简析波卡平行链与以太坊 2.0 架构设计异同

【简析波卡平行链与以太坊 2.0 架构设计异同】

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来源：谈谈区块链
原文标题：简析波卡平行链与以太坊 2.0 架构设计异同
在整体架构方面，以太坊 2.0 与波卡有着惊人的相似，但在细节和理念层面又有很多不同。
原文标题：《波卡平行链与 ETH 2.0》撰文：谈国鹏， Ownbit 创始人
昨晚，波卡生态链项目 Moonbeam 和 Ownbit 进行了技术交流，期望未来 Ownbit 对波卡生态链进行更好地支持（包括对 Moonbeam 的支持）。 Moonbeam 也将竞争成为第一批波卡平行链。借着交流的机会，我对波卡平行链也有了更深的理解，遂成此文。
ETH 2.0 和波卡平行链是未来的两个重要技术，他们虽分属于两个不同的重量级项目，但在设计上却有惊人的相似。
波卡平行链
在波卡（Polkadot）的设计里，有两个重要的概念，一个是波卡平行链（Parachain），另一个是波卡平行线程（Parathreads）。理解这两个概念是理解整个波卡生态的重要环节。
波卡平行链，故名思议，是与波卡主链平行的其他链。要成为平行链，需要占用波卡系统的一个插槽（slot）。波卡系统的插槽数量是有限的（版本 1 可能支持 100 个插槽）。波卡设计出了一套插槽拍卖的系统，通过出价（DOT）拍卖获得一个插槽有限的使用权（2 年每次）。
因此每次插槽的占有都是有限时间内，到期后要重新进行插槽竞拍。用于竞拍的 DOT 将在插槽使用到期后归还，因此使用插槽，只是占用金额，而不花费资金。
为什么要成为波卡平行链？
成为波卡平行链主要获得两个好处：链本身更加安全，以及拥有和其他平行链的互操作性。
为了更好理解链更加安全这个概念，我们可以把波卡系统想象成可以容纳多条平行链的容器。每个平行链会有自己的共识机制，以及产生区块的方式。容器定时将所有平行链产生的区块收集起来，形成容器层面的区块。该容器在波卡中被称为：中继链（Relay Chain）。被中继链打包对于平行链而言，称为区块的finalize 。
波卡中继链对平行连区块的最终确认（finalize）让平行链更加安全。这样每个平行链可以得益于波卡系统的强大共识，而不用担心本链可能存在各种共识层面的攻击或问题。
波卡平行链和其他平行链的互操作性是另一个优点。波卡在系统层面设计了一套消息传递系统（Cross-chain Message Passing），可以让各平行链之间相互传递消息、执行指令、转移 token 等等。各平行链根据 XCMP 定义自己可以接收处理的消息类型，便可以让自己拥有和其他平行链的互操作性。
如果把平行链比喻成操作系统里的进程，那么 XCMP 可以理解为进程间通信机制 IPC (InterProcess Communication)。
平行链资源是有限的
因为平行链资源有限，大部分链可能无法竞拍到平行链插槽。这时，波卡官方给出的方案是，使用测试网络 KUSAMA ，或者平行线程（Parathreads）。
平行线程和平行链之间的区别仅在于一点：平行链永久占用中继链资源，而平行线程只在需要时占用。平行线程需要中继链对其区块进行确认（finalize）时，便提出请求，并给予一定的费用。因为同时会有多个平行线程提出确认需求，中继链会按照给予的费用高低进行优先选择。如下图所示：

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比起平行链而言，使用平行线程，无需参与插槽竞拍，因此无需大额的启动资金。对于一些不需要频繁确认的应用（例如平均几分钟、甚至每小时才生成一个区块的应用），使用平行线程更加适合。