背景
近期,波卡官方發文,宣布已經正式完成波卡1.0,它包含了波卡白皮書中概述的所有功能,這是區塊鏈技術發展的一個重大裏程碑!而波卡作爲一個擁有先進架構的區塊鏈項目,在迭代進化方面頗有優勢,很自然的我們等到了波卡2.0。
就在6月底的Polkadot Decoded 2023上,Gavin博士帶來了全新的分享,爲我們提出了波卡的2.0版本。其中,他花了一半的篇幅來介紹波卡2.0是多核計算機,並且將可能取消插槽拍賣,改爲Coretime(核時間)的購买,而這將會對波卡的DOT帶來全新的供需變動,以及經濟模型的改進。對此我們已經寫過一篇文章《Gavin:波卡是一個多核計算機!如何理解波卡2.0的愿景?》,對這一概念進行了解讀。
而在此次分享的後半部分,Gavin提出了對於波卡的另外兩個新展望:①希望波卡以鏈爲中心轉變爲以應用爲中心;②創建一個更有適應力的應用平台。本文將爲大家一一詳解,應該如何理解這兩點。需要注意的是,這只是我們的一種觀點,並不代表絕對的正確理解,僅供參考,也歡迎一起討論。
以鏈爲中心轉變爲以應用爲中心
Gavin首先回顧了一下波卡1.0的情況,波卡1.0是以鏈爲中心的範式,它能夠支持孤立的鏈互相交換消息,類似於主權鏈再用橋的方式連接起來,只不過在波卡裏是通過中繼鏈來實現的。
這樣做的結果就是帶來了碎片化的用戶體驗,用戶被分離到單條鏈上,是十分割裂的,畢竟平行鏈與平行鏈之間的交互還有一些隔閡,用戶如果想要用另一條鏈的功能就必須跨鏈。所以,如果要釋放波卡的潛力,應用必須無縫地跨越鏈。
如上圖所示,早期波卡的架構就是圍繞着中繼鏈周圍有許多平行鏈。但在波卡1.0中,由於爲了快速上线波卡,而選擇了把波卡的很多應用能力放到中繼鏈上,比如Staking、治理、身份系統、資產管理等等。
但這其實是權宜之計,因爲這些額外的功能,佔用了原本中繼鏈的使用空間,中繼鏈的本職工作是保障網絡安全和確保消息傳遞。如果將上述的這些功能轉移到系統平行鏈上,就可以最大限度地爲中繼鏈減負,從而提高整個波卡網絡和波卡生態更高效地運轉。
但另一方面,許多功能被分散到了不同的系統平行鏈中,這意味着應用需要能夠跨越這些鏈,才能實現更多的功能,但對於波卡的設計來說並不能因此讓用戶體驗變得困難。
所以我們需要以另一種視角來看波卡。波卡其實並不是中繼鏈在中間,平行鏈圍繞在周邊,至少對於來到波卡生態的人來說不應該是這樣。事實上,波卡應該是一個集成系統,一個運行了很多應用的計算機。
圖上的圓點是應用,分割圓點的虛线是 “paras”,爲方便理解可以把虛线分割出的不同區域理解爲現在的平行鏈。不過Gavin並不想用平行鏈來形容,是不希望我們認爲每條鏈是對應一個核的。
那么,從這個視角來看波卡,盡管平行鏈之間是有邊界的(如圖中的虛线),但是對於應用來說(也就是圖中的圓點)應該是在波卡上的所有圓點都能輕松地互相交流。尤其是,在不同平行鏈上的兩個應用之間的交流至少也應該幾乎像在同一個平行鏈中兩個應用之間的交流那樣輕松。(畢竟在使用XCMP的時候需要消耗一定的網絡資源和計算資源,因此會增加一些額外的手續費。)
而這樣,對於應用來說就可以忽略掉不同的平行鏈之間的隔閡,而是把自己看做是波卡上的一個應用,並且能輕松地與波卡上的任意應用交互。
Gavin所說的以鏈爲中心轉化爲以應用爲中心,可以理解爲,此前波卡的許多功能都在中繼鏈上,大家看待波卡以及波卡生態還是以鏈的角度來看待的。
但是,這是因爲當初波卡的許多基礎設施還未實現,比如平行鏈插槽拍賣、跨鏈功能等還未實現,波卡需要一步一步實現了這些功能後,才能實現後續的將中繼鏈的許多功能剝離並轉移給系統平行鏈,並且有了XCM以及XCMP/HRMP等跨鏈技術的支持,才能夠實現這些分配在不同系統平行鏈上的功能能夠輕松地交互,進而實現波卡更有可能的樣子。
所以,我們看到如今中繼鏈已經支持了衆多平行鏈的架構,並且這些平行鏈之間能夠互相交互,都是循序漸進一點一點完成的。早期不得不以鏈爲中心來發展,如今這些必要的功能已經實現,波卡可以做到不同平行鏈之間的應用可以輕松地交互了,那么波卡以及波卡生態就可以逐漸轉向爲以應用爲中心。
如果把波卡比作歐盟,不同的平行鏈比作歐盟中的各個國家,而這些應用比作各個國家裏的公司,那么現在的情況就好比是某個國家的公司現在可以與任意一個國家的另一個公司或者居民進行業務上的往來,公司們可以更加專注於做好自己的產品或者業務,他們可以面向歐盟境內的所有居民了。
這也就是波卡的以應用爲中心。
不過,要實現這一目標,就不得不提到XCM和一個叫Accord(協定)的新概念。
XCM與Accord
XCM,意思是跨共識消息格式,它是一種表達意圖的語言,比如 “我准備去轉账資產”“我准備去投票”。你可以理解爲在使用不同語言的國家之間進行交流時,用了英語這一門國際通用語言,大家就可以互相理解了。但是在波卡中,如果在互相信任的系統鏈之間,這樣的表達不成問題。因爲他們是互相信任的。
編者注:
XCMP則是跨鏈消息傳輸協議,它是一種傳輸方式,就好比物流或者打電話,這種都是傳遞東西的方式,而XCM則是傳遞的語言,比如你在不同國家之間的用英語打電話交流,就是用XCM這門語言並且用XCMP的方式進行傳輸了。兩者英文相似,但實際意義區別很大。XCMP只管消息能否送到,但是如果對方不接受就是另一回事了。
但如果它們是在不同的治理流程、立法程序之間,就會有問題了。就好比,盡管各個平行鏈組成了一個歐盟,它其實是一個條約框架,讓不同的主權國家遵守特定的條約。但是,它並不完美,因爲雖然有共同的司法部門可以翻譯每個國家的法律,保障它遵守了法律,但它無法阻止某個國家改變其法律,讓其不與歐盟的要求一致。如果是在這樣的一個不信任的環境下進行跨國貿易,肯定是非常難受的。
爲了解決這種一致性問題,Gavin提出了一個新的術語Accord(協定),協定是跨多條鏈的自愿性條約。有點像說 “我自愿遵守這一個業務邏輯,並且我做的任何事情都不會改變這一點”。鏈自己不能破壞條約的邏輯。
我們可以理解爲,好比是歐盟內部,好幾個國家之間推出的更具效力的條約,大家按照這個條約照章辦事,好好开展業務。
波卡保障該邏輯的忠實執行。協定會針對特定的函數。任何加入該協定的鏈都要遵守規則,這個規則會針對這個特定的函數。爲了保證較低的進入門檻,提出協定是無需許可的。因爲它是自愿加入的,所以在通過和注冊之前都不會影響任何人。
編者注:
不過這裏沒有提到是否可以退出或者如果退出之後會怎樣,這一點有待繼續觀察。
協定並不是在所有系統中都能存在的。波卡是唯一能夠支持它的存在的系統,因爲波卡是唯一一個擁有同強度安全層的系統,而且還能爲每個分片提供特定的狀態轉換函數。這些特點讓波卡可以做到在其他架構(如跨鏈橋)中不可能達到的合作模式。
盡管近期有許多Layer2紛紛推出了自己的Stack工具,並且可以支持多鏈的交互,從而形成基於他們Layer2 Stack的多鏈生態,但是這些Layer2本質上的安全性是受制於其自身所在的Layer1的,因此是無法達到波卡同強度安全層的系統的條件。Cosmos的生態項目,盡管有Cosmos2.0帶來的新的共享安全性,但是這樣的安全性依然達不到波卡同強度安全層的效果。
因此,Accord這樣允許多個鏈上的合作模式,這在其他架構中是不可能的(或者更確切地說,是不安全的)!
所以,協定(Accord)會是未來波卡生態十分具備競爭力的機制。
此前,波卡目前在推進的技術之一,其中有一個技術叫做SPREE,它就是實現Accord的關鍵技術之一。
SPREE是一種共享保護運行時執行隔離區(Shared Protected Runtime Execution Enclaves)的技術,也被稱爲“可信蟲洞”。它可以讓不同的平行鏈之間通過中繼鏈進行安全、高效和靈活的信息和價值的傳遞。它的原理是一種基於中繼鏈的Runtime邏輯片段,它可以被平行鏈選擇性地引入,從而獲得一些特定的功能和服務。
SPREE可以保證Accord在所有平行鏈上有相同的邏輯,實現跨鏈協議的一致性和可信性,並且可以保證Accord的存儲空間不能被平行鏈邏輯修改,從而防止數據篡改和濫用,確保Accord中傳遞的消息的真實性和完整性。
Accord的核心思想是,通過使用智能合約和XCMP,可以在多個區塊鏈上定義和執行一些共同的規則和邏輯。這樣,不同的區塊鏈就可以形成一個協作網絡,實現一些單個區塊鏈無法完成的功能。
那么具體Accord會有哪些應用場景呢?Gavin博士列舉了三個案例:
①資產樞紐
目前,如果兩條鏈想要有資產的交互,必須通過第三條鏈,即資產樞紐鏈。如果其中一條鏈是本地資產的鏈,會稍有不同。但理論上,如果兩條不相關的鏈想要交易第三方資產,你必須額外去打通一條路徑。
有了Accord就不需要這樣做了。你可以把它看作一個大使館,它存在於通用流程空間中,和平行鏈在同一時間在同一核上調度,但又不是平行鏈業務邏輯的一部分,而是另外存在的。這有點像大使館有自己原本國家的法律,但它們的地理位置卻在當地的國家。同樣地,Accord就像外部業務邏輯,但是又是大家認可的,而且存在於本地。
②多播XCM路由器
它可以發送一條消息,但是跨越到多條鏈,還可以是以某種順序進行。比如在這裏做一個操作,在那裏做另一個操作,但是永遠是在我的允許下的。這也是目前做不到的。
③去中心化交易所
它可以在多條不同的鏈上設置前哨站,好讓兌換直接在本地發生,而不需要开啓雙向通道。(意思是現在兩條平行鏈要進行互操作,還需要打开雙向的HRMP通道。)
這些只是Gavin當下最直接的思考結果,Gavin相信隨着時間的推移,這項技術會被更多的使用,並讓我們見識到它的全部潛力。
作爲長期研究波卡生態的組織,我們Polkadot生態研究院根據Accord邏輯,延伸出了一些可能的場景。
比如DAppChain組成的DAO聯盟,舉個例子,波卡上有多個平行鏈,他們都是做遊戲的DAppChain,各自的業務邏輯並不相同,但是他們可以通過Accord組成一個DAO的組織,組織成員共同遵循一定的規則,比如手續費的一部分上交到他們的DAO的國庫,然後再進行共同的治理,讓這個GameFi聯盟吸引更多的項目進入,並且也讓他們組成一個強強聯合的組織,共建共享。
此前,月度數字資產銷售方面位居前四的Mythical Chain決定轉战波卡,其後續的發展思路,就比較契合該場景,既保證它能與它們的合作夥伴之間可以順暢的互操作,又可以實現大家平起平坐並且安全地進行多鏈互動和治理。
再結合,波卡2.0把插槽拍賣改成了核時間的买賣,這可以將核時間的支付和使用分开,這就可以支持一些傳統公司構建一個無幣的區塊鏈來運行自己的業務,他們公司主體購买核時間即可。那么,多個公司可以利用Accord組成一個鏈上聯盟,大家可以在業務上進行互聯互通,而不用擔心交互過程的安全性以及底層基礎設施的安全性,因爲這些都是由波卡來負責的。
那么,這個方向就可以打开更多的想象力空間了。比如,許多傳統企業都在探索如何使用區塊鏈技術爲自己品牌賦能,許多項目探索的方向是屬於Web3忠誠度計劃,將自身的業務結合,並發放對應的NFT作爲獎勵,並進一步讓NFT運用到更多場景中。
但是,另一方面,這些NFT持有者就擁有了一些共同的人物畫像,那么基於同樣的人物畫像不就可以找到匹配同樣人物畫像的品牌共同來設計新的忠誠度計劃了嗎?
這樣就可以實現多品牌聯動,各個品牌既能找到更精准的用戶群體,又能共同承擔營銷費用,也就變相的降低了營銷費用,提高了營銷的效率,同時還能不斷推出新的活動持續的對於用戶進行激活。
這樣的方式又叫做Open Loyalty,开放式的忠誠度,是時下流行的傳統企業利用區塊鏈賦能的方式,如此看來,波卡無意中爲這樣的趨勢提供了很好的技術支持。
在金融方面,Accord的使用場景將會更多,此前,我們也多次提到,多個國家的國有銀行、傳統金融機構都在探索利用區塊鏈技術賦能金融的方式。比如,先將RWA上鏈,再利用一些常見的DeFi機制,比如AMM的方式,實現不同的金融資產高效的流轉、交易或者清結算。
此外,我們也多次提到我們很看好的全鏈生態,那是建立在支持所有區塊鏈之間的跨鏈互操作性和組合性的網絡結構上的應用,比如許多基於Layerzero的應用之類的。
而波卡的Accord顯然是更安全的一種在波卡內部的組織形式,我們可以預見到除了去中心化交易所,其他全鏈生態上的應用都將會在波卡上也同樣實現出來,比如波卡的跨鏈借貸中心等等。
Project CAPI:以應用爲中心的中間件
有了以應用爲中心的新目標,還需要輔以相應的基礎設施,幫助生態更迅速地朝這個方向發展。因此,推出相應的中間件加速發展是必要的。Project CAPI便應運而生。
Project CAPI可以幫助創建基於波卡的DApp,並讓其可以跨越多條鏈,擁有順滑的、體驗良好的用戶界面,即使是在使用輕客戶端的情況下也是如此。這可以解決當一個應用在多條鏈上時,它的體驗是集合的且容易的,不會是以前比較割裂的狀態。
就好比是以後在體驗層面,只會感知到這款應用的功能,而不會因爲它部署在不同鏈上,而需要非常麻煩的切換與交互。那么,很自然的,我們就不會過多的關注這個應用是在哪條鏈上,而是會回歸這個應用本身好不好用。這也自然而然的實現以鏈爲中心轉化爲以應用爲中心了。
Hermit Relay(隱士中繼)
也就是將中繼鏈中所有用戶級功能,都轉移到系統鏈中。例如:
- 余額
- 質押
- 治理與身份
- 核的租賃
最終讓波卡的功能跨越多個平行鏈,釋放中繼鏈的空間。並且,最終是實現用戶不會感知到我用了哪一項功能是必須要在這個鏈上,又用了哪一項功能在另外的鏈上,而是直接無感地體驗到所有的功能,仿佛這些功能還是在中繼鏈上一樣。
打造有韌性的應用平台
最後,Gavin重申了他們一直以來想要做的事情,就是希望把波卡打造成一個有韌性的應用平台。
現有的系統並不夠有韌性,它們是用舊派的思維構建的。這樣的系統在沒有加密學、博弈論時,往往會造成我們個人信息的泄露等中心化問題,因此我們需要打造一個有韌性的平台,要實現它,首先當然是建造一個去中心化的、基於密碼學的、經得起博弈論考驗的系統了。但我們具體要做什么呢?
雖然我們天天都在宣揚 “去中心化”,但是如果所有東西都要通過同一個 RPC 供應商,就算不上真正的去中心化。
韌性(Resilience)需要由多種因素結合而成:
①使用輕客戶端的優勢
集中式RPC太容易受到影響,RPC的使用太普遍了。
RPC是一種遠程過程調用的協議,它可以讓一個程序在一個網絡上的另一個計算機上執行一個過程(子程序),就像這個過程是在本地運行一樣,而不需要程序員明確地編寫遠程交互的細節,因此RPC被廣泛使用中。
但是集中式的RPC又會帶來許多中心化的問題,例如:如果中心服務器出現故障或被攻擊,那么所有的遠程過程調用都會受到影響,導致服務中斷或數據丟失。所以,過於依賴RPC會讓系統沒有足夠的韌性。
而波卡中有兩種技術,可以讓开發者和用戶更方便地與波卡的多條鏈進行交互和協作,而不需要運行一個完整的節點或者依賴於第三方的服務。這兩種技術分別是Smoldot和CAPI。
Smoldot是一種爲基於Substrate框架的鏈(如波卡/Kusama)構建的輕客戶端。CAPI是一種用於構建與Substrate鏈交互的框架,它提供了一個开發服務器和流暢的API,可以實現多鏈交互而不影響性能或易用性。
Smoldot和CAPI可以讓开發者和用戶更快速、更安全、更靈活地與波卡網絡中的各種鏈進行通信和合作,而不需要下載大量的數據或者信任某個特定的節點。這樣就可以實現高性能的基於輕客戶端的用戶界面(UI),可以讓用戶在不同的設備和平台上,輕松地訪問和使用波卡網絡中的各種應用程序和服務。
②ZK原語
構建一個功能豐富的、高性能的ZK原語庫。
波卡的开發者和一些生態中的研究人員已經开始正在構建一些ZK原語的庫了,這些庫將用於一些特定的用例中,即我們在構建應用時想要做的特定的事。
第一個庫已經快完成了,它能提供隱私功能,它將立即爲鏈上集體(也就是Fellowship)提供隱私保護,它將使我們能夠將可重復用的模塊用於零知識證明和隱私保護的世界中。
編者注:
ZK,也就是零知識證明,它可以讓一個人向另一個人證明自己知道某個信息,而不需要透露這個信息的具體內容。零知識證明可以用於保護隱私、提高效率、防止欺詐等多種場景。
原語是指一種最基本的操作或函數,它可以用於構建更復雜的算法或協議。原語通常是經過嚴格的數學證明和安全分析的,因此可以被認爲是可靠和安全的。
上述的ZK原語,就是指一些用於實現零知識證明的原語,目前比較流行的ZK方案就包括Layer2領域裏的ZK-SNARKs、ZK-STARKs、ZK-Rollup等。
③Sassafras共識
Sassafras共識是波卡新的無分叉出塊共識算法,是一種擴展的BABE共識機制,它可以作爲一個恆定時間的區塊生產協議。這種方法試圖解決BABE的一些缺點,比如確保每個區塊只能在固定的時間間隔內產生。這個協議利用了zk-SNARKs來構造一個ring-VRF,目前還在开發中。
它將提高進一步波卡的安全性和隨機性,具有高性能的交易路由,提高了平行鏈的性能和用戶體驗。此外,波卡將可以更有潛力做一些聰明的事情,比如加密的交易,這防止了Front-Running,同時也开闢了一種有趣的途徑來抵抗MEV。
編者注:
Front-Running,又叫搶跑交易,是指一些利用區塊鏈網絡中的信息不對稱,通過觀察或者幹預交易的順序,來獲取不正當利益的人或者機器人。例如,搶跑交易者可以在看到一個有利可圖的交易後,快速地插入一個自己的交易,來搶佔這個機會。這樣就會損害其他交易者的利益,也會影響區塊鏈網絡的公平性和效率。
MEV是Miner Extractable Value,指礦工/驗證者可提取價值,意思是礦工或驗證者從區塊鏈中提取的超出了正常交易費用的價值。
礦工在打包交易的時候可以做到將某些交易進行排序幹預等,通過這些操作,礦工可能獲取除了交易費用和區塊獎勵之外的額外利潤,這些多出來的價值就被稱爲MEV。Front-Running就是最常見的MEV攻擊之一。
Sassafras論文下載鏈接,詳情請參見:
https://eprint.iacr.org/2023/031.pdf
④Internode Mixnet混合網絡
Internode Mixnet是一種加密的傳輸技術,它可以用於發送消息,避免泄露交易的IP信息。Internode Mixnet也是一種通用的消息系統,可以在用戶、鏈和鏈下工作機(Off Chain Workers)之間進行通信。
要讓系統更具有韌性,這一點也是非常重要的。
⑤人的去中心化
只要我們依賴於去中心化,我們就需要讓許多不同的參與者參與進來,以獲得韌性。這就需要構建正確的結構以正確的方式引入很多的且足夠多元的人參與到系統中。波卡通過治理、國庫支出、工資、補助等方式激勵大家的參與,並且吸取和維護集體的專業知識。
最後,Gavin想要重申了初心。波卡並不是爲了創建某個特定的應用而存在,而是去提供一個平台,在該環境中提供一個部署多種應用的方式,並且讓應用可以互相利用對方的功能,來提高廣大用戶的福祉。並且我們要確保這個愿景能夠盡快實現,這就是波卡的使命所在。
如果波卡無法對世界上的變化保持一定的韌性,那么構建波卡將毫無意義。這些變化可以是達到同樣目的的其他方式,或者已有的來自厭惡去信任世界的外部組織的威脅。
總結
綜合來看,波卡1.0盡管在技術架構、設計理念等方面已經較爲先進,但是由於它是與現有的公鏈架構不同的一種全新的Layer0與Layer1組成的多鏈系統架構,以前沒有成功案例,所以,需要採取一些比較妥協的方式來一步一個腳印的摸索着發展。比如以鏈爲中心的角度,並且許多功能都集中在中繼鏈上。以此才能穩步地確保波卡能順利落地。
所以,隨着波卡1.0的完全交付,並且已經能確保中繼鏈能夠支撐衆多平行鏈,那么波卡已經成熟到可以朝着它真正理想的方向發展了。而這就是波卡2.0。
波卡2.0實現了幾個目標:
1、解決以前爲了快速上线波卡而妥協所造成的一些詬病的地方,以及波卡1.0運行期間發現的一些問題。把以前大家關心的和發展中不合理的地方都做個改進。這就包括我們在解讀波卡2.0的上篇內容中提到波卡將可能取消插槽拍賣,並改爲核時間的买賣。並且圍繞着核時間的機制可以打破波卡生態進入門檻太高的問題。同時,核時間的機制也將改變波卡的經濟模型,爲DOT帶來新的賦能。
2、充分展現波卡的潛力和波卡特有的優勢。不論是核時間的機制能讓平行鏈的性能成倍的提高,又或者是像Accord這樣的協作協議,只有波卡能夠實現波卡同強度安全層的系統,並且做到多條Layer1能在這樣的系統中安全地進行鏈上合作,這些功能都只能在波卡上實現,會成爲波卡的技術上的護城河。
3、波卡更能適應未來多變的世界。波卡能夠吸收現有的流行技術,並將其做成原語,甚至是可重復用的模塊,被廣泛應用於波卡生態的其他項目中。其中也有許多是來自波卡生態的項目,這意味着波卡豐富的生態會在這個方向賦能其他波卡生態的項目,比如ZK原語,就可以讓其他波卡生態的項目也可以獲得隱私保護相關的功能。這一點,將會隨着波卡生態的逐漸成熟,而形成一個能量巨大的網絡效應,成爲波卡未來具有競爭力的因素之一。
而這些解決方案中,也可以解決當下整個Crypto行業經常遇到的問題,比如隱私問題,MEV問題等。讓波卡與時俱進,不用擔心落後。可以看出,波卡的潛力之一在於:“你沒有的我有,你有的我也可以有。”讓波卡面對更多變的未來,能更具適應力。
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