Polkadot 為何能成為下一代區塊鏈基礎設施?

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專案基本面、專案團隊、經濟模型、技術實現、運營情況和競爭對手這六大方面一一為大家剖析Polkadot(波卡)的構成和發展。

本文謹代表作者個人觀點,不代表火星財經立場,該內容旨在傳遞更多市場資訊,不構成任何投資建議。

本文經Polkadot Labs授權轉載。

Polkadot作為今年來最熱門的跨鏈專案以及Web3.0的基礎設施,從2016年開始設計和研發,到今年2020年才主網上線,經歷了整整4年時間,如此龐大的專案彷彿是一座高度發達的城市,其本身的原理、架構、內容,紛繁複雜,卻多而不亂,要了解清楚Polkadot究竟怎樣,發展的如何,著實不容易,此,我們用將短短一萬字,試著剖析這個有可能引領下一代區塊鏈技術的龐大專案。

我們將專案基本面、專案團隊、經濟模型、技術實現、運營情況和競爭對手這六大方面一一為大家剖析Polkadot(波卡)的構成和發展。

著Polkadot主網的正式上線,以及DOT轉賬功能的開通,我們目睹了 Polkadot 更精彩的階段,但似乎又還遠未到高光時刻,並且其價值也遠未被挖掘出來。因此,我們嘗試全面梳理Polkadot相關的內容,以此展望未來,探尋價值的落地。

1、分析標準

一個專案是否能夠成功,有很多因素影響,我們秉承多年對專案的分析和研究,總結出幾大可能影響專案成功的方面,並以此分析。

專案基本面:主要在於關注專案的定位格局,市場有多大,是否能解決痛點,對專案可行性進行第一輪的評估。

專案團隊實力:專案的成功與否,人是十分關鍵的因素,這會影響專案可行性的判斷。

經濟模型設計:目前區塊鏈領域裡沒有明顯的好的設計標準,但是許多區塊鏈專案失敗也是因為經濟模型設計失誤導致的。

技術評價:從程式碼層面評估專案的研發水平,技術設計上的優缺點等。

運營情況:是一個專案能否成功的最重要的因素之一,直接關係專案成敗,專案程式碼寫得好,經濟模型設計的好,但是運營不好,專案也會失敗。

競爭對手:競爭對手是一面鏡子,既能反映專案發展前景,又可作為前車之鑑,發現問題。

2、核心摘錄

1、Polkadot擁有業內最頂級的技術團隊,團隊有目前最成功的區塊鏈專案以太坊的開發經驗,同時,為了能讓Polkadot更好的落地,Polkadot對於團隊的搭建和分工,可謂是做出了區塊鏈領域教科書級別的表率。

2、Polkadot在經濟模型設計上有多個重大創新,比如為避免傳統PoS共識機制容易引發富者恆富的中心化問題,設計出了更加公平更去中心化的NPoS共識機制,同時,Polkadot也是第一個把生態建設所需的持續性資金來源,以及生態建設的治理考慮進經濟模型的區塊鏈專案,這極大的增加了Polkadot生態落地的成功性。

3、雖然會有人評論Polkadot進展有些緩慢,但從結果導向來說,我們看到的是Polkadot日益完善的功能模組,正因為慢才能夠讓技術實現變得安全可靠,慢工出細活的節奏反而彰顯了優勢。

4、Polkadot從設計的出發點上,就與大部分做鏈的區塊鏈專案不同,所以Polkadot在技術方面有眾多開創新的設計,比如極致的分片, 優美的網路層,將共識解耦,一鍵發鏈,升級無需硬分叉等等。

5、在運營方面,Polkadot也是不遺餘力地花了非常多的精力和資金推動專案的生態進展,這點可以從團隊的分工和經濟模型裡財政部機制的設計可以看出。同時,隨著今年來Polkadot主網上線以及諸多技術功能的落地,Polkadot的運營節奏也逐漸加快,越來越多的人知道並開始瞭解Polkadot,我們認為屬於Polkadot的浪潮會很快到來。

6、Polkadot不是一個喊著響亮口號卻沒有實力的空想家,他是一個有實力的野心家,所謀甚大,但卻懂得一步一個腳印,慢慢做大做強,最終實現自己的野心。我們分析完整個Polkadot,最大的感觸是,Polkadot真的很可能成功。這裡所說的專案成功,不是把主網和所有功能實現就完了,而是要把生態做起來,之後讓源源不斷地專案和參與者加入,這才叫成功的專案。

以下為Polkadot分析內容詳情,供大家進一步學習瞭解。

基本面分析

1、專案所屬行業

跨鏈。(跨鏈就是實現一個鏈到另一個鏈的通訊協議,這兩個鏈的關係可以是母鏈和子鏈,也可以互為側鏈,不同的鏈間關係稱呼不同。)

目前這裡的跨鏈我們認為是一種分片,主要為了效能的提升,讓多個平行鏈和Relay Chain之間的互動以及多個共識共同執行。而跨鏈更多的指的是未來二級RelayChain之間的互相跨跨, 需要進入Polkadot 2.0 的時代。

2、行業情況

在區塊鏈所面臨的諸多問題中,區塊鏈之間互通性極大程度的限制了區塊鏈的應用空間。不論對於公有鏈還是私有鏈來看,跨鏈技術就是實現價值網際網路的關鍵,它是把區塊鏈從分散的孤島中拯救出來的良藥,是區塊鏈向外拓展和連線的橋樑。

9月24日,在首屆外灘大會上釋出了《2021全球10大金融科技趨勢》,這10大趨勢包括:全棧可信、主動安全防禦、跨鏈、基於隱私保護的共享智慧、時序圖計算、持續智慧、自動因子發現的機器學習、知識圖譜與多模態學習、深度個性化和開放透明。

同時,螞蟻集團CEO胡曉明在外灘大會上表示,如果說區塊鏈是打造數字時代的信任機制,那麼跨鏈技術就是讓這種信任在網際網路上可以流動起來。所以跨鏈是萬鏈互聯的基礎和根本,它可以讓數字化的資產更好的流轉、融合,可以更好的產生更大的價值。

可以說,跨鏈將成為區塊鏈發展的一個重要方向,也是區塊鏈創業者的“兵家必爭”之地。

3、行業痛點問題

但是跨鏈發展至今,依然沒有非常有效的解決方式,鏈與鏈之間的壁壘依然存在,而單鏈內部的效用也因為不能很好的進行擴充套件而陷入了發展瓶頸。

以知名公鏈專案以太坊為例,當我們正常使用以太坊網路時,還可以勉強滿足需求,可一旦在以太坊鏈上出現了較大的應用,就會導致以太坊網路堵塞,交易Gas成本大大上升。儘管以太坊期望透過ETH2.0來改善這一狀況,但目前依然處於測試階段,實際情況還有待商榷。

但也並不是所有公鏈或者聯盟鏈都能像以太坊這樣進行升級,然後來提高自身效能,大部分割槽塊鏈網路需要的是“鏈間遷移”,而這也是他們需要跨鏈的原因。

Polkadot創始人Gavin 在一次訪談時曾提到了Polkadot的設計思路:

Polkadot (波卡) 的設計邏輯並沒有直接聯想到互操作性。我們在等以太坊的分片技術推出。但分片一直沒有實現,現在也沒有推出。因此我想自己做一個擴充套件性更強的“以太坊”,在設計過程中將分片概念推到了一個比較極端的程度,就乾脆不要分片了,設計獨立的鏈就行。這樣設計的話,不同鏈之間就可以互相傳遞資訊,最終的結果是透過一個共享的共識層面來實現通訊。

4、專案如何解決問題

Polkadot採用了創新的“中繼鏈”技術來解決跨鏈問題,本質上也是Hub-and-Spoke 的模式,即用一個 Hub (或者Relay Chain)來在任意兩條鏈之間做一箇中介。這樣所有的鏈都只需要和這個 Hub 組成一個跨鏈系統,而透過 Hub 就可以實現任意兩條鏈之間的跨鏈了,Polkadot的中間 Hub 叫 Relay Chain(中繼鏈),連線的獨立區塊鏈叫 Parachain(平行鏈)。

因此,Polkadot可以實現互操作性、可擴充套件性、共享安全的異構跨鏈協議,是一個由多條區塊鏈,異構組成的區塊鏈集合。Polkadot 主要的目的是將現在各自獨立的區塊鏈連線起來。透過 Polkadot,不同區塊鏈之間可以進行通訊和資料的傳遞,從而實現跨鏈的功能。

5、專案優勢

團隊成員背景過硬,以太坊聯合創始人Gavin博士加持

技術開發團隊有過成功的專案開發經驗(下文詳細介紹)

經濟模型和專案頂層規劃合理(下文詳細介紹)

6、專案公司結構合規性

Web3基金會主導,基本符合相關法律法規。

7、專案資金分配比例情況

下圖摘自Hash CIB 5月報告中關於DOT的分配:

8、是否是偽剛需、偽痛點、偽高頻

跨鏈是目前行業亟需解決的問題,也是未來重點發力的方向。

9、專案可行性如何?難度大不大?

從技術實現來說,Polkadot目前僅完成了資產跨鏈的測試功能,能否做到“萬鏈共聯”還需要時間的檢驗。同時Polkadot的平行鏈功能還沒有經歷壓力測試,以及真正的落地實踐。

10、專案基本面主觀評價

從專案基本面來看,我們認為Polkadot具備了成為跨鏈領域優秀區塊鏈專案的潛質,尤其是資金面的支援,足以讓團隊潛心開發出不錯的產品。

從商業邏輯來看,Polkadot將會解決目前非常棘手的鏈與鏈之間的連結問題,這個方向本身是符合商業利益的,如果能夠實現,其價值不容小覷。

團隊實力

1、團隊核心成員

創始人:Gavin Wood博士

Gavin是以太坊的聯合創始人兼技術長,開始創立區塊鏈技術。他發明了區塊鏈行業的基本組成部分,包括Solidity,權威性證明共識和Whisper。Gavin目前在Parity領導Substrate和Polkadot的創新。他在2014年創造了Web 3.0一詞,並擔任Web3 Foundation的總裁。

創始人:Robert Habermeier

Robert Habermeier是Thiel研究員,也是Polkadot的聯合創始人。他在區塊鏈,分散式系統和密碼學領域具有研發背景。作為Rust社羣的長期成員,他致力於利用語言的功能來構建高度並行和高效能的解決方案。

創始人:Peter Czaban

Peter是Web3 Foundation的技術總監,他在其中致力於支援下一代分散式技術的開發。他在牛津大學獲得了工程學碩士學位,讀了工程學,並專注於貝葉斯機器學習。他曾在國防,金融和資料分析行業工作,致力於網狀網路,分散式知識庫,定量定價模型,機器學習和業務開發。

2、團隊支援

Polkadot是Web3基金會的旗艦專案。Web3基金會正在與同類中最好的實體合作構建Polkadot,並促進將在其上執行的服務和應用程式的開發。來自巴黎Inria和蘇黎世ETH的研究人員,來自ParityTechnologies的開發人員,以及來自Polychain capital等加密基金的資本合夥人,都在一起合作開發一個以Polkadot為核心的Web3.0的實現。

Web3基金會已委託五個團隊和100多個開發人員來構建Polkadot,其中包括:Parity Technologies、ChainSafe、Soramitsu、PolkadotJS,而Web3基金會為生態系統的發展提供資助(Grants)。

Web3基金會

Web3基金會的建立是為了培育和管理去中心化網路軟體協議領域的技術和應用,特別是那些利用現代加密方法來保護去中心化的技術和應用,以使Web3生態系統的利益和穩定。

Web3 基金會主要有兩個團隊構成,共50多名成員。其中研究團隊由在瑞士楚格的內部研究團隊與工業專案和學術研究小組合作進行。該團隊由博士和專注於密碼學,安全模型和訊息傳遞協議方面的專家組成;他們與柏林的 Parity 開發團隊緊密合作:(可證明的)安全性、密碼學和隱私權分散演算法:共識和最佳化密碼經濟學與博弈論。

另外一個團隊是 Web3 基金會的AdoptionsTeam,主要負責溝通對接、社羣和增長(比如Polkadot大使計劃,Polkadot Pathways 專案)、商業合作(尋找合作伙伴,設立合作關係等)。他們和技術教育團隊緊密合作(推出 Web3 MOOC 課程和 webinars 等),同時也負責基金稽覈發放(目前已經有 100 多個專案被基金會發放基金)。

ParityTechnologies

Parity Technologies是由GavinWood和Jutta Steiner於2015年創立的一家專注於基礎架構和創新的核心的區塊鏈基礎設施公司。Parity Technologies現在在九個國家擁有80多個團隊,大約 120 個員工,其中大多數是技術團隊,擁有六年的區塊鏈開發經驗。團隊包括一些領先的p2p網路開發人員,共識演算法發明者,區塊鏈創新者和Rust開發人員。目前,Parity承包了Polkadot的Rust和Javascript版本的開發。

還有一些知名企業或專案也在使用Parity的技術,包括谷歌、微軟、coinbase、etherscan、kraken等等。

Soramitsu

Soramitsu是一家日本技術公司,為企業,大學和政府提供基於區塊鏈的解決方案。從建立國內和跨境支付系統到發展他們自己的去中心化自治經濟,他們的專案和用例研究代表了下一代金融科技。

泰國今年發行的央行數字貨幣Bakong就是他們與泰國銀行合作研發的。Filecoin協議的fuhon--由Soramitsu團隊在C++中實現,Hyperledger Iroha和Polkaswap都是Soramitsu開發的專案。

Chainsafe

Chainsafe是一 家專業從事區塊鏈和web3基礎設施研發的公司。其獲得了Web3基金會的資助,為 Polkadot 開發 Golang 語言客戶端,也獲得了以太坊基金會的資助,用 Golang 語言為以太坊 2.0 進行開發,Filecoin協議的forest已由ChainSafe團隊在Rust中實現。

3、團隊是否有成功創業

創始人成功研發了目前第二大的區塊鏈專案以太坊,Parity開發了知名以太坊客戶端。

4、團隊是否有區塊鏈開發經驗

Parity核心 團隊有豐富的區塊鏈開發經驗,Parity技術棧可以滿足期望利用區塊鏈技術的企業的需求,例如聯合國世界糧食計劃署和能源網的聯合企業成員合作。

2019年上半年,美國製藥行業釋出並測試了基於Parity以太坊區塊鏈節點的MediLedger Network。MediLedger Network 由Chronicled開發,以滿足FDA於2019年11月生效的《藥品供應鏈安全法》(DSCSA)。該應用的目標是加強對於退回的適銷藥物的真實性認證,且該認證步驟對於全美批發分銷商進行退回和重售處方藥意義重大。MediLedger Ntwork 融合了世界財富500強企業和軟體服務提供商。

5、團隊亮點

Polkadot核心創始人Gavin Wood,被稱為以太坊的隱形大佬,為人低調、神秘,但他的地位卻舉重舉足輕重,他曾是以太坊的聯合創始人,以太坊黃皮書的撰寫者。

Gavin Wood擅長 英語、義大利語、法語、西班牙語、邏輯語,喜歡跆拳道、滑雪,也是著名桌遊Mi lton Keynes 的設計者,他還是視覺音樂博士,以及CDRiplnPleace 的編寫者。

以太坊其實是由V神提出想法,而Gavin Wood是真正實現並搭建起以太坊基礎的人,深入研究過以太坊技術和歷史的人,都知道Gavin Wood作為以太坊創始人的重要性。Gavin幾乎是一個人寫完了最早C++版本的以太坊客戶端。2014年,Vitalik發起了以太坊專案,他個人書寫了最初的白皮書,然後發起眾籌,組織開發,Gavin Wood作為CTO加入以太坊,之後撰寫了寶典級別的黃皮書,對以太坊最細節的邏輯和架構進行了描述。

後來因為種種原因,Gavin Wood離開了以太坊社羣,成立了Parity Technologies,按照cpp-ethereum重新開發Rust語言版的以太坊客戶端:Parity。Parity 的 CEO和聯合創始人是Jutta Steiner博士,一家總部位於英國的區塊鏈技術服務公司或者說技術基礎設施提供商。Rust語言號稱超高效能、超高安全、超高開發難度,代表著最新的程式語言技術!

2016年,以太坊2.0開發大會前夕,Geth客戶端遭遇駭客和大容量垃圾資訊的雙重攻擊,全線崩潰。而與之形成鮮明對比的是,Parity由於Gavin Wood優秀的架構設計得以倖存。Parity因此一戰成名,各大礦池節點爭相加入Parity陣營,其在以太坊體系中的江湖地位正式確立。

6、對Polkadot團隊的主觀評價

Polkadot的團隊成員可以算是區塊鏈專案中的頂配了,包含了目前最大的區塊鏈應用平臺以太坊的大量核心成員和生態研發團隊,團隊內的成員屬於長期在區塊鏈領域協作,熟悉和掌握了知名區塊鏈的技術,並且有完整的成功區塊鏈專案經驗。

縱觀2018年到現在各種公鏈的發展情況,再看Polkadot的情況,會發現Polkadot在如何做好一個區塊鏈大型專案方面可以說是做出了區塊鏈領域裡教科書級別的表率。

Polkadot團隊充分意識到一個大型區塊鏈專案要做成功,一定要做好生態,而做生態就絕不能只靠自己的團隊。所以,他們選擇搭建體系,建立機制,透過對加入自己生態的專案給與一定的津貼(Grant),激勵更多的開發者使用Polkadot並加入生態。

Polkadot對專案生態的支援還不僅僅只是給資金資助,從團隊的設定就可以看出,Polkadot對於它如何能建立生態,有著清晰的思路和可落地的路徑規劃。

團隊有在區塊鏈領域和加密領域專業度很高的研發部門攻堅核心技術,同時主動找一些優質區塊鏈研發團隊(如Parity Technologies、ChainSafe、Soramitsu、Polkadot JS等)合作開發關鍵工具和功能,並透過比賽等方式,吸引開發者對於Polkadot所需的功能進行定向開發。此外,還設立了一套激勵機制,吸引在做Polkadot生態的團隊來尋求津貼(Grant)。

另一方面,Polkadot十分重視技術培訓,有專門的團隊負責開發Polkadot相關的課程,為Polkadot生態源源不斷地引入新的開發者。Polkadot也非常注重對Polkadot社羣的維護,設立了Polkadot大使,幫助宣傳Polkadot,讓更多的使用者、開發者、資方都瞭解和關注Polkadot。

所以,Polkadot團隊在Polkadot主網上線後,仍然持續地在核心技術研發,Polkadot相關功能和元件的研發,生態生態專案資助,技術人才培養,社羣使用者增長等方面不斷努力,分工合理,思路清晰地逐步發展Polkadot生態。

而反觀2018年曾經的明星公鏈EOS,在募集了40億美元的資金之後,雖然承諾會拿出10億美元用於支援開發者研發,但實際情況卻是EOS背後的團隊Block.one對EOSIO上的DAPP專案方、錢包方、節點方、開發者和使用者們的支援非常少。

目前,Polkadot雖然主網上線才不久,但已經有 100 多個專案獲得基金會的津貼,已經趕超許多老公有鏈的生態發展了。

投資機構

由於Polkadot官方並未對外披露相關投資機構的具體資訊,本著公開資訊為準的原則,此處不做機構介紹和描述。

經濟模型設計

1、通證基本情況及分發機制

Polkadot代幣名為DOT,原初始發行量為1000萬枚DOT(old),之後每年增發,總量無上限。

由於Polkadot已於2020年8月22日,完成1:100的拆分,為了區分,會把拆分前的DOT稱為DOT(old),拆分後的DOT稱為DOT(new)。

目前經歷過三輪融資,共分發580萬枚DOT(old)。

共有3次對外募資:

2017 年10 月,Polkadot 透過荷蘭拍出售了 500 萬個 DOT,鎖定期 2 年,按照當時的市價每個 DOT 的成本在 30~35 美元,總募資485,331 個 ETH,按照當時價格計算總募資額約 1.45 億美金。

2019 年6 月,Polkadot 進行了第二輪融資,私募出售了 50 萬個(總量5%的) DOT。儘管官方沒有披露詳細的融資總額,但據稱與《華爾街日報》報道的融後估值 12 億美元相符。也就是說,第二次私募融資額達 6000 萬美元,每個 DOT 的成本在 120 美元左右。

2020年 7月 24 日上午 11 點開啟第三輪融資。Polkadot自啟動以來共完成兩輪融資,總計售出 550 萬枚 DOT。第三輪融資將提供30 萬枚 DOT 額度。其中,前 72 小時的單個價格為 120 美元,隨後單價變為 145 美元。公募購得的 DOT 需要鎖倉 5 個月,但鎖倉期間可以用於質押和參與投票。Polkadot第三輪公募地址現已募集到 3491 個比特幣,價值約 3547 萬美元。其中,一共收到 905 筆轉賬,最大單筆轉賬 699.99 個比特幣。

根據Polkadot最初的計劃,DOT(old)初始總髮行量為1000萬枚。在第一輪融資中發行500萬代幣後,剩餘的 500萬中,300萬將留給Web 3基金會(由其自行決定保留或分發),在「創世」之前剩下的200萬DOT(old)將進行出售或以其他形式分發。這意味著,除融資已經分配或將要分配給投資者的580萬DOT(old)之外,還剩下120萬DOT(old)尚未分配。

2、Polkadot的通貨膨脹機制

Polkadot除了原始的發行量以外,還透過一套NPoS的共識機制進行通貨膨脹的增發,以獎勵Polkadot網路的眾多參與者。NPoS,是Polkadot團隊提出的一種新的PoS共識機制。

一般的PoS專案,其Staking獎勵的多少與持幣人Staking的數量成正相關,這就會富有的節點會變得更加富有,形成新的巨頭,專案也不那麼的去中心化了。於是,Polkadot團隊提出了NPoS共識機制,初衷就是為了解決這個強者恆強,通證分配趨向中心化的情況。

NPoS 不僅比工作證明(PoW)效率高得多,而且比沒有質押委託、且只有少數擁有大量通證的人才能做驗證人的 PoS 方案更安全、更去中心化。

2.1Polkadot的共識機制NPoS是什麼?

NPoS即Nominated Proof of Stake,又叫提名權益證明。在NPoS中,有兩個重要的角色驗證人和提名人,並且會獲得DOT通貨膨脹的收益,也就是Staking收益。

驗證人數量公開且有限,且數量由治理決定。是否可以成為驗證人節點由自抵押數量和提名人的質押數量決定。

通俗的理解,驗證人就是節點,需要執行和維護節點。提名人則是投票節點的人,不需要執行節點,但是提名人所獲得的Staking獎勵會有一部分給到所投票的驗證人,以"補償"執行驗證人節點的費用。

加入驗證人節點池的最小質押(stake)數量每天都不同,這取決於想要加入驗證人節點池的候選數量和每個驗證人上的質押數量。在 NPoS 機制中,每一個被選舉的驗證人在共識上擁有同等的發言權。

2.2驗證人如何得到獎勵?

一旦進入驗證人節點池,每個驗證人都有相同的投票權並獲得相同的獎勵。例如,如果有兩個驗證人,一個有15k DOT,另一個有 100 k DOT,假設這兩個驗證人都在節點池中,他們每年獲得的獎勵是一樣的。

由於這種公平的獎勵分配,DOT 持有者最好分配他們的質押並執行多個驗證人。最佳化你在 Polkadot 或任何 NPoS 網路上的參與,需要比其他 PoS 網路更加主動的管理。

2.3 質押(stake)如何分配?

在Polkadot上,執行驗證人節點沒有最小的自抵押數量。只要你 100% 被提名的 DOT 滿足所需的最小 stake 數量,就可以加入節點池。目標是不需要太過高於最小值的情況下進入節點池。因此,許多驗證人保持一個較低的自我抵押,並從另外一個單獨的賬戶將其大部分 DOT 質押給自己。這種設定允許他們保持靈活性,並當節點池發生變化時,可以以最低的stake 數量加入驗證人。

2.4 如何將獎勵分配給驗證人和他們的提名人?

節點池中的每個驗證人進行相同的工作並得到相同數量的DOT 。然後,他們收取驗證人手續費(一個百分比的佣金)之後,再按比例將剩餘的獎勵分配給他們的提名人(質押此驗證人的提名人)和驗證人的自己的質押部分。所有的獎勵都是在鏈上自動分配的。

2.5 Polkadot的通貨膨脹

Polkadot採用非線性模型來設定主網上線後的通貨膨脹。那些在早期就開始進行 Staking 的組織將看到通脹率穩步上升,直到 50% 的 DOT 被質押。這種模式對於DOT持有者來說是一種重要的激勵,促使他們在網路最早、最關鍵的時期參與進來。

x軸:DOT的質押(staked)比例

y軸:通貨膨脹率,年化百分比

藍線:參與抵押者的通漲獎勵

綠線:抵押參與者的收益率

2.6 DOT 的最佳 staking 比例

從上圖 DOT 的通貨膨脹非線性模型圖可以看出,50%是收益最高的 staking 比例,當且僅當staking比例剛好為50%的時候,質押者獲得所有通貨膨脹的DOT。當 staking 比例不是 50% 的時候,總會有一部分通貨膨脹的 DOT 流入到財政部(Treasury)中。

2.7 驗證人和提名人在 staking 時面臨哪些風險?

驗證人可能因錯誤行為(例如離線、含糊其辭)而被slash 懲罰。slash 的金額是固定百分比。一個擁有更多質押的驗證人會被 slash 更多的 DOT。由於獎勵是在被選入共識小組的驗證人之間平均分配的,因此在節點池中放置更多的 DOT 沒有經濟優勢。事實上,質押過多的 DOT 會增加 slash 時的損失。

一般來說,Polkadot 的 slash 基於安全威脅級別:

3、Polkadot的應用場景

DOT的主要功能如下:

通證經濟:Polkadot將鑄造或燃燒DOT,以獎勵執行共識協議的節點,為財政庫(Treasury)提供資金,控制通貨膨脹率等。

懲罰:DOT在旨在減少攻擊或對抗行為的懲罰協議中也起作用。

治理:DOT也被用作投票權,以使DOT持有人可以透過全民投票表達對治理決策的意見。

平行鏈分配:最後,DOT用於透過拍賣和存款來決定為哪些專案分配平行鏈插槽。

4、Polkadot的IPO

要想成為平行鏈,專案需要租用平行鏈插槽,也就是將平行鏈連線到中繼鏈上的 「名額」。插槽將透過拍賣進行分配,拍賣每六個月進行一次。

為了競拍,專案需要存入 DOT,這些 DOT 在其使用插槽期間都是被鎖定的。注意插槽是「租用」 而不是 「購買」,存入的 DOT 只是作為押金,專案可以在租約期末收回 DOT。不過鎖定這些 DOT 是有機會成本的 —— 鎖定的 DOT 就不能交易和Staking 了。平行鏈插槽鎖定租期分為 6 個月、12 個月、18 個月、24 個月。

那麼,到底要存入多少 DOT,才能競拍到平行鏈插槽,成為Polkadot的平行鏈呢?由於插槽的分配系統是基於拍賣的,所以無法確定具體的存款金額。不過大體來說,如果競爭激烈,平行鏈插槽租賃押金可能會較高,否則會較低。

那麼如果一個專案有很好的想法和產品,但是卻沒有足夠的 DOT 怎麼辦呢?其中一種方案就是 IPO (Initial Parachain Offering 首次平行鏈發行)。

IPO (首次平行鏈發行)是一種Polkadot生態專案特有的融資方式。專案可以發起 IPO,來向大家募集 DOT 來競拍平行鏈插槽。如果競拍成功,這些 DOT 當然也需要鎖定一定時間。不過專案方通常會對 IPO 的參與者進行一些激勵,比如獎勵專案方 token 等。

建立財政部(Treasury)機制促進專案發展,財政部是透過交易費用、懲罰機制和非最佳staking 收益籌集的資金池。管理這些資金的一種方式是透過支出提案,這可以由任何持有 DOT 的人發起。如果得到理事會的批准(理事會負責保管和管理這些資金),社羣成員可以在很短時間的等待期內獲得資金,用於發展促進網路發展的專案。

5、通證主觀評價

縱觀Polkadot整個通證的設計,沒有明顯的缺點,反倒有許多創新的地方,值得其他專案學習。

Polkadot十分關注公平性,在設計的時候採用的是獨創的NPoS的共識機制,在NPoS中最終獎勵結果不是根據Staking的數量,而是依據每個被選出節點實際出塊的工作量計算,這就避免了一般PoS類專案容易出現富者恆富的大節點的中心化問題。

同時,Polkadot在建立經濟模型的時候設定了一個財政部,它是Polkadot特有的一種機制,通俗地講,如果把Polkadot整個的運轉比作國家的運轉,那麼其中DOT就相當於法幣,要使用其中的資源就必須支付 DOT,而財政部的資金來源為交易費用、懲罰機制和非最佳 staking 收益,這些可分別看作是稅收、罰款和增發法幣。

整個 DOT 的流透過程中,有類似國家治理中的,固定的回收資金,並定向的將資金運用到對國家有幫助的地方,也就是交易費用和懲罰回收 DOT 和透過 staking 增發DOT,並透過財政部將這些 DOT 分配給對生態有幫助的人和事情上。如此一來,在構建生態方面,透過Polkadot建立的這套財政部機制,就可以使得建立生態的資金源源不斷地流入,同時建設生態也逐漸脫離團隊本身的束縛,變成自驅動性質的組織了。

Polkadot算是第一個把生態建設所需的持續性資金來源,以及生態建設的治理考慮進經濟模型的區塊鏈專案。反觀其他專案,大多數專案的通證設計僅停留在分發層面,透過POS或者類POS類別的機制增發通證,增發的部分用以激勵節點繼續維持整個專案的區塊鏈網路,而對於專案的生態建設方面,專案方往往就沒有過多的考量。

有個別專案也明白需要資金或者團隊出面組織來建立生態,而支援生態的資金往往用的是之前募資來的資金,用完就沒了,並沒有考慮到像Polkadot這樣設立長效機制,源源不斷地提供生態建設資金,同時用多種委員會的名義把專案的治理分權給更多的人。

這就是Polkadot相對於其他專案考慮的更長遠更落地的地方。

技術分析

1、共識機制

在Polkadot生態中,每天有幾次,系統會選擇出一組被成為驗證人的實體,他們在接下來的幾個小時內,將在高度敏感的協議中扮演關鍵角色,比如區塊的生產和最終驗證。他們的工作要求很高,因為他們需要執行成本高昂的操作,確保高通訊響應能力,並建立長期的可靠性聲譽。他們還必須將自己的 DOT進行質押作為良好行為的保證,當他們偏離協議時,這個質押就會被懲罰掉。相反,當他們按規則行事時,他們會得到獎勵。任何完成任務的節點都可以公開地成為候選的驗證節點。但是,由於操作上的原因,最終只能選擇有限的驗證人,我們預計是數百或數千個。

該系統還鼓勵任何 DOT 持有人作為提名人進行參與。提名人公佈了一份他信任的候選人名單,並把一定數量的 DOT 進行質押來支援他們。如果這些候選人中的一些人被選為驗證人,他將按根據質押的數量佔比來得到相應的利益回報。與驗證人不同的是,提名人沒有數量的限制。只要提名人去選擇,並且只支援具有良好安全實踐的候選驗證人,那他的風險就很低,並且有持續的收入來源。Polkadot 網路中還有其他一些特殊的角色,但我們只關注這兩個角色之間的關係。

這種提名人-驗證人的設計有非常強大的安全保證。它允許系統選擇總質押較大的驗證節點(遠遠高於任何一組人的 DOT 持有量),並淘汰質押總數比較低的候選人。事實上,在任何一個特定的時刻,我們都希望有比較大的一部分 DOT 被質押在 NPoS 中。這會使敵對的一些群體很難成為驗證節點(因為他們需要建立很強的聲譽才能獲得所需的支援),攻擊系統的成本也很高(因為任何攻擊都會導致大量的 DOT 被削減)。

NPoS 方案比工作證明機制(PoW)的效率高得多,比權益證明機制(PoS)的速度快得多:它允許幾乎所有持有 DOT 的參與者持續參與,從而保持高水平的安全性,同時限制驗證節點的數量,因此所有基本的網路操作都是高效的。

2、技術創新

共識機制的創新

平行鏈創新

substrate的創新

3、功能評測

主網已穩定執行;核心平行鏈功能待檢測。

4、程式碼情況

核心程式碼已透過審計。

5、專案規劃的技術板塊實現情況

類別

評價/評述

程式碼水平

優秀

程式碼可實現性怎樣?

具備了可實現性,但實際完成度需要後續檢驗,如平行鏈功能

程式碼是否涉及抄襲?

功能上有什麼問題?

未發現明確問題

有無發生重大安全性問題?

暫無

專案規劃的程式碼實現程度怎樣?

符合預期,完整度較好

是否有獨立的創新

中繼鏈、平行鏈、NPOS等

6、這一部分專案做得不足的地方

開發進度雖然符合預期,但開發週期依然偏長,一方面因為技術實現的難度,另一方面行業技術開發遠不足需求。

7、技術主觀評價

Polkadot在技術上有諸多創新,並並且做到了許多專案沒有的技術特點,很難在這一篇文章中詳細講解清楚,我們結起了Polkadot最精華的技術特點

共識的解耦合,把出塊和確認塊完全分開, 可以組合為BABE/AURA + Grandpa ,BABE/AURA能夠快速的響應出塊, grandpa 可以拜占庭容錯,從而做到安全的極致。

極致的分片,共享安全共識下,有Relay Chain 作為中樞大腦,平行鏈是區塊鏈的最大分片極限, 每個平行鏈把功能和業務場景以及效能完全分開,使得每條分片(平行鏈)的TPS都可以做簡單加成, 比如:1條平行鏈是1000TPS, 那麼100條平行鏈理論TPS可以做到 10萬TPS。

POS Staking 的極致化,NPOS 讓每個節點層面是相對公平的,節點投票和收益都是均衡一致的,從程式碼層面做到了節點間的平等。

Substrate 可組裝模組的實現,比如簽名演算法目前就支援4種,並且可以任選其中幾種放入到Substrate鏈中,DOT就主要支援了ed25519 和 sr25519簽名演算法。模仿 Linux 核心模組的加成,使得Substrate這一開源產品,可以快速的多方迭代和加成。

Substrate 開發的友好, 把鏈的開發抽象到極致,讓不同層次的人做不同的開發。類似於Linux 開發, 只有少數人才從事核心開發的工作,大部分人都是從事的是業務和產品的開發。

XCMP協議首次實現在共享安全共識的情況下,讓多跨平行鏈的訊息和互動起來。

無分叉的 Runtime 升級。傳統上,如果我們想升級區塊鏈則必須進行硬分叉,但在基於Substrate 的鏈中,鏈本身儲存著一個叫作 WebAssembly Blob 或 WASM Blob 的東西。此 Blob 包含鏈構建新區塊所需的所有邏輯,鏈本身的 runtime 包含在此 WASM Blob 中,如果需要修改區塊鏈的相關資訊,只需要結合鏈上治理的公投,倘若票數透過,即可完成相應的升級,從而減少了硬分叉帶來的影響。

專案運營

1、資訊披露情況

1.1官網情況

官網資訊完整,中文網站:https://polkadot.network/zh-cn/

1.2白皮書情況

目前主要有兩個版本:

A:詳細版:https://polkadot.network/PolkaDotPaper.pdf

B:精簡版:https://mp.weixin.qq.com/s/w-AaiJRfagC23zCg8ZgpRQ

1.3有沒有在github上傳了程式碼

Polkadot有著活躍的程式碼庫:https://github.com/paritytech/polkadot

1.4社羣通道

官方的人喜歡在Riot上進行社羣分享和討論,加入地址:https://riot.im/app/#/login

1.5專案路線圖

可參考平行鏈線路圖:

https://mp.weixin.qq.com/s/faasqlaeySG0uOG3lO8evQ

2、資訊披露渠道

Polkadot的資訊披露包括官網、官方Twitter、Wiki、創始人Twitter或者Riot社羣。

3、資訊披露頻率

未定。

4、資訊披露完整度

目前的資訊可以從各個維度瞭解到Polkadot的發展所處狀況。

5、專案進度

5.1專案進展

2018年5月, Polkadot(Polkadot) 網路釋出 PoC1 版本(概念證明1.0);

2018 年 7 月, PoC-2 版本釋出,介紹平行鏈開發指導、為驗證者設定的獎懲機制,利用 Rust 語言開發了 libp2p 應用;

2019 年 1 月,PoC-3 版本釋出,主要包含 GRANDPA/BABE 共識演算法,NPOS 提名權益證明機制;

2019 年 4 月,PoC-4 版本釋出,進一步確保 Polkadot 安全可靠;

2019 年 6 月釋出Substrate(為開發者提供的快速建立區塊鏈的開發套件);

2019 年 8 月釋出Polkadot(Polkadot) 先行實驗網路 Kusama,被稱為Polkadot的野生表親;

2019 年 10 月 Kusama 轉為 POS,解鎖節點收益、Staking、參與線上治理等功能;

2019 年 11 月 KusamaCC-3 自治版本釋出;

2020 年 5 月初,Polkadot主網上線計劃釋出;

2020 年 5 月 27 日, Polkadot 主網候選鏈 CC1 釋出;

2020 年 6 月 18 日,Polkadot轉為 NPoS;

2020 年 7 月,Polkadot開啟治理;

2020 年 8 月 18 日,開啟 DOT 轉賬功能;

2020 年 8 月 21 日,DOT 拆分 100 倍;

2020 年 9 月,Substrate 2.0 釋出。

Polkadot網路已經在穩定執行中,目前大家最期待的應該就是 XCMP 跨鏈訊息傳遞和平行鏈等核心功能了。

5.2履約情況

基本符合預期。

5.3違約情況

未出現重大違約情況,主網上線時間基本符合預期。

5.4專案熱度

目前跨鏈領域熱度最高的就是Polkadot。

5.5專案風險事故

無重大合約風險事故發生。

6、社羣

電報人數:18154

Twitter人數:6.7萬

活躍度:良好

粉絲進電報的方式:活動導流和自然增長

開發者社羣

A:人數:1000+

B:活躍度:良好

C:專案數:200+

社羣整體表現

Polkadot社羣目前表現良好,並且分佈較廣,覆蓋了亞洲、北美、歐洲乃至南太平洋等地區,同時官網具備了6個語言版本。

7、這一部分專案做得不足的地方

Polkadot專案本身偏技術,不管是Substrate的創新,還是跨鏈的功能,因此在技術方面值得稱讚,但相對於運營層面來說,之前的重心更多的是偏向於開發者,讓更多的開發者來完善Polkadot以及做Polkadot生態,但是Polkadot的普及還未達到該型別“天王級”專案的宣發預期,許多人可能知道Polkadot,也知道Polkadot是在做跨鏈,並沒有進一步瞭解Polkadot的意義以及發展前景,這也是目前亟需努力的板塊。

8、運營主觀評價

運營,本質上是為了讓使用者(投資者,開發者等參與者)認識、參與、使用專案所進行的一系列干預的動作,是一個專案能否落地的最直接影響的方面了。

從資訊披露的角度來看,Polkadot是區塊鏈領域中少有的把專案內容做的如此豐富而又充滿細節的專案了,直接把專案涉及到的各種名詞解釋,技術原理和操作方法,都一一解釋出來,並且彙整合一個Polkadot的wiki百科(https://wiki.polkadot.network/zh-CN)。不僅如此,官方不滿足於wiki百科,還不斷地更新輸出Polkadot的相關文章,讓參與者能更通俗易懂地理解Polkadot。

整體來說,Polkadot的運營節奏基本在配合技術的開發進度,主要運營和推進的方向也更多的是針對開發者,對於其他參與者的佈道來說,Polkadot還做的不夠,試想一下,Polkadot作為跨鏈如此巨集大的專案,粉絲數和社群規模絕不會才這麼多。

不過,隨著近年來技術的逐漸完善,運營也在穩步地推進,不這點可以從Polkadot團隊的構成就可以看出來。Polkadot團隊中專門設定了部門對應生態建設,專案宣傳,生態生態專案資助,技術人才培養,社羣使用者增長等等,於是從運營層面上體現出的就是,不管是基於Substrate的技術性培訓和活動都吸引了全球區塊鏈開發者和社羣的關注。而基於Polkadot本身的相關運營則同樣吸引了不少人眼球,例如Polkadot大使的推出,幾乎每期都滿員參與,可見社羣熱情。而PolkaWorld也是第一個作為社羣拿到Polkadot官方Grant的,這也看出官方在逐漸加強對社羣的佈道。

目前,Polkadot運營節奏加快了不少,可謂是火力全開,剩下的只是需要時間來發酵,相信再過不久,Polkadot的社羣活躍度將帶來肉眼可見般的增長。

從專案本身的熱度而言,Polkadot的活躍也代表著人們對下一代區塊鏈基礎設施的期待,而這個期待帶來的效果除了對Polkadot本身的認可,也反應在了DOT的價值上。

競爭對手

與ETH2.0

從目前Polkadot所定義的跨鏈分片角度看,ETH2.0可謂是Polkadot的有力競爭對手。ETH 2.0 和 Polkadot 都使用分片模型,其中分片鏈(ETH 2.0 中的 “分片” 和 Polkadot 中的 “平行鏈/平行執行緒”)透過在主鏈區塊中連結分片狀態而受主鏈保護。

但兩個協議在幾個主要方面有所不同:

以太坊 2.0 中的所有分片都具有相同的 STF(狀態轉換函式,管理著區塊鏈如何更改每個區塊狀態的規則),而 Polkadot 讓分片具有抽象的 STF,每個分片都承載核心邏輯,這些分片並行執行,還可以傳送跨分片的非同步訊息。

其次,以太坊中的治理流程是鏈下的,需要協調和硬分叉才能執行治理決策,而在 Polkadot 中,決策是在鏈上自主頒佈和執行的。

驗證人選擇機制不同, 以太坊 2.0 依靠大型驗證人集合來提供可用性和有效性保證,每個分片至少需要 111 個驗證人才能執行網路,每個分片至少需要 256 個驗證人才能一個 epoch 之內未最終確定所有分片,而 64 個分片就是 16,384 個驗證人;相反,Polkadot 可以在每個分片的驗證人數量較少(10個驗證人)的情況下,提供強大的可用性和有效性保證。

儘管ETH2.0開發早已開始,雖然程序緩慢,但並不意味著無限延期,例如以太坊社羣當下正在加緊開發Serenity Phase 0階段,即信標鏈階段。

未來,Serenity Phase0/1/2/3四個階段全部完成,ETH2.0上線之後,將會具備十分強大的效能,例如其TPS將從目前的30提升至3000,效能提升100倍。當然,也有觀點認為,Polkadot能夠透過不斷擴充套件的中繼鏈讓效能無上限,不過這一切都有待時間驗證。當然ETH2.0能否順利實現,以及是否會發生延期,依然有待觀察。

特別鳴謝:感謝波卡中文第一社羣PolkaWorld在內容上的支援。

參考資料

1、W3F CMO:Polkadot有望成為下一代區塊鏈技術

2、Cosmos 與Polkadot Polkadot 的五大區別

3、“跨鏈之王”Polkadot,光環、機遇與挑戰

4、Polkadot官方維基百科

5、跨鏈巨頭PolkadotPolkadot,到底有多強勁?

6、Polkadot的 NPoS 機制是如何運作的?

7、Polkadot token 經濟概述:Polkadot是如何激勵驗證人和持幣人的?

8、全方位對比Polkadot和以太坊 2.0

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