详解Polkadot平行链线路图_数字货币

[2021-01-31 21:49:01] 来源：编辑：wangjia 点击量：

评论 点击收藏

导读： 本文是平行链底层核心技术的路线图：内容关于需要哪些协议、API 和代码路径才能完全展示一个自给自足和安全的平行链。本文不会涵盖平行链工具包需要公开哪些 API 才能使用平行链功能：而是仅仅介绍这

本文是平行链底层核心技术的路线图：内容关于需要哪些协议、API 和代码路径才能完全展示一个自给自足和安全的平行链。本文不会涵盖平行链工具包需要公开哪些 API 才能使用平行链功能：而是仅仅介绍这些功能的实现方式

一文读懂跨链：链间信任如何建立？

在一条区块链中，链上各参与方借助区块链共识机制建立信任体系。那么问题来了，在多条区块链的跨链场景中，链与链间的信任如何传递？链间的信任，信的是什么？这种跨链信任，又该如何建立？

本文是平行链底层核心技术的线路图 —— 内容关于须要哪些协定、API 和代码途径才完全展现一个自力更生和平安的平行链。本文不会涵盖平行链东西包须要公然哪些 API 才运用平行链功用 —— 而是仅仅引见这些功用的完成体式格局，以及它们供应给考证功用的底层 API（假如有的话）。

种别

我们将运用以下种别来形貌功用：

Runtime：中继链的 runtime 代码，用于指定共鸣症结状况，并更新一切全节点必需保护或实行的状况。

网络（Networking）: 用于节点互相交换并在网络中传输信息的协定。

节点（Node）: 部份或一切链下节点必需保护或实行的状况或更新。一般与网络组件交互，并援用 runtime 状况。

子项目和功用:

本节包括了差别的子项目和构成这些子项目标功用。

基本架构/API

对等集治理

种别：网络

分派给平行链的考证者须要一种发明并衔接到整理者的要领，以便取得新颖的平行链块举行考证。

整理者须要发明并衔接到考证者，以便提交平行链区块。

渔民须要与考证者和查对者攀谈，以猎取可用数据并分发报告。

有些衔接是长期存在的，有些仅用于单个请求。

对等集治理

种别：网络

分派给平行链的考证人须要一种发明并衔接到网络人的要领，以便取得新颖的平行链区块举行考证。

网络人须要发明并衔接到考证人，以便提交平行链区块。

垂纶人须要和考证人和网络人交换，来猎取可用数据并分发报告。

有些衔接是长期存在的，有些仅用于单个请求。

自定义 libp2p 子协定

波卡平行链触及很多差别的网络协定。抱负情况下，我们能够将每一个使命作为零丁的将来使命发作，并依据须要来经由历程通道与其他协定或节点代码举行通讯。这须要在 Substrate 和 libp2p 中举行变动。

分派

拍卖

种别: Runtime

平行链的拍卖和注册。此功用已完成，而且遵照 Parachain Allocation — Research at W3F 文档。

平行链拍卖

种别: Runtime

平行线程（Parathreads）是即付即用的平行链。这包括一个链上机制，用于处置惩罚网络人的拍卖并确保他们生成一个区块。

平行线程的节点侧部份的作用，是让网络人现实投放出价，并被设置为在何种条件下投放出价。

考证人分派

种别: Runtime

将考证人分派给平行链。考证人仅在短时候内分派给平行链。可调整的参数包括分派给每一个平行链的时候长度和网络晓得考证人分派的提早时候。

协定

见证轮回

种别: 网络

一种黑箱网络组件，用于在恣意给定链的考证人之间轮回发送证实音讯（Candidate, Valid, Invalid），以竖立可在其上包括区块的 quorum。

可用性纠删码

种别：节点/网络

关于每一个潜伏的、被视为平行链的区块，对区块的 PoV 和传出音讯实行擦除编码。为中继链区块挪用中继链上的区块数目，此平行链区块被斟酌包括在 n 中。擦除码分为 n 个部份，个中任何 f + 1 都能够恢复（f 是许可的最大毛病节点数 = ~ n / 3）。第 i 个考证人存储第 i 个编码并将其供应给任何询问者。

PoV 区块猎取

种别：网络

一种黑箱网络组件，用于平行链上的考证人或垂纶人，以猎取证实中哈希所援用的 PoV 区块，以举行考证。当猎取 “当前” PoV 区块（接近链的开头，或与当前正在构建的区块有关）时，这应当很快。当猎取 “旧的” PoV 区块时，应当有大概而且要借助于从可用性擦除编码中恢复。

平行线程拍卖投票

种别：节点/网络

设置网络人在平行线程拍卖中投票的体式格局和时候。

网络轮回

种别：节点/网络

网络人节点的主要事宜轮回：

新的中继链区块 B

同步新的平行链头 P w.r.t. B

竖立 P 的新子区块

提交给考证人

跨链音讯通报

https://hackmd.io/ILoQltEISP697oMYe4HbrA?view

https://github.com/paritytech/polkadot/issues/597

平行链线路图中最大的子项目 —— 平行链之间怎样发送音讯。这触及传入音讯的状况机排序、用于猎取这些音讯的协定以及用于耐久保存音讯的节点逻辑。

它的设想基于平行链之间由发送者和吸收者构成的单向通道观点。在每一个中继链区块，每条平行链有时机在其掌握的每一个通道上发送音讯，它掌握了发送部份的一半。它还将尝试按次序在它掌握的每一个吸收通道的一半上处置惩罚音讯：在块高 “b” 发送的音讯，必需先于在块高 “b + 1” 发送的音讯处置惩罚。关于在雷同块高发送的差别通道上的音讯，将依据一些明白定义的次序举行处置惩罚。

这意味着，关于近来处置惩罚的音讯在其吸收的一切通道上的发送高度，吸收段的最大高度差为 1。吸收段的最小已处置惩罚发送高度叫作 “水印 (watermark)”。在水印之前或水印高度的一切通道上发送到此段的一切音讯均已处置惩罚。

闭幕 CandidateReceipt 花样

种别：Runtime / 节点

CandidateReceipt 是对提交给 runtime 的 parablock 头的包装器。它包括对数据的加密许诺，这关于考证或诠释 parablock 至关主要，包括见证数据和传出音讯数据的哈希。

CandidateReceipt 花样应依据上面提到的 XCMP 来闭幕 —— 最主要的是，它应变动为保存以加密体式格局提交到每一个开放通道状况的 bitfield 和 message_root 域。

闭幕 PovBlock 花样

种别：Runtime / 节点

PovBlock 或 Proof-of-Validity 区块包括考证 parablock 所需的一切数据。它将须要包括传入的音讯行列以及潜伏的传出音讯行列。

CST 更新程序

种别：Runtime

基于中继链区块中供应的 CandidateReceipt 的通道状况表（CST）的存储定义和更新逻辑。

CST 准入证实的生成和搜检

种别：节点

中继链的全节点在 CST 中生成项目证实的东西，轻客户端或被裁剪的节点搜检这些证实的东西。

MQC 存储和分发协定

种别：节点

每一个通道的状况都由音讯行列链（MQC，Message Queue Chain）形貌，该行列是一个哈希链，个中的链接由 “(M, b, H)” 定义：近来发送的音讯、先前发送的音讯地点的块高度、以及先前链接的哈希值。

sending 平行链的全节点有义务保护 MQC 的一切链接，直到并包括 b 小于 receiving 平行链的水印的链接。

该 para 的完全节点将晓得其通道的一切 MQC 头，由于它们是经由历程实行该块发作的。这将须要与 Cumulus 团队（https://github.com/paritytech/cumulus）在 API 上举行合作。

我们将须要一个网络，平行链的网络人能够在该网络中发明并猎取从一切通道传入的 MQC 的相干部份。

通道注册者和经济学

种别：Runtime

平行链经由历程寄存一笔存款来翻开或封闭通道的 runtime 逻辑。平行线程能够翻开的通道数目将受到限制。

paras 用于 runtime 逻辑经由历程放下存款来翻开和封闭通道。parathread能够翻开的通道数目将受到限制。待封闭的通道应坚持翻开状况，直到吸收者的水印到达封闭所请求的区块高度为止。

垂纶/Slashing

有用性/可用性报告处置惩罚程序

种别：Runtime

在 Polkadot 中，歹意的平行链组能够强迫包括无效或不可用的平行链区块。垂纶人的事情是监测这些区块并将其报告给 runtime。此项与报告处置惩罚程序有关。

关于可用性/有用性的 W3F 研讨文章供应了争议处置惩罚历程的团体视角：可用性和有用性 - W3F 研讨。

未处置惩罚且须要采纳的主要行动之一，是在争端处置惩罚流程判断涌现错误时发作的 “回滚”。当我们将平行链区块标记为无效或不可用时，我们须要将一切平行链回滚到此状况之前的某个点。我们还须要回滚中继链的状况，由于大概已有一条音讯从平行链发送到中继链，如今须要回滚。最简朴的要领是经由历程耽误向上音讯来逃避该问题，但这将极大地影响平行链介入插槽拍卖、理事会投票等的用户体验。假定我们没法逃避这一点，我们将必需找到一种要领往返滚中继链的指定状况。

两重投票 Slash 处置惩罚程序

种别：Runtime

在见证历程当中，考证人只能为给定的中继链区块提交一个“候选”音讯。假如在平行链区块上宣布“候选”音讯，则不能在该平行链区块上宣布 “有用” 或 “无效” 投票，由于 “候选” 音讯是隐性有用性投票。不然，在给定的平行链区块上同时举行 “有用” 和 “无效” 投票是不法的。

Runtime 处置惩罚程序须要两个互相争执的投票作为参数，并须要对违反者举行 slash。

有用性/可用性垂纶

种别：节点

考证者也能够依据 VRF 可用性和有用性 - W3F 研讨自行挑选，并采纳此代码途径。考证人和垂纶人将挑选平行链区块举行从新考证。在这些步骤中：

尝试恢复 PoV 区块，并退回到纠删码。假如不可用，则宣布报告。

尝试考证 PoV 区块。假如无效，则宣布报告。

两重投票垂纶

种别：节点

在见证历程当中观察到两重投票的节点应向链提交报告以触发 Slash。