波卡 2.0 解读：以链为中心转变为以应用为中心，做一个有韧性的系统

波卡 2.0 把插槽拍卖改成了核时间的买卖。

撰文：Polkadot Labs

背景

近期，波卡官方发文，宣布已经正式完成波卡 1.0，它包含了波卡白皮书中概述的所有功能，这是区块链技术发展的一个重大里程碑！而波卡作为一个拥有先进架构的区块链项目，在迭代进化方面颇有优势，很自然的我们等到了波卡 2.0。

就在 6 月底的 Polkadot Decoded 2023 上，Gavin 博士带来了全新的分享，为我们提出了波卡的 2.0 版本。其中，他花了一半的篇幅来介绍波卡 2.0 是多核计算机，并且将可能取消插槽拍卖，改为 Coretime（核时间）的购买，而这将会对波卡的 DOT 带来全新的供需变动，以及经济模型的改进。对此我们已经写过一篇文章 《Gavin：波卡是一个多核计算机！如何理解波卡 2.0 的愿景？》 ，对这一概念进行了解读。

而在此次分享的后半部分，Gavin 提出了对于波卡的另外两个新展望：①希望波卡以链为中心转变为以应用为中心；②创建一个更有适应力的应用平台。本文将为大家一一详解，应该如何理解这两点。需要注意的是，这只是我们的一种观点，并不代表绝对的正确理解，仅供参考，也欢迎一起讨论。

以链为中心转变为以应用为中心

Gavin 首先回顾了一下波卡 1.0 的情况，波卡 1.0 是以链为中心的范式，它能够支持孤立的链互相交换消息，类似于主权链再用桥的方式连接起来，只不过在波卡里是通过中继链来实现的。

这样做的结果就是带来了碎片化的用户体验，用户被分离到单条链上，是十分割裂的，毕竟平行链与平行链之间的交互还有一些隔阂，用户如果想要用另一条链的功能就必须跨链。所以，如果要释放波卡的潜力，应用必须无缝地跨越链。

如上图所示，早期波卡的架构就是围绕着中继链周围有许多平行链。但在波卡 1.0 中，由于为了快速上线波卡，而选择了把波卡的很多应用能力放到中继链上，比如 Staking、治理、身份系统、资产管理等等。

但这其实是权宜之计，因为这些额外的功能，占用了原本中继链的使用空间，中继链的本职工作是保障网络安全和确保消息传递。如果将上述的这些功能转移到系统平行链上，就可以最大限度地为中继链减负，从而提高整个波卡网络和波卡生态更高效地运转。

但另一方面，许多功能被分散到了不同的系统平行链中，这意味着应用需要能够跨越这些链，才能实现更多的功能，但对于波卡的设计来说并不能因此让用户体验变得困难。

所以我们需要以另一种视角来看波卡。波卡其实并不是中继链在中间，平行链围绕在周边，至少对于来到波卡生态的人来说不应该是这样。事实上，波卡应该是一个集成系统，一个运行了很多应用的计算机。

图上的圆点是应用，分割圆点的虚线是「paras」，为方便理解可以把虚线分割出的不同区域理解为现在的平行链。不过 Gavin 并不想用平行链来形容，是不希望我们认为每条链是对应一个核的。

那么，从这个视角来看波卡，尽管平行链之间是有边界的（如图中的虚线），但是对于应用来说（也就是图中的圆点）应该是在波卡上的所有圆点都能轻松地互相交流。尤其是，在不同平行链上的两个应用之间的交流至少也应该几乎像在同一个平行链中两个应用之间的交流那样轻松。（毕竟在使用 XCMP 的时候需要消耗一定的网络资源和计算资源，因此会增加一些额外的手续费。）

而这样，对于应用来说就可以忽略掉不同的平行链之间的隔阂，而是把自己看做是波卡上的一个应用，并且能轻松地与波卡上的任意应用交互。

Gavin 所说的以链为中心转化为以应用为中心，可以理解为，此前波卡的许多功能都在中继链上，大家看待波卡以及波卡生态还是以链的角度来看待的。

但是，这是因为当初波卡的许多基础设施还未实现，比如平行链插槽拍卖、跨链功能等还未实现，波卡需要一步一步实现了这些功能后，才能实现后续的将中继链的许多功能剥离并转移给系统平行链，并且有了 XCM 以及 XCMP/HRMP 等跨链技术的支持，才能够实现这些分配在不同系统平行链上的功能能够轻松地交互，进而实现波卡更有可能的样子。

所以，我们看到如今中继链已经支持了众多平行链的架构，并且这些平行链之间能够互相交互，都是循序渐进一点一点完成的。早期不得不以链为中心来发展，如今这些必要的功能已经实现，波卡可以做到不同平行链之间的应用可以轻松地交互了，那么波卡以及波卡生态就可以逐渐转向为以应用为中心。

如果把波卡比作欧盟，不同的平行链比作欧盟中的各个国家，而这些应用比作各个国家里的公司，那么现在的情况就好比是某个国家的公司现在可以与任意一个国家的另一个公司或者居民进行业务上的往来，公司们可以更加专注于做好自己的产品或者业务，他们可以面向欧盟境内的所有居民了。

这也就是波卡的以应用为中心。

不过，要实现这一目标，就不得不提到 XCM 和一个叫 Accord（协定）的新概念。

1 XCM 与 Accord

XCM，意思是跨共识消息格式，它是一种表达意图的语言，比如「我准备去转账资产」「我准备去投票」。你可以理解为在使用不同语言的国家之间进行交流时，用了英语这一门国际通用语言，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统链之间，这样的表达不成问题。因为他们是互相信任的。

编者注：XCMP 则是跨链消息传输协议，它是一种传输方式，就好比物流或者打电话，这种都是传递东西的方式，而 XCM 则是传递的语言，比如你在不同国家之间的用英语打电话交流，就是用 XCM 这门语言并且用 XCMP 的方式进行传输了。两者英文相似，但实际意义区别很大。XCMP 只管消息能否送到，但是如果对方不接受就是另一回事了。

但如果它们是在不同的治理流程、立法程序之间，就会有问题了。就好比，尽管各个平行链组成了一个欧盟，它其实是一个条约框架，让不同的主权国家遵守特定的条约。但是，它并不完美，因为虽然有共同的司法部门可以翻译每个国家的法律，保障它遵守了法律，但它无法阻止某个国家改变其法律，让其不与欧盟的要求一致。如果是在这样的一个不信任的环境下进行跨国贸易，肯定是非常难受的。

为了解决这种一致性问题，Gavin 提出了一个新的术语 Accord（协定），协定是跨多条链的自愿性条约。有点像说「我自愿遵守这一个业务逻辑，并且我做的任何事情都不会改变这一点」。链自己不能破坏条约的逻辑。

我们可以理解为，好比是欧盟内部，好几个国家之间推出的更具效力的条约，大家按照这个条约照章办事，好好开展业务。

波卡保障该逻辑的忠实执行。协定会针对特定的函数。任何加入该协定的链都要遵守规则，这个规则会针对这个特定的函数。为了保证较低的进入门槛，提出协定是无需许可的。因为它是自愿加入的，所以在通过和注册之前都不会影响任何人。

编者注：不过这里没有提到是否可以退出或者如果退出之后会怎样，这一点有待继续观察。

协定并不是在所有系统中都能存在的。波卡是唯一能够支持它的存在的系统，因为波卡是唯一一个拥有同强度安全层的系统，而且还能为每个分片提供特定的状态转换函数。这些特点让波卡可以做到在其他架构（如跨链桥）中不可能达到的合作模式。

尽管近期有许多 Layer2 纷纷推出了自己的 Stack 工具，并且可以支持多链的交互，从而形成基于他们 Layer2 Stack 的多链生态，但是这些 Layer2 本质上的安全性是受制于其自身所在的 Layer1 的，因此是无法达到波卡同强度安全层的系统的条件。Cosmos 的生态项目，尽管有 Cosmos2.0 带来的新的共享安全性，但是这样的安全性依然达不到波卡同强度安全层的效果。

因此，Accord 这样允许多个链上的合作模式，这在其他架构中是不可能的（或者更确切地说，是不安全的）！

所以，协定（Accord）会是未来波卡生态十分具备竞争力的机制。

此前，波卡目前在推进的技术之一，其中有一个技术叫做 SPREE，它就是实现 Accord 的关键技术之一。

SPREE 是一种共享保护运行时执行隔离区（Shared Protected Runtime Execution Enclaves）的技术，也被称为「可信虫洞」。它可以让不同的平行链之间通过中继链进行安全、高效和灵活的信息和价值的传递。它的原理是一种基于中继链的 Runtime 逻辑片段，它可以被平行链选择性地引入，从而获得一些特定的功能和服务。

SPREE 可以保证 Accord 在所有平行链上有相同的逻辑，实现跨链协议的一致性和可信性，并且可以保证 Accord 的存储空间不能被平行链逻辑修改，从而防止数据篡改和滥用，确保 Accord 中传递的消息的真实性和完整性。

Accord 的核心思想是，通过使用智能合约和 XCMP，可以在多个区块链上定义和执行一些共同的规则和逻辑。这样，不同的区块链就可以形成一个协作网络，实现一些单个区块链无法完成的功能。

那么具体 Accord 会有哪些应用场景呢？Gavin 博士列举了三个案例：

①资产枢纽

目前，如果两条链想要有资产的交互，必须通过第三条链，即资产枢纽链。如果其中一条链是本地资产的链，会稍有不同。但理论上，如果两条不相关的链想要交易第三方资产，你必须额外去打通一条路径。

有了 Accord 就不需要这样做了。你可以把它看作一个大使馆，它存在于通用流程空间中，和平行链在同一时间在同一核上调度，但又不是平行链业务逻辑的一部分，而是另外存在的。这有点像大使馆有自己原本国家的法律，但它们的地理位置却在当地的国家。同样地，Accord 就像外部业务逻辑，但是又是大家认可的，而且存在于本地。

②多播 XCM 路由器

它可以发送一条消息，但是跨越到多条链，还可以是以某种顺序进行。比如在这里做一个操作，在那里做另一个操作，但是永远是在我的允许下的。这也是目前做不到的。

③去中心化交易所

它可以在多条不同的链上设置前哨站，好让兑换直接在本地发生，而不需要开启双向通道。（意思是现在两条平行链要进行互操作，还需要打开双向的 HRMP 通道。）

这些只是 Gavin 当下最直接的思考结果，Gavin 相信随着时间的推移，这项技术会被更多的使用，并让我们见识到它的全部潜力。

作为长期研究波卡生态的组织，我们 Polkadot 生态研究院根据 Accord 逻辑，延伸出了一些可能的场景。

比如 DAppChain 组成的 DAO 联盟，举个例子，波卡上有多个平行链，他们都是做游戏的 DAppChain，各自的业务逻辑并不相同，但是他们可以通过 Accord 组成一个 DAO 的组织，组织成员共同遵循一定的规则，比如手续费的一部分上交到他们的 DAO 的国库，然后再进行共同的治理，让这个 GameFi 联盟吸引更多的项目进入，并且也让他们组成一个强强联合的组织，共建共享。

此前，月度数字资产销售方面位居前四的 Mythical Chain 决定转战波卡，其后续的发展思路，就比较契合该场景，既保证它能与它们的合作伙伴之间可以顺畅的互操作，又可以实现大家平起平坐并且安全地进行多链互动和治理。

再结合，波卡 2.0 把插槽拍卖改成了核时间的买卖，这可以将核时间的支付和使用分开，这就可以支持一些传统公司构建一个无币的区块链来运行自己的业务，他们公司主体购买核时间即可。那么，多个公司可以利用 Accord 组成一个链上联盟，大家可以在业务上进行互联互通，而不用担心交互过程的安全性以及底层基础设施的安全性，因为这些都是由波卡来负责的。

那么，这个方向就可以打开更多的想象力空间了。比如，许多传统企业都在探索如何使用区块链技术为自己品牌赋能，许多项目探索的方向是属于 Web3 忠诚度计划，将自身的业务结合，并发放对应的 NFT 作为奖励，并进一步让 NFT 运用到更多场景中。

但是，另一方面，这些 NFT 持有者就拥有了一些共同的人物画像，那么基于同样的人物画像不就可以找到匹配同样人物画像的品牌共同来设计新的忠诚度计划了吗？

这样就可以实现多品牌联动，各个品牌既能找到更精准的用户群体，又能共同承担营销费用，也就变相的降低了营销费用，提高了营销的效率，同时还能不断推出新的活动持续的对于用户进行激活。

这样的方式又叫做 Open Loyalty，开放式的忠诚度，是时下流行的传统企业利用区块链赋能的方式，如此看来，波卡无意中为这样的趋势提供了很好的技术支持。

在金融方面，Accord 的使用场景将会更多，此前，我们也多次提到，多个国家的国有银行、传统金融机构都在探索利用区块链技术赋能金融的方式。比如，先将 RWA 上链，再利用一些常见的 DeFi 机制，比如 AMM 的方式，实现不同的金融资产高效的流转、交易或者清结算。

此外，我们也多次提到我们很看好的全链生态，那是建立在支持所有区块链之间的跨链互操作性和组合性的网络结构上的应用，比如许多基于 Layerzero 的应用之类的。

而波卡的 Accord 显然是更安全的一种在波卡内部的组织形式，我们可以预见到除了去中心化交易所，其他全链生态上的应用都将会在波卡上也同样实现出来，比如波卡的跨链借贷中心等等。

2 Project CAPI：以应用为中心的中间件

有了以应用为中心的新目标，还需要辅以相应的基础设施，帮助生态更迅速地朝这个方向发展。因此，推出相应的中间件加速发展是必要的。Project CAPI 便应运而生。

Project CAPI 可以帮助创建基于波卡的 DApp，并让其可以跨越多条链，拥有顺滑的、体验良好的用户界面，即使是在使用轻客户端的情况下也是如此。这可以解决当一个应用在多条链上时，它的体验是集合的且容易的，不会是以前比较割裂的状态。

就好比是以后在体验层面，只会感知到这款应用的功能，而不会因为它部署在不同链上，而需要非常麻烦的切换与交互。那么，很自然的，我们就不会过多的关注这个应用是在哪条链上，而是会回归这个应用本身好不好用。这也自然而然的实现以链为中心转化为以应用为中心了。

3 Hermit Relay（隐士中继）

也就是将中继链中所有用户级功能，都转移到系统链中。例如：

• 余额
• 质押
• 治理与身份
• 核的租赁

最终让波卡的功能跨越多个平行链，释放中继链的空间。并且，最终是实现用户不会感知到我用了哪一项功能是必须要在这个链上，又用了哪一项功能在另外的链上，而是直接无感地体验到所有的功能，仿佛这些功能还是在中继链上一样。

打造有韧性的应用平台

最后，Gavin 重申了他们一直以来想要做的事情，就是希望把波卡打造成一个有韧性的应用平台。

现有的系统并不够有韧性，它们是用旧派的思维构建的。这样的系统在没有加密学、博弈论时，往往会造成我们个人信息的泄露等中心化问题，因此我们需要打造一个有韧性的平台，要实现它，首先当然是建造一个去中心化的、基于密码学的、经得起博弈论考验的系统了。但我们具体要做什么呢？

虽然我们天天都在宣扬「去中心化」，但是如果所有东西都要通过同一个 RPC 供应商，就算不上真正的去中心化。

韧性（Resilience）需要由多种因素结合而成：

①使用轻客户端的优势

集中式 RPC 太容易受到影响，RPC 的使用太普遍了。

RPC 是一种远程过程调用的协议，它可以让一个程序在一个网络上的另一个计算机上执行一个过程（子程序），就像这个过程是在本地运行一样，而不需要程序员明确地编写远程交互的细节，因此 RPC 被广泛使用中。

但是集中式的 RPC 又会带来许多中心化的问题，例如：如果中心服务器出现故障或被攻击，那么所有的远程过程调用都会受到影响，导致服务中断或数据丢失。所以，过于依赖 RPC 会让系统没有足够的韧性。

而波卡中有两种技术，可以让开发者和用户更方便地与波卡的多条链进行交互和协作，而不需要运行一个完整的节点或者依赖于第三方的服务。这两种技术分别是 Smoldot 和 CAPI。

Smoldot 是一种为基于 Substrate 框架的链（如波卡 /Kusama）构建的轻客户端。CAPI 是一种用于构建与 Substrate 链交互的框架，它提供了一个开发服务器和流畅的 API，可以实现多链交互而不影响性能或易用性。

Smoldot 和 CAPI 可以让开发者和用户更快速、更安全、更灵活地与波卡网络中的各种链进行通信和合作，而不需要下载大量的数据或者信任某个特定的节点。这样就可以实现高性能的基于轻客户端的用户界面（UI），可以让用户在不同的设备和平台上，轻松地访问和使用波卡网络中的各种应用程序和服务。

②ZK 原语

构建一个功能丰富的、高性能的 ZK 原语库。

波卡的开发者和一些生态中的研究人员已经开始正在构建一些 ZK 原语的库了，这些库将用于一些特定的用例中，即我们在构建应用时想要做的特定的事。

第一个库已经快完成了，它能提供隐私功能，它将立即为链上集体（也就是 Fellowship）提供隐私保护，它将使我们能够将可重复用的模块用于零知识证明和隐私保护的世界中。

编者注：ZK，也就是零知识证明，它可以让一个人向另一个人证明自己知道某个信息，而不需要透露这个信息的具体内容。零知识证明可以用于保护隐私、提高效率、防止欺诈等多种场景。

原语是指一种最基本的操作或函数，它可以用于构建更复杂的算法或协议。原语通常是经过严格的数学证明和安全分析的，因此可以被认为是可靠和安全的。

上述的 ZK 原语，就是指一些用于实现零知识证明的原语，目前比较流行的 ZK 方案就包括 Layer2 领域里的 ZK-SNARKs、ZK-STARKs、ZK-Rollup 等。

③Sassafras 共识

Sassafras 共识是波卡新的无分叉出块共识算法，是一种扩展的 BABE 共识机制，它可以作为一个恒定时间的区块生产协议。这种方法试图解决 BABE 的一些缺点，比如确保每个区块只能在固定的时间间隔内产生。这个协议利用了 zk-SNARKs 来构造一个 ring-VRF，目前还在开发中。

它将提高进一步波卡的安全性和随机性，具有高性能的交易路由，提高了平行链的性能和用户体验。此外，波卡将可以更有潜力做一些聪明的事情，比如加密的交易，这防止了 Front-Running，同时也开辟了一种有趣的途径来抵抗 MEV。

编者注：Front-Running，又叫抢跑交易，是指一些利用区块链网络中的信息不对称，通过观察或者干预交易的顺序，来获取不正当利益的人或者机器人。例如，抢跑交易者可以在看到一个有利可图的交易后，快速地插入一个自己的交易，来抢占这个机会。这样就会损害其他交易者的利益，也会影响区块链网络的公平性和效率。

MEV 是 Miner Extractable Value，指矿工 / 验证者可提取价值，意思是矿工或验证者从区块链中提取的超出了正常交易费用的价值。

矿工在打包交易的时候可以做到将某些交易进行排序干预等，通过这些操作，矿工可能获取除了交易费用和区块奖励之外的额外利润，这些多出来的价值就被称为 MEV。Front-Running 就是最常见的 MEV 攻击之一。

Sassafras 论文下载链接，详情请参见：

https://eprint.iacr.org/2023/031.pdf

④Internode Mixnet 混合网络

Internode Mixnet 是一种加密的传输技术，它可以用于发送消息，避免泄露交易的 IP 信息。Internode Mixnet 也是一种通用的消息系统，可以在用户、链和链下工作机（Off Chain Workers）之间进行通信。

要让系统更具有韧性，这一点也是非常重要的。

⑤人的去中心化

只要我们依赖于去中心化，我们就需要让许多不同的参与者参与进来，以获得韧性。这就需要构建正确的结构以正确的方式引入很多的且足够多元的人参与到系统中。波卡通过治理、国库支出、工资、补助等方式激励大家的参与，并且吸取和维护集体的专业知识。

最后，Gavin 想要重申了初心。波卡并不是为了创建某个特定的应用而存在，而是去提供一个平台，在该环境中提供一个部署多种应用的方式，并且让应用可以互相利用对方的功能，来提高广大用户的福祉。并且我们要确保这个愿景能够尽快实现，这就是波卡的使命所在。

如果波卡无法对世界上的变化保持一定的韧性，那么构建波卡将毫无意义。这些变化可以是达到同样目的的其他方式，或者已有的来自厌恶去信任世界的外部组织的威胁。

总结

综合来看，波卡 1.0 尽管在技术架构、设计理念等方面已经较为先进，但是由于它是与现有的公链架构不同的一种全新的 Layer0 与 Layer1 组成的多链系统架构，以前没有成功案例，所以，需要采取一些比较妥协的方式来一步一个脚印的摸索着发展。比如以链为中心的角度，并且许多功能都集中在中继链上。以此才能稳步地确保波卡能顺利落地。

所以，随着波卡 1.0 的完全交付，并且已经能确保中继链能够支撑众多平行链，那么波卡已经成熟到可以朝着它真正理想的方向发展了。而这就是波卡 2.0。

波卡 2.0 实现了几个目标：

1、解决以前为了快速上线波卡而妥协所造成的一些诟病的地方，以及波卡 1.0 运行期间发现的一些问题。把以前大家关心的和发展中不合理的地方都做个改进。这就包括我们在解读波卡 2.0 的上篇内容中提到波卡将可能取消插槽拍卖，并改为核时间的买卖。并且围绕着核时间的机制可以打破波卡生态进入门槛太高的问题。同时，核时间的机制也将改变波卡的经济模型，为 DOT 带来新的赋能。

2、充分展现波卡的潜力和波卡特有的优势。不论是核时间的机制能让平行链的性能成倍的提高，又或者是像 Accord 这样的协作协议，只有波卡能够实现波卡同强度安全层的系统，并且做到多条 Layer1 能在这样的系统中安全地进行链上合作，这些功能都只能在波卡上实现，会成为波卡的技术上的护城河。

3、波卡更能适应未来多变的世界。波卡能够吸收现有的流行技术，并将其做成原语，甚至是可重复用的模块，被广泛应用于波卡生态的其他项目中。其中也有许多是来自波卡生态的项目，这意味着波卡丰富的生态会在这个方向赋能其他波卡生态的项目，比如 ZK 原语，就可以让其他波卡生态的项目也可以获得隐私保护相关的功能。这一点，将会随着波卡生态的逐渐成熟，而形成一个能量巨大的网络效应，成为波卡未来具有竞争力的因素之一。

而这些解决方案中，也可以解决当下整个 Crypto 行业经常遇到的问题，比如隐私问题，MEV 问题等。让波卡与时俱进，不用担心落后。可以看出，波卡的潜力之一在于：「你没有的我有，你有的我也可以有。」让波卡面对更多变的未来，能更具适应力。

波卡 2.0 已经能够充分体现波卡优秀的进化能力，如果时局有变，波卡又可以推出波卡 3.0 来进一步迭代，因此，波卡会成为 Crypto 行业中的常青树。清风拂山岗，明月照大江，且看风云变幻，谁与争锋。