本文作者是布魯諾·什沃克（Bruno Škvorc），是一位來自克羅埃西亞的開發者和區塊鏈科普工作者。
2015年，布魯諾全職加入以太坊生態，併為眾多新手開發者們建立了科普教程、程式設計課程，還跟蹤各類新聞事件。從2018年開始，布魯諾開始協助某個ETH2.0團隊做開發；2019年之後，布魯諾成為Web3基金會專業的技術科普工作者，致力於推動Web3願景，以確保任何人在任何地方都能訪問到可信網際網路。
▲ 作者：Bruno Škvorc
布魯諾非常關注權力下放、反對審查制度、透明度和問責制，因此他對不可篡改的賬本（immutable ledgers）充滿激情。他擁有電腦科學和英語語言文學雙碩士學位，在條件允許的情況下，布魯諾有意向涉足虛擬現實。
下面這篇文章，是布魯諾在協助Web3基金會近3年，並在撰寫了大量Polkadot科普文之後，對Polkadot的高度概括，這篇文章的寫作風格延續了布魯諾一直以來的風格，即在儘可能專業的情況下，保證讓每個人都能看得懂。
什麼是Polkadot？它與現有區塊鏈有何不同？Polkadot存在的意義到底在哪裡？哪些公鏈與波卡存在競爭關係？這篇文章會以高度概括（a very high level）的方式對這些問題進行解釋，讓那些只熟悉最基本的區塊鏈術語，卻不具備任何專業技術知識的初入者也完全讀得懂。
Polkadot的運作機制
波卡有一條基於Substrate建立的主鏈，被稱為中繼鏈（Relay Chain），其它與這條主鏈連結的區塊鏈被稱為平行鏈（parachains）。
與中繼鏈連結的平行鏈可以有很多型別，可以是Bitcoin/Ethereum/Tezos/Edgeware，他們可以以任何自洽方式產生區塊，例如比特幣可以以自己的規範產生區塊，Ethereum可以以自己的規範產生區塊，Tezos可以以自己的規範產生區塊，智慧合約區塊鏈Edgeware也可以以自己的規則產生區塊。
▲ 中繼鏈，平行鏈，轉接橋
平行鏈從中繼鏈中獲得了不可改變性（Finality）——這是一種終結區塊（上的交易），確保發生過的交易不會被“打回原形”的特性。
作者注：一旦區塊鏈發生分叉，區塊上原有的交易就有可能被還原（例如A給B轉了10個BTC，且這筆BTC已經被打包確認，一旦區塊鏈發生分叉，這10個BTC有可能再次回到A的賬戶上，因此在區塊鏈上防止交易被還原就顯得十分重要。在波卡網路上，中繼鏈賦予了平行鏈這樣的能力），分叉就是同一區塊鏈不同軟體版本之間產生了分歧，其中一組程式（或者節點）朝著一個方向構建區塊，另一組程式朝著另一個方向構建區塊。
在區塊鏈上，分叉很常見，通常情況下分叉鏈總會自生自滅，但在極端情況下，分叉的長度可能超越原鏈，直至替代原鏈成為主鏈，那麼在分叉鏈上發生的交易將會取代原鏈上的交易。
Polkadot的出現，並不是為了與現有區塊鏈世界的任何主流公鏈競爭，包括ETH2.0。相反，Polkadot希望“托起”所有的鏈，以便實現不同區塊鏈之間的跨鏈通訊——目標是為分散的區塊鏈世界建立起統一的生態系統。
跨鏈可組合性
我們知道，Bitcoin是一條獨立的區塊鏈，Ethereum是一條獨立的區塊鏈，兩者各不相同且獨立執行——兩條區塊鏈就像兩座封閉的圍牆花園，他們將自己的“精美”封閉在了兩個狹小的空間——鎖定的Bitcoin上的價值無法進入Ethereum，因為你不可能在中心化信任缺席的情況下就將自己的比特幣轉給別人。
作者注：有人會問，我為什麼非得把BTC轉移到Ethereum上？這是因為Ethereum配套的DeFi是一個十分繁榮的生態系統，任何人都可以發行資產，獲得貸款，或者將BTC合成成為其他資產，讓自己的資產流通起來，而在Bitcoin網路，你什麼都做不了，只能眼睜睜看著自己的資產放著不動。
“Polkadot是一個跨鏈通訊系統。”
在Polkadot上，不同區塊鏈之間可以以去中心化的方式互相通訊，允許開發人員開發跨鏈應用程式，允許一條平行鏈向另一條平行鏈傳送訊息，你完全可以放開想象，這裡的訊息可以是金融資產、聊天資訊、大氣監測資料等等，當然也可以是投資者從Bitcoin向Etherum傳送的10個比特幣。
作者注：對於Polkadot跨鏈技術更加專業的解釋，作者專門製作了影片加以解釋，請點選“原文連結”加以檢視。
共享安全性
中繼鏈本質上就是一條區塊鏈，驗證人（Validators）為這條區塊鏈的安全性保駕護航，驗證人會執行Polkadot的節點，驗證人偶爾會被賦予生成新區塊的權力，如果盡職盡責工作出色，他們就會得到獎勵。
▲ Polkadot上的驗證人（Validator）、收集人、提名人與釣魚人
本文只涉及到了中繼鏈上的驗證人
任何人都可以成為驗證人，只要他們背後籌碼夠多，這裡所謂的籌碼就是波卡中繼鏈的“本國貨幣”DOT，按照DOT質押數量，前幾百名驗證人將會被依次選舉成為活躍驗證人（active validators）。
作者注：如果驗證人的工作乾的一團糟，他們會遭到懲罰，比如當網路需要他們工作時，他們的節點卻處於離線狀態，此時他們質押的DOT就會被收回，實際上就是被沒收了。
被選舉出來的活躍驗證人會被隨機分配給各個平行鏈，並且每隔幾個小時，這樣的分配就會再次以隨機的、不可預測的方式進行一次輪轉。
每隔6秒，平行鏈就會向中繼鏈傳送一個候選區塊。這個候選區塊將由中繼鏈上這些時刻處於線上狀態的驗證人負責核驗。如果核驗透過，候選區塊將會被納入到中繼鏈的區塊中，然後平行連結著產生下一個候選區塊。提交完成之後，這些區塊就獲得了不可改變性，平行鏈就是這樣在中繼鏈的保護下無憂無慮地生長。
所有平行鏈最終都需要以來中繼鏈上的驗證人獲得最終授權，平行鏈越多，需要的驗證人也越多，整個網路的安全性也就越高。重點提示，如果你想成為驗證人，就必須質押DOT代幣，當你執行驗證人角色時，你的DOT都會被質押在Polkadot網路中。
就是用這種方式，中繼鏈與平行鏈共享安全性，每一條鏈都成為整個網路抗攻擊性的一部分。
無叉升級和治理
一般來說，區塊鏈在升級的時候分叉總是不可避免：有些節點升級了，有些節點沒有升級，沒有升級的節點就始終停留在分叉鏈上，直到這些沒有升級的鏈更新之後，網路才算升級完成。更為痛苦的是，這些節點是分佈在全球的，而且你沒法與這些匿名節點實時通訊。
而Polkadot透過“鏈上runtime與鏈上治理（on-chain governance）”的方式解決了這個難題。鏈上runtime是指包含生成新塊的規則的程式碼儲存在鏈上。因此，執行區塊鏈的節點、程式只需讀取這些資訊，它們就可以更新了。那麼我們如何更新這個程式碼呢？
鏈上治理可以讓任何DOT持有人發起全民公投，或對公投投票。公投是對區塊鏈邏輯或資料的更改建議。透過治理，社羣可以對鏈上邏輯的變更提出建議並對其進行投票，一旦該邏輯變更投票透過，就會自動更新，無需更新軟體，也無需人工干預。
作者注：可以在Polkadot wiki上找到關於鏈上治理的詳細資訊。
