| Polkadot，中文名叫波卡。Polkadot从2016年出生开始，就带着光环。整个光环来自于前以太坊的隐形大脑，Gavin Wood。Gavin和Vitalik一起建立了以太坊，在以太坊成立的头18~24个月里面，Gavin一直充当着CTO的角色，写了以太坊的第一个测试网PoC-1，编写了以太坊的技术黄皮书，为以太坊做了很多贡献，但后来他因为各种原因，他离开了以太坊，并创建了Parity。现在，Parity团队除了在做以太坊的客户端外，还在负责Polkadot这个项目。 Polkadot，是一种异构多链技术，这种技术主要用于打破目前区块链之间的信息孤岛问题，用一个简单名词描述就是：跨链。 跨链是在2017年热门起来的，2017年的牛市带来了大量的公链项目，那时候各种Token满天飞。但当时一个非常重要的问题是，每个公链都有自己的一套技术，并且有一套围绕自己技术发展起来的一套生态，加上2017年后期市场愈热，后来者总想要成为市场中唯一的那条公链，公关时毫不掩饰，所以2017年后，公链生态发展着发展着，慢慢都变成了一个个信息孤岛，彼此之间的信息并不能很好的互通。 这种生态就像现在市场上的APP，微信的消息不能和抖音的信息互通，今日头条的内容不能和网易云的音乐互通，各自的信息都在各个互联网公司的服务器上，这些资源被各大厂商认为是核心竞争力。而区块链世界，本质已经没有大厂，也没有中心化的服务器，所有数据都是公开透明的，那么为啥这一个个的孤岛不能完成信息交互了？ 波卡认为，信息交互有足够大的需求，而且会带来更好的区块繁荣，所以Polkadot尝试建立一套异构多链的架构，就像现在的互联网TCP/IP协议一样，将让所有接入此架构的区块链能更好的完成互相信息的交互。 除区块链信息封闭之外，另外一个成立Polkadot的原因，是2017年以太坊爆出来的性能问题。为了解决区块链的可伸缩性和可扩展性，Polkadot定义了一套平行链（Parachain）和中继链（Relaychain），分别解决扩展性和伸缩性。平行链处理自己逻辑和交易，多条平行链可以完成横向扩展，而中继链作为Pokaldot的一个中心，验证各个平行链给出来的区块，并给出最终确定性的证明。中继链会给平行链分配验证组，帮助验证区块，并参与决定是否允许新的平行链的加入，增加验证人等等的方案来解决区块链的可伸缩性。 这两个原因很好的帮助Polkadot搭建了项目愿景，使得一个类互联网协议的区块链底层架构清晰可见。如果说我们今天能享受如此好的互联网服务，那么我们能想象一下这套Polkadot架构会在未来给我们带来什么影响。 但像Polkadot这种底层基建的搭建者，从来都不是孤单的。在跨链领域，还有Cosmos，Interledge，Wanchain，还有一些侧链概念的跨链，像Plasma，lightening network等。当然，在这个跨链技术更新之前，还有中心化的“跨链”，像中心化的交易所，中间验证人的跨链交易的等等，这些都是解决区块链信息孤岛路上不可或缺的伙伴，带来竞争，也会共同发展。 除了外部竞争，Polkadot要面临的另外一个问题是自己发展问题。按照Polkadot的白皮书描述，Polkadot想要实现的愿景极其宏大，宏大意味着背后的工程会极其的复杂。作为一个底层协议，支持长远发展和系统安全极其重要，此基础上，性能提升又是必须的表现。想象如果Polkadot建成了之后，每条平行链的加入带来的延迟性会逐条递增，那么10条，20条之后是否还可用，100条后呢？多条平行链带来的新区块中继链的验证人验的过来吗？或是中继链和越来越多新加入的平行链如何保持安全性的沟通，重大bug发生时，系统会不会崩溃，如果影响平行链的生态，那就好比一个省的GDP崩溃率，那么全中国也跟着崩溃是一个道理，根本不合理。所以，Polkadot要走的路还很长。 此外，我们说跨链是区块链底层协议，但是讽刺的是，像Polkado这样的底层协议对于现存的区块链并不兼容，因为现存区块链并没有按照这套协议接入。那么意思就是说，Polkadot的应用现在应该还没有出生，除非现有区块链按照波卡协议改变自己，要不然Polkadot的生态是未来增量，而不是现有存量。不过，为了一个基础的跨链产生，跨链项目方都会瞄准两个生态做迁移，第一个就是把以太坊的信息交换迁移过来，另外一个就是把比特币的信息交换迁移过来，这样可以把大量的存量带来过来了，其他的公有链如果要接入Polkadot，还需要自己来。 这就是Polkadot的目前的项目状况。 代币情况 Polkadot的代币称号为Dot，总量为1000万，每年有增发，700万用于公开ICO销售（其中500万Dot已经在2017年5月销售完毕，200万Dot还没确定销售形式和时间），300万给到Web3基金会或者自己决定分发。 第一阶段有500万个Dot进行ICO，ICO用了一种比较特殊的方式进行售卖，叫荷兰式拍卖（Dutch Auction）。Dot在初始拍卖是会以一个比较高的价格开拍，比如1个Dot=100美金，投资人往智能合约里面投注ETH，如果智能合约里面所有ETH的价格无法购买500万Dot，那么流拍，进入下一轮，此时Dot会下降单价，比如1个Dot=80美金，投资人继续往智能合约里面投注ETH，当总的资金能按照当前Dot价格能购买所有Dot数量（500万）后，所有投资人按照当前Dot价格成交。 使用此荷兰式拍卖的特点是通过市场那只看不见的手来来决定Dot的价格。通过对智能合约的关注，投资人可以看到Dot单价和当前投资额，以确定是否需要在当前价格进行投注。这对于高热度的项目是非常好的方式，投资人对于高热度的项目往往有更高的市场预期，项目方的拍卖会因此融到很多钱。 另外一个特点就是，区块链使用荷兰式拍卖可以很好的实现去中心化。人们根据自己预期选择投资，开放透明，市场看不见的手会让预期恢复合理，从而使得更多人有了参与的动力。这样有利于整体参与人数的扩大，并且分散。 我在写此书的时候，正值Polkadot准备第二次ICO的阶段，目前并未公布具体的细节，Gavin wood在博客中说到了新阶段融资的需求，在于扩大技术队伍，在现在技术人员基础上翻番。目前，虽然大家对于Polkadot的预期较高，但熊市还未见底，众筹情况不得而知。 代币作用 Dot在Polkadot里面的作用有3个，和其他PoS共识链的操作并没有太多区别，多出来的区别是平行链需要抵押才能接入Polkadot架构当中，以下是列举Dot的作用： · 参与治理：持币人可以直接参与Polkadot的链上治理，通过投票的方式决定社区方向 · 参与链的操作：持币人可以通过Stake参与链上操作，好多行为会获得奖励，坏的行为会被惩罚 · 抵押：新的平行链添加需要通过抵押Dot 目前，这3个作用的具体细节并没有公布，代码也没有出来，所以像抵押数量，奖励/惩罚数量等还需要等实现后才能知道。 2. 发展路线（Roadmap） Polkadot是2016年10月开始的项目，从Gavin写的Polkadot白皮书草稿开始。Polkadot的发展路线比较清晰，根据官方2018年的回忆录来看，项目已经进行了13个月的开发，进展正常，各个时间点基本没有延期的情况，加上Polkadot马上进行第二轮ICO，新筹到的钱可以招收给多人手来加快开发。按照现在的roadmap，Polkadot的主网将在2019年Q3上线。 距离上线，具体的路线图是： · 开发P2P网络 · 开发共识机制（BFT部分） · 开发验证人选举机制 · 开发共识机制（PoS部分） · 开发平行链系统 · 开发平行链和中继链之间的信息交互架构 · 开发平行链和中继链之间的信息路由架构 · 开发中继链机制 · 开发独立收集人机制 目前，Polkadot测试网已经进入了“PoC-3”，也就是“Alexander” 测试网，于2018年1月20号左右发布，包含共识GRANPA机制（PoS部分）。前两个测试网分别为PoC-1和PoC-2“Krumme Lanke”，PoC-1主要是包含Polkadot的基础框架，如数据框架，基于WebAssembly的状态机等，于2017年Q1发布；PoC-2主要包含平行链支持的架构和PoS的Slash和奖励部分，于2017年7月份左右发布。 测试网发布的功能还比较有限，很多代码并没有确定到执行部分，只是把大概框架写好了，方便扩展，难点的部分从代码部分并没有看到Polkadot很好的解法，比如PoS共识的最终确定性，还有Slash条件和具体行为定义等，不知道这些部分在论文论证阶段有没有定义好。 预计2019年Q3，大概是10月份左右Polkadot能上线主网。 设计哲学 Polkadot本身是一个区块链架构，而不是一个区块链，这决定了Polkadot在很多方面的设计会变得不同。充当架构的主要解决问题在于连接互通，把基于此架构搭建的所有区块链能很好的绑定在一起，进行信息交换，价值交换。为此，Polkadot本身要保证足够简洁，只做桥接，不做冗余的功能，这是现有区块链所不能完成的一点。
另外，每一个区块链都是一个巨大的价值网络，传递价值所需要的安全性极其重要。Polkadot作为架构底层，保护所有连接区块链的安全是首要任务。其中，Polkadot所用到的共识算法GRANDPA就需要非常仔细设计的。GRANDPA是BFT+PoS的混合共识，提供概率性的最终确定性，并加强了多平行链下提交区块验证的并发处理能力，使得GRANDPA在保证一定安全的情况下实现性能提升。 
图 Gavin演讲的PPT
持币人可以进行提议，提议提案会进入表决期，由持币人投票决策是否通过，通过的提案进入议会审核，议员可以进行不记名投票否决提案，同时议会轮值主席拥有一票否决权。轮值主席每轮会通过投票进行更换，每次提案的主席可能不一样（具体的轮换周期还不明确）。每个持币人都可以成为轮值主席，通过抵押Dot成为候选人，持币人通过持币量权重选出轮值主席，候选人成为轮值主席后抵押金会被退回。如果决议通过，那么投票人对应的币会被锁定。锁定的周期由用户自己决定。投票的累计票数=投票币量x锁定时间，这意味着锁币时间更长的相同币量拥有更大的投票权，比如1个Dot锁8周和2个Dot锁4周是一样的投票权重，但是投票通过情况下，对应锁币的周期分别是8周和4周。 另外，Polkadot没有限制法定投票人数，而是当投票率降低时，要求投票量要加大，具体的表现是： · 正向的投票率偏好 · 投通过的票x投票率>投否决 · 比如持币人100，提案1投票50张，如果投Y的是20人，那么投N的是30人，计算公式20x（50/100）<30，所以不满足要求的； · 比如持币人100，提案1投票50张，如果投Y的是40人，那么投N的是10人，计算公式40x（50/100）<10，所以是满足要求的； 提案在议会通过之后，会进入立法流程。为了避免乱投票，不合理投票的情况发生，投通过票的币会被锁定一定冷却周期（Cool Down Period），冷却周期结束后会进入立法流程。 Polkadot的这套链上治理方案，像极了现实社会中的治理制度，只不过是把现实中的很多东西搬到了区块链上，持币人的投票，议会的决议变得更加透明了。和其他PoS共识链上治理很大不同的一点是，Polkadot增加了议会，议会的不记名投票给了权利人更大的操作空间，人为因素变大，各有利弊，操作好了是造福，坏了是腐败。 问题 · 跨链采用（Adoption） 跨链的愿景基于众多平行链的之间的价值交换，那么采用这个跨链框架实现的平行链需要变得越多越好，这样才能形成数据城墙，就像微软的操作系统，正因为有了足够多的应用在Windows上建立了应用，形成了应用生态，才让其他竞争对手无论做出多么优秀的操作系统，也不能取而代之。 所以，Polkadot本来就是具有宏观愿景的项目，但在采用上还没有太大的动作，因为整个项目还在开发阶段，这个过程中，Polkadot可能会被对手赶上，或者超越。这个是目前Polkadot除了面对技术问题外，需要面对的最为严峻的问题了。 · 愿景太宏大 作为基础架构，Polkadot需要权衡的东西很多，除了要适应现存区块链项目，还有考虑好新增项目，甚至要想清楚未来10年区块链世界的样子，这会让Polkadot整个项目会比其他项目需要更多的考虑项目的可扩展性和可伸缩性，并且做出可动态升级的架构，支持未来的发展。 这种事无巨细的考虑会给整个项目带来困难，可能很多进程做着做着发现原来的架构设计不合理，这是代码架构太大会经常出现的问题，我想也是Polkadot会面临的一个问题了。 未来 跨链是一个非常未来的项目，和其他公有链不同，Polkadot提供的是供平行链（功能链）使用的架构，而现有公有链提供的是Dapp使用的架构，Dapp是比平行链还有小的开发单位，它只需要一个智能合约和用户界面，但是在现在Dapp开发都没有开展来的今天，跳到侧链架构，是有很大的超前感的。 所有跨链的项目都是基于未来可能繁荣的公链生态，这是最重要的前提。但是未来是否真的是公链百家争鸣呢？现在谁都下不了定论，这可能是跨链项目带来期望的一个点。如果未来项目繁荣，那么底层架构的互通性必定会被需要，而提前做好准备的Polkadot会是一个非常好的选择。 我们想象未来的发展场景，不同数据在不同项目链上存在，虽然这些数据在各自链上透明，但是它们之间很难交互来产生各大的价值。当然，各个项目可以通过爬虫并分析数据，为自己所用，但这可能违背了区块链数据透明化的愿景，毕竟，链上数据交互，可追溯，会是比爬虫抓取可信得多，那么我们有理由相信，在透明化的C端需求下，会催生很多商业需求，从而让B端在Polkadot上建立生态，假如Polkadot的发展如想象，那么底层跨链架构的未来，可期。 至于跨链安全性，性能问题，我觉得这些问题不仅仅存在跨链底层，还存在现存的各种公链项目中，这些问题并不是阻塞发展的，至少目前的学术界还在源源不断的产出新的论证公理，而且不存一些不可能公理限制区块链发展，目前看来，把这些问题留给时间，会有解决方案的。 —- 编译者/作者：不详 玩币族申明：玩币族作为开放的资讯翻译/分享平台，所提供的所有资讯仅代表作者个人观点，与玩币族平台立场无关，且不构成任何投资理财建议。文章版权归原作者所有。 |
《读懂区块链PoS共识》PoS项目例子-Polkadot
2019-07-10 不详 来源：网络
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