ADO:从模型到治理，全方位对比「波卡」和「以太坊 2.0」_makerdao怎么读

原文：https://wiki.polkadot.network/docs/en/learn-comparisons-ethereum-2

翻译：PolkaWorld社区

图片来源：PureStake

Polkadot和以太坊2.0都是分片式区块链协议。即它们通过在单独的分片中执行交易，并提供在分片之间发送消息的协议来提供可扩展性。

模型

以太坊2.0中的分片都具有相同的状态转换函数，即管理着区块链如何更改每个区块状态的规则。该STF提供了智能合约执行的界面。合约存在于单个分片上，因此可以通过并行执行分片来进行扩展。

同样，在Polkadot中，每个分片都承载核心逻辑，这些分片并行执行，并且Polkadot可以发送跨分片的异步消息。但是，协议中的每个分片都有唯一的STF。通过组合逻辑，应用程序可以存在于单个分片中，也可以存在于多个分片中。Polkadot使用WebAssembly作为“元协议”。分片的STF可以是抽象的，只要Polkadot上的验证人可以在Wasm环境中执行即可。

火币推出《一分钟读懂DeFi》系列科普视频:据官方消息，8月24日，火币推出《一分钟读懂DeFi》系列科普视频，并与微博财经合作冠名播出，布道DeFi认知，助力行业发展《一分钟读懂DeFi》是由火币成长学院打造的业内首个系统全面讲解DeFi的系列科普动画，继推出《区块链100问》后的再续佳作。《一分钟读懂DeFi》系列动画对DeFi的发展进行系统梳理，适合想要由浅入深、全面系统了解区块链DeFi的人们轻松了解DeFi。目前视频已由火币网官方微博发布。[2020/8/24]

架构

以太坊2.0

以太坊2.0的主链称为信标链。信标链的主要负载是见证消息，这是对分片数据可用性和信标链有效性的投票。以太坊2.0?中的每个分片都是具有EthereumWasm接口的区块链。

以太坊2.0将仅通过信标链启动阶段0。在第1阶段，它将以简单链的形式启动64个分片，以测试信标链的最终性。每个分片都向“信标链”提交“交联”，其中包含确定分片数据的信息。稍后，在阶段2中，分片将实现eWasm接口，最终使系统可用。

该网络还将具有“侧链”，来与不在以太坊2.0最终性协议下的链进行交互。

Polkadot

人大附中物理老师李永乐科普拜占庭将军问题和区块链:5月14日，人大附中物理老师、科普视频网红李永乐在其公众号发布视频《拜占庭将军问题是什么？区块链如何防范恶意节点？》。李永乐老师在视频中对拜占庭将军问题和区块链进行了讲解，他表示，拜占庭将军问题本质上指的是，在分布式计算机网络中，如果存在故障和恶意节点，是否能够保持正常节点的网络一致性问题。在近40年的时间里，人们提出了许多方案解决这一问题，称为拜占庭容错法。例如兰波特自己提出了口头协议、书面协议法，后来有人提出了实用拜占庭容错PBFT算法，在2008年，中本聪发明比特币后，人们又设想了通过区块链的方法解决这一问题。区块链通过算力证明来保持账本的一致性，也就是必须计算数学题，才能得到记账的权力，其他人对这个记账结果进行验证，如果是对的，就认可你的结果。与拜占庭问题比起来，就增加了叛徒的成本。[2020/5/14]

像以太坊2.0一样，Polkadot也有一个主链，称为中继链，带有许多分片，叫作“平行链”。平行链不限于单个界面，例如eWasm。取而代之的是，它们可以定义自己的逻辑和接口，只要将其STF提供给中继链验证人即可执行。

Polkadot计划在启动时每个区块最多能够验证100个分片。除了计划在每个块中执行的平行链以外，Polkadot还具有动态调度的平行线程。这让多条链可以共享分片插槽，就像多家小型航空公司可能在机场共享一个登机口一样。

人民数字FINTECH推出区块链科普动画:人民日报数字传播发布微博称，人民数字FINTECH出品《趣味科普|区块链动画》。[2020/3/31]

为了与想要使用自己的最终过程的链进行交互，Polkadot拥有转接桥平行链来提供双向兼容性。

共识

以太坊2.0和Polkadot都使用混合共识模型，其中出块和最终性都有各自的协议。最终性协议基于GHOST，并且都可以在一轮中最终确定一批区块。对于出块，这两种协议都使用基于插槽的协议，该协议将验证人随机分配给插槽，并为未最终确定的区块提供分叉选择规则。

以太坊2.0和Polkadot的共识有两个主要区别：

以太坊2.0根据称为“epochs”的时间段来最终确定一批区块。当前的计划是每个时期有64个块，并在一轮中全部完成。预计的区块时间为12秒，这意味着最终确定的预期时间为6分钟。Polkadot的最终协议GRANDPA根据可用性和有效性检查来最终确定一批区块，这些检查随着被提议的链增多而发生的。最终确定的时间随需要执行的检查次数而变化。预期的最终确定时间为12-60秒。

以太坊2.0每个分片需要大量验证人以提供强大的有效性保证。Polkadot能够通过每个分片更少的验证人来提供更强大的保证。Polkadot通过让验证人向系统中的所有验证人分发纠删码来实现此目的，从而使任何人都可以重建平行链的区块并测试其有效性。随机的平行链验证人分配算法，和由随机选出的验证人进行的二次检查，让每个平行链上的一小组验证人无法串通。

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在本次论坛上，火币中国举行了“数字经济及区块链产业科普系列新书发布”仪式，希望通过教材、专业教育、培训等多种方式，帮助从业者、高校、研究机构深入了解区块链，从而建立起区块链全局性知识模型，真正推动区块链应用落地。火币中国CEO袁煜明介绍，将联合机械工业出版社面向普通高等教育推出《区块链导论》、《区块链系统设计与应用》和《区块链新商业模式分析》系列教材，这是国内最早推动的区块链教材之一；火币中国还积极参与数字经济的研究，由中信出版社出版的新书《读懂Libra》已经上市；由火币中国负责编写的区块链技术科普读物《区块链技术进阶指南》将于12月面世；首本行业内最全的区块链应用案例集《区块链产业应用100例》在本次论坛进行了首次刊印。[2019/12/6]

Staking机制

以太坊2.0将是一个权益证明网络，每个验证人需要32ETH来进行抵押。验证人将运行一个主要的“信标链”节点和多个验证人客户端。这些验证人被分配给“委员会”，“委员会”是随机选择的组，以验证网络中的分片。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。

中科院自动化研究所将面向大中小学生开展区块链等主题的科普讲座:5月21日，新华网讯，今年，中国科学院自动化研究所将举办第十四届“自动化之光”公众科学开放日活动。届时，自动化所将面向大中小学生分别开展《脑与智能》、《区块链技术与平行智能》、《大数据时代的视觉智能》、《动画真奇妙》等4个主题报告，用实例和生动的演示深入浅出地为大家揭示智能技术的原理和奥妙。[2018/5/21]

Polkadot能够以更少的验证人来提供强大的确定性和可用性保证。因此，Polkadot使用提名权益证明从较小的集合中选择验证人，从而使较小的持有者可以提名验证人来运行基础结构，同时仍然可以获得系统的收益，而无需运行自己的节点。Polkadot计划在第一年拥有1,000个验证人，并且网络中每个平行链大约需要10个验证人。

分片

以太坊2.0中的每个分片都具有相同的STF。在阶段1中，分片将是简单的数据容器，提供与信标链的交联。在阶段2中，他们将实现eWasm执行环境。EWasm是Wasm的有限子集，用于以太坊中的合约。eWasm界面提供了一组可用于合约的方法。eWasm开发应该有类似的开发工具集，例如Truffle和Ganache。

Polkadot中的每个分片都有一个基于Wasm的抽象STF。只要逻辑编译为Wasm，并且每个分片为Polkadot验证人提供“执行区块”功能，每个分片都可以公开自定义接口。Polkadot具有Substrate开发框架，该框架拥有可配置、组合和扩展的模块，可以进行全方位的组合来开发链的STF。

消息传递

以太坊2.0中的分片可以通过对方的交联和状态证明访问彼此的状态。在具有64个分片的以太坊2.0模型中，每个分片在信标链中为每个块发布一个交联，意味着分片可以包含一些逻辑，来执行基于另一个分片上的一笔交易的轻客户端证明。以太坊2.0尚未发布节点在分片之间传递消息的规范。

Polkadot使用跨链消息传递(XCMP)来让平行链间相互发送任意消息。平行链彼此之间建立了开放的连接，并可以通过其建立的通道发送消息。如果两个平行链具有相同的全节点，则它们可以通过全节点“八卦”消息。否则，中继链验证人将处理消息传递。消息不通过中继链，只有发布和通道操作的证明进入中继链。这一特性通过将数据保留在系统边缘来增强可扩展性。

Polkadot具有称为SPREE的附加协议，该协议为跨链消息提供共享逻辑。使用SPREE发送的消息为接收链提供了关于来源和解释的其他保证。

治理

以太坊2.0治理仍未解决。以太坊目前使用链下治理程序，例如Github讨论、AllCoreDevscall和EthereumMagicians来制定有关该协议的决策。

Polkadot将链上治理与多系统一起使用。有几种途径可以通过议案，例如来自链上的理事会、技术委员会或公众。所有议案最终都要经过公投，公投的结果始终由多数代币控制。对于低投票率公投，Polkadot使用自适应投票偏见设置通过阈值。公民投票可以包含各种议案，包括从链上财政库中分配资金。决策是在链上制定的，具有约束力和自主性。

升级

以太坊2.0的升级将遵循常规的硬分叉流程，要求验证人升级其节点以实现协议更改。

Polkadot使用Wasm元协议，无需硬分叉就可以实施链升级和成功的提案。STF、交易队列或链下工作机中的所有对象都可以升级，而无需分叉。

结论

以太坊2.0和Polkadot都使用分片模型，其中分片链通过在主链区块中链接分片状态而受主链保护。这两个协议在几个主要方面有所不同。首先，以太坊2.0中的所有分片都具有相同的STF，而Polkadot让分片具有抽象的STF。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。第三，验证人选择机制不同，因为Polkadot可以在每个分片的验证人数量较少的情况下，提供强大的可用性和有效性保证。

参考资料

以太坊2.0各阶段:?

https://docs.ethhub.io/ethereum-roadmap/ethereum-2.0/eth-2.0-phases/以太坊2区块时间:?

https://github.com/ethereum/eth2.0-specs/blob/676e216/specs/phase0/beacon-chain.md#time-parameters

以太坊2.0经济学:?https://docs.ethhub.io/ethereum-roadmap/ethereum-2.0/eth-2.0-economics/

Buterin,Eth2分片链简化议案:?https://notes.ethereum.org/@vbuterin/HkiULaluS

MessariCryptoThesesfor2020:?https://messari.io/report/crypto-theses-for-2020

eWasm设计:?https://github.com/ewasm/design

分片FAQ:?https://github.com/ethereum/wiki/wiki/Sharding-FAQ#how-would-synchronous-cross-shard-messages-work

以太坊治理纲要:?https://github.com/ethereum/wiki/wiki/Governance-compendium

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