解析波卡平行鏈與以太坊2.0架構(gòu)設(shè)計有什么區(qū)別?
ETH 2.0 和波卡平行鏈是未來的兩個重要技術(shù)，他們雖分屬于兩個不同的重量級項目，但在設(shè)計上卻有驚人的相似。
波卡平行鏈
在波卡（Polkadot）的設(shè)計里，有兩個重要的概念，一個是波卡平行鏈（Parachain），另一個是波卡平行線程（Parathreads）。理解這兩個概念是理解整個波卡生態(tài)的重要環(huán)節(jié)。
波卡平行鏈，故名思議，是與波卡主鏈平行的其他鏈。要成為平行鏈，需要占用波卡系統(tǒng)的一個插槽（slot）。波卡系統(tǒng)的插槽數(shù)量是有限的（版本 1 可能支持 100 個插槽）。波卡設(shè)計出了一套插槽拍賣的系統(tǒng)，通過出價（DOT）拍賣獲得一個插槽有限的使用權(quán)（2 年每次）。
因此每次插槽的占有都是有限時間內(nèi)，到期后要重新進行插槽競拍。用于競拍的 DOT 將在插槽使用到期后歸還，因此使用插槽，只是占用金額，而不花費資金。
為什么要成為波卡平行鏈？
成為波卡平行鏈主要獲得兩個好處：鏈本身更加安全，以及擁有和其他平行鏈的互操作性。
為了更好理解鏈更加安全這個概念，我們可以把波卡系統(tǒng)想象成可以容納多條平行鏈的容器。每個平行鏈會有自己的共識機制，以及產(chǎn)生區(qū)塊的方式。容器定時將所有平行鏈產(chǎn)生的區(qū)塊收集起來，形成容器層面的區(qū)塊。該容器在波卡中被稱為：中繼鏈（Relay Chain）。被中繼鏈打包對于平行鏈而言，稱為區(qū)塊的 finalize。
波卡中繼鏈對平行連區(qū)塊的最終確認（finalize）讓平行鏈更加安全。這樣每個平行鏈可以得益于波卡系統(tǒng)的強大共識，而不用擔心本鏈可能存在各種共識層面的攻擊或問題。
波卡平行鏈和其他平行鏈的互操作性是另一個優(yōu)點。波卡在系統(tǒng)層面設(shè)計了一套消息傳遞系統(tǒng)（Cross-chain Message Passing），可以讓各平行鏈之間相互傳遞消息、執(zhí)行指令、轉(zhuǎn)移 token 等等。各平行鏈根據(jù) XCMP 定義自己可以接收處理的消息類型，便可以讓自己擁有和其他平行鏈的互操作性。
如果把平行鏈比喻成操作系統(tǒng)里的進程，那么 XCMP 可以理解為進程間通信機制 IPC (InterProcess Communication) 。
平行鏈資源是有限的
因為平行鏈資源有限，大部分鏈可能無法競拍到平行鏈插槽。這時，波卡官方給出的方案是，使用測試網(wǎng)絡(luò) KUSAMA，或者平行線 程（Parathreads）。
平行線程和平行鏈之間的區(qū)別僅在于一點：平行鏈永久占用中繼鏈資源，而平行線程只在需要時占用。平行線程需要中繼鏈對其區(qū)塊進行確認（finalize）時，便提出請求，并給予一定的費用。因為同時會有多個平行線程提出確認需求，中繼鏈會按照給予的費用高低進行優(yōu)先選擇。如下圖所示：
比起平行鏈而言，使用平行線程，無需參與插槽競拍，因此無需大額的啟動資金。對于一些不需要頻繁確認的應(yīng)用（例如平均幾分鐘、甚至每小時才生成一個區(qū)塊的應(yīng)用），使用平行線程更加適合。
以太坊ETH 2.0
ETH 2.0 的線路圖按照分片技術(shù)（Sharding）在前進。分片技術(shù)最早出現(xiàn)在數(shù)據(jù)庫技術(shù)中。為了讓數(shù)據(jù)庫擁有更大的執(zhí)行查詢或插入的能力，將一個數(shù)據(jù)庫（中的同一張表）拆分成多個數(shù)據(jù)庫，并且部署到多個機器上，讓執(zhí)行能力成倍地提升。
ETH 2.0 將以太坊網(wǎng)絡(luò)拆分成多片（可支持 1024 片），將以太坊的執(zhí)行能力提升相應(yīng)的倍數(shù)。每個分片就是一個子網(wǎng)絡(luò)（相當于波卡平行鏈）。處理 ETH 2.0 共識，以及系統(tǒng)各個子分片之間通信的模塊被成為：Beacon Chain，這相當于波卡網(wǎng)絡(luò)里的中繼鏈（Relay Chain）。ETH 2.0 分片示意圖如下：
可以看出，在大的架構(gòu)方面，ETH 2.0 和波卡有著驚人的相似。但在細節(jié)和理念層面又有很多的不同。
波卡平行鏈對比以太坊ETH2. 0區(qū)別在哪里？
從設(shè)計目的而言，波卡平行鏈主要是為了跨鏈目的，通過平行鏈水平擴張，進而解決性能吞吐問題。而 ETH 2.0 的設(shè)計完全是為了解決性能吞吐問題。
波卡和 ETH 2.0 都有狀態(tài)確認的功能（finalize）。ETH 2.0 每一個時代（epoch） finalize 一次，一個時代定義為 64 個區(qū)塊，所以 6 -12 分鐘 finalize 一次。而波卡網(wǎng)絡(luò)的 finalize 時間則更短，一般 1 分鐘以內(nèi)。
從共識機制而言，ETH 2.0 和波卡也有明顯的區(qū)別。ETH 2.0 采用 PoS 機制。質(zhì)押 32 ETH 可以成為驗證者。每個分片至少需要 256 個驗證者才能進行 finalize 操作。以 64 個分片計算，ETH 2.0 需驗證者 16,384 名。而波卡采用提名者 PoS （Nominated Proof of Stake）機制，所需驗證者數(shù)量遠小于 ETH 2.0，大約每個平行鏈需 10 個驗證者，以整個系統(tǒng) 100 個平行鏈計算，共需 1000 個驗證者。
另外一個不同點在于，波卡是不同系統(tǒng)（平行鏈）間互聯(lián)的框架。而 ETH 2.0 是同一套系統(tǒng)（每個分片）間互聯(lián)的框架。
波卡更關(guān)注其他鏈，而 ETH 2.0 只是更關(guān)注本身，這也反應(yīng)出它們對未來不同的展望。波卡打造的是多鏈并存、互聯(lián)互通的場景。而 ETH 2.0 則打造的強大統(tǒng)一的底層區(qū)塊鏈系統(tǒng)，上層繁榮的 DApp 則通過應(yīng)用接口（ABI）彼此互通的場景。
跨鏈
波卡對于平行鏈之間，天然具有跨鏈優(yōu)勢。而 ETH 2.0 不具有跨鏈能力。但這并不意味這波卡比在跨鏈方面 ETH 2.0 強大很多。
例如對于跨鏈比特幣網(wǎng)絡(luò)而言，波卡需要使用比特幣橋（bitcoin-bridge）才能完成跨鏈。而這點，跟以太坊跨鏈比特幣方案是一致的。因此，對于跨鏈而言，波卡只是對于未來部署在波卡網(wǎng)絡(luò)上的平行鏈之間才具有優(yōu)勢。
結(jié)語
目前波卡生態(tài)的平行鏈項目正如火如荼地進行。它們是否會在未來占有非常重要的地位，將是區(qū)塊鏈最大的看點之一。
從時間而言，波卡主網(wǎng)的上線時間較遲，錯過了以太坊發(fā)展的這幾年黃金時間。然而，ETH 2.0 上線又將是 2 年以后的事情，而波卡平行鏈項目有望在今年年底或明年初上線波卡主網(wǎng)。這也給波卡留下了更多追趕以太坊的時間。所以未來波卡網(wǎng)絡(luò)能否像以太坊那樣大放異彩，非常值得我們關(guān)注！
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