簡述 Polkadot 和區塊鏈互聯網

在過去的數年中，區塊鏈技術在流行度方面取得了驚人的進步，帶動了大規模特殊區塊鏈的出現：以太坊提供了智能合約，萊特幣交易速度是比特幣的5倍，Zcash 在實現零知識證實，等等。在過去的一篇文章中，我提到過阻礙加密貨幣得到更多受衆的緣由。在這篇文章中，我會以簡單的方式解釋爲什麼將這些區塊鏈所有鏈接在一塊兒能夠解決它們的主要問題。這種互連叫作區塊鏈互聯網，其表明一種容許數據和交易以無需信任的方式從一個區塊鏈流向另外一個區塊鏈的網絡。

鏈接加密倉

現在，每一個區塊鏈擁有本身的特性、社區、共識算法、以及維護網絡安全的參與者（礦工、權益持有者……）。由於各個區塊鏈在本身的生態系統中發展，它們不會互相獲利。事實上，它們是競爭對手。以比特幣（BTC）爲例，從礦工決定換而挖比特幣現金（BCH）開始，比特幣就變得沒那麼安全了。就礦工數量而言，這個轉變對比特幣來講影響並不大，可是這樣的變更卻會損害社區較小的區塊鏈的安全。

若是不依賴於一般中心化的第三方平臺，跨生態系統的交易沒法順利實現。例如，針對基於以太坊代幣的投資沒法直接經過 Zcash（ZEC）和其數據的高度保密性實現。生態系統間的數據轉移又是一大亟待應對的挑戰。好幾家公司如今已經研發屬於本身的私有聯盟鏈，以利用該技術改進內部流程。試想一下商戶 M 利用私有鏈技術來管理商品的物流。再試想一下快遞公司 P 利用私有鏈來追蹤其貨車和包裹。讓 P 方的數據爲 M 所得到是有用的，這樣的話，M 方能夠追蹤其商品，直至交付於其客戶。如今從客戶的角度來看，在一個公有鏈上追蹤從 M 方購買且由 P 方運輸的商品一樣是很是有價值的。現在，該工做流並不完美也不透明，也並不是是無需信任的。只有在區塊鏈（公有鏈和私有鏈）互相鏈接的世界裏，它纔會發揮做用。

一種容許獨立區塊鏈互相交換信息的協議——Polkadot

Polkadot 但願將區塊鏈聯合在一塊兒

Polkadot 是由Web3基金會發起的一項計劃，由 Parity technologies 負責開發，旨在卻不限於使區塊鏈互聯。我將闡釋該協議的目標以及其帶來的解決方案。出於通俗易懂的目的，接下來仍是採用簡單的方式進行講述，你們也能夠經過閱讀白皮書或其簡版詳細瞭解這個協議。

Polkadot 使開發者和企業可以利用其協議創建區塊鏈，即平行鏈（parachain）。只要這些平行鏈創建在Polkadot的基礎之上，它們將共享一樣的權威證實（PoA）共識。因爲該類型共識嵌於 Polkadot 中，平行鏈開發者能夠專一於各自區塊鏈的特異性。全部平行鏈都和一種被稱爲中繼鏈（relay chain）的通用區塊鏈無縫鏈接，後者扮演鏈接全部平行鏈的角色。

因爲以太坊是圖靈完備的，它應該是最容易被搭橋的區塊鏈之一。Polkadot 白皮書解釋瞭如何可以經過所謂的內向合約（break-in contract）和外向合約（break-out contract）來將以太坊主網鏈接到 Polkadot 網絡上。爲了將數據從以太坊傳輸到 Polkadot 平行鏈上，部分驗證人要麼須要運行以太坊主網上的徹底節點並監聽具體合約的日誌，要麼須要具有一種從綁定的第三方徹底節點接收交易證實的機制。在後一種狀況下，驗證人無需運行整個區塊鏈，可是將依賴默克爾證實（Merkle proof）實現對交易的驗證。爲了保證交易的規範性（canonicality），驗證人在廣播中繼鏈上的交易前須要等待最少數量的區塊確認。

爲了將信息從Polkadot發送到以太坊，人們能夠賦予某些驗證人將他們的DOT抵押到轉出交易中的權利。一份知曉受權驗證者名單的內向合約，在收集到規定數量驗證者簽名後便可以建立交易。

就比特幣而言，讓部分Polkadot驗證人來運行多重簽名錢包及在比特幣區塊鏈間轉移交易，彷佛不是沒有可能。然而，一些限制可能下降這類轉移的安全性，例如比特幣錢包承認的簽名數量（通常不超過16個）。不像有專用橋接的以太坊合約，比特幣錢包不容許以編程方式編輯被受權驗證人名單。這樣的限制能夠經過開發專用於達到此目的橋接錢包來規避。

總之，多虧了特定橋接器的存在，大多數現有區塊鏈能夠鏈接至Polkadot網絡。爲普通區塊鏈搭建橋接器可能不如以太坊簡單直接，但也是有可能實現的。與Polkadot的平行鏈交換信息的同時，這些區塊鏈能夠保留它們現有的共識類型以及網絡安全參與者。是否開發橋接器將取決於用例及須要。Parity technologies已經開源了一種可經過權威證實共識將區塊鏈鏈接至其它任意Parity鏈的橋接器。現現在，Oracle網絡已經開始採用該庫的修改版本，閱讀此文章可瞭解更多關於該用例的狀況。

優點

Polkadot的最終目標是將區塊鏈鏈接到一塊兒。該協議具有幾大關鍵優點，對於願意基於其創建區塊鏈的開發者來講尤爲有趣。

該協議最爲明顯的優點就是合併安全性。開發者無需經過建立一個礦工/驗證人社區來保證區塊鏈的安全：現有的驗證人和提名人集合會負責這個方面。

第二大爭論點在於Polkadot容許的可擴展性。我撰寫這篇帖文時，比特幣和以太坊是最受歡迎的區塊鏈，都是基於工做量證實共識。二者的吞吐量都不高且同時遭受網絡擁塞的問題。結果，其用戶面臨更高的交易手續費及更長的交易廣播時間。每一個Polkadot平行鏈應該服務於單個用例，這一點與分片概念類似。這些鏈的平行性（所以命名爲平行鏈）和對權威證實共識的利用不只有助於提高網絡的吞吐量，相比基於工做量證實的普通區塊鏈來講，在能源浪費問題上也表現出巨大優點。

儘管初看上去至關困難，Polkadot協議被設計得儘量簡單和中立。只要可以給出用於交易的有效性證實，任何區塊鏈技術均可以在此協議的基礎上得以創建。因爲獨立於底層的平行鏈，該協議與私有聯盟鏈完美兼容。實際上，某些信息能夠加密，對覈對人或驗證人來講不可讀取的同時卻依然能夠從他們的工做中獲益。然而，企業能夠在須要時對外共享專用信息。回想一下前文的例子，其中包裹的行蹤信息應該只對2個特定方透露。得益於非對稱加密，發貨的電商商戶和收貨的消費者均可以讀取該行蹤信息。對於他們來講，只有這個信息是可讀的，以另外一個密鑰加密的交易依然是不可讀的。

Polkadot不是惟一但願將區塊鏈聯合起來的協議。諸如 Cosmos、Blocknet、Aion 等協議一樣積極致力於創建區塊鏈互聯網。下一篇文章將專門對這些協議進行對比說明。

原文連接: medium.com/@thibauts/p…
做者: Thibaut S
翻譯&校對: 張凌 & Elisa
稿源：以太坊愛好者（https://ethfans.org/ajian1984/articles/845）