在介紹Polkadot之前，不得不先說下它的負責人：大名鼎鼎的Gavin Wood锡移。大部分人會說：我只聽說過中本聰和Vitalik神童呕童。Gavin行事過于低調(diào)和高冷，不是中本聰這樣的比特幣創(chuàng)世紀人物淆珊，也不是Vitalik這樣的以太坊象征性人物拉庵。深入研究過以太坊技術(shù)和歷史的人，都知道Gavin Wood做為以太坊創(chuàng)始人的重要性套蒂。Vitalik發(fā)起了以太坊項目钞支，他個人書寫了最初的白皮書，然后發(fā)起眾籌操刀，組織開發(fā)烁挟，Gavin Wood作為CTO加入以太坊，之后撰寫了寶典級別的黃皮書YellowPaper骨坑，專業(yè)術(shù)語叫形式化證明撼嗓，其實也不是數(shù)學公式證明，而是對以太坊最細節(jié)的邏輯和架構(gòu)進行了描述欢唾，如果你是最大牛級別的程序員且警，不用照抄Go或Python的客戶端，是可以直接對照黃皮書把以太坊重新實現(xiàn)一遍的礁遣。以太坊相對比特幣復雜了一個數(shù)量級斑芜，黃皮書全世界能直接看懂的人估計也不超過一百個。之后他幾乎是一個人寫完了最早C++版本的以太坊客戶端cpp-ethereum祟霍。另外以太坊還有個Python的原型展示客戶端py-ethereum杏头，和真正在用的Go語言的官方客戶端Geth。
之后由于種種原因沸呐，Gavin Wood離開了以太坊醇王，成立了Ethcore，按照cpp-ethereum重新開發(fā)Rust語言版的以太坊客戶端：Parity崭添。Rust語言號稱超高性能寓娩、超高安全、超高開發(fā)難度，代表著最新的編程語言技術(shù)棘伴，但還遠未流行起來寞埠。Gavin Wood敢首先吃螃蟹，用它搞定了以太坊排嫌，性能上是Geth和C++客戶端的近3倍。僅是平常速度快到?jīng)]什么缰犁，去年9月以太坊DevCon2.0開發(fā)大會的前夜淳地，黑客利用Geth的一個內(nèi)存泄露漏洞專門組裝了一個交易，讓Geth客戶端全部崩潰帅容，留下Parity撐下了當天的開幕颇象，好是尷尬。此后的兩個月并徘，以太坊遭遇重重攻擊遣钳，由于部分opcode定價過低，又被黑客發(fā)送大量IO相關(guān)的交易使節(jié)點運行緩慢麦乞，Geth內(nèi)存爆滿蕴茴，只有Parity由于本身架構(gòu)的優(yōu)勢硬頂了下來。那段時間Geth天天升級客戶端姐直，才能勉強維持同步倦淀。Parity幾乎一戰(zhàn)成名，礦池節(jié)點紛紛從官方的Geth換成了Parity声畏。
之后在以太坊關(guān)于狀態(tài)樹清理的第四次硬分叉中撞叽，Geth又由于代碼編寫錯誤引發(fā)意外，與Parity走在了不同的叉路上插龄，幾十分鐘后V神宣布Geth那條叉作廢愿棋，全網(wǎng)一臉懵逼，你讓那些還在用Geth的交易所均牢、礦池糠雨、用戶怎么搞，趕緊停止充值提現(xiàn)徘跪，停止挖礦见秤，只能卸了Geth去裝Parity。后來Parity的用戶界面又甩了Geth上的官方錢包Mist幾條街真椿。
以太坊動蕩的2016下半年終于平靜了鹃答，Ethcore也更名為ParityTech，正式從以太坊獨立突硝，并在去年10月份宣布了Polkadot項目测摔，“史稱”第三代區(qū)塊鏈技術(shù)，主攻跨鏈任意消息通信。現(xiàn)在的區(qū)塊鏈技術(shù)锋八，包括比特幣和以太坊浙于，雖說是全世界上萬個節(jié)點，但本質(zhì)上只有一臺普通PC的運算能力挟纱，否則一般用戶的電腦就不能作為一個全節(jié)點同步全網(wǎng)數(shù)據(jù)羞酗，然后可以不信任任何人地在本機上做運算做決策。如果沒有全節(jié)點紊服，用戶就要到某一個全節(jié)點那里去讀取數(shù)據(jù)檀轨，那萬一他給你的數(shù)據(jù)是假的呢，誘導你做出錯誤決定欺嗤。普通電腦cpu参萄、帶寬、內(nèi)存煎饼、硬盤都有限讹挎，所以現(xiàn)在的比特幣10分鐘只有1M數(shù)據(jù)量，以太坊15秒470萬Gas吆玖，一般復雜度的交易只能估計支持40筆筒溃，一個爆款ICO能堵上一天。如果區(qū)塊鏈將來需要承載更多的事務沾乘，需要解決擴容的根本問題铡羡，大家也都意識到了這點。
另一方面目前的鏈沒有互通的功能意鲸，以太幣和比特幣的兌換只能通過中心化的交易所進行烦周。你充值BTC給交易所，等半小時怎顾，掛單買成ETH读慎，再提現(xiàn)到自己的以太坊地址。這個中心化的轉(zhuǎn)接場所是完全違背區(qū)塊鏈去信任的自由精神的槐雾，你充值到交易所的幣夭委，其實已經(jīng)完全不是你的了，交易所可以直接跑路募强，黑客還可以偷走株灸，然后大家也經(jīng)常被各種交易所的不作為問題搞得神煩。這種跨鏈代幣兌換的問題還是比較基本的擎值，另一個跨鏈項目Cosmos主攻這個方向慌烧。
Polkadot的志向更加遠大，比如以太坊目前無法直接讀取現(xiàn)實世界的數(shù)據(jù)鸠儿，需要一個用Oracle的概念由某個人輸進去屹蚊，單條以太坊也承受不了過多的邏輯厕氨。以太坊的未來方向是分片，好多條相同技術(shù)的以太坊可以相互任意通信汹粤，執(zhí)行合約等命斧。分片是同構(gòu)跨鏈，這是個很好的方向嘱兼，問題是以太坊是否能壟斷區(qū)塊鏈世界国葬。它的技術(shù)滿足不了一些關(guān)于隱私、性能芹壕、商業(yè)運行等方面的需求汇四，必然會有各種區(qū)塊鏈技術(shù)出現(xiàn)，包括公有鏈的Zcash哪雕、Ripple船殉、IOTA鲫趁、IPFS等斯嚎，還包括各種聯(lián)盟鏈產(chǎn)品等，當今目前又有各種山寨鏈出現(xiàn)挨厚，不論靠譜程度高低堡僻，他們必然共存于世。
其實單條區(qū)塊鏈不管多少個節(jié)點疫剃，都類似于一家網(wǎng)站的服務器钉疫，為用戶提供了一種特殊的服務，例如比特幣就是阿里巴巴巢价，以太坊就是騰訊牲阁，Zcash就是百度，而跨鏈就是他們之間的那個互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的壤躲，只有都連起來城菊，才能為用戶提供全部的服務。而這種連接不能是目前交易之類的中心化權(quán)力機構(gòu)進行轉(zhuǎn)發(fā)碉克，必須也是一條去中心化民主共治的鏈凌唬。所以說Polkadot類似中國電信這樣的基礎設施服務商，提供網(wǎng)站之間的通信帶寬服務漏麦。中國電信不提供什么網(wǎng)店和社交服務客税，Polkadot也一樣，沒有任何的應用撕贞，只是單純地消息路由更耻。我們雖然不大感受的得到中國電信的存在，但誰不是每個月要交有線無線的月租費捏膨。為什么只是說中國電信呢酥夭，因為也可能有中國網(wǎng)通，有線通，華數(shù)之類的服務商熬北，跨鏈這個領域Polkadot也不會全部壟斷疙描，但它的網(wǎng)絡效應會比單條鏈要高更多。
Polkadot指出目前區(qū)塊鏈系統(tǒng)無法伸縮的原因是：把共識系統(tǒng)中的一致性和有效性綁定的太死了讶隐，Polkadot是個異構(gòu)的多鏈框架起胰，可以從根本上解決這個問題。有效性的概念是比如我有10個比特幣巫延，我轉(zhuǎn)給A是有效的效五，我轉(zhuǎn)給B也可以是有效的。但一致性的概念就是我只能轉(zhuǎn)給其中某一個人炉峰，即使我發(fā)出了兩筆有效的交易畏妖，最終網(wǎng)絡會共識出一條最長鏈來達成一致，另一個交易會被丟棄疼阔。更加概括性地講就是有效性負責運算戒劫，一致性負責投票，一個是強CPU依賴的婆廊，一個是強出塊權(quán)依賴的迅细。運算只要有CPU就行，POW投票需要買礦機淘邻，POS投票需要買權(quán)益茵典。那么Polkadot如何分離這兩者呢，它是一條中繼鏈連接多條平行鏈的系統(tǒng)宾舅，中繼鏈負責一致性统阿，平行鏈負責有效性。這個平行鏈不一定是條鏈筹我，也可以是其他類型的系統(tǒng)扶平，由收集人管理。中繼鏈是Polkadot的主權(quán)益代幣鏈崎溃。某條中繼鏈還可以是另一條中繼鏈的平行鏈蜻直，這樣就可以形成多級嵌套關(guān)系，達到真正的可伸縮性袁串。比如1條中繼鏈管10條平行鏈概而，那么10套這樣的中繼鏈再配一條上層中繼鏈，就可以連接100條平行鏈囱修。
中繼鏈采用POS共識算法赎瑰，將主要借鑒Honeybarger，還有Tendermint破镰。假設中繼鏈有144個驗證人餐曼，會每隔一個塊或更長一點時間压储，隨機將驗證人分組，然后分配給各個平行鏈源譬。每組驗證人負責這條平行鏈的數(shù)據(jù)驗證集惋，然后再整體完成中繼鏈區(qū)塊的共識。大體結(jié)構(gòu)使中繼鏈區(qū)塊中包含所有平行鏈區(qū)塊的塊頭和類似SPV的樹形證明數(shù)據(jù)踩娘，包含跨鏈交易執(zhí)行所需的必要數(shù)據(jù)刮刑。然后每條鏈都有一個入口隊列和出口隊列，想外發(fā)的交易填進出口隊列养渴，等待被中繼鏈路由雷绢；接收到的其他鏈的消息會被填入自己的入口隊列，然后自己去執(zhí)行理卑。
平行鏈由很多固定身份的收集人管理翘紊，以收集交易手續(xù)費為激勵，為中繼鏈提供自己的塊頭和跨鏈交易相關(guān)的證明數(shù)據(jù)藐唠，這部分數(shù)據(jù)在Polkadot里稱為平行鏈的候選塊帆疟，將來由中繼鏈的驗證人隨機選定。由于平行鏈也不一定真有一條鏈中捆，所以這里的塊也是泛指鸯匹。中繼鏈會分成兩類坊饶，第一類是類似以太坊和比特幣這樣有自身共識系統(tǒng)的區(qū)塊鏈泄伪，他們有自身的POW礦工來維持鏈的運轉(zhuǎn)，他們不能直接作為平行鏈參與到Polkadot網(wǎng)絡中來匿级，而是需要新成立一些收集人組建轉(zhuǎn)接橋系統(tǒng)，將以太坊區(qū)塊的數(shù)據(jù)整理為中繼鏈所需的格式痘绎，這個轉(zhuǎn)接橋系統(tǒng)才是Polkadot的平行鏈津函。第二類是還沒有出現(xiàn)的過的區(qū)塊鏈系統(tǒng)，他們將來的出塊人就是收集人孤页，他們鏈區(qū)塊的決定權(quán)是由中繼鏈的驗證人決定的尔苦，這類系統(tǒng)可能才真正是Polkadot所設想的未來鏈。
今年一個很奇怪的事情是行施，ParityTech用Rust重寫了比特幣的客戶端允坚，我一開始不理解比特幣客戶端已經(jīng)是歷史悠久了，為什么要重寫一個蛾号，那些礦池也不會為了快一點去換吧稠项，你們怎么不趕緊去做Polkadot的中繼鏈開發(fā)呢。后來想了想知道鲜结，這個客戶端就是Polkadot的前奏展运，開發(fā)出來也根本不是為比特幣現(xiàn)有的礦池做的活逆，而是為了比特幣的收集人系統(tǒng)做的，并不參與比特幣的出塊權(quán)爭奪拗胜，而是為了能更方便地整合將來的上層比特幣收集人系統(tǒng)蔗候。他們需要維護一個比特幣的全同步只讀節(jié)點，還要參與數(shù)據(jù)上報埂软，還要在中繼鏈上有權(quán)益記賬琴庵，還要維持中繼鏈的全節(jié)點，所以Gavin Wood干脆就用Rust重新寫一個比特幣仰美，而不是比如用c++的比特幣再套上收集人的邏輯迷殿。
以太坊的Parity客戶端最近也不更新了，也在緊鑼密鼓地為Polkadot進行改造咖杂，需要先為這兩大系統(tǒng)做出觸手庆寺，才能對接中繼鏈。所以中繼鏈是一步步根據(jù)現(xiàn)有區(qū)塊鏈的規(guī)則去設計的诉字，而不是無中生有的懦尝，每新出現(xiàn)一種區(qū)塊鏈技術(shù)，中繼鏈的驗證規(guī)則和路由規(guī)則都會重新設計壤圃，需要硬分叉級別的改造陵霉。不過論文中還提到，以后可能會做出一條純凈的中繼鏈伍绳，本身不包含任何平行鏈的協(xié)議踊挠，而是用WebAssembly等將區(qū)塊鏈的協(xié)議做成運行時部署的，再加上中繼鏈的參眾兩院治理機制冲杀，管理中繼鏈的升級效床。不過這種過于高級，Gavin Wood說還是以后再弄吧权谁。
一旦中繼鏈這種系統(tǒng)成熟了剩檀，平行鏈其實不用再自己管理共識了，上面所說的第二種平行鏈就會誕生了旺芽。由中繼鏈直接管理共識沪猴，平行鏈收集人只是處理交易，也就不再有轉(zhuǎn)接橋系統(tǒng)了采章。其實這兩種也沒有本質(zhì)區(qū)別运嗜，只是這一致性和有效性的分界線到底在哪里，Polkadot只是提供了一種選擇性共缕。
所以Polkadot論文中專門總結(jié)了它只做兩件事情：合并安全性（Pooled Security）洗出、 去信任的跨鏈交易性（Trust-free Interchain Transactability）。合并安全性的意思就是大家不用都去各自建立一套昂貴的POW挖礦體系图谷，或者新建一個代幣沒什么價值的POS機制翩活，而是將共識一定程度上讓渡給中繼鏈阱洪，你就能獲得全網(wǎng)安全性的累積。去信任的跨鏈交易性的意思是所有鏈的塊頭都被整合在一起菠镇，平行鏈中要參與跨鏈的用戶和收集人都在中繼鏈開戶冗荸，中繼鏈管理著跨鏈交易手續(xù)費和跨鏈數(shù)據(jù)的懲罰。
ParityTech是低調(diào)做事的人利耍，不像目前行業(yè)里一紙白皮書就出來圈錢了蚌本，Polkadot的共識研究部分去年被英國政府資助，如果他們需要資金肯定也會有很多VC一擁而上隘梨，但我猜為了網(wǎng)絡初始的去中心化特性程癌，他們會有一次眾籌，而且會同時支持BTC轴猎、ETH嵌莉、ZEC三種貨幣，具體什么時候捻脖，他們也不著急锐峭，我也不知道，預計在等待法律流程結(jié)束可婶，一兩個月內(nèi)沿癞？！
Polkadot論文里寫的預計上線時間是兩年矛渴，現(xiàn)在才剛過去10個多月椎扬。技術(shù)過于高深，看不懂沒關(guān)系曙旭，跟對人就好盗舰。Polkadot和Cosmos也與今年初低調(diào)成立了Interchain Foundtion晶府，鏈互聯(lián)社區(qū)（chainx.org）首先看到了這個方向桂躏，準備早期潛伏，致力于這個領域的宣傳和推廣工作川陆。
不過 Polkadot 10月4日更新的官方動態(tài)表示剂习，由于政策原因，美國和中國投資者無法參與該項目较沪。
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