一文读懂波卡内在架构的奥秘

“波卡知识图谱”是我们针对波卡从零到一的入门级文章，我们尝试从波卡最基础的部分讲起，为大家提供全方位了解波卡的内容，当然这是一项巨大的工程，也充满了挑战，然而我们希望通过这样的努力让大家能够正确认知波卡，也让不了解波卡的人方便快速掌握波卡相关知识，今天是该栏目的第2期，详细为大家介绍波卡的“长相”及其内在架构是什么样的 。

从分片出发理解波卡

在上一期的科普文章中我们说过：分片分到极致，就是波卡。那么这个分片到底是什么样的呢？

以太坊在区块链上的创新，让我们看到了更多的应用场景，随着参与和关注的人越来越多，扩容和信息孤岛的问题也慢慢凸显出来，而波卡的诞生恰好就解决了这两个问题。

首先分片解决了扩容的问题，举个简单的例子，以太坊现在的情况好比是一万个会计师在计算账本，但是每次新算一页账本就需要每个会计师都要计算，记账并传给下一个人。而以太坊2.0的分片，就好比是把这一万个会计师分为50个小组，每个小组只有200人，这一次新算一页账本的速度就快多了，最后再将这50个小组的信息交互一下就得到统一的共识了。

但这是以太坊2.0的分片，以太坊每个分片的架构是一样的，被称为同构分片，但波卡的分片则是分片到极致，也就是每一个分片变成了一条链，这些链的架构可以是不同架构的，所以波卡的分片又叫异构分片。

对于波卡的分片，我们可以理解为这50个小组，每个小组进一步发展，就不再只是小组了，而是变成了一家大型的会计师事务所，他们所做的工作也不相同，有的是专注于做工程造价，有的专注于做审计，但是他们之间依然可以通过一些机制互相传递信息。而这就是波卡的原理。

明白了波卡的原理了，那么波卡究竟长什么样子，其架构又有什么特点呢？

波卡的架构

1、异构多链

所谓“异构”，就是不同的架构。对于以太坊上的分片，每个分片都是属于同一个架构，所以以太坊的分片是同构分片，但波卡是把每个分片做到极致，也就是每个分片就是一条链，进而做到能链接所有的区块链，而不同的区块链的架构肯定是不一样的，所以，波卡的分片是异构多链。

这是波卡架构的原理，那要具体实现异构多链，波卡就设计了一个中继链+平行链的一个架构。

2、中继链+平行链

波卡的架构主要由两个部分组成，分别是中继链和平行链。（当然波卡的架构具体细节上还有诸多不同的内容，此处为了方便理解，我们先介绍最主要的两个组成部分）

中继链可以看做是波卡的主链，其他链可以链接到这个主链上，这些其他链就是平行链。中继链主要负责平行链的共识，为所有平行链提供共享的安全性。共享安全性意味着，通过租用平行链插槽连接到波卡中继链的所有平行链，都将从中继链验证人提供的经济安全中受益。而平行链就可以不用再花精力到做共识上面去了，平行链可以有更多的精力去独立设计自己的架构，并运行自己的业务逻辑。

而平行链与平行链之间则通过信息交互协议（XCMP）进行信息互通，XCMP能够保证信息可以被有序、及时、公平的传递和处理，这样平行链在接入波卡之后就可以达到互操作性，也就是我们所说的跨链。

刚刚说到，通常情况下平行链是可以直接与中继链连接的，是因为它们都是基于Substrate框架的，它们与波卡具有相同的架构，属于同构链。但还有一些已经运行多年的其他公链，比如比特币、以太坊等等，则属于具有不同架构的异构链，当这些链想要接入到波卡中时，就需要通过一个特殊的链做中间转换，这条链就叫转接桥。转接桥实际上是一条特殊的平行链，通过转接桥就能使波卡与一些比较独立的区块链连接，实现网络通信。

无限扩展性

要想成为平行链进入波卡网络，就需要占用中继链上的插槽。目前所披露出来的情况是，波卡的中继链只支持100个插槽，但是当波卡网络日渐成熟，有越来越多的链想要加入进来时怎么办呢？

波卡也想到了这个问题，所以中继链上的其中一个平行链可以作为一个转接桥接入另一个次级中继链，而这个次级中继链又可以有100个插槽，就好像使用家里的电器时，当插线板的插孔不够多时，我们就会用一个新的插线板插在上一个插线板上，这样便可以新增多个插孔了。当然在现实生活中，这样是很危险的，但在波卡的世界里，通过这样的方式，就可以以此类推，实现无限的扩展性，最终形成一个庞大的区块链网络。

目前，原本作为波卡的先行网，承担着去尝试波卡许多新功能的作用，但是现在官方也专门有一个团队正在做Kusama到波卡的转接桥，也就是说，Kusama很有可能就是波卡的第一个次级中继链。由于有许多波卡生态项目在Kusama上部署了自己的先行网，比如的Karura，的Moonriver，的Shiden，因此，Kusama本身也会是一个庞大的生态，而当Kusama成为波卡的次级中继链时，两个庞大的生态也将打通彼此，为双方带来巨大的价值。

Gavin Wood说过：“你可以在波卡里再造一个以太坊，却不能在以太坊里做出一个波卡”。波卡的愿景从来不是创造一个更厉害的链，也不是以解决某一个链的问题为目标，而是给碎片化的区块链世界带来统一。