Polkadot與ETH2.0能否優勢互補 建區塊鏈生態系統?

2016年，以太坊第一任CTO與聯合創始人Gavin Wood（嘉文·伍德）離開以太坊后，撰寫了波卡白皮書《Polkadot：異構多鏈框架的愿景》。全新的區塊鏈被嘉文命名為Polkadot，并于今年5月開啟了第一次迭代，最近波卡主網進行了一系列重大升級。

2015年，嘉文著手開發Polkadot的同時，Ethereum核心開發團隊就已經開始ETH2.0的升級，這是以太坊有史以來最大的基礎設施升級。ETH2.0也被稱為Serenity，將于2020年推出第一個版本即Serenity Phase 0，其余三個階段計劃在未來兩年內推出。ETH2.0引入的分片架構或將終結2017年ICO熱潮以來一直備受詬病的可擴展性問題。

那么，同為區塊鏈基礎設施且有著深厚的歷史淵源，Ethereum與Polkadot有可比性嗎？如果有我們又該從哪些側面進行比較？

1、分片與可擴展性（Scalability with sharding）

ETH2.0和Polkadot都使用分片來實現可擴展性。分片是指對區塊鏈網絡或其數據進行分區處理，以實現并行從而提高吞吐量。但是，分片是個十分廣義的概念，實際上ETH2.0和Polkadot采用了完全不同的架構。

目前，ETH1.0在單鏈結構上運行，每個節點都必須對每個交易進行驗證。相比之下，ETH2.0有一個稱為信標鏈的主鏈，該主鏈促進了分片之間的通信，這些分片連接到信標鏈進行通信。由于分片并行處理的性質，從而使ETH2.0比ETH1.0具有更高的吞吐量。

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ETH2.0架構對信標鏈上的分片有統一管理，分片必須按照統一方法來更改狀態，再每個塊添加到信標鏈的區塊鏈中。本質上，信標鏈就是一系列端口的集合，我們以USB接口為例，只有當USB插頭形狀正確，才能進行正確的鏈接，分片也必須遵守ETH2.0的規則才能與信標鏈鏈接。

Polkadot則采用了完全不同的架構，即中繼鏈+平行鏈的架構。中繼鏈作為主鏈，平行鏈的地位則類似于ETH2.0的分片。但與ETH2.0不同的是，在平行鏈連接到主鏈時，Polkadot采用更加靈活的元協議，換句話說，任何平行鏈都可以使用更加“個性化”的且符合本鏈的規則來改變狀態。唯一需要遵守的是中繼鏈驗證者（Validators）可以使用元協議（meta-protocol）執行驗證過程，這個過程使用的標準就是WebAssembly，即Ewasm虛擬機。

2、互操作性（Interoperability）

Polkadot在架構層面的靈活性，將使得其互操作性遠勝于ETH2.0，因為只有以太坊專用的分片才能成為以太坊生態系統的一部分。同時，Polkadot架構上搭建了轉接橋（Bridge），這可以讓外部區塊鏈鏈接到Polkadot，達到雙向兼容的目的。

對于轉接橋的作用，我們舉例說明，如果ETH2.0想要與Polkadot通信，只需要與轉接橋鏈接，就可以與Polkadot上的任何應用互通信，這個轉接橋就像你想要去美國旅行，需要到大使館獲得簽證，一旦簽證通過，就可以在美國自由通行了。

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以太坊通過轉接橋連接到Polkadot生態系統，這使得DApp開發人員可以與任何其他Polkadot平行鏈進行交互，可以理解為以太坊上任意的DApp只要鏈接到轉接橋，就可以與波卡生態的任意應用進行信息跨鏈。但是，相反的情況是不可能的：Polkadot不可能成為以太坊信標鏈的分片。以Moonbeam開發的轉接為例，該橋為開發人員提供了基于Polkadot構建的與以太坊兼容的智能合約平臺。

回顧區塊鏈十年發展史，到目前為止，互操作性從未發揮過重要作用。但是我們的區塊鏈世界儼然已演變成了一個個孤立的“圍墻花園”——比特幣市值2000億美元，是一座美妙的孤立花園，以太坊400億美元，是一座更加美麗的孤立花園。如何才能打破這一座座孤立的圍墻？從這個視角來說，波卡強大的互操作性必然會是2020年以后的區塊鏈世界的唯一主角。

在2019年舊金山舉行的Blockstack峰會上，分布式系統專家、區塊鏈資深創業者的安德里亞斯·安東諾普洛斯（Andreas Antonopoulos）提出了發人深省的關于區塊鏈互操作性的案例，他解釋說，封閉發展的單鏈系統都將自食苦果，他們都需要基礎設施升級。

如果安東諾普洛斯的觀點正確，那么當前的許多基礎架構，例如Polkadot的轉接橋與互操作平臺，可能是以太坊未來發展的關鍵推動力。

值得一提的是，Gavin Wood也認同Polkadot與Etereum的內在共生關系，他在一篇博文章中說道，自Polkadot白皮書發布以來，“我們知道，與以太坊生態系統建立橋梁，以幫助雙方擴展能力，這將是網絡的關鍵點之一。”

3、開發進度

Polkadot于今年5月份啟動了主網第一階段，項目路線圖讓完全去中心化的基礎設施與事先規劃好的治理手段分階段升級。第一階段是指PoA授權證明階段，這一階段上線之后，投資者能夠從他們的以太坊智能合約中換回代幣。該項目7月份啟動了第二階段，即提名權益證明共識（NPoS）。截止目前，波卡已啟動了網絡治理模型、啟用余額轉賬等重要階段。

ETH2.0采用了一種不同于分階段實現的方法，即在分階段更新之后全面發布。信標鏈預計將于今年夏天推出，PoS與全面分片將在接下來的階段進行。

4、團隊

雖然ETH2.0項目在區塊鏈開發人員擁有一些眾人皆知的名字，包括以太坊聯合創始人Vitalik Buterin本人，但ETH2.0不是由單個團隊負責開發和實施，而是由幾個團隊負責ETH2.0不同客戶端的各種迭代，以維護網絡安全。

相比之下，Polkadot由一家名為Parity Technologies的公司開發，該公司是由工程師、密碼學家、架構師和研究人員組成的全球團隊。Parity與Polkadot一起開發了其Parity Ethereum客戶端和Parity Zcash客戶端。

Parity Technologies由Gavin Wood和Jutta Steiner共同創立。Gavin Wood在創立以太坊時開發的以太坊高級編程語言Solidity，為嘉文贏得了良好的信譽。此外，應用數學家Jutta Steiner（尤塔·施泰納）還是以太坊創始團隊成員之一，是以太坊創始團隊的第一位安全負責人，現在Jutta Steiner是Parity Technologies的首席執行官。

5、時間就是生命

ETH2.0面臨的最大挑戰是項目落地慢，自2017年前后，人們就開始討論以太坊的可擴展性，目前來看，在不存在任何延遲的情況下，ETH2.0全面落地很有可能要到2022年。不過，與Polkadot和所有其他區塊鏈項目最為關鍵的優勢是，以太坊擁有最為悠久社區基礎與最為強大的開發人員基礎。

不過換個角度來看，ETH2.0的不斷延遲，給了ETH2.0最大的競爭對手Polkadot的最大競爭對手）可以開發自己的平臺，以提供諸如互操作性等其他屬性。由于Polkadot可以與以太坊完全兼容，這意味著以太坊的開發人員在原平臺上就能共享到波卡的性能。

一旦完整的ETH2.0全面落地，Polkadot與Ehtereum兩個平臺協同工作將會很有趣。如果一切順利，兩個平臺將會優勢互補，最終成為一個1+1大于2的區塊鏈網絡。

原文標題: Ethereum 2.0 and Polkadot Offer Alternative Solutions to Scaling Issue

作者: Nikolai Kuznetsov

翻譯 & 校對: 阿風 圓圓

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