最近被熱議的平行鏈究竟有何妙用 為什么會稱它為波卡的王牌？_區塊鏈:區塊鏈工程專業張雪峰

隨著前兩天 Gavin 博士在社區的回復，我們可以窺見的是 Kusama 平行鏈拍賣可能很快將會到來，那個等待多時的“猛獸”似乎就要沖出牢籠了，而這一刻人們已經等待多時，可以說平行鏈的正式上線將會是波卡劃時代的一刻。

不少讀者對平行鏈的了解還僅停留在概念層面，而對其背后的產生和發展前景知之甚少，并且目前市面上我們確實也沒看到把平行鏈完整介紹清楚的文章，并且如今的平行鏈可能和去年大家了解的發生了更多變化，因此我們嘗試全維度的來分析平行鏈的過去、當下和未來，以饗讀者。

當然，本文關于平行鏈的部分描述也不排除在未來會有變化，若有那天，我們同樣會再更新該內容。

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平行鏈是什么？

首先我們需要了解波卡的架構，波卡本質上是一個由主要的中繼鏈和多個平行鏈組成的可擴展的異構分片區塊鏈。分片意味著把一個區塊鏈分成不同的片區，如果一個區塊鏈被分成了 50 個片區，那么它的效率也相當于提高 50 倍，而波卡的就是分片做到極致的情況，也就是每個分片實際是一條區塊鏈，這些區塊鏈可以是不同架構，所以波卡是異構分片區塊鏈，而以太坊則是同構分片區塊鏈，與以太坊不同的是，波卡的可擴展性、兼容性相對更好，最終它會形成了一個互相協作的去中心化區塊鏈網絡。

平行鏈在波卡生態系統中起著至關重要的作用，每條平行鏈都可以為某個特定的用例進行優化的新穎設計，并做到專鏈專用。其通過中繼鏈接入到波卡生態系統中進行交互，提供了互操作性和跨鏈通信服務。為平行鏈未來的發展提供了無限的可能，

目前，波卡官方表明，波卡早期設計有 100 條左右的平行鏈可以接入生態系統，層出不窮的新興波卡生態項目使得平行鏈的概念更加的清晰。

我們可以將平行鏈理解為波卡生態系統中并行的結構完全平行化的獨立鏈。

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平行鏈運行原理

波卡生態系統中平行鏈高度的自由性是其最大的優勢之一。波卡的共識算法受 ?Tendermint ?和 ?HoneyBadgerBFT 的啟發，是一種新型異步拜占庭容錯算法，可以快速的達成有效的區塊共識。節點支持數量更多，同時能容納更多個拜占庭節點。

對于波卡生態內部的平行鏈，基于 Substrate，可以直接通過 XCMP 跨鏈消息傳輸協議實現波卡平行鏈和中繼鏈的跨鏈，達到平行鏈之間的信息交互。不同的平行鏈就好像 ?Adobe ?系列軟件中不同的軟件，卻可以通過系統進行及時互聯。

而對于生態外部的區塊鏈，則由轉接橋接入，允許 Polkadot 中的平行鏈與具有自己的共識機制的區塊鏈進行通信，實現異構區塊鏈之間的交流。

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平行鏈的大分類?

基于官方對波卡生態系統的最新觀點，平行鏈分為一般平行鏈、公共利益平行鏈。其中一般平行鏈指的就是波卡生態系統中大部分的生態項目通過拍賣租賃獲得的私人平行鏈。我們將針對公共利益平行鏈展開討論。

為了維持和保護波卡生態系統的安全穩定運營，波卡官方推出鏈上治理通過公投的方式決定為公共利益平行鏈注冊平行鏈插槽。那么，什么是公共利益平行鏈？

公共利益平行鏈包括系統平行鏈和公共功能平行鏈。公共利益平行鏈（common good chains），代表整個可以為整個生態服務的可以視為有關公共利益的鏈，好比是市政基礎設施一樣。

3.1 系統平行鏈

系統平行鏈可以用于 Staking 和理事會的選舉、治理和證明身份，還可以用于余額。它可以將中繼鏈的部分功能轉移到平行鏈，最大限度的減少中繼鏈的負擔，使得整個網絡更加的高效，其最終的目標是使得中繼鏈變成無交易性的可處理更多平行鏈的系統。

3.2 公共功能平行鏈

公共功能平行鏈則是指轉接橋、或者以 DOT/KSM 計價的智能合約平臺，以及為央行數字貨幣和穩定幣提供穩定、永久平臺的通用資產鏈等等。它為波卡生態系統增加新的公共功能，使得整個網絡更加的具有價值。

3.3 轉接橋

波卡的平行鏈中，如果是用基于 Substrate 框架生成的平行鏈，由于其共識機制是相同的，它們之間可以比較容易的做到跨鏈交互，這也叫同構跨鏈。但是也有另一種情況，就是現在已經成熟運行的一些區塊鏈項目，比如比特幣、以太坊等，這些區塊鏈的共識機制與波卡生態不一樣，是不能直接鏈接到波卡上的，這就需要一個在中間做“翻譯”的角色了，這個角色就是轉接橋。

轉接橋本質上也是一種平行鏈，其作用就如翻譯一樣，一方面讓中繼鏈覺得該外部鏈是一條平行鏈，另一方面通過在波卡的平行鏈和外部的區塊鏈上同時部署智能合約，讓中繼鏈與其他本身不兼容波卡的區塊鏈之間進行交互，以實現跨鏈的功能。

目前，針對加密貨幣領域最大共識的兩個項目，比特幣和以太坊，官方與 Interlay 團隊合作開發了 PolkaBTC 的 BTC 轉接橋，還與 Snow Fork 團隊合作開發了以太坊的轉接橋，這兩個轉接橋本身沒有token，只提供跨鏈的基本需求，大概率會成為波卡的公共功能平行鏈之一。

官方還正在構建一個 BEEFY (Bridge Efficiency Enabling Finality Yielder) 協議，這個協議可以允許 Substrate 鏈使用 GRANDPA 最終性協議來橋接非 Substrate 鏈（目前主要支持ETH主網），利用這個協議其他平行鏈可以很容易的做到對以太坊的跨鏈。未來，相信官方會將 BEEFY 完善到可以針對當下各類成熟的區塊鏈項目。

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3.4 嵌套中繼鏈

目前波卡的架構上只有一個中繼鏈，而單個中繼鏈可以承載的平行鏈數量是有限的，官方暫時給出的數據是 100，但這并不意味著這就是波卡的極限，波卡的最大優勢還是在于其強大的可擴展性。比如，波卡可以將其中一條平行鏈，作為另一個嵌套在原有中繼鏈上的新的中繼鏈，新的中繼鏈又可以鏈接 100 條平行鏈，就好比現在的波卡是一個有 100 個插槽的插線板，當插槽不夠用了，就弄一個新的有 100 個插槽的插線板插到現有的波卡插槽上，以此類推，波卡便可以鏈接無數條區塊鏈，理論上可以做到無限擴展性。

波卡獨創的金絲雀網絡 Kusama，由于其本身就屬于是一個擁有正常經濟體系和治理體系的區塊鏈，自然會有自己的生態，波卡未來新上的功能都會在 Kusama 上面運行和測試，許多波卡生態的項目也紛紛借鑒這個思路，做一個自己項目的金絲雀網絡，并參加 Kusama 的插槽競拍，目前 Kusama 的生態也發展得欣欣向榮。

而官方對于 Kusama 還有后續的安排，便是讓 Kusama 成為波卡的嵌套中繼鏈，目前，官方已經安排了一個團隊專研 Kusama 的轉接橋，更多關于 Kusama 轉接橋的消息，讓我們靜候佳音。

3.5以 DOT/KSM 計價的智能合約平臺

目前波卡的中繼鏈是不支持智能合約的，但是波卡背后的 Substrate 框架則是有智能合約模塊。所以，波卡上的平行鏈是可以做成智能合約平臺的，但是現有的許多做智能合約平臺的波卡生態項目本身是有自己的 token 的，不具備公共的屬性。

對于一些開發者來說，他們并不想做一條鏈，盡管在波卡上發鏈很簡單。那么，選擇一條穩定、成熟的鏈，在上面做開發，便是這些開發者的一個剛需。但若是選擇某個在做智能合約平臺的波卡生態項目作為承載自己開發的應用的區塊鏈，便會遇到一個問題，若這條鏈的生態做不起來，是否自己的應用也會受到影響，就好比現實中在一個人氣不太好的商圈開了門店一樣，多少會影響自身項目的發展。

對于這類開發者來說，找到一個只支持 DOT/KSM 計價的智能合約平臺，便是解決方案之一，這也是官方覺得十分有必要的一個關乎公共利益的平行鏈。而這一條平行鏈的功能，就相當于是波卡上的以太坊了，未來許多不想自己發鏈的 DApp 開發者，會考慮在這一條公共利益的智能合約平行鏈上做開發。

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3.6其他通用鏈（比如通用資產鏈）

資產是加密貨幣領域重要的一個版塊，如今，穩定幣 USDT 的流通體量已經成為超越比特幣的第一大加密貨幣了，另一方面，各國正在加緊研發央行數字貨幣，我國也多次測試數字人民幣，正在快速推進落地，所以，對于這些資產的交易會成為以后的最大剛需，而這樣的剛需被其中一個項目所掌控的情況并不合適，更適合用一條公共的平行鏈來滿足這樣的剛需，這也是官方近期推出?Statemint 通用資產鏈的原因。

小結

公共利益平行鏈從某個角度來看，推動了波卡生態系統的升級與迭代。簡單的說，系統平行鏈就好比政府工作中不同的部門，在去中心化的條件下，通過社區治理的方式維護了波卡生態系統的穩定，而公共平行鏈則就好比新的有益于大眾的具體項目，使得波卡生態系統的功能更加的完善。

平行鏈如何產生的？

首先我們需要明確平行鏈的產生不是某種機緣巧合，本質上是為了解決某個問題而產生的針對性的方案，那么平行鏈方案是為了解決什么問題呢？

如果是參與過 DeFi 的玩家一定會明白以太坊目前的兩大核心問題：擁堵和高額 gas 費。當然，即使沒有參與 DeFi，通過 ERC20 的網絡轉賬大概也會深刻感受到什么叫“油比菜貴”。不過這一問題并不是現在才有，自從 2017 年以太坊上開始有了各種實際應用以來就成了大家口中的詬病。

于是，我們看到了以太坊提出的 ETH2.0 方案，希望從 POW（工作量證明）過渡到 PoS（權益證明），以此解決目前的擁堵問題，而 ETH2.0 本質采用的是分片方式來解決問題，而平行鏈的考慮同樣如此，只是可能大部分人不清楚平行鏈是分片的子集。

但要達成 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，依然需要網絡中每個人驗證區塊，這意味著效率并不會太高，因此才有人提出了分片的構想，將一部分工作類似于“外包”出去，以減少主鏈的工作量。

因此，平行鏈的產生就是完成這份“外包”工作，“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。”

但與 ETH2.0 的分片不同的是，波卡平行鏈是一種異構分片解決方案，但解決的問題本質上是類似的，而這就是平行鏈的誕生。

平行鏈當前進展

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大概是近 2 年以前，Web3 基金會研究團隊便開始了跨鏈消息傳遞（XCMP）功能的研發，作為平行鏈功能的重要組成部分，XCMP 的研發一直備受關注，并在去年取得了突破性的進展，雖然目前還是在 HRMP 協議（可以理解為 XCMP 的 0.5 版本）的過渡階段，但我們可以預見，真正的 XCMP 也會很快真正到來。

當然在平行鏈開發過程中還包括平行鏈開發套件（PDK）工具的研發，使得開發人員能夠輕松創建與波卡兼容的平行鏈。而隨著兩大進度的融合，去年8月，專為測試平行鏈功能而生的 Rococo 測試網正式上線，這標志著平行鏈真正意義上拉開了大幕。

而隨后 Rococo 的 V1 版本先后進行了多輪測試，期間也順利完成了無分叉升級，再次證明了無分叉 Runtime 的好處包括真實接入其他 Substrate 開發的項目，陸續參與測試的平行鏈項目超過 8 個，解決了不少 bug，優化了一些功能，而前段時間出快慢的問題也在最近得到了解決。

按照官方節奏，接下來會有更多的項目參與到 Rococo 的測試中，以測試并完善平行鏈的更多功能。

另一方面，按照平行鏈的上線流程，目前部分公益平行鏈已開始正式測試，正因如此，我們才開到了 Kusama 平行鏈插槽拍賣即將正式上線的消息，而這標志著平行鏈即將迎來真正的“大閱兵”，接受市場的檢驗。

平行鏈的創新

首先我們來看，波卡官方是如何看待平行鏈的創新？

平行鏈將顛覆所有現有的區塊鏈技術，因為平行鏈兼具有 Layer 1 區塊鏈和智能合約的優勢。

相對于智能合約平臺來說，智能合約平臺都是通用的，而平行鏈可以專門用于特定的場景，比如專門用于DeFi，或者轉賬，或者治理等等。另一方面，平行鏈是更主動的，不是簡單的被動的，智能合約模型一般是事件驅動的，往往需要人工交互，而平行鏈則可以安排設定好邏輯，讓其在特定的時間或區塊高度時候執行。

相對于 Layer 1 的區塊鏈來說，在交互層面，Layer1 的區塊鏈不能輕松或快速地與其他鏈交互。使用和操作一個跨鏈橋是相對昂貴并且性能緩慢的，而且很難開發。但是，同一中繼鏈上的所有平行鏈可以無縫跨鏈交互。在安全層面，為 Layer1 的區塊鏈聚集安全的驗證者或礦工們是十分困難的，而波卡的平行鏈則具有由主要的波卡驗證者們提供的安全性。

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除了官方的觀點，我們認為，從波卡的結構和實際情況來看，還有諸多創新帶來的優勢。

平行鏈背后有一個創新的技術——Substrate 框架，基于 Substrate，開發者可以做到一鍵發鏈，很輕松就能完成對區塊鏈的開發。如此一來，發鏈輕松自如，會吸引許多開發者基于 Substrate 開發。

我們有理由相信，未來許多區塊鏈都會是基于Substrate框架搭建的，這樣會得到什么好處呢？簡單來說，各種意義上的兼容性變強了，因為大家都基于一套框架，如果一個交易所已經整合了一個 Substrate 鏈，那么要整合其他 Substrate 鏈就容易多了，又或者平行鏈與平行鏈之間進行交互或者共同研發什么，都會得益于兩者是同根生，而變得容易許多。好比是兩個四川人談合作，都是用的四川話，同時又非常熟悉四川的風土人情、人文文化，溝通起來就順暢許多。

平行鏈對Web3.0的意義

2.1 平行鏈的創新加速了 Web3.0 的發展

對于 Web3.0 來說，就需要層出不窮的落地應用，經過優勝劣汰的方式，最終篩選出一些有標志性的巨頭項目，來推動 Web3.0 的發展。平行鏈背后的創新 Substrate 框架，讓發鏈變得快速而容易，極大地縮減了項目的研發周期，讓其更快的落地并接受市場的檢驗，正是推動 Web3.0 發展的助推器。

2.2 平行鏈的設計也豐富了 Web3.0 生態

平行鏈打破了一條 Layer1 的區塊鏈就必須要保證通用性的問題。因為有跨鏈功能的存在，平行鏈可以專注于某些特定的應用方向。好比是，在以前我們看發展，往往只看中一個城市的發展怎么樣，所以可能各方面要求都比較高，要發展科技、工業、農業、旅游等等，想要面面俱到的發展，往往會各個方面都不太出彩。

而現在，國內的發展看重的是多個城市組成的經濟帶，比如長三角區的幾個城市，就可以各自抓一個重點，成為某些方面做得很好的方向，比如上海主抓金融，杭州主抓科技，蘇州主抓工業，寧波主抓對外貿易。

所以，按照類似的思路將原有的一些區塊鏈的功能拆分出來，成為一個特定領域或者特殊功能的鏈，可以極大的豐富 Web3.0 的生態，并且因為分工的原因，可以使得做特定領域的項目可以做到更高效更專業。

實際上，波卡官方也在按照這個思路，將原有波卡中繼鏈上的一些功能逐漸拆分出來，成為其中一個系統平行鏈，比如治理，轉賬等等，這樣可以讓中繼鏈輕裝上陣，進一步提高效率，又或者，官方會支持一些對整個生態都有幫助的公共平行鏈，比如做 BTC 的轉接橋項目，近期官方新提出的通用資產平行鏈 Statemint，智能合約鏈 Patract。

值得注意的是，由于發鏈變得簡單，未來一些 DApp 團隊很有可能會考慮基于自己的 DApp 就做一條區塊鏈單獨來跑他們的應用，一鏈一 DApp 會變得非常普及。

如果稍微留心一下現在波卡上的生態項目就會發現，他們大部分明明是一條鏈，但都不是像以前的公鏈那樣是通用的，而是要么是基礎設施，要么是應用，要么是平臺，比通用的公鏈來說，生態的多樣性不言而喻。

平行鏈的發展暢想

波卡本身的架構以可擴展性見長，由此，可以帶來更多的可能。比如，波卡本身的中繼鏈鏈接眾多平行鏈的架構，其實是屬于分片結構的，而由于它不同的分片是不同架構的鏈，所以波卡是屬于異構分片，而以太坊則是同構分片。

而官方去年年底提出了 SPREE 模塊（Shared Protected Runtime Execution Enclaves 共享可信執行環境），這個新功能可以讓波卡兼顧了同時兼顧異構分片和同構分片的優勢。

SPREE 的基本運行原理是，每一個使用了 SPREE 模塊的平行鏈，都會有一個特殊的區域，所有這些區域都是遵守中繼鏈上 SPREE 模塊的規則的，而各個平行鏈則無法修改這個規則，而這個區域，可以專門用于轉賬等對安全需求較高操作。打個比方，SPREE 就好比是各個省的紀委一樣，不受當地制約，只遵守于中央（中繼鏈）。

這個機制的好處在于，一方面，它可以讓一個應用在各個平行鏈上都運行，就好比你是一家公司，你既在微信上做了一款小程序，又在支付寶上做了小程序，還在抖音上做了小程序，而這些小程序都是一個應用，這樣就實現了同構分片，能提高效率。

另一方面，不同平行鏈可以是不同領域的，或者有不同功能的，所以，通過 SPREE，可以讓一款應用獲得不同平行鏈上的功能，發揮出異構分片的優勢。

又或者，平行鏈之間的關系，不會僅僅只是通過中繼鏈進行跨鏈交互的關系。比如，許多平行鏈都是基于 Substrate 框架開發的，相同的基礎會使得平行鏈之間可能會以另一種不通過中繼鏈方式再次連接起來，也許是兩條鏈共同開發的工具，也許可能某條鏈可以因為自身專精的方向，推出一款工具讓所有的鏈都使用它，這條鏈便以另一種形式成為了又一個區塊鏈網絡。

又比如，不同功能的幾條鏈聯合推出一款應用或者工具，就像是長三角經濟圈一樣。雖然現在更多的是兩個項目方的互相結合，我們相信未來會有超過兩個主體的多方合作，推出更復雜，功能更全面的產品或工具。

后記

最近，波卡官方消息表示，Parity 計劃開發和提議一條名為 Statemint 的通用資產平行鏈，作為波卡和 Kusama 最早批的通用平行鏈，而該平行鏈將具備部署 NFT、穩定幣、央行數字貨幣等資產的功能。一旦占據了主要的資產發行端口，我們有理由相信，Statemint 將會是波卡的一個大招。

如果說之前的平行鏈更強調功能性，那么 Statemint 似乎更貼合用戶資產端的東西，這與當下熱門的幾個方向不謀而合，勢必會帶來更加有趣的東西，畢竟一幅 NFT 的畫作最近在佳士得拍出了 6000 多萬美元的天價，世界就是這么神奇。

而平行鏈給區塊鏈或者波卡本身帶來的化學效應目前似乎還沒產生真正的火花，但當我們完完全全了解完平行鏈背后的構想和未來可能發生的故事，不覺充滿了更多期待，畢竟區塊鏈世界依然需要新鮮的故事，也需要新鮮的技術。

當然，波卡官方對于平行鏈功能的完善，或許還會誕生更多像 Statemint 這樣的東西，而這才是值得我們長期跟蹤并關注的事，藝術家告訴我們“未完成才是最好的狀態”，而對于實干家來說，未完成才滿懷期待，只是巧的是 Gavin 博士既是藝術家，也是實干家。

我們新開辟了一個版塊，專門用于解答大家的一些常見問題，大家可以關注 Polkadot 生態研究院，并在公眾號后臺提出你的疑問，我們會精選出一些問題，并在每期文末的問與答板塊回復。

本期主要是關于波卡平行鏈插槽拍賣的 Q&A:

Q1：許多波卡項目都在做以太坊橋，而官方也在與 Snow Fork 這個團隊推出以太坊橋，那么以后會只有 Snow Fork 這條以太坊橋嗎？

A1：

1、沒有人規定同一條鏈只能允許一條轉接橋。

2、Snow Fork 做的以太坊鏈會是公共利益鏈，本身不發幣。

3、未來會有多條以太坊的轉接橋，對此，不妨理解為 Snow Fork 這條就是系統所需要的，是為了在功能上滿足一個公共需要，官方會有一個代表公共利益的以太坊轉接橋，這個轉接橋項目沒有自己這條鏈特有的 token；但是另一方面，其他做以太坊轉接橋的項目，本身會有一些其他的功能和自己的 token，形成另一套生態，兩者是可以有不同，但是又能兼容的。

Q2：如何選擇不同的轉接橋呢？

A2：對于不同的轉接橋項目，肯定會因為實際使用情況在成本、效率方面，會有一些差別，又或者，不同轉接橋的項目會帶來不同的功能。比如官方的公共利益平行鏈中的以太坊轉接橋，可能就比較簡單干脆，而其他非公共的轉接橋，可以享受這條鏈的一些特殊功能，或者會有一些特別的激勵機制。不妨從市場的角度來看待如何選擇轉接橋，根據自己的需求和實際體驗，做出選擇就好。

特別鳴謝：感謝波卡中文第一社區 PolkaWorld、知名區塊鏈媒體區塊鏈騎士、Patract Labs 對本文的支持。

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