前言：Polkadot在去年11月发布的白皮书中引入了平行链（parachains）的概念，备受关注。但多数人并未深入研究此概念，我认为是时候写一篇简要的指南，对Polkadot和平行链进行梳理。此外，我也将阐述为什么关于互操作性的研究对整个区块链行业，或者个链都至关重要。除了该论文之外，我还推荐你观看Parity Meetup 的视频，以获得更扎实的理解。本文来自Medium，由郭知行翻译。

为什么需要一个多链架构？

多个区块链网络并行的世界已逐渐成为趋势。在这个时间里，我们拥有由多条公有链组成的Web 3.0架构、由私有链和联盟链组成的账本、借助零知识证明保证隐私和匿名的链，以及运行于它们之上的各式各样的分布式应用程序。这将是一个多元化的世界，每条链各司其职，为特定的场景服务。

虽然公有链可以在自己的网络中以分布式的方式运行，但它仍严重孤立于其他区块链网络。如果没有第三方api，一个区块链只能在自己的网络中发送数据和资产。目前，中心化的交易所仍然是实现数字资产价值互换的唯一途径。虽然存在像BTCRelay这样的智能合约试图解决该问题，但它们多数仍属于复杂的单向通信途径。

理想情况下，在以太坊上开发的分布式应用程序和智能合约，应该能够与其他区块链网络上的资产和数据进行无缝交易，以达到工业界期待的可扩展性。

Polkadot应运而生

在过去的八年里，不同的区块链引入了不同的应用场景。比如，比特币引入了”无需可信的第三方，点对点传递价值“的概念，Ethereum引入了”分布式的世界计算机“的概念。

Polkadot是什么呢？

简单地说，Polkadot是区块链的互联网，将所有的区块链连接在一起。

从本质上看，Polkadot是一种中继机制，用于促进已通过验证的交易从一个区块链转移到另一个区块链。Polkadot并行化想要加入它的其他区块链，并创建平行链。要了解更多关于并行化、中继和互操作性的信息，可以参考V神最近针对R3写的论文（Vitalik’s recent paper for R3）。

在基础层，Polkadot负责协调平行链之间的共识和交易分发。Polkadot连接了所有平行链，类似于以太坊的”分片“概念。它还有助于完成最终交易，这是至关重要的，因为如果完不成最终交易，就不可能将消息从一个链转移到另一个链。

虽然Polkadot失去了终结的功能，但它获得了交流的能力。最重要的是，它保留了确认自身交易合法性的主权。

平行链被设计为可扩展的元素，作为可验证的、全局一致的数据结构插入到中继链中。

简而言之，无论采用何种协议，Polkadot都能为所有成员提供相同的池化安全性。 其次，它可以促使所有平行链达成无信任交易。 即作为“互联链”，为所有平行链提供安全的消息池。

基本设计规则

最小化：除中继以外，Polkadot没有其他功能；

简单化：协议不增加额外的复杂度，无智能合约；

通用性：对于待加入的平行链，没有任何的要求、限制或者约束；

鲁棒性：该协议提供的是一个简单和安全的基础层。仅此而已。

Polkadot的共识机制

Polkadot的共识机制是权益证明机制，它的内生代币是DOT。DOT的所有权允许持有者充当验证者的角色，并参与区块确认。 DOT还为持有者提供投票权，以添加、删除或修改现有的链，并参与社区的治理决策。 （注意：关于DOT的规则在柏林的Parity Meetup中进行了专门讨论，白皮书中未对其进行详细介绍）。

Gavin Wood指出，Polkadot确切的治理机制尚未确定，但很可能借鉴现有的政治结构。

Polkadot文件定义了协议运行所必需的三种密码经济网络功能：

1.验证者（Validator）：验证以及最终化平行链候选区块，将其放入Polkadot的区块中，完成后可获得DOT奖励。

2.校验者（Collators）：收集平行链交易，放入有效性证明的候选区块中，并收取交易手续费。

3.钓鱼执法者（Fishermen）：在网络中通过钓鱼执法惩治各种恶意行为，收取”惩金”作为奖励。

以上内容是简化版本，详情可参照Polkadot的白皮书。

小结

Polkadot正在开展一项非常重要且值得研究的跨链可操作性研究之旅。 它提供了一种通过网络并行化交易，通过平行化多条区块链来提高区块链整体的可扩展性。这将使区块链生态系统以及运行于区块链上的各种分布式应用程序受益，特别是在当前用户对公有链与私有链互操作需求日益增长的相关背景下。