简述 Polkadot 和区块链互联网

在过去的数年中，区块链技术在流行度方面取得了惊人的进步，带动了大规模特殊区块链的出现：以太坊提供了智能合约，莱特币交易速度是比特币的5倍，Zcash 在实现零知识证实，等等。在过去的一篇文章中，我提到过阻碍加密货币得到更多受众的缘由。在这篇文章中，我会以简单的方式解释为什么将这些区块链所有链接在一块儿能够解决它们的主要问题。这种互连叫作区块链互联网，其表明一种容许数据和交易以无需信任的方式从一个区块链流向另外一个区块链的网络。

链接加密仓

现在，每一个区块链拥有本身的特性、社区、共识算法、以及维护网络安全的参与者（矿工、权益持有者……）。由于各个区块链在本身的生态系统中发展，它们不会互相获利。事实上，它们是竞争对手。以比特币（BTC）为例，从矿工决定换而挖比特币现金（BCH）开始，比特币就变得没那么安全了。就矿工数量而言，这个转变对比特币来讲影响并不大，可是这样的变更却会损害社区较小的区块链的安全。

若是不依赖于一般中心化的第三方平台，跨生态系统的交易没法顺利实现。例如，针对基于以太坊代币的投资没法直接经过 Zcash（ZEC）和其数据的高度保密性实现。生态系统间的数据转移又是一大亟待应对的挑战。好几家公司如今已经研发属于本身的私有联盟链，以利用该技术改进内部流程。试想一下商户 M 利用私有链技术来管理商品的物流。再试想一下快递公司 P 利用私有链来追踪其货车和包裹。让 P 方的数据为 M 所得到是有用的，这样的话，M 方能够追踪其商品，直至交付于其客户。如今从客户的角度来看，在一个公有链上追踪从 M 方购买且由 P 方运输的商品一样是很是有价值的。现在，该工做流并不完美也不透明，也并不是是无需信任的。只有在区块链（公有链和私有链）互相链接的世界里，它才会发挥做用。

一种容许独立区块链互相交换信息的协议——Polkadot

Polkadot 但愿将区块链联合在一块儿

Polkadot 是由Web3基金会发起的一项计划，由 Parity technologies 负责开发，旨在却不限于使区块链互联。我将阐释该协议的目标以及其带来的解决方案。出于通俗易懂的目的，接下来仍是采用简单的方式进行讲述，你们也能够经过阅读白皮书或其简版详细了解这个协议。

Polkadot 使开发者和企业可以利用其协议创建区块链，即平行链（parachain）。只要这些平行链创建在Polkadot的基础之上，它们将共享一样的权威证实（PoA）共识。因为该类型共识嵌于 Polkadot 中，平行链开发者能够专一于各自区块链的特异性。全部平行链都和一种被称为中继链（relay chain）的通用区块链无缝链接，后者扮演链接全部平行链的角色。

因为以太坊是图灵完备的，它应该是最容易被搭桥的区块链之一。Polkadot 白皮书解释了如何可以经过所谓的内向合约（break-in contract）和外向合约（break-out contract）来将以太坊主网链接到 Polkadot 网络上。为了将数据从以太坊传输到 Polkadot 平行链上，部分验证人要么须要运行以太坊主网上的彻底节点并监听具体合约的日志，要么须要具有一种从绑定的第三方彻底节点接收交易证实的机制。在后一种状况下，验证人无需运行整个区块链，可是将依赖默克尔证实（Merkle proof）实现对交易的验证。为了保证交易的规范性（canonicality），验证人在广播中继链上的交易前须要等待最少数量的区块确认。

为了将信息从Polkadot发送到以太坊，人们能够赋予某些验证人将他们的DOT抵押到转出交易中的权利。一份知晓受权验证者名单的内向合约，在收集到规定数量验证者签名后便可以建立交易。

就比特币而言，让部分Polkadot验证人来运行多重签名钱包及在比特币区块链间转移交易，彷佛不是没有可能。然而，一些限制可能下降这类转移的安全性，例如比特币钱包承认的签名数量（通常不超过16个）。不像有专用桥接的以太坊合约，比特币钱包不容许以编程方式编辑被受权验证人名单。这样的限制能够经过开发专用于达到此目的桥接钱包来规避。

总之，多亏了特定桥接器的存在，大多数现有区块链能够链接至Polkadot网络。为普通区块链搭建桥接器可能不如以太坊简单直接，但也是有可能实现的。与Polkadot的平行链交换信息的同时，这些区块链能够保留它们现有的共识类型以及网络安全参与者。是否开发桥接器将取决于用例及须要。Parity technologies已经开源了一种可经过权威证实共识将区块链链接至其它任意Parity链的桥接器。现现在，Oracle网络已经开始采用该库的修改版本，阅读此文章可了解更多关于该用例的状况。

优点

Polkadot的最终目标是将区块链链接到一块儿。该协议具有几大关键优点，对于愿意基于其创建区块链的开发者来讲尤为有趣。

该协议最为明显的优点就是合并安全性。开发者无需经过建立一个矿工/验证人社区来保证区块链的安全：现有的验证人和提名人集合会负责这个方面。

第二大争论点在于Polkadot容许的可扩展性。我撰写这篇帖文时，比特币和以太坊是最受欢迎的区块链，都是基于工做量证实共识。二者的吞吐量都不高且同时遭受网络拥塞的问题。结果，其用户面临更高的交易手续费及更长的交易广播时间。每一个Polkadot平行链应该服务于单个用例，这一点与分片概念类似。这些链的平行性（所以命名为平行链）和对权威证实共识的利用不只有助于提高网络的吞吐量，相比基于工做量证实的普通区块链来讲，在能源浪费问题上也表现出巨大优点。

尽管初看上去至关困难，Polkadot协议被设计得尽量简单和中立。只要可以给出用于交易的有效性证实，任何区块链技术均可以在此协议的基础上得以创建。因为独立于底层的平行链，该协议与私有联盟链完美兼容。实际上，某些信息能够加密，对核对人或验证人来讲不可读取的同时却依然能够从他们的工做中获益。然而，企业能够在须要时对外共享专用信息。回想一下前文的例子，其中包裹的行踪信息应该只对2个特定方透露。得益于非对称加密，发货的电商商户和收货的消费者均可以读取该行踪信息。对于他们来讲，只有这个信息是可读的，以另外一个密钥加密的交易依然是不可读的。

Polkadot不是惟一但愿将区块链联合起来的协议。诸如 Cosmos、Blocknet、Aion 等协议一样积极致力于创建区块链互联网。下一篇文章将专门对这些协议进行对比说明。

原文连接: medium.com/@thibauts/p…
做者: Thibaut S
翻译&校对: 张凌 & Elisa
稿源：以太坊爱好者（https://ethfans.org/ajian1984/articles/845）