平行鏈起源：“平行鏈” 這個方案是如何產生的？_POL:polkadot總量

這份文檔主要描述了波卡平行鏈功能宿主的實現，主要針對的是波卡平行鏈宿主的實現者。該文檔分為以下部分：

1、平行鏈起源

2、協議概覽

3、架構概覽

4、Runtime架構

5、RuntimeAPIs

6、節點架構

7、數據結構與類型

本文是由PolkaWorld翻譯的第一部分“平行鏈起源”。有興趣的同學可以在文末找到原文檔來閱讀和進一步了解。

本文檔旨在描述Polkadot的平行鏈功能宿主的目的、功能和實現。該文檔不是針對特定平行鏈實現者，而是針對平行鏈宿主實現者。實際上，此文檔通常是針對Polkadot的實現者的。

Gavin Wood：平行鏈已經準備好在波卡上啟動，接下來取決于治理流程:9月29日消息，波卡的Founder Gavin Wood表示，波卡平行鏈在技術方面已經準備就緒，接下來的啟動進程取決于平臺治理流程。（NEWSBTC）[2021/9/29 17:15:46]

還有其他一些文檔更詳細地描述了這項研究。所有參考文檔都放在了該文檔中，并應與本文檔一起閱讀，以便更好地理解全文。不過，這是唯一一份旨在描述Polkadot的特定實例關鍵因素，并將該研究拆解為了較底層的技術細節和軟件結構的文檔。

平行鏈起源

平行鏈是一種問題的解決方案。與任何解決方案一樣，如果不首先理解問題，就無法理解它。因此，讓我們從區塊鏈技術所面臨的問題開始，這些問題導致我們開始探索像平行鏈這樣的設計空間。

波卡發布Kusama和平行鏈穩定報告：存在網絡確定性停頓問題但總體運行平穩:8月17日，在波卡（Polkadot）發布的Kusama和平行鏈穩定報告中，結合平行鏈出塊穩定性、批準投票（ApprovalVoting）、網絡連接以及負載（CPU和網絡）四個關鍵因素得出結論，目前網絡運行平穩，唯一的主要問題是網絡偶爾遇到的確定性停頓（finalitystall）問題，不過由于這些停頓被故障保護裝置捕獲，因此沒有造成太大損害，目前正在調查根本原因，將在平行鏈在波卡上啟動之前給出解決方案。[2021/8/17 22:20:00]

問題1：可擴展性

波卡周報：以太坊橋一季度接入Polkadot 一季度發布Kusama及Polkadot平行鏈:2月2日，波卡Polkadot官方社區PolkaBase發布波卡周報。主要內容包括：在不提供明確的鏈的情況下將無法啟動Substrate；將在所有Polkadot RunTime中使用可擴展多重地址；修復cumulus的狀態緩存；增加交易通知的最大度量標準；波卡15號公投，RunTime升級到Polkadot v27；波卡品牌重塑的已更新進入沉浸階段；Kusama賞金提案子賞金擴展實施已執行；申請參加下一次解碼的Polkadot的提案將于2月28日截止；2021 年第一季度比特幣將進入Polkadot （PolkaBTC）；以太坊橋即將在第一季度接入Polkadot；2021年第一季度，Kusama平行鏈發布，Polkadot平行鏈發布。[2021/2/3 18:45:26]

幾年前，一個明顯的現象是，比特幣、以太坊和其他一些簡單工作量證明區塊鏈的交易吞吐量太低。

TODO：如果有更多的區塊鏈會怎么樣呢...？

權益證明系統可以實現比PoW區塊鏈更高的吞吐量。PoS系統由綁定的資本擔保，而不是花費精力——流動性機會成本VS燃燒電力。他們的工作方式是選擇一組具有已知經濟身份的驗證人，他們鎖定代幣，以換取獲得“驗證”或參與共識過程的權利。如果發現它們錯誤地執行了這一過程，它們將被slash懲罰，這意味著部分或全部鎖定的代幣將被銷毀。這對不良行為有很強的抑制作用。

由于這種共識協議不會浪費資源，區塊時間和協議可以更快地發生。PoW挑戰的解決方案不必在創建區塊之前就找到，因此創建區塊的成本減少到只需要創建和分發區塊的成本。

但是，要達成PoS鏈共識，就必須有大于三分之二的驗證人對Layer1上發生的所有事情達成完全一致，所有邏輯都是作為區塊鏈狀態機的一部分執行的。這意味著每個人仍然需要檢查所有的事情。此外，基于通過異步網絡接收到的信息，驗證人可能對系統有不同的看法，這使得就最新狀態達成一致更加困難。

平行鏈是分片協議的一個例子。分片是從傳統的數據庫架構中借鑒而來的概念。我們不是要求每個參與者檢查每個交易，而是要求每個參與者檢查交易的某個子集，這樣就有足夠的冗余，使得拜占庭式(任意惡意的)參與者無法悄悄混入無效的交易——至少無法在不被檢測到和被slash的情況下，將這些交易逆轉。

通過分片和權益證明的相互配合，即使沒有所有參與者檢查所有狀態轉換，平行鏈宿主也可以在許多平行鏈上提供全面的安全性。

TODO：注意網絡影響和橋接

問題2：靈活性/專業化

“不聰明”的虛擬機無法為你提供靈活性。任何工程師都知道，能夠專業地解決某個問題會給他們和他們的用戶帶來事半功倍的作用。

TODO：做到更加事半功倍

認識到這些問題后，我們開始尋找解決這些問題的方案，這將允許開發人員在統一的安全來源下創建和部署特定目的區塊鏈，并具有在它們之間傳遞消息的能力。這是一種異構分片解決方案，我們稱之為平行鏈。

閱讀完整文檔：

https://w3f.github.io/parachain-implementers-guide/index.html

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