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解析Cosmos、Polkadot與Avalanche：異構(gòu)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)差異

隨著比特幣、以太坊等第一代加密貨幣網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)性能、可用性、能源效率方面的問(wèn)題，開(kāi)放去中心化網(wǎng)絡(luò)的愿景蒙上了一層陰霾。為了解決當(dāng)前的性能問(wèn)題，以太坊推出了新版本和相應(yīng)的L2解決方案，更為重要的是，新一代區(qū)塊鏈項(xiàng)目Cosmos、Polkadot、Avalanche相繼啟動(dòng)，建立了出色的基礎(chǔ)設(shè)施。這些項(xiàng)目旨在通過(guò)異步異構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)模型實(shí)現(xiàn)橫向擴(kuò)容，即各app的專(zhuān)用區(qū)塊鏈既能共存，又能在需要時(shí)互操作。為確保鏈間的經(jīng)濟(jì)安全，這些網(wǎng)絡(luò)在設(shè)計(jì)上各顯其能，做了各自的權(quán)衡和取舍，這也帶來(lái)了不同的影響，后文將詳細(xì)討論。這些網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)是建立區(qū)塊鏈互聯(lián)網(wǎng)，達(dá)到容納數(shù)百萬(wàn)日活用戶(hù)而非今天的幾十萬(wàn)日活用戶(hù)的規(guī)模，并實(shí)現(xiàn)web3“互聯(lián)網(wǎng)由用戶(hù)擁有和控制”的愿景。本文希望幫助開(kāi)發(fā)者、研究者、企業(yè)家、投資者和期待去中心化世界的到來(lái)的所有人理解加密貨幣網(wǎng)絡(luò)的這一范式轉(zhuǎn)移。

創(chuàng)新互聯(lián)致力于成都網(wǎng)站制作、網(wǎng)站設(shè)計(jì)、外貿(mào)網(wǎng)站建設(shè),成都網(wǎng)站設(shè)計(jì),集團(tuán)網(wǎng)站建設(shè)等服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)化，推過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化降低中小企業(yè)的建站的成本，并持續(xù)提升建站的定制化服務(wù)水平進(jìn)行質(zhì)量交付，讓企業(yè)網(wǎng)站從市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出。選擇創(chuàng)新互聯(lián)，就選擇了安全、穩(wěn)定、美觀的網(wǎng)站建設(shè)服務(wù)！

Cosmos、Polkadot和Avalanche的鏈間經(jīng)濟(jì)安全拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

比特幣打開(kāi)了潘多拉的魔盒，并逐漸擁有了“數(shù)字黃金”的地位，這是當(dāng)今時(shí)代的共識(shí)。以太坊開(kāi)啟了可編程互聯(lián)網(wǎng)貨幣的時(shí)代，成為了加密經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新的大本營(yíng)。但比特幣、以太坊和它們的變體距離大規(guī)模采用還有諸多障礙。本文將首先探討這些障礙，再根據(jù)其中的要點(diǎn)比較新一代的區(qū)塊鏈平臺(tái)。

能源效率：開(kāi)放的去中心化計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，需要各獨(dú)立參與者就共享狀態(tài)達(dá)成一致。與此同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)需能在信息不完備或存在惡意節(jié)點(diǎn)（拜占庭容錯(cuò)）的情況下保持容錯(cuò)和有效共識(shí)。一方面，網(wǎng)絡(luò)要保持開(kāi)放，允許更多節(jié)點(diǎn)參與共識(shí)，另一方面，網(wǎng)絡(luò)要防止同一實(shí)體操作多個(gè)身份（女巫攻擊）——這些是通過(guò)一種稱(chēng)為工作量證明（PoW；1992年由Cynthia Dwork發(fā)明，最初用于防止垃圾郵件）的準(zhǔn)入方法實(shí)現(xiàn)的。PoW需要節(jié)點(diǎn)使用大量算力，這會(huì)加劇全球變暖，也會(huì)帶來(lái)高昂的電費(fèi)單。顯然，維護(hù)去中心化計(jì)算網(wǎng)絡(luò)的安全[1]需要經(jīng)濟(jì)成本。新一代區(qū)塊鏈項(xiàng)目用權(quán)益證明（PoS）取代PoW，作為驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)的準(zhǔn)入門(mén)檻，即要求網(wǎng)絡(luò)的參與者存入并鎖定代幣。為了防止惡意行為和節(jié)點(diǎn)下線(xiàn)，這個(gè)經(jīng)濟(jì)門(mén)檻需要足夠高。事實(shí)上，PoW和PoS適用于相同的規(guī)模經(jīng)濟(jì)原理：驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行成本由運(yùn)營(yíng)支出（OPEX）變?yōu)橘Y本支出（CAPEX）。

交易透明度：比特幣、以太坊及它們的變體使用的都是中本聰共識(shí)，發(fā)送的交易需等到數(shù)個(gè)區(qū)塊創(chuàng)建之后，才能進(jìn)入不可逆轉(zhuǎn)的狀態(tài)。因此，這類(lèi)區(qū)塊鏈可用性高但速度慢，因?yàn)樗鼈兪褂酶怕市宰罱K性確認(rèn)，需要等到區(qū)塊鏈足夠長(zhǎng)為止。為了加快確認(rèn)速度，不少區(qū)塊鏈項(xiàng)目使用經(jīng)典實(shí)用拜占庭容錯(cuò)算法（PBFT）共識(shí)，而這帶來(lái)了其他問(wèn)題，例如節(jié)點(diǎn)的規(guī)?？赡軙?huì)降低網(wǎng)絡(luò)速度，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)優(yōu)先安全性而非上線(xiàn)時(shí)間和活躍性。

計(jì)算吞吐量：吞吐量即分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)每秒可以完成的計(jì)算工作量，它決定了網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)容能力。但通量的常用單位“筆交易/秒”具有誤導(dǎo)性，因?yàn)椤敖灰住笨梢允呛?jiǎn)單的轉(zhuǎn)賬，也可以是復(fù)雜的財(cái)務(wù)計(jì)算，它們對(duì)算力的需求是不同的。吞吐量是由節(jié)點(diǎn)提供的，網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際吞吐量指網(wǎng)絡(luò)每秒可以處理的計(jì)算工作量。提高吞吐量有兩種方式，一是縱向擴(kuò)容策略，它要求節(jié)點(diǎn)具備較高的計(jì)算性能，要求節(jié)點(diǎn)軟件進(jìn)行優(yōu)化；二是橫向擴(kuò)容策略，即將網(wǎng)絡(luò)分割為多個(gè)部分，平行處理交易。

交易成本：區(qū)塊鏈必須限制執(zhí)行的數(shù)量，否則運(yùn)行區(qū)塊鏈的節(jié)點(diǎn)很容易遭到DoS攻擊。為此，比特幣只支持少量腳本語(yǔ)言，以太坊根據(jù)智能合約執(zhí)行的gas計(jì)量收取交易手續(xù)費(fèi)。問(wèn)題在于，無(wú)論您的交易是簡(jiǎn)單轉(zhuǎn)賬還是復(fù)雜計(jì)算，它們都是由同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行的。因此，網(wǎng)絡(luò)流量增加時(shí)，簡(jiǎn)單交易的gas費(fèi)也會(huì)走高，只有財(cái)大氣粗的人用得起。手續(xù)費(fèi)會(huì)支付給礦工，作為優(yōu)先交易的激勵(lì)。在比特幣網(wǎng)絡(luò)，比特幣發(fā)行量達(dá)到2100萬(wàn)的上限后，手續(xù)費(fèi)將成為唯一的激勵(lì)措施，而在以太坊，手續(xù)費(fèi)完全用于優(yōu)先交易（技術(shù)審訂注：在以太坊1559協(xié)議升級(jí)后，手續(xù)費(fèi)也都回收進(jìn)行了銷(xiāo)毀，只有用戶(hù)額外增加的小費(fèi)“tip”才歸節(jié)點(diǎn)所有）。新一代的區(qū)塊鏈項(xiàng)目則更多地采用了銷(xiāo)毀手續(xù)費(fèi)的機(jī)制。最近，以太坊也開(kāi)始銷(xiāo)毀部分手續(xù)費(fèi)了。這樣一來(lái)，隨著網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)的增加，代幣稀缺性會(huì)上升，這將利好所有持幣人。

去中心化水平：和大部分人的想象恰恰相反，由于礦池的集中（截止2021年11月，比特幣90%的算力是由11個(gè)礦池控制的，以太坊90%的算力是由16個(gè)礦池控制的），比特幣和以太坊的去中心化水平其實(shí)是很低的。在中本聰共識(shí)，隨著挖礦成本增加，出塊難度擴(kuò)大，這會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致算力的集中。面對(duì)這個(gè)問(wèn)題，新一代的區(qū)塊鏈項(xiàng)目各顯其能，下文將詳細(xì)討論。

公平分配：隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，區(qū)塊鏈項(xiàng)目要怎樣分配所有權(quán)份額（代幣）呢？比特幣的代幣分配模式建立了區(qū)塊鏈安全、挖礦和匯率相互依存的關(guān)系。它成為了許多項(xiàng)目的范本：礦工加入網(wǎng)絡(luò)，賺取代幣收益，網(wǎng)絡(luò)更加去中心化、更加安全，進(jìn)而吸引更多用戶(hù)。需求的增加和幣價(jià)的上漲將吸引更多礦工加入網(wǎng)絡(luò)，維護(hù)網(wǎng)絡(luò)安全。然而，隨著挖礦成本的增加，出塊的難度也日益提高。這會(huì)導(dǎo)致代幣和算力的集中，造成礦工由少數(shù)幾個(gè)實(shí)體運(yùn)行的情況。不同于比特幣，以太坊的策略是預(yù)先挖礦代幣，取消發(fā)行量上限，通過(guò)非公開(kāi)銷(xiāo)售和眾籌賣(mài)出部分代幣，將部分代幣分配給基金會(huì)，用于開(kāi)發(fā)贈(zèng)款和漏洞懸賞，再像比特幣那樣為礦工發(fā)放激勵(lì)。很快，以太坊的代幣也集中在了少數(shù)幾個(gè)礦池里，交易所成了最大的代幣持有者。最終，隨著時(shí)間的推移，公平分配將決定網(wǎng)絡(luò)中何人擁有權(quán)力，包括出塊的權(quán)力（發(fā)起、接受或?qū)彶榻灰祝?、分叉網(wǎng)絡(luò)的權(quán)力、參與協(xié)議升級(jí)決策的權(quán)力，以及對(duì)網(wǎng)絡(luò)上的app進(jìn)行投資和質(zhì)押的權(quán)力。

治理：網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的更改會(huì)對(duì)當(dāng)前和未來(lái)的所有用戶(hù)產(chǎn)生重大影響，無(wú)論他們是否知曉這些變化。在比特幣和以太坊，核心專(zhuān)家社群會(huì)對(duì)提案進(jìn)行討論、決策、實(shí)施和執(zhí)行，從而升級(jí)協(xié)議、調(diào)整參數(shù)。如果某組礦工的追求與多數(shù)人不同，他們可以分叉協(xié)議，啟動(dòng)新網(wǎng)絡(luò)，其代價(jià)則是無(wú)法享受之前的網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)。此外，它們通常設(shè)有中央基金會(huì)，負(fù)責(zé)管理研發(fā)基金的分配，其替代方案則是由DAO（分布式自治組織）負(fù)責(zé)資金的協(xié)調(diào)。多數(shù)代幣持有者和用戶(hù)在治理決策中的發(fā)言權(quán)非常有限，因?yàn)樗麄兛赡懿⒉痪邆湎嚓P(guān)領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)知識(shí)、興趣和意識(shí)。即便他們有這些信息，比起持有大量代幣的人士，他們的發(fā)言權(quán)依然很小，因?yàn)橥镀蓖ǔＪ前创鷰懦钟辛考訖?quán)的。新一代區(qū)塊鏈項(xiàng)目則將更為公平的鏈上治理（包括二次投票、時(shí)間鎖投票、自適應(yīng)投票偏見(jiàn)、投票委托、以去中心化身份認(rèn)證為基礎(chǔ)的一人一票）和鏈下治理（論壇簽名投票）機(jī)制相結(jié)合，讓代幣持有者普遍參與到治理中來(lái)。

這些問(wèn)題不僅會(huì)制約去中心化網(wǎng)絡(luò)的主流采用，也會(huì)導(dǎo)致現(xiàn)有用戶(hù)繼續(xù)依賴(lài)中心化交易所和托管錢(qián)包。非技術(shù)背景的用戶(hù)很難固定地使用真正的去中心化app。另一方面，普通用戶(hù)沒(méi)有離開(kāi)以太坊和比特幣，是因?yàn)樗麄儾⒉涣私膺@些問(wèn)題；企業(yè)和投資者沒(méi)有離開(kāi)這些網(wǎng)絡(luò)，是因?yàn)樗麄冏冯S流動(dòng)性所在；早期用戶(hù)和OG們維護(hù)這些網(wǎng)絡(luò)，則是因?yàn)槔尕P(guān)。但是，區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)存在其他的可能性。

以太坊日活地址。數(shù)據(jù)來(lái)源：Etherscan.io

目前，以太坊擁有50萬(wàn)日均活躍地址，作為參考，推特的日活用戶(hù)是2億（以太坊的400倍），F(xiàn)acebook的日活用戶(hù)接近20億（以太坊的4000倍）。即便是把L2平臺(tái)和比特幣的用戶(hù)全部加起來(lái)，也比這些主流應(yīng)用差很多。擴(kuò)容是開(kāi)放去中心化互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵瓶頸。這不是我們將來(lái)要面對(duì)的問(wèn)題，而是此時(shí)此地迫切需要解決的問(wèn)題。

為解決擴(kuò)容問(wèn)題，以太坊也推出了新版本，嘗試通過(guò)L2解決方案應(yīng)對(duì)不斷增長(zhǎng)的需求。同時(shí)，陸續(xù)于2019年和2020年啟動(dòng)主網(wǎng)的新一代區(qū)塊鏈平臺(tái)Cosmos、Polkadot和Avalanche，讓我們?cè)俅慰吹搅苏嬲娜ブ行幕ヂ?lián)網(wǎng)的希望。我們先來(lái)看看以太坊的新版本是怎么做的。

以太坊新版本：EVM生態(tài)

上線(xiàn)以來(lái)，以太坊的新版本一直在參考新研究和新一代區(qū)塊鏈平臺(tái)的實(shí)踐，采用各種新的機(jī)制。以太坊的新版本使用PoS，將網(wǎng)絡(luò)拆分為同步的分片，以期提高總計(jì)算吞吐量。運(yùn)行同一以太坊虛擬機(jī)（EVM）的驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)將分配到不同的網(wǎng)絡(luò)分片，它們將生成區(qū)塊，累積不同的用戶(hù)活動(dòng)數(shù)據(jù)，再通過(guò)Beacon這條信標(biāo)鏈互相同步。但是，對(duì)所有分片進(jìn)行同步意味著完全復(fù)制，即所有節(jié)點(diǎn)儲(chǔ)存相同的數(shù)據(jù)。這是會(huì)造成問(wèn)題的，因?yàn)榉制哪康氖菙U(kuò)容，不是復(fù)制整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的所有數(shù)據(jù)。在同步模型或在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｐ椭?，如果一個(gè)分片（例如，一個(gè)非常受歡迎的DeFi分片）的用量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他分片，就會(huì)產(chǎn)生和今天的以太坊一樣的速度、成本和擴(kuò)容問(wèn)題。分片間如何高效地同步數(shù)據(jù)也是一個(gè)問(wèn)題。

雖然以太坊表示要過(guò)渡到新版本需要1年左右的時(shí)間，面對(duì)用戶(hù)需求的增長(zhǎng)，rollup（Optimistic、zkSync）、plasma、狀態(tài)通道這些L2解決方案已經(jīng)紛紛啟動(dòng)，以期改善效率、提高速度。問(wèn)題在于，L2的信任模型需要使用中央節(jié)點(diǎn)作為中介，或使用多個(gè)受激勵(lì)節(jié)點(diǎn)（Polygon使用Tendermint共識(shí)構(gòu)建，在多個(gè)驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行，Matter Labs希望在zkSync建立驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)），前者會(huì)破壞去中心化和抗審查性，后者則相當(dāng)于創(chuàng)建了一條擁有自己的代幣（如MATIC）的新去中心化區(qū)塊鏈，最終要加入L1平臺(tái)的競(jìng)爭(zhēng)。因此，隨著用戶(hù)數(shù)量的增加，這些單鏈基礎(chǔ)設(shè)施遲早會(huì)面臨相同的交易成本問(wèn)題。

模塊化區(qū)塊鏈設(shè)計(jì)

最近，以太坊推出了“rollup中心路線(xiàn)圖”這一新策略，即以太坊為數(shù)據(jù)可用性層（L1），其他L2項(xiàng)目為計(jì)算層。也就是說(shuō)，以太坊希望作為基礎(chǔ)層，為rollup保障數(shù)據(jù)可用性、共享安全性。因此，以太坊在積極整合EVM鏈作為算力，這些EVM鏈可能由單個(gè)rollup主導(dǎo)，也可能是多個(gè)rollup共存（請(qǐng)參閱Vitalik Buterin的Endgame一文）。事實(shí)上，這種策略和新興的模塊化區(qū)塊鏈設(shè)計(jì)不謀而合，即區(qū)塊鏈可將數(shù)據(jù)可用性或執(zhí)行外包給其他區(qū)塊鏈。這一策略的通用模型由Celestia和EigenLayr開(kāi)發(fā)。此外，以太坊的新策略類(lèi)似于 Polkadot和Avalanche現(xiàn)有的共享安全模型。

另一方面，由于Cosmos、Polkadot和Avalanche都至少在一條EVM兼容鏈上部署了以太坊跨鏈橋，它們有時(shí)也會(huì)被看作L2平臺(tái)。但是，這些項(xiàng)目通常稱(chēng)自己為L(zhǎng)0平臺(tái)，因?yàn)樗鼈兲峁┝碎_(kāi)發(fā)互相連接的L1區(qū)塊鏈的基礎(chǔ)設(shè)施。

Cosmos、Polkadot和Avalanche

Cosmos、Polkadot和Avalanche都旨在通過(guò)異步異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行橫向擴(kuò)容。在這三個(gè)網(wǎng)絡(luò)，app專(zhuān)用區(qū)塊鏈有不同的虛擬機(jī)，在需要時(shí)可以互操作。在這些基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)，用戶(hù)可以建立自己的個(gè)性化區(qū)塊鏈，這為去中心化app和資產(chǎn)提供了更大的設(shè)計(jì)空間。通過(guò)自主區(qū)塊鏈而非一組智能合約運(yùn)行項(xiàng)目具備三大優(yōu)勢(shì)：

性能隔離：隔離您的區(qū)塊鏈和其他區(qū)塊鏈，確保您的用戶(hù)體驗(yàn)不會(huì)受到無(wú)關(guān)的網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)的影響，從而提升區(qū)塊鏈性能。如有需要，您也可以橋接其他區(qū)塊鏈。
手續(xù)費(fèi)可預(yù)測(cè)、可自定義：在共享的免許可網(wǎng)絡(luò)上，您是無(wú)法控制手續(xù)費(fèi)的，部分app的高交互量會(huì)推高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的手續(xù)費(fèi)，您的app也只能接受。自定義的費(fèi)率結(jié)構(gòu)意味著手續(xù)費(fèi)更好預(yù)測(cè)，它也將消除底層平臺(tái)的存在感。用戶(hù)無(wú)需持有底層平臺(tái)的代幣，也能使用app專(zhuān)用區(qū)塊鏈。允許用戶(hù)用底層平臺(tái)代幣以外的貨幣支付手續(xù)費(fèi)對(duì)主流采用至關(guān)重要。
驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)可自定義：您可以根據(jù)自己的app的需求，為自己的區(qū)塊鏈設(shè)置相應(yīng)的驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)規(guī)則和要求。您可以要求驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)遵守特定司法轄區(qū)的法律（如歐盟的《通用數(shù)據(jù)保護(hù)條例》），具備高性能硬件，或提供特定證明。

這些新一代區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)已建立或即將建立連接以太坊和比特幣的跨鏈橋。它們也在開(kāi)發(fā)連接彼此的跨鏈橋，以期充分實(shí)現(xiàn)區(qū)塊鏈互聯(lián)網(wǎng)的愿景。

Cosmos、Polkadot和Avalanche在協(xié)議層面（共識(shí)機(jī)制、經(jīng)濟(jì)安全拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等）有很大區(qū)別，因此，它們的功能（鏈間通信、代幣經(jīng)濟(jì)模型、所支持的app類(lèi)型等）和擴(kuò)容方式（驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)的參與、質(zhì)押的歸屬等）也很不相同。下文將對(duì)三者進(jìn)行對(duì)比，幫助開(kāi)發(fā)者、企業(yè)家、投資者、研究人員和考慮在這些平臺(tái)搭建項(xiàng)目的人士了解三者間的區(qū)別和它們各自的權(quán)衡取舍。

Cosmos、Polkadot、Avalanche對(duì)比

共識(shí)機(jī)制

共識(shí)機(jī)制能在開(kāi)放的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上安全而一致地復(fù)制應(yīng)用程序的狀態(tài)。與此同時(shí)，在信息不完備或存在惡意節(jié)點(diǎn)（拜占庭容錯(cuò)）的情況下，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)保持容錯(cuò)和共識(shí)機(jī)制的有效性。 Cosmos和Polkadot使用實(shí)用拜占庭容錯(cuò)算法（PBFT），它要求所有參與共識(shí)的節(jié)點(diǎn)彼此通信。因此，網(wǎng)絡(luò)決策具備絕對(duì)最終確定性。PBFT具備延遲低、確認(rèn)速度快的特點(diǎn)，但它無(wú)法擴(kuò)展到全球開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)中的大量節(jié)點(diǎn)，因?yàn)殡S著驗(yàn)證工作的增加，每個(gè)驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)的負(fù)擔(dān)會(huì)指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。比特幣引入了最長(zhǎng)鏈共識(shí)機(jī)制（中本聰共識(shí)），允許概率確定性，錯(cuò)誤率極低。隨著時(shí)間的推移，它會(huì)逐步建立一個(gè)可靠而可擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)，但這個(gè)過(guò)程非常慢。

Cosmos主網(wǎng)于2019年3月啟動(dòng)，采用Tendermint PBFT共識(shí)，交易確認(rèn)速度快。但是，由于所有節(jié)點(diǎn)必須相互通信，二次消息傳遞的復(fù)雜性導(dǎo)致每次只能確認(rèn)一個(gè)塊。
Polkadot主網(wǎng)于2020年3月啟動(dòng)，其共識(shí)機(jī)制對(duì)區(qū)塊生產(chǎn)和交易確認(rèn)進(jìn)行了分離：BABE共識(shí)（Ouroboros Praos的變體）發(fā)起候選塊，GRANDPA（PBFT的變體）對(duì)它們進(jìn)行分批確認(rèn)。這種混合式的共識(shí)機(jī)制對(duì)二次消息傳遞的復(fù)雜性進(jìn)行了一定程度上的優(yōu)化。
Avalanche主網(wǎng)于2020年3月啟動(dòng)，采用雪崩共識(shí)協(xié)議。這是一種結(jié)合了驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)重復(fù)采樣（Snowball）和傳遞性投票的獨(dú)特共識(shí)機(jī)制，采用有向無(wú)環(huán)圖（DAG）而非線(xiàn)性區(qū)塊鏈。雪崩共識(shí)的消息傳遞復(fù)雜性是恒定的，因此它具備低延遲、大規(guī)模參與的特點(diǎn)。和中本聰共識(shí)一樣，雪崩共識(shí)提供概率最終確定性，但具體參數(shù)可以調(diào)整，錯(cuò)誤率極低。

驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)準(zhǔn)入

區(qū)塊鏈?zhǔn)褂肞oW或PoS機(jī)制，在開(kāi)放節(jié)點(diǎn)參與的同時(shí)，防止同一實(shí)體操作多個(gè)身份（女巫攻擊）。和其他新項(xiàng)目一樣，Cosmos、Polkadot、Avalanche均使用PoS機(jī)制，因?yàn)樗苄Ц?，設(shè)計(jì)空間也更大。這些網(wǎng)絡(luò)上也有部分項(xiàng)目使用輕量化的PoW機(jī)制或公平硬幣分配機(jī)制。

交易延遲

Cosmos確認(rèn)交易需要6-7秒。
Polkadot確認(rèn)交易共需要12-60秒（技術(shù)審訂注：大多數(shù)在5秒左右），區(qū)塊生成和交易確認(rèn)是分離的。
Avalanche確認(rèn)交易只需不到1秒。Avalanche和比特幣一樣采用概率最終性確認(rèn)，錯(cuò)誤率極低。

計(jì)算吞吐量

網(wǎng)絡(luò)每秒處理的計(jì)算總量取決于網(wǎng)絡(luò)使用的虛擬機(jī)和實(shí)際運(yùn)行環(huán)境功能的復(fù)雜性。Cosmos、Polkadot和Avalanche都支持專(zhuān)用的異步區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)，最終它們的網(wǎng)絡(luò)吞吐量都是無(wú)限的。重點(diǎn)在于這些網(wǎng)絡(luò)能實(shí)現(xiàn)怎樣的增長(zhǎng)，它們的鏈間經(jīng)濟(jì)安全結(jié)構(gòu)是怎樣的。

交易成本

交易手續(xù)費(fèi)隨網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)的增加而上漲。Cosmos、Polkadot和Avalanche都支持專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)，即每條鏈都能根據(jù)其狀態(tài)增長(zhǎng)確定自己的費(fèi)率機(jī)制。

在Cosmos，每條鏈都能定義自己的費(fèi)率機(jī)制。
在Polkadot，每條鏈都能定義自己的費(fèi)率機(jī)制。手續(xù)費(fèi)通過(guò)一個(gè)權(quán)重系統(tǒng)預(yù)先計(jì)算。是否銷(xiāo)毀手續(xù)費(fèi)由各鏈自行決定。
在Avalanche，每條鏈都能定義自己的費(fèi)率機(jī)制。在主網(wǎng)，部分功能手續(xù)費(fèi)固定，其他功能手續(xù)費(fèi)為0。所有手續(xù)費(fèi)都將銷(xiāo)毀，維護(hù)代幣持有者的長(zhǎng)期利益。

去中心化水平

下列數(shù)據(jù)截至2022年3月17日。

Cosmos節(jié)點(diǎn)需進(jìn)行二次信息傳遞，因此節(jié)點(diǎn)數(shù)量有限。Cosmos有150個(gè)活躍驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)，IRIS有100個(gè)活躍驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)，Osmosis有100個(gè)活躍驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)。目前，用戶(hù)需質(zhì)押至少147,231 ATOM（約130萬(wàn)美元）方可成為Cosmos Hub的活躍節(jié)點(diǎn)，委托門(mén)檻則為1 ATOM。質(zhì)押總額約為50億美元。
Polkadot優(yōu)化了節(jié)點(diǎn)間的二次消息傳遞，節(jié)點(diǎn)數(shù)量較為有限。Polkadot有297個(gè)活躍驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)，Kusama有1,000個(gè)活躍驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)。目前，用戶(hù)需質(zhì)押至少175萬(wàn) DOT（約3300萬(wàn)美元）方可成為Polkadot中繼鏈的活躍節(jié)點(diǎn)，提名門(mén)檻則為120 DOT。質(zhì)押總額約為120億美元。
Avalanche節(jié)點(diǎn)的消息傳遞量是恒定的，因此節(jié)點(diǎn)數(shù)量可以無(wú)限擴(kuò)張。Avalanche主網(wǎng)有1,311個(gè)活躍驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)。目前，用戶(hù)需質(zhì)押至少2,000 AVAX（約16萬(wàn)美元）方可成為Avalanche主網(wǎng)的活躍節(jié)點(diǎn)，委托門(mén)檻則為25 AVAX。質(zhì)押總額約為160億美元。

去中心化水平也取決于節(jié)點(diǎn)的權(quán)益和收益集中度（收益根據(jù)權(quán)益加權(quán)），它們通常呈現(xiàn)長(zhǎng)尾分布——少數(shù)節(jié)點(diǎn)擁有大部分權(quán)益，多數(shù)節(jié)點(diǎn)擁有小部分權(quán)益。對(duì)于區(qū)塊鏈平臺(tái)來(lái)說(shuō)，如何實(shí)現(xiàn)公平的權(quán)益分配是一個(gè)有待解決的問(wèn)題，每個(gè)項(xiàng)目都在以自己的方式作出嘗試。例如，由于Polkadot的核心是基于PBFT的共識(shí)，它的活躍節(jié)點(diǎn)數(shù)量有限，但這些節(jié)點(diǎn)能通過(guò)Phragmén算法獲得相同的收益。Avalanche憑借新穎的共識(shí)機(jī)制，可以實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)的無(wú)限擴(kuò)張，同時(shí)，節(jié)點(diǎn)的平均權(quán)重正在逐步下降，從而提高去中心化水平。

鏈間網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

下列數(shù)據(jù)截至2022年3月17日。

Cosmos是一個(gè)分布式的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)，各區(qū)塊鏈可以擁有自己的驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)。鏈間互操作通過(guò)鏈間通信（IBC）橋接協(xié)議實(shí)現(xiàn)。每條鏈都要實(shí)現(xiàn)IBC才能連接其他鏈。目前，IBC已在28條區(qū)塊鏈上部署，它們專(zhuān)注于DeFi、EVM 智能合約、社交媒體、隱私、再生農(nóng)業(yè)和游戲等領(lǐng)域。Cosmos正在開(kāi)發(fā)以太坊、比特幣跨鏈橋。
Polkadot允許平行鏈從中央中繼鏈繼承安全性。平行鏈沒(méi)有自己的驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)，但它們有收集交易并為中繼鏈驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)生成狀態(tài)轉(zhuǎn)換證明的核對(duì)節(jié)點(diǎn)（collator）。平行鏈通過(guò)跨鏈消息（XCM）格式實(shí)現(xiàn)互操作，安全性的繼承機(jī)制則為任意數(shù)據(jù)傳遞提供了可能。目前，Polkadot擁有10條平行鏈，分別專(zhuān)注于DeFi、EVM 智能合約、社交媒體、隱私、游戲等。Polkadot正在開(kāi)發(fā)以太坊、比特幣跨鏈橋。
Avalanche允許驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)重合：子網(wǎng)在運(yùn)行多條區(qū)塊鏈的同時(shí)也為主網(wǎng)提供驗(yàn)證。同一子網(wǎng)中的不同區(qū)塊鏈可以實(shí)現(xiàn)近即時(shí)資產(chǎn)轉(zhuǎn)移（導(dǎo)出/導(dǎo)入）。子網(wǎng)間通信指某一子網(wǎng)中的一條鏈與另一子網(wǎng)中的另一條鏈進(jìn)行通信，目前是通過(guò)跨鏈橋?qū)崿F(xiàn)的（使用EVM鏈的ChainBridge-Solidity合約）。事實(shí)上，兩個(gè)子網(wǎng)的驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)重合越多，子網(wǎng)間通信的安全保證就越高，因?yàn)橹睾系墓?jié)點(diǎn)在兩個(gè)子網(wǎng)中都擁有利益。如果一組節(jié)點(diǎn)在某一子網(wǎng)出現(xiàn)惡意行為，它們?cè)谥骶W(wǎng)和其他子網(wǎng)的權(quán)益也將面臨風(fēng)險(xiǎn)。雖然Avalanche尚未推出子網(wǎng)間的直接互操作方法，Avalanche主網(wǎng)完全可以作為子網(wǎng)間的中介。目前，Avalanche主網(wǎng)擁有3條區(qū)塊鏈：X鏈用于轉(zhuǎn)賬，P鏈用于質(zhì)押，C鏈用于EVM智能合約。其他區(qū)塊鏈和子網(wǎng)也正在蓬勃發(fā)展。另外，與其他平臺(tái)一樣，Avalanche擁有Avalanche-以太坊跨鏈橋（AB橋），它通過(guò)受信任聯(lián)邦運(yùn)行，是今天的60個(gè)以太坊跨鏈橋中最常用的跨鏈橋之一。

在今天的Cosmos，在缺乏安全共享機(jī)制的情況下橋接安全級(jí)別不同的區(qū)塊鏈，和普通的跨鏈操作并沒(méi)有什么不同。因此，如果沒(méi)有共同的確定性保證，鏈間通信的風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別是不固定的。Polkadot的繼承安全模型允許統(tǒng)一的確定性保證，在此基礎(chǔ)上，平行鏈可以安全地互相傳遞任意數(shù)據(jù)。Avalanche的驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)重合模型支持各鏈與主網(wǎng)共享安全性，不同子網(wǎng)內(nèi)的區(qū)塊鏈也將很快能直接共享安全性，無(wú)需使用跨鏈橋。因此，子網(wǎng)間重合的節(jié)點(diǎn)（在兩個(gè)子網(wǎng)同時(shí)擁有利益的節(jié)點(diǎn)）越多，子網(wǎng)間通信的安全保證就越高?？傮w來(lái)看，不同區(qū)塊鏈間重合的節(jié)點(diǎn)（類(lèi)似于PoW機(jī)制中的合并挖礦）越多，鏈間通信的安全性就越強(qiáng)。

治理

Cosmos通過(guò)鏈上機(jī)制調(diào)整共識(shí)參數(shù)、協(xié)調(diào)資金分配。
Polkadot的運(yùn)行環(huán)境邏輯全部以WASM二進(jìn)制文件的形式存儲(chǔ)在鏈上，允許無(wú)分叉runtime升級(jí)，也就是說(shuō)決策將根據(jù)公投結(jié)果自動(dòng)執(zhí)行，不需要開(kāi)發(fā)人員或驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)進(jìn)行任何操作。其治理模塊包括代幣加權(quán)投票、輪值委員會(huì)、時(shí)間鎖代幣投票和自適應(yīng)投票偏見(jiàn)機(jī)制。
Avalanche可通過(guò)鏈上投票升級(jí)部分參數(shù)。其團(tuán)隊(duì)正在根據(jù)雪崩共識(shí)的特性，開(kāi)發(fā)范圍更大的治理機(jī)制。

開(kāi)發(fā)空間

所有區(qū)塊鏈都具備以下核心組件：數(shù)據(jù)庫(kù)、p2p網(wǎng)絡(luò)、共識(shí)機(jī)制、交易處理機(jī)制和狀態(tài)轉(zhuǎn)換功能（運(yùn)行環(huán)境或虛擬機(jī)）。 Cosmos、Polkadot、Avalanche提供上述核心組件，支持開(kāi)發(fā)人員構(gòu)建自定義狀態(tài)轉(zhuǎn)換函數(shù)。

Cosmos提供Cosmos SDK和Tendermint中間件，支持用任意編程語(yǔ)言執(zhí)行交易。您可以開(kāi)發(fā)自己的虛擬機(jī)，建立自己的節(jié)點(diǎn)集。如果要啟動(dòng)自己的區(qū)塊鏈，您需要從頭建立驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)集，并吸引現(xiàn)有區(qū)塊鏈的節(jié)點(diǎn)。您還能在EVM兼容鏈（Ethermint或CosmWasm）上部署智能合約。
Polkadot提供了基于Wasm的元協(xié)議和Substrate開(kāi)發(fā)工具包，其語(yǔ)言為Rust。您可以使用Polkadot提供的模塊（如帳戶(hù)、資產(chǎn)、治理、EVM等）和自定義模塊開(kāi)發(fā)自己的虛擬機(jī)。您還可以使用Substrate的鏈上調(diào)度、鏈下工作機(jī)和免手續(xù)費(fèi)交易的免執(zhí)行模型。在平行鏈拍賣(mài)中競(jìng)拍到插槽后，便能啟動(dòng)自己的區(qū)塊鏈，新區(qū)塊鏈將繼承中繼鏈的安全性?；蛘撸部梢詳U(kuò)大自己的驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)的規(guī)模。您還能在EVM兼容鏈（Moonbeam、Acala）上部署智能合約或使用Ink智能合約。
Avalanche提供Avalanche虛擬機(jī)（AVM），供開(kāi)發(fā)者克隆并自定義自己的實(shí)例，或建立全新的實(shí)例作為自己的虛擬機(jī)（開(kāi)發(fā)虛擬機(jī)的模塊SDK尚未發(fā)布）。啟動(dòng)一條區(qū)塊鏈，需要啟動(dòng)子網(wǎng)并吸引驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)，子網(wǎng)節(jié)點(diǎn)必須是Avalanche主網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)。（技術(shù)審訂注：子網(wǎng)節(jié)點(diǎn)現(xiàn)階段是由子網(wǎng)創(chuàng)建者自己搭建或者招募，并非必須是Avalanche主網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)）目前已有啟動(dòng)自定義EVM鏈的子網(wǎng)EVM代碼，您可以在兼容EVM的C鏈上部署智能合約。

異構(gòu)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

比起每條區(qū)塊鏈都是同個(gè)虛擬機(jī)的實(shí)例的網(wǎng)絡(luò)，由專(zhuān)用區(qū)塊鏈組成的異步網(wǎng)絡(luò)更具備應(yīng)對(duì)大規(guī)模用戶(hù)活動(dòng)的潛力。本節(jié)將更加詳細(xì)地探討Cosmos、Polkadot、Avalanche各自的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)和鏈間通信機(jī)制。

Cosmos生態(tài)

Cosmos生態(tài)采用分布式網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，不同區(qū)塊鏈用途各異，各自擁有自己的驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)集。需要通信時(shí)，這些鏈將借助跨鏈橋進(jìn)行通信。分析認(rèn)為，這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)“和最不安全的鏈一樣安全”（最安全的鏈接受來(lái)自最不安全的資產(chǎn)后，其安全性會(huì)下降）。但是，這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)也賦予Cosmos網(wǎng)絡(luò)以韌性，因?yàn)闆](méi)有哪條區(qū)塊鏈的安全問(wèn)題會(huì)左右整個(gè)生態(tài)的存亡。但是，這樣的Cosmos生態(tài)和其他依賴(lài)跨鏈橋的區(qū)塊鏈有什么區(qū)別呢？Cosmos具有“無(wú)附加條件”的政策，Binance DEX、Oasis、Terra、Nym等項(xiàng)目都能使用Tendermint開(kāi)發(fā)并啟動(dòng)自己的app專(zhuān)用區(qū)塊鏈。

Cosmos生態(tài)中的區(qū)塊鏈通過(guò)跨鏈通信（IBC）協(xié)議彼此連接（參見(jiàn)數(shù)據(jù)平臺(tái)Map of Zones上的28條互聯(lián)區(qū)塊鏈）。實(shí)施IBC協(xié)議的區(qū)塊鏈將彼此連接，提高整個(gè)Cosmos生態(tài)的流動(dòng)性。IBC的運(yùn)行方式和跨鏈橋非常類(lèi)似。將資產(chǎn)從一條區(qū)塊鏈轉(zhuǎn)移到另一條區(qū)塊鏈時(shí)，用戶(hù)需要 1) 在轉(zhuǎn)出鏈鎖定資產(chǎn)；2) 監(jiān)測(cè)各區(qū)塊鏈的第三方（可能是聯(lián)邦中繼節(jié)點(diǎn)）發(fā)現(xiàn)該收據(jù)，將其送達(dá)目的鏈；3) 目的鏈驗(yàn)證收據(jù)，將資產(chǎn)表示反饋給轉(zhuǎn)出鏈。在Cosmos生態(tài)，實(shí)施IBC的鏈擁有Tendermint輕型客戶(hù)端驗(yàn)證工具，可以在通信中使用并驗(yàn)證這些收據(jù)。此外，IBC是一個(gè)通用協(xié)議，可以在不同的區(qū)塊鏈架構(gòu)中實(shí)現(xiàn)（參見(jiàn)Substrate的IBC實(shí)現(xiàn)）。另外，新版本的IBC將提供共享安全性方案（詳見(jiàn)Billy Rennekamps的演講）。

波卡的繼承安全拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

Polkadot采用分層級(jí)的繼承安全拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，平行鏈間的任意數(shù)據(jù)通信非常高效，但這些平行鏈依賴(lài)于從中央中繼鏈租賃的安全性。在Polkadot，平行鏈不需要自己的驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)，而是從中繼鏈租賃安全性。具體而言，平行鏈需要在拍賣(mài)中拍得插槽（總計(jì)約100個(gè)插槽）并鎖定DOT 代幣（通過(guò)眾籌籌集DOT）。平行鏈專(zhuān)注于各自的領(lǐng)域，當(dāng)它們通過(guò)核對(duì)節(jié)點(diǎn)連接到中繼鏈并與之同步后，它們的功能將立即可用。批評(píng)人士認(rèn)為，不同區(qū)塊鏈鏈可能并不需要相同的安全級(jí)別，另外，單條區(qū)塊鏈的安全不應(yīng)具備左右整個(gè)生態(tài)的存亡的能力。雖然目前Polkadot倡導(dǎo)的是沒(méi)有驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)的平行鏈，用戶(hù)完全可以用Substrate啟動(dòng)區(qū)塊鏈，建立自己的驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)，而不是依賴(lài)中央中繼鏈（參見(jiàn)Compound Gateway）。此外，平行鏈可以積累自己的驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)，在租期結(jié)束時(shí)解鎖DOT代幣，并在需要跨鏈通信時(shí)使用跨鏈橋。此外，Polkadot可以設(shè)立多個(gè)中繼鏈，這將利好整個(gè)Polkadot生態(tài)。不過(guò)，網(wǎng)絡(luò)的分層級(jí)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)很可能會(huì)保留下來(lái)，因?yàn)橐岳^承安全為基礎(chǔ)的跨鏈通信比跨鏈橋效率高。

Polkadot開(kāi)發(fā)了跨共識(shí)信息交換格式（XCM），作為平行鏈、智能合約、跨鏈橋和Substrate pallet間通信的通用格式。此外還有垂直信息傳遞（VMP），用于中繼鏈和平性鏈間的信息交換，以及跨鏈信息傳遞（XCMP），用于同一中繼鏈下平性鏈間的信息交換。XCM中的信息是跨共識(shí)虛擬機(jī)（XCVM）上運(yùn)行的程序（參見(jiàn)Gavin Wood的系列文章）。其他異構(gòu)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)也適用這種編寫(xiě)網(wǎng)絡(luò)、構(gòu)建可組合鏈間app的抽象方法。

隨著平行鏈社群的擴(kuò)大，平行鏈也許會(huì)希望擁有自己的驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)（參見(jiàn)Acala的ppt），這樣一來(lái)，它們便會(huì)成為向其他鏈租借安全性的中繼鏈。雖然嵌套的安全分享機(jī)制可能會(huì)變得很復(fù)雜，所有子平性鏈可以共享確定性保證，每秒處理的狀態(tài)轉(zhuǎn)換量也會(huì)增加，擴(kuò)大Polkadot網(wǎng)絡(luò)的總計(jì)算通量。

Avalanche的網(wǎng)絡(luò)重疊拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

Avalanche具有網(wǎng)絡(luò)互相重疊的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。每個(gè)驗(yàn)證子網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)都需要同時(shí)驗(yàn)證Avalanche主網(wǎng)。（技術(shù)審訂注：現(xiàn)階段沒(méi)有這樣的設(shè)定，并非強(qiáng)制節(jié)點(diǎn)是主網(wǎng)和子網(wǎng)的驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)）子網(wǎng)由一組驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)組成。一個(gè)子網(wǎng)可以驗(yàn)證多條區(qū)塊鏈，但一條區(qū)塊鏈只能由一個(gè)子網(wǎng)驗(yàn)證。也就是說(shuō)，一個(gè)節(jié)點(diǎn)可以參與多個(gè)子網(wǎng)。啟動(dòng)新區(qū)塊鏈時(shí)，您必須提供激勵(lì)措施來(lái)吸引驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)，且這些節(jié)點(diǎn)需同時(shí)驗(yàn)證主網(wǎng)或其他區(qū)塊鏈。（技術(shù)審訂注：參考上文備注，并非如此）如果您的鏈吸引到了新的驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)，那么這些節(jié)點(diǎn)必須驗(yàn)證主網(wǎng)和運(yùn)行您的區(qū)塊鏈的子網(wǎng)。總體而言，子網(wǎng)架構(gòu)決定了驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)互相重合的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（如上圖所示），而這是由創(chuàng)新的雪崩共識(shí)決定的。雪崩共識(shí)對(duì)驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)進(jìn)行重復(fù)二次采樣，不需要所有節(jié)點(diǎn)互相通信，只需要少部分節(jié)點(diǎn)互相通信，這大大降低了網(wǎng)絡(luò)的信息傳遞復(fù)雜性。因此，即使驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)增加到上萬(wàn)個(gè)，節(jié)點(diǎn)的帶寬和處理能力要求都是恒定的。因此，從節(jié)點(diǎn)參與的角度看，Avalanche平臺(tái)的區(qū)塊鏈比Polkadot和Cosmos的區(qū)塊鏈更具包容性，因?yàn)锳valanche每條鏈的驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)都可以無(wú)限擴(kuò)張。一個(gè)節(jié)點(diǎn)能運(yùn)行多少條區(qū)塊鏈，取決于區(qū)塊鏈的runtime/虛擬機(jī)設(shè)計(jì)復(fù)雜度，目前還沒(méi)有確定的答案。

在Avalanche，跨鏈互操作十分高效，這不僅是因?yàn)锳valanche交易確認(rèn)速度快，也是因?yàn)橹骶W(wǎng)確保了共享確定性保證（目前X鏈、P鏈、C鏈間可以實(shí)現(xiàn)近即時(shí)資產(chǎn)轉(zhuǎn)移）。Avalanche的安全共享模型不同于 Polkadot或以太坊最新的rollup系統(tǒng)。Avalanche新穎的子網(wǎng)架構(gòu)支持密度更高的網(wǎng)絡(luò)。這是因?yàn)榘踩蚕聿粌H發(fā)生在主網(wǎng)的三條鏈之間，也發(fā)生在所有互相重疊的子網(wǎng)區(qū)塊鏈之間。這賦予了Avalanche網(wǎng)絡(luò)可組合性和可編程性，開(kāi)辟了嶄新的設(shè)計(jì)空間，并將支持可以指數(shù)級(jí)擴(kuò)展到數(shù)百萬(wàn)日活用戶(hù)的形成群體網(wǎng)絡(luò)（GFN；參見(jiàn)里德定律），助力Web3愿景的實(shí)現(xiàn)。

應(yīng)用程序

異構(gòu)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)Cosmos、Polkadot和Avalanche憑借核心基礎(chǔ)設(shè)施的革新，提供了廣闊的設(shè)計(jì)空間。截至目前，以太坊一直是加密經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新的大本營(yíng)。實(shí)際上，在這些異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)上啟動(dòng)項(xiàng)目的團(tuán)隊(duì)，最初都是對(duì)以太坊上已有的項(xiàng)目（DEX、AMM、借貸、穩(wěn)定幣、聚合工具、保險(xiǎn)、NFT平臺(tái)等）進(jìn)行優(yōu)化。不過(guò)，也有團(tuán)隊(duì)在利用這些異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，探索全新的應(yīng)用場(chǎng)景。

在Cosmos，Osmosis將交易隱私（使用門(mén)限解密交易防止搶跑）與跨鏈AMM相結(jié)合，并通過(guò)IBC實(shí)現(xiàn)跨鏈。Celestia對(duì)區(qū)塊數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，提高輕型客戶(hù)端的安全性，這對(duì)自主身份區(qū)塊鏈的互操作性及其在分布式區(qū)塊鏈生態(tài)中的安全等級(jí)差異具有關(guān)鍵意義。Regen通過(guò)加密經(jīng)濟(jì)平臺(tái)激勵(lì)再生農(nóng)業(yè)，并利用附帶審計(jì)生態(tài)的傳感器和衛(wèi)星數(shù)據(jù)。Nym啟動(dòng)mixnet來(lái)阻止攻擊者分析網(wǎng)絡(luò)流量，即使攻擊者具備監(jiān)視整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的能力。Nym使用Tendermint和Cosmwasm智能合約控制目錄服務(wù)、節(jié)點(diǎn)綁定和mixnet委托質(zhì)押。Penumbra保護(hù)跨鏈網(wǎng)絡(luò)交易的隱私。Binance DEX和Terra這樣的大型項(xiàng)目也使用了Tendermint。通過(guò)IBC實(shí)現(xiàn)互操作后，這些區(qū)塊鏈將釋放更大的價(jià)值。

在Polkadot網(wǎng)絡(luò)，Acala平行鏈?zhǔn)且粋€(gè)一站式的DeFi中心，提供從AMM到穩(wěn)定幣借貸的豐富功能。 Moonbeam是一個(gè)兼容EVM的智能合約鏈。Subsocial正在開(kāi)發(fā)去中心化的社交網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。Robonomics則在開(kāi)發(fā)自主機(jī)器人服務(wù)。Bit Country是啟動(dòng)特定社群的虛擬世界/元宇宙的平臺(tái)。Integritee和Phala使用可信執(zhí)行環(huán)境（TEE）實(shí)現(xiàn)去中心化機(jī)密計(jì)算和加密數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。Polkadot的開(kāi)發(fā)框架Substrate也可以獨(dú)立使用（并非作為平行鏈），用于運(yùn)行Compound Gateway這樣的區(qū)塊鏈。雖然所有平行鏈在設(shè)計(jì)上都兼容Polkadot的跨鏈生態(tài)，它們應(yīng)該更好地利用Substrate框架出色的可組合性、內(nèi)存效率和自動(dòng)升級(jí)的元協(xié)議治理能力，賦能全新的使用場(chǎng)景。

Avalanche的EVM兼容鏈C鏈最初吸引到的是希望開(kāi)發(fā)“高能效版”以太坊項(xiàng)目的團(tuán)隊(duì)。穿山甲是一個(gè)效仿Uniswap的高速AMM。Sherpa Cash效仿Tornado，負(fù)責(zé)提供隱私交易。Trader Joe最初是AMM，后來(lái)增加了借貸功能，現(xiàn)在正在邁向DeFi中心。Benqi是一個(gè)類(lèi)似于Compound的借貸應(yīng)用，最近推出了AVAX流動(dòng)性質(zhì)押。Platypus是Curve穩(wěn)定幣兌換的優(yōu)化版本，增加了資產(chǎn)負(fù)債管理功能。Aave、Curve、Sushiswap這些采用多鏈策略的以太坊領(lǐng)軍項(xiàng)目也紛紛在Avalanche C鏈啟動(dòng)，吸引大量流動(dòng)性沿AEB橋跨鏈而來(lái)。Avalanche生態(tài)也有一些新的資產(chǎn)類(lèi)型，例如訴訟融資，通過(guò)與DAO結(jié)合，該項(xiàng)目或能將法律體系接入加密貨幣網(wǎng)絡(luò)。事實(shí)上，Avalanche的創(chuàng)新共識(shí)和子網(wǎng)互相重疊的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為未來(lái)的創(chuàng)新項(xiàng)目打開(kāi)了巨大的可能性。

結(jié)論

異構(gòu)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)Cosmos、Polkadot、Avalanche為區(qū)塊鏈互聯(lián)網(wǎng)提供了出色的基礎(chǔ)設(shè)施，證明了異步異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)模型的高效性，也對(duì)當(dāng)前的比特幣和以太坊網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了改進(jìn)。這些網(wǎng)絡(luò)最終將容納數(shù)百萬(wàn)日活用戶(hù)，實(shí)現(xiàn)web3“互聯(lián)網(wǎng)由用戶(hù)擁有和控制”的愿景。

異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)各顯其能有助于實(shí)現(xiàn)真正的去中心化互聯(lián)網(wǎng)，因?yàn)樗鼈冊(cè)谠O(shè)計(jì)上各具特色，做了各自的權(quán)衡和取舍。了解這些網(wǎng)絡(luò)的異同點(diǎn)有利于開(kāi)發(fā)面向未來(lái)的新系統(tǒng)。使用這些基礎(chǔ)設(shè)施的項(xiàng)目將超越智能合約應(yīng)用，成為擁有專(zhuān)用區(qū)塊鏈和自己的社群的可擴(kuò)展生產(chǎn)質(zhì)量系統(tǒng)，應(yīng)用于此前無(wú)法想象的場(chǎng)景。但現(xiàn)在說(shuō)這些不免為時(shí)過(guò)早，還有一些問(wèn)題沒(méi)有解決，例如如何確保流動(dòng)性在各鏈間高效流動(dòng)，而不是孤立地存在于特定鏈中？跨鏈運(yùn)行的開(kāi)放組織將如何預(yù)防多鏈巨鯨的出現(xiàn)，確保財(cái)富和權(quán)力的公平分配？

[1] 比特幣網(wǎng)絡(luò)建立在數(shù)十年的密碼學(xué)研究上，詳見(jiàn)Arvind Narayanan和Jeremy Clark的論文《比特幣的學(xué)術(shù)起源》。

特別感謝Sam Hart、?stem D. Akalp、Engin Erdogan、Joe Petrowski的反饋和審稿建議。

網(wǎng)站名稱(chēng)：解析Cosmos、Polkadot與Avalanche：異構(gòu)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)差異
網(wǎng)頁(yè)鏈接：http://www.fisionsoft.com.cn/article/coijhjs.html

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