​​什么是Polkadot?

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波卡项目团队

波卡背后的主要组织机构是Web3基金会,专注于开发、部署、维护Web3.0技术及社区,亦由Gavin Wood创立。Web3基金会会对波卡生态内的优质项目进行法币或代币资助,以推动生态建设。此外,科技公司Parity是波卡主要技术团队,包括波卡目前所采用的区块链框架——Substrate都是由Parity团队开发的。

Gavin Wood同时也是以太坊的早期开发者之一,因此他十分了解以太坊的优缺点,并在波卡中利用创新性的架构弥补了以太坊在拓展性等方面的不足。下图展示了波卡的六大创新优势:

图源:polkadot.network

代币与机制

Polkadot主网上的原生代币是 DOT,最初发行总量为 1000 万。波卡采用独特的NPoS(提名权益证明)共识机制,在这一机制中,各个提名人质押自己的 DOT,并推选出自己信赖的一名或多名验证人,由验证人负责产生新区块、达成共识、验证平行链等工作。此后,验证人和提名人都可以根据其权益比例获得奖励,其中验证人由于需要负责更多工作,有权利调整分红方式或抽取佣金。

图:DOT三大用途

DOT代币最初发行总量较低,在2020 年8 月21 日,波卡执行100 倍拆分并同时开启转账功能。因此,目前波卡币代币总量已达到了10 亿枚。经过拆分后的DOT代币价格相对较低,但在后续市场周期中逐步上涨,并在Kusama/Polkadot插槽拍卖利好下两度达到高点。

图:Coinmarketcap

在代码上,Polkadot主要基于Rust语言开发,同时Polkadot也是目前Rust语言最大的代码库之一。此外,Polkadot开发了Substrate这一模块化的区块链框架,开发者使用此框架,只需进行较少的编码、测试即可开发出自己的区块链,并且开发出的区块链直接与Polkadot网络兼容。与此同时,Substrate框架还实现了链上升级,各大基于Substrate的区块链无需硬分叉便可完成升级。

测试网络Kusama

在波卡正式上线之前,曾在其Canary Network(先行网络)——Kusama上测试相关功能。Canary一词直译作“金丝雀”,英语中还有一句谚语:canary in the coal mine(矿井中的金丝雀)。据说,20 世纪早期的煤矿里,矿工常常会在下井时带上一只金丝雀。金丝雀十分好动,自身会吸入并消耗大量空气,对于空气中的有害物质十分敏感。矿工会通过观察金丝雀是否被毒害,来判断矿井中的有害气体,尤其是一氧化碳含量是否致命。因此,“矿井中的金丝雀”可以理解成是“危险将至的预警标志”。在项目开发中,“金丝雀测试”也由此得名,所有将要在波卡上运行的操作也都会在Kusama上进行预演。

Kusama与Polkadot拥有极为相似的代码,也是基于Substrate框架开发,其上也有与DOT类似的原生代币KSM。相较于Polkadot而言,Kusama在安全性上有所牺牲,但换取了更好的交易性能和吞吐量。即便是在目前波卡正式上线后,Kusama网络也将继续存在,持续作为一个“轻量版Polkadot”为主网及各大生态项目提供真实的试验环境。同时,Kusama已经建立起了独立于Polkadot的经济与生态体系,依托其轻量级优势提供与Polkadot主网所不同的差异性服务。

图源:Coinmarketcap

波卡的价值前景

波卡主要致力于解决此前区块链在可拓展性(Scalability)和孤立性(Isolatability)问题。以太坊只有一条主链,所有以太坊应用都在主链上运行,但随着整个智能合约生态的发展,以太坊低下的性能(仅仅15TPS左右)也越发捉襟见肘。在加密猫应用大火之时,仅此一个应用,就占据了整个以太坊20%以上的流量,甚至一度造成整个网络的拥堵。

而波卡则抛却了单一主链的结构,而是采用中继链(Relay Chain)+平行链(parachains)的结构。其中中继链为Layer 0,各大平行链为Layer 1,平行链通过插槽“连接”到中继链上,中继链饱和后又可以建立新的中继链,从而实现无限分片,获得无限的可扩展性。此外,通过不同平行链实现不同的功能,链接到其他的主要公链乃至联盟链,波卡有望打通整个区块链业界,破解目前各大区块链项目各自为战的现状,真正成为新一阶段互联网的中心。

图:波卡基本架构

什么是波卡插槽

波卡插槽是指Polkadot Parachain Slot(平行链插槽),是波卡网络中继链和平行链的接口。从技术上来说,波卡网络通过多个平行链链接到其他区块链项目,从而增大交易的吞吐量,而波卡主链则是作为系统的中继链,起到验证平行链、提供共识与安全的作用。而为了接入波卡中继链,平行链需要借助“插槽”(Slot)。

平行链插槽是波卡网络的核心功能,也是波卡项目最大的价值所在。但与此同时,由于波卡网络资源有限,中继链无法维系大量平行链的共享安全,能够接入波卡主网的插槽数量也十分有限。2020 年7 月Gavin Wood在中国表示,波卡支持的平行链数量约为100 个,即插槽数量上限约为100 个。不过,官方也不排除在将来通过二级中继链等技术优化增加插槽数量。

为了公正分配稀缺的网络资源,波卡插槽通过拍卖的方式进行分配。项目方需要通过众贷(Crowdloan)将代币锁定于网络中,根据各项目的总质押量情况以蜡烛拍卖形式决定拍卖获胜者。Crowdloan机制中,各个参与拍卖的项目方收集代币,并且将其质押于波卡中继链上。如果项目竞拍失败,这些代币将会立即退还给用户;而若是项目竞拍成功,这些代币将会一直质押至插槽租赁期结束,由于用户失去了持有这些代币的机会成本,项目方一般会给予用户自己的原生代币作为补偿。

波卡插槽拍卖

在Kusama和Polkadot插槽拍卖中,拍卖的实际上是插槽在一定时间(半年到两年不等)内的使用权。在插槽拍卖中,各个参与方需要将KSM/DOT质押并锁定,依据所质押的KSM/DOT数量作为竞标的出价,提供了最优质押量的组合将会赢得拍卖。拍卖结束后,赢家所质押的KSM/DOT将在插槽租赁期内持续保持锁定,无法取出。而未拍得插槽的项目所质押的KSM/DOT将在竞拍结束后解锁并归还。因此,竞拍各方的“出价”实际上是质押KSM/DOT所损失的机会成本。

例如:

两年的租期分为四个阶段,A方、B方和C方均参与了拍卖:

A方想租满整个两年的租期,出价为每半年65 DOT;

B方想租第一年,即前面两个阶段,出价为每半年100 DOT;

C方想租第二年,即后面两个阶段,出价为每半年40 DOT。

则租满一整个两年的租期共有两套方案:A方单独一人租满两年,总租金为260 DOT;B方和C方两人一同租满两年,总租金为280 DOT。根据抵押额度最优,Polkadot会判定B方和C方为获胜方。

Kusama和Polkadot插槽拍卖采用了独特的“蜡烛拍卖”(candle auction)形式。蜡烛拍卖起源于英国,拍卖时点燃一根蜡烛,以蜡烛火焰熄灭的时间作为竞标结束的时间点。由于蜡烛的熄灭时间不可预测,没有人能够确切知晓竞标何时结束。这种拍卖形式阻止了参与人在竞标结束前狙击出价,能够最终得出一个较为合理的价格。

在Kusama/Polkadot插槽拍卖中,上述蜡烛拍卖形式得到了优化。拍卖时间将分为安全期和随机期两个阶段。安全期持续2 天,期间各项目方可自由竞标(出价);而随机期则持续5 天,系统将随机选出5 天内的某个时间点,并以该时刻各项目所质押的KSM/DOT数量决定拍卖结果。

图:parachains.info

2021 年12 月16 日,第一轮五个波卡插槽拍卖正式结束,以下五个项目依次赢得了前五个波卡插槽:Acala Network、Moonbeam Network、Astar Network、Parallel Finance、Clover Finance。北京时间12 月18 日凌晨,第一批五个波卡平行链正式上线Polkadot网络,这批项目的租赁期将一直持续到2023 年10 月20 日。

截止目前(2022 年10 月),波卡插槽拍卖已顺利完成4 轮,第5 轮#26~32 个插槽的拍卖正在进行中。

波卡生态简介

由于往往是社区共识最强、影响力最大、资金最为雄厚的项目能够最先赢得波卡插槽的使用权。早期竞拍成功者能够很大程度上反映整个波卡生态数百个项目的发展情况。这些项目往往在开发上进展较快,同时具有较高的技术积累和社区共识。下面我们将以在第一轮插槽拍卖中取胜的五个平行链为例,简要介绍波卡生态下的代表性项目。

Acala:DeFi中心

赢得第一个波卡插槽的项目是波卡上的“一站式DeFi中心”(all-in-one DeFi hub)——Acala,其在Kusama上的先行项目Karura,同样在KSM首槽争夺中大幅领先其他项目并最终取胜。Acala(Karura)在波卡生态系统中拥有较高的认可度,它在波卡首轮插槽拍卖中取胜并不令人意外。

Acala是波卡生态中最为主要的DeFi项目,致力于帮助波卡各平行链互换代币,构建完整的去中心化金融应用体系。Acala是一个Layer 1智能合约平台,采用全新的Acala EVM,能够很好地兼容到以太坊上。Acala提供的主要服务有去中心化稳定币(aUSD)、DOT流动性抵押(LDOT)和EVM+等。

Acala官网:https://acala.network/

Acala白皮书:https://github.com/AcalaNetwork/Acala-white-paper/blob/master/Acala_Token_Economy_Paper.pdf

在参与插槽拍卖时,Acala在众贷中获得了来自2.5 万名贡献者的高达3251 万枚DOT,参与者人数较之在Karura参与拍卖时近乎翻倍。目前,每一枚质押的DOT都会被兑换为超过4.61 枚ACA。

Moonbeam:以太坊网桥

Moonbeam是第二个赢得波卡插槽的项目,其在Kusama上的先行网是Moonriver,这一项目同样赢得了第二个Kusama插槽。值得一提的是,由于Moonriver在Kusama上的良好表现,Moonbeam在第一轮拍卖中最终获得了总量最多的DOT。

Moonbeam强调自身对于以太坊智能合约的最大程度兼容,开发者可以仅仅进行极少的更改,就将以太坊上的Solidity合约程序介入了Moonbeam链上,继而与整个波卡生态和其他波卡平行链连接。如2020 年10 月,Sushiswap就宣布将于Moonbeam上开设分支。由于波卡和Kusama网络并不原生支持智能合约,Moonbeam的重要性不言而喻。2022 年10 月27 日,波卡原生USDT同样选择在Moonbeam上正式上线。

Moonbeam官网:https://moonbeam.network

在参与插槽拍卖时,Acala在众贷中获得了来自4.8 万名贡献者的高达3576 万枚DOT,参与者人数远远超过其他项目。目前,每一枚质押的DOT都会被兑换为超过4 枚GLMR。

Astar:多链dAPP平台

Astar是第三个赢得波卡插槽的项目,此前项目名为Plasm。其先行网Shiden同样赢得了第三个Kusama插槽。Astar是波卡生态中的另一条智能合约平台,能够提供包括Layer 2、WebAssembly(WASM)、EVM等解决方案。众所周知,EVM是基于以太坊Solidity语言推出的智能合约平台。而相对而言,WebAssembly指令集具有更高的性能,而基于此的WASM虽未得到像EVM那么广泛的应用,但也是一种更为先进的智能合约平台。Astar同时支持EVM和WASM两种智能合约方案,也据此,Astar将提供诸如DeFi、NFTs在内的多种应用。此外,Astar也支持包括OVM(Optimistic Vitual Machine)在内的诸多Layer 2生态。

Astar官网:https://astar.network

Astar白皮书:https://github.com/PlasmNetwork/plasmdocs/blob/master/wp/en.pdf

在参与插槽拍卖时,Aster在众贷中获得了来自27170 名贡献者的超过1033 万枚DOT。目前,每一枚质押的DOT都会被兑换为超过102 枚ASTR。

Parallel:去中心化借贷协议

Parallel是第四个赢得波卡插槽的项目。其先行网Heiko则赢得了第二轮第五个Kusama插槽。Parallel在普通DeFi服务的基础上更近一步,提供了诸多新式服务,如Leveraged Staking(杠杆质押)、Auction Lending(拍卖贷款)、Insured Staking。存款人可以在质押的同时贷出资金,赚取双份收益,这些功能能够显著提高资金效率和收益水平。

Parallel官网:https://parallel.fi

Parallel白皮书:https://docs.parallel.fi/white-paper

在参与插槽拍卖时,Parallel在众贷中获得了来自4009 名贡献者的1075 万枚DOT。每质押一枚DOT能够得到不少于93 枚PARA币。

Clover:智能合约平台

Clover是第五个赢得波卡插槽的项目,其在Kusama上的先行网络是Sakura,也是波卡插槽第一轮五个项目中唯一没有赢得Kusama前两轮插槽的项目。此外,Sakura也于近期赢得了自己的Kusama插槽。

Clover也是Polkadot生态下的一个智能合约平台,帮助以太坊/BSC等公链项目更容易地迁移到Polkadot网络上。Clover同时支持EVM和Wasm,具有较好兼容性,同时该项目设置有开发者激励机制,Clover EVM交易费的一部分将分配给智能合约所有者。

Clover官网:https://clover.finance

Clover白皮书:https://clover.finance/whitepaper.pdf

在参与插槽拍卖时,Clover在众贷中获得了来自5465 名贡献者的1033 万枚DOT。每质押一枚DOT能够得到不少于20 枚CLV币。

结语

作为目前区块链领域的明星项目,波卡有着极为宏伟的愿景,更与Cosmos并称为“跨链双雄”。虽然随着以太坊升级逐步推进,波卡的性能与架构优势受到了不小的冲击,但波卡仍然是目前公链基础设施领域最有力的竞争者之一。

近日,波卡官方发布项目最新发展路线图,内容涉及平行链可扩展性、平行链开发、中继链治理、跨链通信、公益平行链、与其他生态系统的桥接以及质押等多个主题。包括异步支持(Asynchronous Backing)、平行线程(Parathread)等多个重大升级,将在Kusama上测试后逐步部署到波卡主网上。升级完成后,波卡网络TPS预计将在不影响网络安全性的前提下达到100,000到1,000,000之间。

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