科普文章｜一文了解平行链及其优势

2023-10-08 00:10:04

平行链是一种可以连接到更规模的区块链网络（波卡）的独立区块链。不同于传统区块链（如比特币和以太坊）是孤立的并且无法在本地相互通信，平行链与其他平行链并行运行，并且相互可以无缝通信。平行链还使用波卡来实现共享共识和安全性。

Kusama和波卡平行链的解释

波卡和Kusama通过托管称为平行链的专用区块链来优化可扩展性，以便在安全、无需信任的环境中进行通信和操作。波卡和Kusama区块链平台在其结构的中心都有自己的中继链，协调建立在其上的平行链系统。

平行链为通信和操作提供了安全、免信任的环境，并针对可扩展性进行了优化。中继链仅执行少数交易类型，包括治理机制、平行链拍卖和共识。其他如支持智能合约的工作则是由连接的平行链完成。

平行链是连接到波卡或Kusama中继链的区块链。它们是不同指定/特定应用程序的数据结构，使用中继链验证交易。中继链是一种支持所有连接的区块链（也称为平行链）之间安全通信的底层结构。平行链与以太坊等其他区块链类似，但连接到波卡或Kusama的共享安全模型。平行链可以有多种用例。

它们运行平行交易，这正是平行链名字的由来。与子网和分片等其他扩展解决方案不同，平行链是从较大网络中分离出来的较小部分，而平行链是异构的 — — 这意味着它们是独立的，具有独立的结构和功能。

平行链的特色和功能

因平行链被视为“Layer 1”，所以它们可以支持智能合约，然而波卡本身无法做到这一点。DEX、Launchpad、DeFi应用、钱包、预言机集成、API、跨链等皆可以构建成L1平行链或构建在L1平行链上。

平行链特色：

连接至Kusama或波卡的Layer 1区块链

专注于或具有独特用例（智能合约平台、Defi、扩展、游戏、NFT等）

与连接至相同中继链的原生互操作性

可以托管智能合约

生产区块

具有其自己的验证人、治理结构和原生Token

互连区块链的生态系统

波卡是一个由共享安全性的互连区块链组成的网络。功能独特的平行链生态系统是通过允许简单通信的共享框架所创建的。独立运作的区块链面临着与其他链共享信息或在其他链之间转移Token和数据上的挑战。

尽管如此，由于平行链与中继链和波卡的跨共识消息传递（XCM）的连接，它们仍享有简化且丰富的交互。平行链相互连接，但又保持独立，拥有自己的一组验证人、原生Token和治理结构。每个平行链都可以专注于特定的原始用例，但也可以在本地进行互操作。因此，平行链有时可以被视为“应用链”或具有特定应用的链。

平行链是波卡和Kusama网络独有的。无论是公共网络、无需许可的网络、私有联盟链还是其他Web3技术，它们就是对于特定项目来说异构的Layer 1区块链。

Moonriver和Moonbeam平行链

Moonriver是Kusama上的平行链，Moonbeam是波卡上的平行链。Moonriver首先推出，大约一年后推出了Moonbeam。两条平行链都是智能合约平台，并使用Moonbase Alpha作为测试网。

Moonriver是Moonbeam的同行网络，提供永久激励的金丝雀网络。这意味着新代码将在Moonbase Alpha之后发送到Moonriver，并在真实条件下进行测试。一旦经过验证，相同的代码可以发送到波卡上的Moonbeam。

Moonbeam是一条经过优化后可启动带有使用以太坊技术堆栈的智能合约和应用程序的项目的平行链。它还允许开发人员设计智能合约，可以通过集成的跨链消息传递访问许多远程区块链的功能。

Moonbeam通过集成波卡外部的通用消息协议以及XCM和XCMP（跨链消息传递）等原生功能，支持下一代 Web3 应用程序访问区块链。作为平行链，Moonriver和Moonbeam都共享各自中继链的安全性，并享受随之而来的互操作性和社区。

Kusama和波卡平行链的区别

波卡中继链有自己的一组平行链，Kusama中继链也是如此。平行链和两条中继链的Substrate结构使用相同的格式。一些项目启动了两条独立的平行链，一条在Kusama上，一条在波卡上。因为这两个生态系统是独立的，因此并不必须要同时启动两条平行链。

Kusama是作为波卡的测试目的而建立的，因此新技术通常会首先在此推出。平行链还可以从Kusama迁移到波卡或直接在波卡上线。得益于Kusama和波卡的创新结构，平行链非常灵活，可以协同工作从而加强生态系统。

由于平行链可以是特定于应用程序的，因此一些平行链作为像Moonbeam这样的智能合约平台运行，而其他平行链则为整个网络提供其他服务或共同利益服务。

存储和隐私平行链可以为其他平行链提供服务，所有这些服务都来自Kusama或波卡生态系统的安全性。Kusama和波卡以及它们各自的平行链也有可能连接起来，但到目前还没开始。

成为平行链的好处

项目希望作为平行链（而不是单独的区块链）启动的原因有很多，包括可扩展性、互操作性、安全性等等。平行链提供了一个专用的区块空间，可以在其中管理环境以满足社区的需求和具有低级别可定制性的项目用例。

在启动新的单独区块链时必须从头开始建立自己的安全系统。然而平行链不用面对这个挑战，可以针对自身目的进行优化。平行链社区在决定如何治理链这方面拥有发言权。波卡的治理结构对平行链有重大影响，但平行链也有自己的社区和独立的治理系统。

平行链是自治的，可以上线自己的Token并托管其他应用。Kusama和波卡生态系统所创造的卓越安全质量以及丰富的通信能力使平行链插槽备受欢迎。这是通过生态系统的收集人和验证人共同努力确保满足平行链的所有安全需求而实现的。

启动Layer 1区块链是一项具有挑战性的任务。平行链的构建方式及其连接的生态系统可以简化流程，同时提供平行链之间共享安全性和互操作性。

互操作性：平行链如何互相运作

波卡的设计允许资产和智能合约在平行链的相互通信和移动。一般来说，需要使用跨链桥才可以将区块链A的Token转移到区块链B，这可能不方便、费用高且存在风险。

这个问题在波卡和Kusama中不存在，因为任何连接的平行链都可以通过一种称为跨共识消息（XCM）机制高度保护这些资产从一个平行链到另一个平行链的移动（无需跨链桥）。

平行链可以提供桥，使生态系统与外部区块链（如比特币和以太坊）兼容。平行链之间的互操作性不需要桥，随着区块链技术得到更广泛的采用，这是一个优势。由于所有平行链共享底层Substrate框架，允许它们之间的互操作性。

这种一致性使得构建区块链并让它们进行通信变得容易。跨链信息传递（XCMP）是使之实现的一个协议。原生资产会在平行链之间移动，这意味着Moonbeam上的智能合约可以访问其他平行链上的资产以及桥接到这些网络中的任何资产并与之通信。

另外可能还有项目在平行链A上构建智能合约，在平行链B上构建引用存储，在平行链C上构建资产这样的混合DApp场景。

可扩展性：平行链如何发展？

波卡作为元协议在“Layer 0”中继消息，而基于波卡构建的平行链被视为Layer 1。Layer 1的可扩展性比第二层的可扩展性更有效。因为这些交易可以在波卡上同时并行处理，而不会使网络过载。

在以太坊上，可扩展性是在Layer 2上对链进行改造，这会导致更高的gas费和更慢的交易速度，因为太多的交易可能会导致网络过载。

共享安全性：平行链如何维持安全？

平行链借用了中继链的安全性，并贡献自己的验证过程来支持所有其他平行链。平行链可以独立处理交易，即使存在多个平行链，网络安全也具有高度可扩展性。平行链形成了自己的生态系统，其运作与波卡和其他平行链是分开的，因此一条链上发生的事情不会影响另一条链。

更重要的是，主链为每条平行链提供安全保障，也就是说主链的安全保证了平行链的正常运作。随着平行链数量的增加，整个网络的安全程度也随之增加。这是波卡、Kusama和平行链随着生态系统的发展而享有的独特优势。

平行链通信

平行链都与同一个中继链联系，这为原生互操作性和强大的社区创造了一个环境。平行链通过治理来做出打开链间通道直接通信的决策。

这一过程始于从一条链到另一条链的HRMP通道。通道也可以是双向的，这意味着资产可以在连接的平行链之间双向自由通行。HRMP是平行中继路由消息传递，是使用中继链传递消息的过渡方式。打开通道需要两个平行链社区的批准。

跨链通信使波卡为此目的创建的协议。XCM是用于描述网络之间发送的消息的语言，不一定在波卡上。XCMP使用XCM格式允许平行链在波卡内部相互通信。

平行链和中继链协同运作

中继链负责协调平行链，平行链同时验证交易。波卡上将有多达100条活跃的平行链，最终目标是同时超过10,000条平行链。

如果没有平行链，波卡通常每秒可以达到1,000笔交易。有平行链的情况下，每秒可以完成1,000,000笔安全交易。这种结构显着提高了效率，并为网络带来了全新且令人兴奋的可能性。

尽管平行链可以修改和扩展，它们也共享共识机制。每个平行链都有权决定谁可以创建区块，但区块最终性是按原样构建到网络中的。如上所述，平行链生成区块，然后将区块传递到中继链以最终确定。收集人是网络成员，通过在网络上创建和维护区块，从而维护他们参与的平行链。

平行链可以选择在其网络上是否拥有未经许可或经过许可的收集人组。PoS的收集人类似PoW的矿工。当矿工努力保护网络安全时，收集人则维持：

网络活跃

去中心化

抗审查

网络安全

收集人将区块发送给链上的验证人，然后验证人验证交易并将区块传递给中继链。只有进行此验证后，才能将交易添加到分布式账本中，以成功维护安全的网络。

Moonbeam使用Nimbus来防止抢先交易，但也存在其他方法。平行链可以受益于网络的安全性、互操作性、治理和可扩展性，并且每个平行链都不必招募和管理自己的一组验证人节点。相反，可以依赖携带完整交易数据历史记录的收集人节点和波卡网络上的许多验证人。

平行链还可以使用跨链桥连接到波卡和Kusama以外的网络（如比特币或以太坊）。这使得项目能够通过简单、高效的步骤扩展到突破性的波卡生态系统。以Moonbeam为中心，连接到Moonbeam的平行链和外部的区块链可以互操作。

如何成为平行链

租用Kusama和波卡的平行链插槽，然后就可以开始构建平行链。任何人都可以竞拍平行链插槽。必须赢得竞拍才可租用插槽。想要成为平行链的构建者使用$KSM竞拍Kusama的插槽，使用$DOT竞拍波卡的插槽。

团队可以使用众贷来资助插槽竞拍。只有具有竞争力的平行链才可获得和维持插槽，此设计确保只有受到社区广泛支持的项目才能成为波卡生态系统的一部分。

插槽数量有限，因此团队才会争夺可用名额。租赁期限后必须续签租约。平行链插槽的租赁成本各不相同，取决于拍卖插槽的需求。

平行链竞拍和租赁

平行链拍卖决定哪些平行链将连接到中继链。项目在波卡上争夺有限数量的席位，因此赢得拍卖所需的$KSM或$DOT数量因竞争而异。平行链租用一个插槽，当租约到期时，在新的竞拍中续订。团队可以自筹租金作为续订费用，如果想筹集额外的$KSM或$DOT进行竞拍，则可以选择众贷。

众贷

团队可以选择在平行链拍卖期间进行众贷。波卡重视社区参与，众贷是$KSM和$DOT持有者通过锁定$KSM和$DOT，来支持投票的项目赢得特定平行链拍卖的一次机会。

锁定的社区Token数量将添加到投标人提供的金额中。这些社区的Token永远不会提供给平行链团队，但它们的价值会添加到竞拍中以示支持。插槽租赁到期后，众贷的Token将被释放回所有者。支持未赢得竞拍的团队而锁定的Token将在竞拍结束时退还。在最初的众贷之后，成功的项目会在规定的期限后续签。

随着平行链的发展并在财务上实现自给自足，众贷不是必需的方式。一旦成为平行链，项目就必须建立并蓬勃发展，以维持其地位并续签租约。无法续签的项目将自动成为平行线程。这不会改变项目的功能或其对生态系统利益的参与，但它们从租赁结构转向即用即付模型。

平行线程

不再租赁平行链插槽的平行链将转为即用即付模型，称为平行线程。平行线程允许项目临时参与（逐个区块）波卡安全性，而无需租用专用的平行链插槽。

与平行链不同，平行线程不基于租赁插槽运作。从这点上拿公寓大楼来做比喻，有一些根据需要出租的公寓，而大多数居民则倾向长期拥有公寓。平行线程的功能与平行链相同，只是两者支付结构不同。

来自二级市场的平行链插槽

项目可以通过二级市场获得平行链插槽，已经赢得插槽的参与者可以将插槽和相关的锁定Token押金转售给买家。用平行链插槽交易，卖方释放了流动性，新项目也得以构建。

来自波卡/Kusama资助的插槽

项目连接到Kusama或波卡的还有一种方式是接收资助的插槽。一些平行链可能会通过治理流程由中继链的治理机构授予插槽。如果系统或公共利益平行链被认为对生态系统的未来至关重要，则满足某些规范的系统或公共利益平行链可以获得插槽并保持连接，无需参与竞拍或者续签。如Statemint/Statemine两条公共利益平行链（现称为Polkadot and Kusama Asset Hub）允许托管任意资产，并保持较低的转移成本。Kusama上还有一条公共利益平行链Encounter是一个用于形成自愿、本地和数字社区Token的框架。

波卡和Kusama平行链的未来

平行链是波卡为解决安全性、互操作性和可扩展性挑战而创建的一个相对较新的概念。中继链和平行链设计使波卡和Kusama比其他单链方法具有明显更高的可扩展性。

平行链是这些生态系统的支柱，因为它们具有波卡和Kusama无法提供的特定功能，例如智能合约、隐私、跨链桥和数据存储等。波卡和平行链彼此成就。

平行链的使用创建了一个由功能独特的区块链组成的生态系统，这些区块链可以相互无缝通信和操作。平行链有助于培育多链的未来，并允许加密空间以崭新的、令人兴奋的方式发展。