Polkadot官网 代币 区块链 波卡链-畅想一种异构的多链架构

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现有的区块链架构都存在诸多问题,不仅仅是从实用性角度所说的扩 展性(extensibilty)和伸缩性(scalability)的问题。我们认为,问题源于把共识 架构中两个很重要的部分:一致性(canonicality)和有效性(validity)绑定得太 紧密了。这篇文章介绍了一种异构的多链架构,能从本质上把两者拆开。 为了分离这两者,且能保持最小化的绝对安全性(security)和传输性(tran sport)等基本功能,我们将介绍一种原生的支持内核可扩展(core extensibilty) 的可行性方法。对于可伸缩性(scalability)的问题,我们通过对这两个问题分 而治之的思路解决,通过非信任节点的激励机制,弱化他们的内生绑定关系。 本架构的异构本质,支持众多高度差异化的共识系统在非信任(trustless)、 完全去中心化的联邦内交互操作,允许去信任(trust-free)地相互访问各区块链。 我们提出一种方式,支持向后兼容一个或多个现有的网络,比如以太坊等。 我们相信这个系统能够提供一种有用的底层组件,能够实用性地支持全球商业级 别的可伸缩性(scalability)和隐私性(privacy)。

Polkadot 是一个可伸缩的异构多链系统。这意味着不像以往那些专注于不同 程度潜在应用功能的单个区块链实现,Polkadot 本身被设计成不提供任何内在的 功能应用。

Polkadot 提供了中继链(relay-chain),在其上可以存在大量的可验 证的、全局依赖的动态数据结构。我们称这些平行的结构化的区块链为平行链(p arachains),尽管也不要求它们必须是一条链。

换句话说,Polkadot 会被设计成一个独立链的集合(例如包含以太坊、以太 坊经典、域名币、比特币),除了两个非常重要的点:

合并的安全性

去信任的跨链交易性

这两点也是我们称 Polkadot 为可伸缩的原因。从原则上,一个问题在 Polka dot 上被彻底解决了:可以向外扩展,会有非常大数量的平行链。尽管每条平行 链在各方面都通过不同的网络模式进行平行管理,但这个系统却有可伸缩的能 力。

Polkadot 提供了一个尽量简单的架构,把大部分的复杂性都放在了中间件上。 这是个刻意的决定,为了试图减少开发的风险,使必备的软件可以在短时间内开 发出来,还能对安全性和健壮性持有信心。

Polkadot 的参与方

有四个基本的角色在维持 Polkadot 网络:收集人(collator)、钓鱼人(fishe rman)、提名人(nominator)、验证人(validator)。在 Polkadot 的一个可能实 现里,最后一个角色有可能会被拆分成两个:基础验证人和可用保证人(guaran tor),将会在 6.5.3 节讨论。

共识 

在中继链上,Polkadot 通过一个现代的异步(asynchronous)拜占庭容错(B FT)算法达成对有效区块的相互共识。算法受简单的 Tendermint 和 HoneyBadge rBFT 启发。后者在有任意网络缺陷的架构下,只要满大部分验证人是诚实的, 就能提供了一种高效的容错算法。

也许一个权限证明(PoA)模式的网络就足够了,然而 Polkadot 是个可以在 全开放和公开的场景下部署的网络,不需要信任任何特殊的组织和当权者来维护 它,因此我们需要一种管理验证人群体并且激励他们守法的方法。我们选择使用 以 PoS 为基础的共识算法。

图 2:Polkadot 的概括性原理图。它展示了收集人收集并且广播用户的交易, 也广播候选区块给钓鱼人和验证人。展示了用户提交一个交易,先转移到平行链 外部,然后通过中继链再转移到另一条平行链,成为一个可以被那里的账户执行 的交易。

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