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一文讀懂波卡:技術框架、治理與生態全覽

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從以太坊與波卡的終極愿景來看,前者是要做世界通用計算機、全球經濟結算層(由Consensys 創始人 Joseph Lubin于Deconomy 2019提出),后者致力于實現「富有包容性」、「產生新的全球數字經濟」的Web3.0。難解難分、長期競合必定是二者的常態,而能同時存在兩個優秀的項目分別嘗試從南坡和北坡向珠峰進發,也正是區塊鏈世界的迷人之處。

伴隨著波卡(Polkadot)的實驗性版本Kusama宣布即將上線,允許團隊與開發人員在真實環境下體驗波卡的一系列功能,這個估值12億美金的頂級項目愈發臨近落地。本文嘗試對波卡的前世今生做一個系統的梳理,便于各位讀者朋友對其建構更全面的認知。

01

波卡歷史簡梳

Polkadot并非一個橫空出世的頭部項目,它的生長歷程更像是一個拾階而上的過程,以太坊、Gavin Wood、Parity 等都是其中重要的注腳。

Gavin Wood是這個故事的起點,也是故事推進的絕對主線。這個英國大高個身上有著一系列閃耀的頭銜:以太坊聯合創始人、CTO,Web3基金會主席,Polkadot創始人。此外,他還和以太坊的早期核心開發者們一起合作編寫推出了開發語言Solidity;他還是將Rust語言引入區塊鏈領域的第一人。

然而他最初與加密貨幣的接觸卻顯示他是個“無緣人”:相比同事Vitalik甫一接觸比特幣后便開始了對加密貨幣世界的追尋,Gavin直到2013年(也就是他首次接觸比特幣后兩年)才開始對區塊鏈的研究。也就是在這個時候,經過朋友的介紹,Gavin結識了Vitalik并共同推進以太坊的實現。

在隨后兩年多的時間,Gavin從“加密絕緣體”迅速轉變為“加密狂熱分子”,在以太坊完成了一系列工作:與Vitalik等早期創始人敲定以太坊基金的非營利性;完成以太坊C++版客戶端的最初原型PoC-1;完成以太坊黃皮書;發明Solidity語言,并成為了智能合約開發的事實上的標準等等。

從以太坊的工程實現到技術標準的設定,作為CTO的Gavin都貢獻非凡,據傳他在主要開發者中擁有著最高的薪水,這似乎引起了部分成員的不滿,成為了他2015年下半年脫離以太坊社區的原因之一。

此外,Gavin同部分以太坊核心成員的意見不合也是其離開的一個重要原因。他曾對《紐約客》這樣評價以太坊的首席運營官Lubin(后來ConsenSys的創始人):“他想成為導師歐比.萬科諾比(Obi WanKenobi,《星球大戰》中天行者額導師和師傅),卻不幸成為了達斯.韋德(Darth Vader,《星球大戰》中的頭號反派)。”

Gavin對以太坊深層次的理解與實踐,其學習的經驗、吸取的教訓也都有意無意地被投射在了之后他參與的項目上。Parity錢包漏洞引發的波卡所籌以太坊被鎖一事,以及其部分有爭議的處理等因素,使得以太坊與波卡形成了微妙的競合關系。

2015年,離開了以太坊的Gavin創立Parity Technologies公司,并第一個用Rust語言寫成了以太坊客戶端,這也是以太坊最快速、最輕便的客戶端。同年,他開始推進自己構想的“Web3.0”。2016年,波卡白皮書草稿《一個異構多鏈框架的視角》(Vision for a Heterogeous Multi-chain Framework)的完成,相伴隨的中繼鏈(Relay Chain)、平行鏈(Para Chain)等關鍵概念的產生,標志著波卡的出世。

次年10月份,波卡通過荷蘭式拍賣(Dutch Auction),出售了總量一半即500萬枚的代幣DOT,籌得48萬個ETH,價值約1.44億美金,項目估值達到2.88億美元,投資方包含Boost VC,Pantera Capital,Polychain等頭部機構。

同年,Web3基金會(Web3 Foundation)成立,主要用于為波卡及其生態內相關的部分項目提供資金支持。

2018年,致力于簡化波卡上技術開發的技術框架Substrate推出,加文用它在15分鐘內開發出了一條新的區塊鏈,不久后Substrate被整合入波卡協議。

2019年,波卡開啟了第二輪私募,出售了50萬枚DOTs即總量的5%,估計獲資6000萬美金,項目整體估值達到12億美元(但據CoinDesk,由于3家中國基金的估價不同,波卡的此輪投后估值獲低于10億美金)。

5月份,PolkaDAO這一波卡上的去中心化組織上線,DOT代幣持有者在該DAO的組織下投票選擇有益于波卡的提案并參與其中。

至此,波卡的代幣分配已較為明晰:55%被用于了資金籌措;15%將被用于PolkaDAO的預算;剩余的30%則由Web3基金會持有。

02

核心部件

波卡是一個區塊鏈的全球網絡與點對點網絡的基礎——杰克.普萊茨(Jack Platts)@Polkadot Network

波卡由四個核心部件構成:中繼鏈(Realy chain)、平行鏈(Parachain)、轉接橋(Bridge)以及Substrate。

它可以被視為一個很大的插座,使用它的開發者可以通過并聯的方式來接入波卡網絡,涵括多種業務邏輯與信息,包括區塊鏈、應用與資金的信息等等。

同時開發者們可以共享波卡這個主體的安全性,這就進一步為波卡的互操作性奠定了基礎——由于與波卡相連的每一個區塊鏈均是安全可信的,如果一條鏈需要同其他區塊鏈進行互動,則無需驗證其可信度,正如以太坊的智能合約間的互信一樣。

Polkadot 網絡架構圖 | 來源:Polkadot 白皮書

從官方的解釋來看:

中繼鏈負責鏈接并驗證平行鏈

中繼鏈連接著波卡網絡。中繼鏈確保平行鏈的安全并且實現平行鏈之間的通信,通信的內容可以是交易或者任意形式的數據。

如果說波卡是一個插座,那中繼鏈就是在其槽位用盡后接入的二級插座/排插,同樣地,開發者可以在其上接入各類業務。

平行鏈是基于應用的定制鏈

平行鏈是平行于波卡網絡的區塊鏈,每個平行鏈都可以根據不同的業務需求獨立設計自己的架構。平行鏈也會用來并發交易提高擴展性,其通過連接中繼鏈保證其安全。

平行鏈就是接入各個中繼鏈的業務,它們需要運轉起來,無需自己鋪路搭橋,直接同中繼鏈相接即可。而后者則會負責平行鏈的區塊確認與生態治理。

轉接橋則負責連接波卡與外部區塊鏈網絡

轉接橋是一種特殊的平行鏈,它允許波卡網絡和獨立的區塊鏈網絡通信。這些獨立的區塊鏈網絡不通過波卡中繼鏈進行安全驗證,而是使用自己的安全機制,例如比特幣和以太坊網絡。

轉接橋可以幫助波卡系統鏈接外部的區塊鏈系統,如以太坊、比特幣等,正如不同標準的電源與電器要相連,需要專門的轉換器作為輔助。

Substrate是一個開發框架,它能夠在保持簡潔性的同時,賦予開發者最大的自由度。其可以被理解為一個黑盒,所有的“魔法”都被封裝其中,開發者僅需掌握基本的調用知識即可。據官方的介紹,Substrate與同類工具的優勢在于,其運行時間(runtime)的升級不仰仗硬分叉。

03

波卡治理

總地來說,波卡采用的是PoS機制,DOT是波卡的原生代幣,治理也自然是題中之義,此外DOT還可以在理論規則上激勵代幣持有人誠實行事。

波卡網絡治理的四類角色 | 來源:波卡白皮書

參與治理的有四種角色:

提名者(Nominator)

持有DOT的用戶“輕快”參與波卡網絡治理的一個角色。他們僅需要通過質押代幣并投票支持認可的驗證者,以類似民主代議制的方式參與治理。投票完成后,相關用戶與其所支持的驗證者同進退,按比例接受賞罰。

驗證者(Validator)

驗證者是四類角色中掌權最高的那個,它負責封裝波卡網絡上的新區塊。要成為驗證者需要質押一定的DOT代幣,也可以通過由提名者委托的方式當選驗證著。成為驗證者后,其必須長時間地在線(high availability,據Polkawallet創始人j表示,驗證者需24/7在線)且有足夠的帶寬。

同時,由于驗證者無法維護所有平行鏈的完全同步的數據庫,其會將存儲和驗證新的平行鏈的區塊的任務交給第三方,即核對者(Collator)。

如果驗證者未履行其在既定規則下尋求共識的義務,對于初犯,系統會有所扣留驗證者的獎勵;對于那些重犯,系統將燃燒其所質押的代幣。惡意攻擊的行為,如雙重簽名或合謀提供無效區塊等將使得驗證者失去所有其質押的代幣。

某種意義上來說,驗證者類似于PoW區塊鏈中的礦池。

核對者(Collator)

他們幫助驗證者生產有效的平行鏈區塊,負責完全同步數據庫,運營全節點。這意味著他們所作的同目前PoW區塊鏈上礦工所做的事情十分類似——獲得所有必要的信息,以能夠授權(author)新的區塊與執行事務(execute transcation)。

釣魚者(Fisherman)

釣魚者的角色有些類似于其他區塊鏈系統中的輕節點,無需長時間在線及足額帶寬的要求。但不同的是他們需要質押一筆代幣(post a bond),后者被用于防止女巫攻擊(sybil attack)引起的對驗證者時間與算力的浪費。這筆代幣可隨時提出,且等值可能不超過幾美元。

同時,這些釣魚者就像獨立的賞金獵人(bounty hunters)一樣,憑借發現行為不端的驗證者而獲得豐厚回報。

治理分為幾個層次,主要是在網絡上通過Dots投票。Polkadot團隊還計劃設立一個12-24個賬戶組成的理事會,對沒有得到股權利益人重視的提案進行投票。這是一個對低選民投票率提案的備用解決方案。他們還承諾加入自適應仲裁偏差,并為選票賦予不同的投票權重指標,例如為長期持有人或驗證人,甚至是長期為網絡做出貢獻的dApp開發團隊賦予更多的投票權重。但是,目前這些想法只停留在概念階段。

04

波卡生態

盡管還未上線,波卡的生態已然初具規模。從Web3基金會公布的名單來看(截至6月份),聚攏在波卡這面大旗之下的團隊/項目已經多達47個,涵括了基礎設施、錢包、工具、協議等多個方向。其中不乏一些明星項目。

截至6月20日,波卡生態 | 來源:W3F,碳鏈價值整理

ChainX

該項目定位為“波卡生態的資產網關”,致力于利用波卡異構多鏈的定位來實現所有鏈的資產互通。據其官網表示,在2019年第四季度波卡v1上線后,其將新增一條轉接橋作為波卡的平行鏈,完成于波卡資產的互通,并繼續支持社區開發各類DApp。此后的ChainX v3將變為多鏈結構,轉為波卡的第二層中繼網絡運行,專注于波卡內部的資產跨鏈。

它還發行了代號為PCX、總量2100萬枚的代幣,用戶可通過跨鏈充值進入ChainX的各類資產(比特幣,以太坊等)。系統將根據每日均價自動折合成PCX市值,并根據用戶所持資產總市值分配發行的PCX。每兩年產量減半,無私募和預挖。PCX前兩年發行的20%為開發團隊的持續開發經費,兩年后全部歸社區所有。

ChainLink

該公司最近因為同谷歌合作,代幣上線Coinbase交易所的雙喜臨門而在圈內大熱,其早在去年12月份便宣布同Web3基金會開展合作,助力波卡發展。

ChainLink是一個去中心化的預言機網絡,其使得智能合約得以安全地觸達鏈下的數據反饋、網頁API與傳統的銀行支付。其持續地被知名咨詢公司Gartner評委頂尖的區塊鏈技術公司之一。

作為同波卡合作的一部分,ChainLink計劃幫助該網絡得以觸及大量的鏈下數據反饋、多種APIs以及傳統的支付信息,為其Web3.0的愿景添磚加瓦。

截至北京時間7月25日22點,ChainLink代幣LINK在Coinmarketcap上報價2.43美元,錄得852,016,334美元的市值,排位16名。

Edgerware

由專注于治理方面的初創企業Commonwealth推出,于今年3月份獲1confirmation,Canaan Partners以及前Polychain合伙人Ryan Zurrer200萬美元的聯合投資。

Edgeware將作為波卡上的智能合約層,并以平行鏈的形式運行。其總共將發行50億EDG代幣,其中90%將通過鎖倉空投的形式分發給社區,即用戶將其以太坊選擇鎖定于Edgeware官方指定的合約中3個月到1年的時間,按照一定比例獲得EDG代幣。

截至7月12日,Edgeware中鎖倉的以太坊數量已經達到963,932個,折合當前市價約2億美元。波卡上線后,EDG代幣仍將被用作燃料費支付,病毒阻攔(spam prevention)以及鏈上活動(如鏈上治理)等場景。

此外,著眼于構建數據共享生態系統的Ocean Protocol、波卡生態內首個得到官方支持的跨鏈錢包Polkwallet、致力于解決互聯網上信任關系的分布式在線信任市場KILT等也值得關注。

05

與以太坊的瑜亮之爭

Gavin是從以太坊社區出走的技術大牛,他離開以太坊后創立了Parity Technology,這個公司一直在為以太坊的發展貢獻力量:

無論是其推出的為社區稱道的Parity Fether,Parity Signer等錢包,還是其在以太坊2.0進程中幫助推出 Casper測試網、基于Substrate的以太坊2.0信標鏈(Beacon Chain),都得到了社區和以太坊核心人員的高度認可,今年年初Parity獲得了來自以太坊基金會價值500萬美元的撥款,以感謝其對以太坊生態長期以來的貢獻和對以太坊2.0基礎設施的開發。

但另一方面,Parity又肩負著Gavin心中的那個Web3.0愿景,推進波卡的建設亦是不可或缺的。二者某種意義上都是操作系統層面的區塊鏈項目,也都致力于構建去中心化的新一代網絡這必然會造成優質項目應用被爭搶,或者它們會內部紛爭進而選邊站隊。

比如今年4月份的Aragon社區內部投票決定是否要轉移去波卡(提案名為《AGP-42:讓Aragon專注于以太坊,而不是Polkadot》),該提案要求Aragon被限制以任何方式/形式在波卡開發上花費資金;

相對立的,還有一個提案建議批準Aragon協會將其所持的全部Aragon開發資金,用于配置高達150萬美元的DOTs,者引起了Aragon內部極大的紛爭。

從4月份的投票結果來看,有92.9%的用戶對AGP-41表達了反對,68.71%的用戶對AGP-42表達了反對。盡管依據這一投票結果,Aragon暫時不會選擇AGP-41來購入DOT,但這已然是該項目社區內部一次較為嚴重的分歧的體現了。

考慮到Aragon項目在以太坊社區和波卡社區中均具有一定的明星效應(據CoinDesk4月份報道,該項目的基金會管理著價值約3000萬美元的以太坊,以及等值600萬美元左右額其他加密貨幣與法幣),該項目社區意見的撕裂或會加劇以太坊、波卡兩社區中主要項目的站隊效應。

波卡對以太坊的競爭甚至還不止于對生態內優質項目的搶奪,基礎設施層面的博弈上波卡或也有所覬覦。今年初在以太坊君士坦丁堡硬分叉升級前的關鍵時期,時任以太坊核心開發者Afri Schoedon表示,波卡比以太坊的開發進程更快,甚至表示前者帶來了以太坊寧靜階段(硬分叉升級最后階段)才能帶來的東西。盡管這一席言論引來了以太坊社區支持者的大規模反撲和斥責,直接導致該開發人員退出推特。但眾人暴躁情緒的背后,折射的正是兩大生態角逐中波卡占得幾分優勢的掠影。

從以太坊與波卡的終極愿景來看,前者是要做世界通用計算機、全球經濟結算層(由Consensys 創始人 Joseph Lubin于Deconomy 2019提出),后者致力于實現「富有包容性」、「產生新的全球數字經濟」的Web3.0。難解難分、長期競合必定是二者的常態,而能同時存在兩個優秀的項目分別嘗試從南坡和北坡向珠峰進發,也正是區塊鏈世界的迷人之處。


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