadot 的治理机制也显得更复杂化一点。除了全民公投以外,Polkadot 引入了从前链上「委员会」的概念,这个 委员会很就让从合适 6 人结束了了,就让 在 9 个月内增加到 24 人(每两周合适增加从前人)。所有成员都在固定任期(12 个月),每个成员都通过批准投票选出。

该委员会主要负责两项治理任务:提出合理的公民投票,撤销无可争议的危险或恶意公投。

比较特殊的是,复杂化的Polkadot 采取了 “加权投票” 与“自适应法定人数偏差”。在加权投票中,投票权重等于投票人 token 的数量乘以锁定时间(代币锁仓时间,倍数在 1 到 6 之间。)

“自适应法定人数偏差”通俗地说,即:就让投票率低,这麼 提案通过需用的赞成票会更多;理事会的提案需用更多的反对票都可以被否决;公民提案需用更多的赞成票都可以通过。

说了这麼 多,Polkadot 在其治理页面的结尾也表示,也主网上线就让,最终的治理模型并未选则 。

与Cosmos 与以太坊的“对比”

同为跨链项目,Polkadot 常被与Cosmos 对比。

两者在跨链的技术设计上这麼 这个,两者都提出了建立连接区块链(Cosmos 的 Hub 和 Polkadot 的中继链),在一点链之间传递消息;两者都在从前模块仓库(Cosmos SDK 和 Substrate),供开发人员构建能不到直接插入相应生态系统的区块链;两者都在桥接机制来连接传统的区块链(Cosmos 的 peg zones 和 Polkadot 的 bridge chains)。

不同的是,Cosmos 有多个 hub,且都在要是我共享节点与安全性,hub 仍将让区块链完整版控制人及的治理。相比之下,Polkadot 目前不到四根中继链的设置,也被认为“更为中心化”,且平行链共享节点以及安全。

但支持者却都在要是我从前认为,共享网络安一点在要是我坏事,甚至在大多数具体情况下这是必要的;Wetez 钱包也认为当前一点新公链最问题图片图片要是我节点缺陷,缺陷就代表不去中心化缺陷安全。

在这个 点上,无法判断哪一方更有优势,需用看项目方的选则 。

另外,开发语言都在差异:Polkadot 使用 WebAssembly 和 Rust 语言,而 Cosmos 使用 Golang 语言。WebAssembly 相对先进,对于在具有不同运行时间的区块链之间进行协调更有优势,目前得到了 Google、Apple、Microsoft 和 Mozilla 的支持,但对于普通开发者来说,这是一门更为小众的语言。与 Rust 相比,Golang 是有有一种更易学习的编程语言,在全球都在更多的开发者。

不过,显然Polkadot 团队也意识到了这个 点, Parity Technologies 目前正分别基于 Rust 和 Javascript 编程语言开发从前 Polkadot 的客户端。2019 年 1 月,加拿大科技公司 Chainsafe 获得 web3.0 基金会资助,利用编程语言 Golang 为 Polkadot 开发新的客户端。

Polkadot 的设计,在每种人看来,正打算替代以太坊。

比如,橙皮书从前用借喻写出有有一种愿景的相同:以太坊的愿景不不 用以太坊这个 账本,帮全世界的村庄/ 各种经济体来记账和结帐;Polkadot 人太好描述的是有有一种跨链技术,但它更多描述的是有有一种多链的账本底部形态,Polkadot 要做的是使用中继链这个 账本给别的村庄记账。本质上两者皆为账本。

Polkadot 成员Jack Platts在文章中也将两者作比较,认为Polkadot 相对以太坊成本也更为低廉:人太好租赁插槽需用锁定每种 Dots,成本比写一份智能合约更高,但相比于以太坊高昂的 Gas 费用,Polkadot 生态中发送交易的成本将大大降低。

然而,Polkadot 却在各场合回应挑战以太坊,不过以太坊社区都在要是我买账。

以太坊核心开发者、主要客户端Parity 的发布经理 Afri Schoeden,曾发推表示 Polkadot 就让达到了以太坊第四阶段的「Serenity」不不 达到的效果,一度被社区称为“以太坊的叛徒”。

所谓「Serenity」阶段要是我以太坊向 POS 机制升级计划中的第好几个 阶段。当前,以太坊 Serenity 阶段的分叉升级因种种导致 一拖再拖。

以太坊上的去中心化自治组织管理Aragon 曾回应将考虑基于 Polkadot 协议发布人及的区块链 AragonChain。这个 举动也引起了以太坊社区的强烈反应。

以太坊核心开发者Lane Rettig 在推特上评论称:这是从前较早的警示,以太坊就让不到调慢扩容,处于丧失竞争力的风险;以太坊社区活跃人士、SpankChain CEO Ameen Soleimani 更是提议,要求限制 Aragon 花费资金等资源进行 Polkadot 相关开发。

人太好Aragon 社区成员此前提出”建议购买价值 80 万美元的 DOT 代币,用于不利于 Polkadot 的发展“的提案,遭到 92.29%的投票反对。但在最新的《AGP-42:让 Aragon 专注于以太坊,而都在 Polkadot》方案中,就让有 68% 的反对票。

(我是记者芦荟,交流请加微信1012387983,烦请备注姓名、单位、职务和事由。)

参考资料:

A brief summary of everything Substrate and Polkadot

How Polkadot tackles the biggest problems facing blockchain innovators

Governance/Github

Polkadot FAQ

Polkadot Proof-of-Concept 3: A Better Consensus Algorithm

GRANDPA Block Finality in Polkadot: An Introduction (Part 1)

Substrate, Polkadot and the Case for On-Chain Governance

Everything you Need to Know to Prepare for Polkadot

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