对于Polkadot，我们是在期待他的什么？

在过去的几年里，区块链技术见证了一个巨大的普及，导致了一个特定区块链的广阔前景的出现:以太坊提供智能合约，莱特币比比特币快4倍，Zcash实现零知识证明等等。在本文中，我将简单地解释为什么将所有这些区块链连接在一起可以解决它们的主要问题。这种互连称为区块链互联网，代表了一个数据和交易可以以去信任的方式从一个区块链流向另一个区块链。

加密孤岛

1.连接加密孤岛

今天，每个区块链都有自己的特性、自己的社区、自己的一致算法、自己的参与者(矿工、利益相关者……)。因为区块链是在自己的生态系统中进化的，它们不会从彼此那里获利，事实上，他们是竞争对手。例如，比特币从矿商决定开采比特币现金的那一刻起，就变得不那么安全了。虽然考虑到比特币拥有的矿工数量，这种转变对比特币来说并不重要，但这种举动仍然可能损害较小社区的区块链安全性。

如果不依赖第三方(通常是集中式的)平台，跨生态系统的交易是不可能无缝实现的。例如，为基于以太坊的代币投资ICO不能直接使用Zcash (ZEC)来实现，因为它利用了其高度的数据私密性。生态系统之间的数据传输是另一个有待解决的挑战。一些公司现在已经开发了他们自己的私有联盟区块链，使用该技术来增强内部流程。想像一下使用私有区块链技术来管理其商品物流的电子商务商人M，现在考虑使用私有区块链跟踪其卡车和包裹的包裹递送公司P。将P中的数据提供给M，这样一来，M就可以跟踪其货物，直到交付给客户为止。现在从客户的角度来看，跟随从M购买并由P在公共区块链上运输的货物也是非常有价值的。今天，这个工作流既不是无缝的、透明的，也不是去信任的。它只会在一个区块链(私有和公共)相互连接的世界中起

2.Polkadot希望统一它们

由Parity 技术开发的Web3基金会项目Polkadot旨在将区块链连接在一起，但不仅限于此。我将解释它的目标和它带来的解决方案。以下内容尽量保持简单易懂；你也可以阅读白皮书或lightpaper了解详细的协议。

Polkadot允许开发者和企业使用它的协议构建区块链——称为平行链。所有这些平行链，只要他们建立在Polkadot的基础上，它们将共享相同的PoA(权威证明)共识。由于共识类型嵌入在Polkadot中，因此平行链开发人员可以专注于其区块链的特殊性。所有平行链都无缝连接到称为中继链的通用区块链，后者充当所有平行链之间的链接。

安全是由网络上的几个参与者保证的:每个平行链都有一个专门负责一个平行链的完整节点，它们被称为排序器。这些整理器收集来自用户的交易，验证它们并将它们传递给负责中继链的参与者。这些参与者是验证者，它们运行相当于中继链上的轻节点。他们负责验证和广播校对器发送的块。为了做到这一点，他们必须把他们的DOT(中继链代币)放到他们收到的每个块上。为了确保验证器的操作正确，并且不会传播无效的交易，可以对能够证明验证器错误行为的参与者(称为渔民)给予高额奖励。最重要的是，验证器需要提名者的批准，提名者在验证器上抵押DOT。验证器不仅可以抵押，还可以投票赞成或反对某个平行链，因此对它们进行良好的控制是至关重要的。

简而言之，从一个平行链到另一个平行链的交易工作流是这样的:

a.用户在平行链A上创建一个交易，将信息发送给平行链 B。

b.交易被发送到平行链 A的一个校对器。

c.排序器确保交易是有效的，并将其包含到一个块中。

d.检验器提供这个块，用状态转移证明沿着验证的平行链 A.

e.验证器验证接收的块只包含有效的交易，并在其上放置点。

f.当足够多的提名者已经在确认器上标记了他们的DOT，广播它的块到中继链将被授权。

g.交易被执行，来自A的数据被发送到B。

由于这一切都需要保持较少的信任，如果校对者传递了错误的信息，可以建立证据，校对者随后可以被惩罚或删除。验证器也受到渔民的监视，为了保留它们的代币，提名者最好让它们接受良好的验证器。

现在，人们可能对使用Polkadot协议重新构建任何现有区块链的想法持怀疑态度。很明显，目前的参与者和区块链可能不会在不久的将来使用Polkadot重建他们的生态系统。这将是一个先有鸡还是先有蛋的问题，但是新的区块链参与者肯定会对这项技术感兴趣，因为使用Polkatdot协议可以节省时间和金钱。Zcash、Melonport和其他几家公司已经表示有兴趣使用Polkadot构建或重建他们的区块链。现在，即使像比特币这样的区块链不会一天一天地说服他们的矿工网络成为校对者或验证者，在现有的区块链和Polkadot的平行链之间建立桥梁仍然是一个可能的选择。

因为以太坊是图灵完备的，它应该是最容易建一座桥的区块链之一。Polkadot 白皮书解释了如何使用所谓的侵入合同和突破合同将以太坊主网连接到Polkadot网络。为了将数据从以太坊传输到Polkadot 平行链，一些验证器需要在以太坊主机上驻留一个完整节点并监听特定的合约日志，或者有一种机制来接收来自有界的第三方完整节点的交易证明。在后一种情况下，验证器不必托管整个区块链，而是依赖于merkle证明来验证交易。为了确保交易的规范化，验证器需要等待最少的块确认，然后才能在中继链上广播交易。

要将信息从Polkadot发送到以太坊，可以给特定的验证者在即将发出的交易上标记他们的DOT的权利。知道授权验证者列表的闯入合同就会创建交易。

就比特币而言，允许一些Polkadot验证器托管一个多签名钱包，并在比特币区块链之间进行交易似乎并非不可能。然而，一些限制——比如比特币钱包允许的签名数量(通常不超过16个)——可能会降低此类转账的安全性。与桥接专用的以太坊合约不同，比特币钱包不允许以编程方式编辑验证者的授权列表。这种限制可以通过开发专门用于这一目的的桥梁钱包来加以克服。

总而言之，由于特定的桥梁，目前大多数区块链都可以连接到Polkadot网络。为常规区块链构建这些桥梁可能不像以太坊那样简单，但也不是不可能。这些区块链可以保留它们的实际一致类型和网络安全参与者，同时能够与Polkadot的平行链交换信息，是否开发桥梁将取决于用例和需求。Parity技术已经开源了一个桥梁，允许使用PoA将区块链连接到任何其他Parity链。

3.好处

Polkadot的最终目标是将区块链连接在一起，该协议有几个关键的优点，对于希望在其上构建区块链的开发人员来说尤其有趣。

最明显的优点是协议的池安全性。开发人员不需要创建一个由矿工/验证器组成的社区来确保区块链的安全性:现有的验证器和提名器池负责维护它。

第二个最大的争论是关于Polkadot所允许的可扩展性。比特币和以太坊是最受欢迎的区块链，在撰写这篇文章时，它们仍然基于POW，它们的吞吐量都很低，而且都受到网络拥塞的困扰。对其用户的后果是更高的交易费用和更长的交易广播时间。与分片类似，每个Polkadot 平行链应该服务于一个用例。这些链的并行化(因此得名平行链)和PoA共识的使用不仅有助于提高网络的吞吐量，而且与基于普通PoW的区块链相比，在能源浪费方面也具有巨大的优势。

尽管乍一看很难理解，但Polkadot协议被设计得尽可能简单和中立。任何区块链技术都可以构建在它之上，只要能够为其交易生成有效性证明。该协议与底层的平行链无关，因此，它与私有联盟区块链完全兼容。的确，某些信息可以被加密，对于校对器或验证器来说是不可读的，但仍然可以从它们的工作中获益。然而，企业能够在需要时向外部世界共享专用信息。想想前面的例子，该示例中，仅应向2个特定方公开数据包的跟踪信息。由于采用了非对称加密技术，发送商品的电子商务商人和接收商品的消费者都可以读取跟踪信息。他们只能读取此信息，而用另一个密钥加密的交易将保持不可读。

当然了，Polkadot协议并不是唯一希望联合区块链的协议，Cosmos、Blocknet、Aion等也正在积极致力于建立区块链互联网。

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编译者/作者：楚涵

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