波卡链创新的平行链和多链桥接技术

跨链案例：波卡链

——创新的平行链和多链桥接技术

波卡链的愿景是解决异构多链互联互通问题，支持众多高度差异化的共识系统在完全去中心化的网络中交互操作，允许去信任地相互访问各区块链，同时向后兼容一个或多个现有的网络，比如以太坊等。

在异构多链架构里，波卡链的定位是一条中继链，作为跨链通信的枢纽连接其他链，其本身不关注区块链平台上应用的丰富性，只实现尽可能少的功能。它提供一套通用的跨链协议，其他兼容此协议的区块链系统都可以通过波卡链互联互通。

为了支撑中继链的功能，波卡链有如下技术特点。

激励和监督的机制——网络中的基本角色划分为四种，其中验证人需要锁定押金才能获取记账权，用于惩罚将来的不当行为。验证人参与记账共识，并且验证平行链上的数据；提名人为验证人提供押金和信用背书；收集人采集平行链上的数据并且提交给验证人；钓鱼人作为赏金猎人，监督其他参与者的恶意企图。

算法：采用基于PoS的共识算法，系统内有144个验证人，出1个块的时间为4秒，达到最终确定性需要1个小时（900个块）。

智能合约：内置一些特定的系统合约，包括共识合约、验证人合约、平行链合约，不支持公开部署合约。

平行链的注册：简单的类数据库的结构，管理着平行链的静态信息和动态信息。

平行链的验证：建立了验证平行链数据的共识机制。

跨链交易路由：提供一个无须任何信任人的跨链消息路由机。

手续费：使用通用的手续费标准，没有资源计数器。

波卡链到以太坊的跨链机制

以波卡链与以太坊的双向跨链通信为例，来阐述跨链通信的机制设计。

以太坊作为消息的接收者，需要验证转发自波卡链的跨链消息。前文中提到，跨链验证模式有公证人联盟模式和区块头Oracle+SPV模式。

由于波卡链的出块频率比较高，且第二种模式需要以太坊存储大量区块头数据，所以以太坊采用了第一种模式。让验证人先签名，然后再转发给以太坊，在那里通过合约来解释和执行。

波卡链由144个公证人组成联盟。依据拜占庭容错算法，每个跨链消息需要97个公证人签名。

以太坊需要部署一个内向合约控制和维护144个签名，验证来自波卡链的跨链消息。

一个跨链消息首先由波卡链验证人在本地验证，验证通过且在一个小时内没有被撤回就被最终确认签名，收齐97个签名之后由验证人发送到以太坊的内向合约。内向合约验证所有签名通过后即认为跨链验证通过。

以太坊到波卡链的跨链机制

波卡链采用区块头Oracle+SPV模式接收并且验证来自以太坊的跨链消息。

波卡链提供一个接收以太坊新区块头的接口，以通证鼓励第三方参与者提交以太坊的新区块头，同时要求参与者提交押金。一旦钓鱼人发现参与者作弊，就扣除押金作为惩罚。以此奖惩机制建立去中心化的区块头Oracle。

另外，波卡链需要部署一个中继合约，根据已知的区块头验证来自以太坊的SPV证明。

以太坊需要部署外向合约，把待转发的消息输出到以太坊日志，日志可以通过SPV的方式验证。

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编译者/作者：NB区块链

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