Polkadot(波卡)的构成和发展

Polkadot为何能成为下一代区块链基础设施?

Polkadot作为今年来最热门的跨链项目以及Web3.0的基础设施,从2016年开始设计和研发,到今年2020年才主网上线,经历了整整4年时间,如此庞大的项目仿佛是一座高度发达的城市,其本身的原理、架构、内容,纷繁复杂,却多而不乱,要了解清楚Polkadot究竟怎样,发展的如何,着实不容易,此,我们用将短短一万字,试着剖析这个有可能引领下一代区块链技术的庞大项目。

我们将项目基本面、项目团队、经济模型、技术实现、运营情况和竞争对手这六大方面一一为大家剖析Polkadot(波卡)的构成和发展。

随着Polkadot主网的正式上线,以及DOT转账功能的开通,我们目睹了 Polkadot 更精彩的阶段,但似乎又还远未到高光时刻,并且其价值也远未被挖掘出来。因此,我们尝试全面梳理Polkadot相关的内容,以此展望未来,探寻价值的落地。


1、分析标准

一个项目是否能够成功,有很多因素影响,我们秉承多年对项目的分析和研究,总结出几大可能影响项目成功的方面,并以此分析。

项目基本面:主要在于关注项目的定位格局,市场有多大,是否能解决痛点,对项目可行性进行第一轮的评估。

项目团队实力:项目的成功与否,人是十分关键的因素,这会影响项目可行性的判断。

经济模型设计:目前区块链领域里没有明显的好的设计标准,但是许多区块链项目失败也是因为经济模型设计失误导致的。

技术评价:从代码层面评估项目的研发水平,技术设计上的优缺点等。

运营情况:是一个项目能否成功的最重要的因素之一,直接关系项目成败,项目代码写得好,经济模型设计的好,但是运营不好,项目也会失败。

竞争对手:竞争对手是一面镜子,既能反映项目发展前景,又可作为前车之鉴,发现问题。2、核心摘录

1、Polkadot拥有业内最顶级的技术团队,团队有目前最成功的区块链项目以太坊的开发经验,同时,为了能让Polkadot更好的落地,Polkadot对于团队的搭建和分工,可谓是做出了区块链领域教科书级别的表率。

2、Polkadot在经济模型设计上有多个重大创新,比如为避免传统PoS共识机制容易引发富者恒富的中心化问题,设计出了更加公平更去中心化的NPoS共识机制,同时,Polkadot也是第一个把生态建设所需的持续性资金来源,以及生态建设的治理考虑进经济模型的区块链项目,这极大的增加了Polkadot生态落地的成功性。

3、虽然会有人评论Polkadot进展有些缓慢,但从结果导向来说,我们看到的是Polkadot日益完善的功能模块,正因为慢才能够让技术实现变得安全可靠,慢工出细活的节奏反而彰显了优势。

4、Polkadot从设计的出发点上,就与大部分做链的区块链项目不同,所以Polkadot在技术方面有众多开创新的设计,比如极致的分片, 优美的网络层,将共识解耦,一键发链,升级无需硬分叉等等。

5、在运营方面,Polkadot也是不遗余力地花了非常多的精力和资金推动项目的生态进展,这点可以从团队的分工和经济模型里财政部机制的设计可以看出。同时,随着今年来Polkadot主网上线以及诸多技术功能的落地,Polkadot的运营节奏也逐渐加快,越来越多的人知道并开始了解Polkadot,我们认为属于Polkadot的浪潮会很快到来。

6、Polkadot不是一个喊着响亮口号却没有实力的空想家,他是一个有实力的野心家,所谋甚大,但却懂得一步一个脚印,慢慢做大做强,最终实现自己的野心。我们分析完整个Polkadot,最大的感触是,Polkadot真的很可能成功。这里所说的项目成功,不是把主网和所有功能实现就完了,而是要把生态做起来,之后让源源不断地项目和参与者加入,这才叫成功的项目。

以下为Polkadot分析内容详情,供大家进一步学习了解

基本面分析

1、项目所属行业

跨链。(跨链就是实现一个链到另一个链的通信协议,这两个链的关系可以是母链和子链,也可以互为侧链,不同的链间关系称呼不同。)

目前这里的跨链我们认为是一种分片,主要为了性能的提升,让多个平行链和Relay Chain之间的交互以及多个共识共同运行。而跨链更多的指的是未来二级RelayChain之间的互相跨跨, 需要进入Polkadot 2.0 的时代。

2、行业情况

在区块链所面临的诸多问题中,区块链之间互通性极大程度的限制了区块链的应用空间。不论对于公有链还是私有链来看,跨链技术就是实现价值互联网的关键,它是把区块链从分散的孤岛中拯救出来的良药,是区块链向外拓展和连接的桥梁。

9月24日,在首届外滩大会上发布了《2021全球10大金融科技趋势》,这10大趋势包括:全栈可信、主动安全防御、跨链、基于隐私保护的共享智能、时序图计算、持续智能、自动因子发现的机器学习、知识图谱与多模态学习、深度个性化和开放透明。

同时,蚂蚁集团CEO胡晓明在外滩大会上表示,如果说区块链是打造数字时代的信任机制,那么跨链技术就是让这种信任在互联网上可以流动起来。所以跨链是万链互联的基础和根本,它可以让数字化的资产更好的流转、融合,可以更好的产生更大的价值。

可以说,跨链将成为区块链发展的一个重要方向,也是区块链创业者的“兵家必争”之地。

3、行业痛点问题

但是跨链发展至今,依然没有非常有效的解决方式,链与链之间的壁垒依然存在,而单链内部的效用也因为不能很好的进行扩展而陷入了发展瓶颈。

以知名公链项目以太坊为例,当我们正常使用以太坊网络时,还可以勉强满足需求,可一旦在以太坊链上出现了较大的应用,就会导致以太坊网络堵塞,交易Gas成本大大上升。尽管以太坊期望通过ETH2.0来改善这一状况,但目前依然处于测试阶段,实际情况还有待商榷。

但也并不是所有公链或者联盟链都能像以太坊这样进行升级,然后来提高自身性能,大部分区块链网络需要的是“链间迁移”,而这也是他们需要跨链的原因。

Polkadot创始人Gavin 在一次访谈时曾提到了Polkadot的设计思路:

Polkadot (波卡)  的设计逻辑并没有直接联想到互操作性。我们在等以太坊的分片技术推出。但分片一直没有实现,现在也没有推出。因此我想自己做一个扩展性更强的“以太坊”,在设计过程中将分片概念推到了一个比较极端的程度,就干脆不要分片了,设计独立的链就行。这样设计的话,不同链之间就可以互相传递信息,最终的结果是通过一个共享的共识层面来实现通信。

4、项目如何解决问题

Polkadot采用了创新的“中继链”技术来解决跨链问题,本质上也是Hub-and-Spoke 的模式,即用一个 Hub (或者Relay Chain)来在任意两条链之间做一个中介。这样所有的链都只需要和这个 Hub 组成一个跨链系统,而通过 Hub 就可以实现任意两条链之间的跨链了,Polkadot的中间 Hub 叫 Relay Chain(中继链),连接的独立区块链叫 Parachain(平行链)。

因此,Polkadot可以实现互操作性、可扩展性、共享安全的异构跨链协议,是一个由多条区块链,异构组成的区块链集合。Polkadot 主要的目的是将现在各自独立的区块链连接起来。通过 Polkadot,不同区块链之间可以进行通信和数据的传递,从而实现跨链的功能。

5、项目优势

  • 团队成员背景过硬,以太坊联合创始人Gavin博士加持

  • 技术开发团队有过成功的项目开发经验(下文详细介绍)

  • 经济模型和项目顶层规划合理(下文详细介绍)

6、项目公司结构合规性

Web3基金会主导,基本符合相关法律法规。

7、项目资金分配比例情况

下图摘自Hash CIB 5月报告中关于DOT的分配:

8、是否是伪刚需、伪痛点、伪高频

跨链是目前行业亟需解决的问题,也是未来重点发力的方向。

9、项目可行性如何?难度大不大?

从技术实现来说,Polkadot目前仅完成了资产跨链的测试功能,能否做到“万链共联”还需要时间的检验。同时Polkadot的平行链功能还没有经历压力测试,以及真正的落地实践。

10、项目基本面主观评价

从项目基本面来看,我们认为Polkadot具备了成为跨链领域优秀区块链项目的潜质,尤其是资金面的支持,足以让团队潜心开发出不错的产品。

从商业逻辑来看,Polkadot将会解决目前非常棘手的链与链之间的链接问题,这个方向本身是符合商业利益的,如果能够实现,其价值不容小觑。

团队实力

1、团队核心成员

  • 创始人:Gavin Wood博士

Gavin是以太坊的联合创始人兼首席技术官,开始创立区块链技术。他发明了区块链行业的基本组成部分,包括Solidity,权威性证明共识和Whisper。Gavin目前在Parity领导Substrate和Polkadot的创新。他在2014年创造了Web 3.0一词,并担任Web3 Foundation的总裁。

  • 创始人:Robert Habermeier

Robert Habermeier是Thiel研究员,也是Polkadot的联合创始人。他在区块链,分布式系统和密码学领域具有研发背景。作为Rust社区的长期成员,他致力于利用语言的功能来构建高度并行和高性能的解决方案。

  • 创始人:Peter Czaban

Peter是Web3 Foundation的技术总监,他在其中致力于支持下一代分布式技术的开发。他在牛津大学获得了工程学硕士学位,读了工程学,并专注于贝叶斯机器学习。他曾在国防,金融和数据分析行业工作,致力于网状网络,分布式知识库,定量定价模型,机器学习和业务开发。

2、团队支持

Polkadot是Web3基金会的旗舰项目。Web3基金会正在与同类中最好的实体合作构建Polkadot,并促进将在其上运行的服务和应用程序的开发。来自巴黎Inria和苏黎世ETH的研究人员,来自ParityTechnologies的开发人员,以及来自Polychain capital等加密基金的资本合伙人,都在一起合作开发一个以Polkadot为核心的Web3.0的实现。

Web3基金会已委托五个团队和100多个开发人员来构建Polkadot,其中包括:Parity Technologies、ChainSafe、Soramitsu、PolkadotJS,而Web3基金会为生态系统的发展提供资助(Grants)。

Web3基金会

Web3基金会的创建是为了培育和管理去中心化网络软件协议领域的技术和应用,特别是那些利用现代加密方法来保护去中心化的技术和应用,以使Web3生态系统的利益和稳定。

Web3 基金会主要有两个团队构成,共50多名成员。其中研究团队由在瑞士楚格的内部研究团队与工业项目和学术研究小组合作进行。该团队由博士和专注于密码学,安全模型和消息传递协议方面的专家组成;他们与柏林的 Parity 开发团队紧密合作:(可证明的)安全性、密码学和隐私权分散算法:共识和优化密码经济学与博弈论。

另外一个团队是 Web3 基金会的AdoptionsTeam,主要负责沟通对接、社区和增长(比如Polkadot大使计划,Polkadot Pathways 项目)、商业合作(寻找合作伙伴,设立合作关系等)。他们和技术教育团队紧密合作(推出 Web3 MOOC 课程和 webinars 等),同时也负责基金审核发放(目前已经有 100 多个项目被基金会发放基金)。

ParityTechnologies

Parity Technologies是由GavinWood和Jutta Steiner于2015年创立的一家专注于基础架构和创新的核心的区块链基础设施公司。Parity Technologies现在在九个国家拥有80多个团队,大约 120 个员工,其中大多数是技术团队,拥有六年的区块链开发经验。团队包括一些领先的p2p网络开发人员,共识算法发明者,区块链创新者和Rust开发人员。目前,Parity承包了Polkadot的Rust和Javascript版本的开发。

还有一些知名企业或项目也在使用Parity的技术,包括谷歌、微软、coinbase、etherscan、kraken等等。

Soramitsu

Soramitsu是一家日本技术公司,为企业,大学和政府提供基于区块链的解决方案。从建立国内和跨境支付系统到发展他们自己的去中心化自治经济,他们的项目和用例研究代表了下一代金融科技。

泰国今年发行的央行数字货币Bakong就是他们与泰国银行合作研发的。Filecoin协议的fuhon--由Soramitsu团队在C++中实现,Hyperledger Iroha和Polkaswap都是Soramitsu开发的项目。

Chainsafe

Chainsafe是一 家专业从事区块链和web3基础设施研发的公司。其获得了Web3基金会的资助,为 Polkadot 开发 Golang 语言客户端,也获得了以太坊基金会的资助,用 Golang 语言为以太坊 2.0 进行开发,Filecoin协议的forest已由ChainSafe团队在Rust中实现。

3、团队是否有成功创业

创始人成功研发了目前第二大的区块链项目以太坊,Parity开发了知名以太坊客户端。

4、团队是否有区块链开发经验

Parity核心 团队有丰富的区块链开发经验,Parity技术栈可以满足期望利用区块链技术的企业的需求,例如联合国世界粮食计划署和能源网的联合企业成员合作。

2019年上半年,美国制药行业发布并测试了基于Parity以太坊区块链节点的MediLedger Network。MediLedger  Network 由Chronicled开发,以满足FDA于2019年11月生效的《药品供应链安全法》(DSCSA)。该应用的目标是加强对于退回的适销药物的真实性认证,且该认证步骤对于全美批发分销商进行退回和重售处方药意义重大。MediLedger  Ntwork 融合了世界财富500强企业和软件服务提供商。

5、团队亮点

Polkadot核心创始人Gavin Wood,被称为以太坊的隐形大佬,为人低调、神秘,但他的地位却举重举足轻重,他曾是以太坊的联合创始人,以太坊黄皮书的撰写者。

Gavin Wood擅长 英语、意大利语、法语、西班牙语、逻辑语,喜欢跆拳道、滑雪,也是著名桌游Mi lton Keynes 的设计者,他还是视觉音乐博士,以及CDRiplnPleace 的编写者。

以太坊其实是由V神提出想法,而Gavin  Wood是真正实现并搭建起以太坊基础的人,深入研究过以太坊技术和历史的人,都知道Gavin  Wood作为以太坊创始人的重要性。Gavin几乎是一个人写完了最早C++版本的以太坊客户端。2014年,Vitalik发起了以太坊项目,他个人书写了最初的白皮书,然后发起众筹,组织开发,Gavin Wood作为CTO加入以太坊,之后撰写了宝典级别的黄皮书,对以太坊最细节的逻辑和架构进行了描述。

后来因为种种原因,Gavin Wood离开了以太坊社区,成立了Parity Technologies,按照cpp-ethereum重新开发Rust语言版的以太坊客户端:Parity。Parity  的 CEO和联合创始人是Jutta  Steiner博士,一家总部位于英国的区块链技术服务公司或者说技术基础设施提供商。Rust语言号称超高性能、超高安全、超高开发难度,代表着最新的编程语言技术!

2016年,以太坊2.0开发大会前夕,Geth客户端遭遇黑客和大容量垃圾信息的双重攻击,全线崩溃。而与之形成鲜明对比的是,Parity由于Gavin Wood优秀的架构设计得以幸存。Parity因此一战成名,各大矿池节点争相加入Parity阵营,其在以太坊体系中的江湖地位正式确立。

6、对Polkadot团队的主观评价

Polkadot的团队成员可以算是区块链项目中的顶配了,包含了目前最大的区块链应用平台以太坊的大量核心成员和生态研发团队,团队内的成员属于长期在区块链领域协作,熟悉和掌握了知名区块链的技术,并且有完整的成功区块链项目经验。

纵观2018年到现在各种公链的发展情况,再看Polkadot的情况,会发现Polkadot在如何做好一个区块链大型项目方面可以说是做出了区块链领域里教科书级别的表率。

Polkadot团队充分意识到一个大型区块链项目要做成功,一定要做好生态,而做生态就绝不能只靠自己的团队。所以,他们选择搭建体系,建立机制,通过对加入自己生态的项目给与一定的津贴(Grant),激励更多的开发者使用Polkadot并加入生态。

Polkadot对项目生态的支持还不仅仅只是给资金资助,从团队的设置就可以看出,Polkadot对于它如何能建立生态,有着清晰的思路和可落地的路径规划。

团队有在区块链领域和加密领域专业度很高的研发部门攻坚核心技术,同时主动找一些优质区块链研发团队(如Parity Technologies、ChainSafe、Soramitsu、Polkadot JS等)合作开发关键工具和功能,并通过比赛等方式,吸引开发者对于Polkadot所需的功能进行定向开发。此外,还设立了一套激励机制,吸引在做Polkadot生态的团队来寻求津贴(Grant)。

另一方面,Polkadot十分重视技术培训,有专门的团队负责开发Polkadot相关的课程,为Polkadot生态源源不断地引入新的开发者。Polkadot也非常注重对Polkadot社区的维护,设立了Polkadot大使,帮助宣传Polkadot,让更多的用户、开发者、资方都了解和关注Polkadot。

所以,Polkadot团队在Polkadot主网上线后,仍然持续地在核心技术研发,Polkadot相关功能和组件的研发,生态生态项目资助,技术人才培养,社区用户增长等方面不断努力,分工合理,思路清晰地逐步发展Polkadot生态。

而反观2018年曾经的明星公链EOS,在募集了40亿美元的资金之后,虽然承诺会拿出10亿美元用于支持开发者研发,但实际情况却是EOS背后的团队Block.one对EOSIO上的DAPP项目方、钱包方、节点方、开发者和用户们的支持非常少。

目前,Polkadot虽然主网上线才不久,但已经有 100 多个项目获得基金会的津贴,已经赶超许多老公有链的生态发展了。

投资机构

由于Polkadot官方并未对外披露相关投资机构的具体信息,本着公开信息为准的原则,此处不做机构介绍和描述。

经济模型设计

1、通证基本情况及分发机制

Polkadot代币名为DOT,原初始发行量为1000万枚DOT(old),之后每年增发,总量无上限。

由于Polkadot已于2020年8月22日,完成1:100的拆分,为了区分,会把拆分前的DOT称为DOT(old),拆分后的DOT称为DOT(new)。

目前经历过三轮融资,共分发580万枚DOT(old)。

共有3次对外募资:

  • 2017 年10 月,Polkadot 通过荷兰拍出售了 500 万个 DOT,锁定期 2 年,按照当时的市价每个 DOT 的成本在 30~35 美元,总募资485,331 个 ETH,按照当时价格计算总募资额约 1.45 亿美金。

  • 2019 年6 月,Polkadot  进行了第二轮融资,私募出售了 50 万个(总量5%的) DOT。尽管官方没有披露详细的融资总额,但据称与《华尔街日报》报道的融后估值 12  亿美元相符。也就是说,第二次私募融资额达 6000 万美元,每个 DOT 的成本在 120 美元左右。

  • 2020年 7月 24 日上午 11  点开启第三轮融资。Polkadot自启动以来共完成两轮融资,总计售出 550 万枚 DOT。第三轮融资将提供30 万枚 DOT 额度。其中,前 72  小时的单个价格为 120 美元,随后单价变为 145 美元。公募购得的 DOT 需要锁仓 5 个月,但锁仓期间可以用于质押和参与投票。Polkadot第三轮公募地址现已募集到 3491 个比特币,价值约 3547 万美元。其中,一共收到 905 笔转账,最大单笔转账 699.99 个比特币。

根据Polkadot最初的计划,DOT(old)初始总发行量为1000万枚。在第一轮融资中发行500万代币后,剩余的 500万中,300万将留给Web 3基金会(由其自行决定保留或分发),在「创世」之前剩下的200万DOT(old)将进行出售或以其他形式分发。这意味着,除融资已经分配或将要分配给投资者的580万DOT(old)之外,还剩下120万DOT(old)尚未分配。

2、Polkadot的通货膨胀机制

Polkadot除了原始的发行量以外,还通过一套NPoS的共识机制进行通货膨胀的增发,以奖励Polkadot网络的众多参与者。NPoS,是Polkadot团队提出的一种新的PoS共识机制。

一般的PoS项目,其Staking奖励的多少与持币人Staking的数量成正相关,这就会富有的节点会变得更加富有,形成新的巨头,项目也不那么的去中心化了。于是,Polkadot团队提出了NPoS共识机制,初衷就是为了解决这个强者恒强,通证分配趋向中心化的情况。

NPoS 不仅比工作证明(PoW)效率高得多,而且比没有质押委托、且只有少数拥有大量通证的人才能做验证人的 PoS 方案更安全、更去中心化。

2.1Polkadot的共识机制NPoS是什么?

NPoS即Nominated Proof of Stake,又叫提名权益证明。在NPoS中,有两个重要的角色验证人和提名人,并且会获得DOT通货膨胀的收益,也就是Staking收益。

验证人数量公开且有限,且数量由治理决定。是否可以成为验证人节点由自抵押数量和提名人的质押数量决定。

通俗的理解,验证人就是节点,需要运行和维护节点。提名人则是投票节点的人,不需要运行节点,但是提名人所获得的Staking奖励会有一部分给到所投票的验证人,以"补偿"运行验证人节点的费用。

加入验证人节点池的最小质押(stake)数量每天都不同,这取决于想要加入验证人节点池的候选数量和每个验证人上的质押数量。在 NPoS 机制中,每一个被选举的验证人在共识上拥有同等的发言权。

2.2验证人如何得到奖励?

一旦进入验证人节点池,每个验证人都有相同的投票权并获得相同的奖励。例如,如果有两个验证人,一个有15k DOT,另一个有 100 k DOT,假设这两个验证人都在节点池中,他们每年获得的奖励是一样的。

由于这种公平的奖励分配,DOT 持有者最好分配他们的质押并运行多个验证人。优化你在 Polkadot 或任何 NPoS 网络上的参与,需要比其他 PoS 网络更加主动的管理。

2.3 质押(stake)如何分配?

在Polkadot上,运行验证人节点没有最小的自抵押数量。只要你 100% 被提名的 DOT 满足所需的最小 stake 数量,就可以加入节点池。目标是不需要太过高于最小值的情况下进入节点池。因此,许多验证人保持一个较低的自我抵押,并从另外一个单独的账户将其大部分 DOT 质押给自己。这种设置允许他们保持灵活性,并当节点池发生变化时,可以以最低的stake 数量加入验证人。

2.4 如何将奖励分配给验证人和他们的提名人?

节点池中的每个验证人进行相同的工作并得到相同数量的DOT 。然后,他们收取验证人手续费(一个百分比的佣金)之后,再按比例将剩余的奖励分配给他们的提名人(质押此验证人的提名人)和验证人的自己的质押部分。所有的奖励都是在链上自动分配的。

2.5 Polkadot的通货膨胀

Polkadot采用非线性模型来设置主网上线后的通货膨胀。那些在早期就开始进行 Staking 的组织将看到通胀率稳步上升,直到 50% 的 DOT 被质押。这种模式对于DOT持有者来说是一种重要的激励,促使他们在网络最早、最关键的时期参与进来。

  • x轴:DOT的质押(staked)比例

  • y轴:通货膨胀率,年化百分比

  • 蓝线:参与抵押者的通涨奖励

  • 绿线:抵押参与者的收益率

2.6 DOT 的最佳 staking 比例

从上图 DOT 的通货膨胀非线性模型图可以看出,50%是收益最高的 staking 比例,当且仅当staking比例刚好为50%的时候,质押者获得所有通货膨胀的DOT。当 staking 比例不是 50% 的时候,总会有一部分通货膨胀的 DOT 流入到财政部(Treasury)中。

2.7 验证人和提名人在 staking 时面临哪些风险?

验证人可能因错误行为(例如离线、含糊其辞)而被slash 惩罚。slash 的金额是固定百分比。一个拥有更多质押的验证人会被 slash 更多的 DOT。由于奖励是在被选入共识小组的验证人之间平均分配的,因此在节点池中放置更多的 DOT 没有经济优势。事实上,质押过多的 DOT 会增加 slash 时的损失。

一般来说,Polkadot 的 slash 基于安全威胁级别:

3、Polkadot的应用场景

DOT的主要功能如下:

  • 通证经济:Polkadot将铸造或燃烧DOT,以奖励运行共识协议的节点,为财政库(Treasury)提供资金,控制通货膨胀率等。

  • 惩罚:DOT在旨在减少攻击或对抗行为的惩罚协议中也起作用。

  • 治理:DOT也被用作投票权,以使DOT持有人可以通过全民投票表达对治理决策的意见。

  • 平行链分配:最后,DOT用于通过拍卖和存款来决定为哪些项目分配平行链插槽。

4、Polkadot的IPO

要想成为平行链,项目需要租用平行链插槽,也就是将平行链连接到中继链上的 「名额」。插槽将通过拍卖进行分配,拍卖每六个月进行一次。

为了竞拍,项目需要存入 DOT,这些 DOT 在其使用插槽期间都是被锁定的。注意插槽是「租用」 而不是 「购买」,存入的 DOT 只是作为押金,项目可以在租约期末收回 DOT。不过锁定这些 DOT 是有机会成本的 —— 锁定的 DOT 就不能交易和Staking 了。平行链插槽锁定租期分为 6 个月、12 个月、18 个月、24 个月。

那么,到底要存入多少 DOT,才能竞拍到平行链插槽,成为Polkadot的平行链呢?由于插槽的分配系统是基于拍卖的,所以无法确定具体的存款金额。不过大体来说,如果竞争激烈,平行链插槽租赁押金可能会较高,否则会较低。

那么如果一个项目有很好的想法和产品,但是却没有足够的 DOT 怎么办呢?其中一种方案就是 IPO (Initial Parachain Offering 首次平行链发行)。

IPO (首次平行链发行)是一种Polkadot生态项目特有的融资方式。项目可以发起 IPO,来向大家募集 DOT 来竞拍平行链插槽。如果竞拍成功,这些 DOT 当然也需要锁定一定时间。不过项目方通常会对 IPO 的参与者进行一些激励,比如奖励项目方 token 等。

建立财政部(Treasury)机制促进项目发展,财政部是通过交易费用、惩罚机制和非最佳staking 收益筹集的资金池。管理这些资金的一种方式是通过支出提案,这可以由任何持有 DOT 的人发起。如果得到理事会的批准(理事会负责保管和管理这些资金),社区成员可以在很短时间的等待期内获得资金,用于发展促进网络发展的项目。

5、通证主观评价

纵观Polkadot整个通证的设计,没有明显的缺点,反倒有许多创新的地方,值得其他项目学习。

Polkadot十分关注公平性,在设计的时候采用的是独创的NPoS的共识机制,在NPoS中最终奖励结果不是根据Staking的数量,而是依据每个被选出节点实际出块的工作量计算,这就避免了一般PoS类项目容易出现富者恒富的大节点的中心化问题。

同时,Polkadot在建立经济模型的时候设置了一个财政部,它是Polkadot特有的一种机制,通俗地讲,如果把Polkadot整个的运转比作国家的运转,那么其中DOT就相当于法币,要使用其中的资源就必须支付 DOT,而财政部的资金来源为交易费用、惩罚机制和非最佳 staking 收益,这些可分别看作是税收、罚款和增发法币。

整个 DOT 的流通过程中,有类似国家治理中的,固定的回收资金,并定向的将资金运用到对国家有帮助的地方,也就是交易费用和惩罚回收 DOT 和通过 staking 增发DOT,并通过财政部将这些 DOT 分配给对生态有帮助的人和事情上。如此一来,在构建生态方面,通过Polkadot建立的这套财政部机制,就可以使得建立生态的资金源源不断地流入,同时建设生态也逐渐脱离团队本身的束缚,变成自驱动性质的组织了。

Polkadot算是第一个把生态建设所需的持续性资金来源,以及生态建设的治理考虑进经济模型的区块链项目。反观其他项目,大多数项目的通证设计仅停留在分发层面,通过POS或者类POS类别的机制增发通证,增发的部分用以激励节点继续维持整个项目的区块链网络,而对于项目的生态建设方面,项目方往往就没有过多的考量。

有个别项目也明白需要资金或者团队出面组织来建立生态,而支持生态的资金往往用的是之前募资来的资金,用完就没了,并没有考虑到像Polkadot这样设立长效机制,源源不断地提供生态建设资金,同时用多种委员会的名义把项目的治理分权给更多的人。

这就是Polkadot相对于其他项目考虑的更长远更落地的地方。

技术分析

1、共识机制

在Polkadot生态中,每天有几次,系统会选择出一组被成为验证人的实体,他们在接下来的几个小时内,将在高度敏感的协议中扮演关键角色,比如区块的生产和最终验证。他们的工作要求很高,因为他们需要运行成本高昂的操作,确保高通信响应能力,并建立长期的可靠性声誉。他们还必须将自己的  DOT进行质押作为良好行为的保证,当他们偏离协议时,这个质押就会被惩罚掉。相反,当他们按规则行事时,他们会得到奖励。任何完成任务的节点都可以公开地成为候选的验证节点。但是,由于操作上的原因,最终只能选择有限的验证人,我们预计是数百或数千个。

该系统还鼓励任何  DOT 持有人作为提名人进行参与。提名人公布了一份他信任的候选人名单,并把一定数量的 DOT  进行质押来支持他们。如果这些候选人中的一些人被选为验证人,他将按根据质押的数量占比来得到相应的利益回报。与验证人不同的是,提名人没有数量的限制。只要提名人去选择,并且只支持具有良好安全实践的候选验证人,那他的风险就很低,并且有持续的收入来源。Polkadot  网络中还有其他一些特殊的角色,但我们只关注这两个角色之间的关系。

这种提名人-验证人的设计有非常强大的安全保证。它允许系统选择总质押较大的验证节点(远远高于任何一组人的  DOT 持有量),并淘汰质押总数比较低的候选人。事实上,在任何一个特定的时刻,我们都希望有比较大的一部分 DOT 被质押在 NPoS  中。这会使敌对的一些群体很难成为验证节点(因为他们需要建立很强的声誉才能获得所需的支持),攻击系统的成本也很高(因为任何攻击都会导致大量的  DOT 被削减)。

NPoS 方案比工作证明机制(PoW)的效率高得多,比权益证明机制(PoS)的速度快得多:它允许几乎所有持有 DOT 的参与者持续参与,从而保持高水平的安全性,同时限制验证节点的数量,因此所有基本的网络操作都是高效的。

2、技术创新

  • 共识机制的创新

  • 平行链创新

  • substrate的创新

3、功能评测

主网已稳定运行;核心平行链功能待检测。

4、代码情况

核心代码已通过审计。

5、项目规划的技术板块实现情况

类别 评价/评述
代码水平 优秀
代码可实现性怎样? 具备了可实现性,但实际完成度需要后续检验,如平行链功能
代码是否涉及抄袭?
功能上有什么问题? 未发现明确问题
有无发生重大安全性问题? 暂无
项目规划的代码实现程度怎样? 符合预期,完整度较好
是否有独立的创新 中继链、平行链、NPOS等

6、这一部分项目做得不足的地方

开发进度虽然符合预期,但开发周期依然偏长,一方面因为技术实现的难度,另一方面行业技术开发远不足需求。

7、技术主观评价

Polkadot在技术上有诸多创新,并并且做到了许多项目没有的技术特点,很难在这一篇文章中详细讲解清楚,我们结起了Polkadot最精华的技术特点

  • 共识的解耦合,把出块和确认块完全分开, 可以组合为BABE/AURA + Grandpa ,BABE/AURA能够快速的响应出块, grandpa 可以拜占庭容错,从而做到安全的极致。

  • 极致的分片,共享安全共识下,有Relay Chain 作为中枢大脑,平行链是区块链的最大分片极限, 每个平行链把功能和业务场景以及性能完全分开,使得每条分片(平行链)的TPS都可以做简单加成, 比如:1条平行链是1000TPS, 那么100条平行链理论TPS可以做到 10万TPS。

  • POS Staking 的极致化,NPOS 让每个节点层面是相对公平的,节点投票和收益都是均衡一致的,从代码层面做到了节点间的平等。

  • Substrate 可组装模块的实现,比如签名算法目前就支持4种,并且可以任选其中几种放入到Substrate链中,DOT就主要支持了ed25519 和 sr25519签名算法。模仿 Linux 内核模块的加成,使得Substrate这一开源产品,可以快速的多方迭代和加成。

  • Substrate 开发的友好, 把链的开发抽象到极致,让不同层次的人做不同的开发。类似于Linux 开发, 只有少数人才从事内核开发的工作,大部分人都是从事的是业务和产品的开发。

  • XCMP协议首次实现在共享安全共识的情况下,让多跨平行链的消息和交互起来。

  • 无分叉的 Runtime 升级。传统上,如果我们想升级区块链则必须进行硬分叉,但在基于Substrate 的链中,链本身存储着一个叫作 WebAssembly Blob 或 WASM Blob 的东西。此 Blob 包含链构建新区块所需的所有逻辑,链本身的 runtime 包含在此 WASM Blob 中,如果需要修改区块链的相关信息,只需要结合链上治理的公投,倘若票数通过,即可完成相应的升级,从而减少了硬分叉带来的影响。

项目运营

1、信息披露情况

1.1官网情况

官网信息完整,中文网站: https://polkadot.network/zh-cn/

1.2白皮书情况

目前主要有两个版本:

A:详细版: https://polkadot.network/PolkaDotPaper.pdf

B:精简版:https://mp.weixin.qq.com/s/w-AaiJRfagC23zCg8ZgpRQ

1.3有没有在github上传了代码

Polkadot有着活跃的代码库: https://github.com/paritytech/polkadot

1.4社区通道

官方的人喜欢在Riot上进行社区分享和讨论,加入地址: https://riot.im/app/#/login

1.5项目路线图

可参考平行链线路图:https://mp.weixin.qq.com/s/faasqlaeySG0uOG3lO8evQ

2、信息披露渠道

Polkadot的信息披露包括官网、官方Twitter、Wiki、创始人Twitter或者Riot社区。

3、信息披露频率

未定。

4、信息披露完整度

目前的信息可以从各个维度了解到Polkadot的发展所处状况。

5、项目进度

5.1项目进展

  • 2018年5月, Polkadot(Polkadot) 网络发布 PoC1 版本(概念证明1.0);

  • 2018 年 7 月, PoC-2 版本发布,介绍平行链开发指导、为验证者设定的奖惩机制,利用 Rust 语言开发了 libp2p 应用;

  • 2019 年 1 月,PoC-3 版本发布,主要包含 GRANDPA/BABE 共识算法,NPOS 提名权益证明机制;

  • 2019 年 4 月,PoC-4 版本发布,进一步确保 Polkadot 安全可靠;

  • 2019 年 6 月发布Substrate(为开发者提供的快速创建区块链的开发套件);

  • 2019 年 8 月发布Polkadot(Polkadot) 先行实验网络 Kusama,被称为Polkadot的野生表亲;

  • 2019 年 10 月 Kusama 转为 POS,解锁节点收益、Staking、参与线上治理等功能;

  • 2019 年 11 月 KusamaCC-3 自治版本发布;

  • 2020 年 5 月初,Polkadot主网上线计划发布;

  • 2020 年 5 月 27 日, Polkadot 主网候选链 CC1 发布;

  • 2020 年 6 月 18 日,Polkadot转为 NPoS;

  • 2020 年 7 月,Polkadot开启治理;

  • 2020 年 8 月 18 日,开启 DOT 转账功能;

  • 2020 年 8 月 21 日,DOT 拆分 100 倍;

  • 2020 年 9 月,Substrate 2.0 发布。

Polkadot网络已经在稳定运行中,目前大家最期待的应该就是 XCMP 跨链消息传递和平行链等核心功能了。

5.2履约情况

基本符合预期。

5.3违约情况

未出现重大违约情况,主网上线时间基本符合预期。

5.4项目热度

目前跨链领域热度最高的就是Polkadot。

5.5项目风险事故

无重大合约风险事故发生。

6、社区

  • 电报人数:18154

  • Twitter人数:6.7万

  • 活跃度:良好

  • 粉丝进电报的方式:活动导流和自然增长

  • 开发者社区

A:人数:1000+

B:活跃度:良好

C:项目数:200+

  • 社区整体表现

Polkadot社区目前表现良好,并且分布较广,覆盖了亚洲、北美、欧洲乃至南太平洋等地区,同时官网具备了6个语言版本。

7、这一部分项目做得不足的地方

Polkadot项目本身偏技术,不管是Substrate的创新,还是跨链的功能,因此在技术方面值得称赞,但相对于运营层面来说,之前的重心更多的是偏向于开发者,让更多的开发者来完善Polkadot以及做Polkadot生态,但是Polkadot的普及还未达到该类型“天王级”项目的宣发预期,许多人可能知道Polkadot,也知道Polkadot是在做跨链,并没有进一步了解Polkadot的意义以及发展前景,这也是目前亟需努力的板块。

8、运营主观评价

运营,本质上是为了让用户(投资者,开发者等参与者)认识、参与、使用项目所进行的一系列干预的动作,是一个项目能否落地的最直接影响的方面了。

从信息披露的角度来看,Polkadot是区块链领域中少有的把项目内容做的如此丰富而又充满细节的项目了,直接把项目涉及到的各种名词解释,技术原理和操作方法,都一一解释出来,并且汇集成一个Polkadot的wiki百科(https://wiki.polkadot.network/zh-CN)。不仅如此,官方不满足于wiki百科,还不断地更新输出Polkadot的相关文章,让参与者能更通俗易懂地理解Polkadot。

整体来说,Polkadot的运营节奏基本在配合技术的开发进度,主要运营和推进的方向也更多的是针对开发者,对于其他参与者的布道来说,Polkadot还做的不够,试想一下,Polkadot作为跨链如此宏大的项目,粉丝数和社群规模绝不会才这么多。

不过,随着近年来技术的逐渐完善,运营也在稳步地推进,不这点可以从Polkadot团队的构成就可以看出来。Polkadot团队中专门设置了部门对应生态建设,项目宣传,生态生态项目资助,技术人才培养,社区用户增长等等,于是从运营层面上体现出的就是,不管是基于Substrate的技术性培训和活动都吸引了全球区块链开发者和社区的关注。

而基于Polkadot本身的相关运营则同样吸引了不少人眼球,例如Polkadot大使的推出,几乎每期都满员参与,可见社区热情。而PolkaWorld也是第一个作为社区拿到Polkadot官方Grant的,这也看出官方在逐渐加强对社区的布道。

目前,Polkadot运营节奏加快了不少,可谓是火力全开,剩下的只是需要时间来发酵,相信再过不久,Polkadot的社区活跃度将带来肉眼可见般的增长。

从项目本身的热度而言,Polkadot的活跃也代表着人们对下一代区块链基础设施的期待,而这个期待带来的效果除了对Polkadot本身的认可,也反应在了DOT的价值上。

竞争对手

与ETH2.0

从目前Polkadot所定义的跨链分片角度看,ETH2.0可谓是Polkadot的有力竞争对手。ETH 2.0 和 Polkadot 都使用分片模型,其中分片链(ETH 2.0 中的 “分片” 和 Polkadot 中的 “平行链/平行线程”)通过在主链区块中链接分片状态而受主链保护。

但两个协议在几个主要方面有所不同:

  • 以太坊 2.0 中的所有分片都具有相同的 STF(状态转换函数,管理着区块链如何更改每个区块状态的规则),而 Polkadot 让分片具有抽象的 STF,每个分片都承载核心逻辑,这些分片并行执行,还可以发送跨分片的异步消息。


  • 其次,以太坊中的治理流程是链下的,需要协调和硬分叉才能执行治理决策,而在 Polkadot 中,决策是在链上自主颁布和执行的。

  • 验证人选择机制不同, 以太坊 2.0 依靠大型验证人集合来提供可用性和有效性保证,每个分片至少需要 111 个验证人才能运行网络,每个分片至少需要 256 个验证人才能一个 epoch 之内未最终确定所有分片,而 64 个分片就是 16,384 个验证人;相反,Polkadot 可以在每个分片的验证人数量较少(10个验证人)的情况下,提供强大的可用性和有效性保证。

尽管ETH2.0开发早已开始,虽然进程缓慢,但并不意味着无限延期,例如以太坊社区当下正在加紧开发Serenity Phase 0阶段,即信标链阶段。

未来,Serenity Phase0/1/2/3四个阶段全部完成,ETH2.0上线之后,将会具备十分强大的性能,例如其TPS将从目前的30提升至3000,性能提升100倍。当然,也有观点认为,Polkadot能够通过不断扩展的中继链让性能无上限,不过这一切都有待时间验证。当然ETH2.0能否顺利实现,以及是否会发生延期,依然有待观察。

特别鸣谢:感谢波卡中文第一社区 PolkaWorld 在内容上的支持。

参考资料

1、W3F CMO:Polkadot有望成为下一代区块链技术

2、Cosmos 与Polkadot Polkadot 的五大区别

3、“跨链之王”Polkadot,光环、机遇与挑战

4、Polkadot官方维基百科

5、跨链巨头PolkadotPolkadot,到底有多强劲?

6、Polkadot的 NPoS 机制是如何运作的?

7、Polkadot token 经济概述:Polkadot是如何激励验证人和持币人的?

8、全方位对比Polkadot和以太坊 2.0

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