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决斗分片之颠 ?全面比拟波卡和以太坊2.0的设计

2.Ethereum 2 Block Time https://github.com/ethereum/eth2.0-specs/blob/676e216/specs/phase0/beacon-chain.md#time-parameters↵

 

4.Buterin, Eth2 shard chain simplification proposal https://notes.ethereum.org/@vbuterin/HkiULaluS↵

以太坊2.0中的分片都具有沟通的状态转换函数(STF),这个状态转换函数(STF)为智能合约的执行提供了一个接口。合约存在于单个分片上(而且可以在分片之间发送异步动静),因此可通过并行执行分片来举办扩展。

 

那波卡的分片设计和以太坊2.0的分片设计有什么差异呢?本文将从模子、架构、共鸣、Staking、分片、动静通报、管理和进级这8个方面全面举办一个比拟。(注:两者今朝都处于筹划阶段)

6. eWasm Design https://github.com/ewasm/design↵

以太坊2.0的进级将遵循正常的硬分叉进程,其需要验证者进级其节点来实现协议变动。

1.Ethereum 2.0 Phases https://docs.ethhub.io/ethereum-roadmap/ethereum-2.0/eth-2.0-phases/↵

 

 

 

以太坊2.0 中的分片将通过它们的交联和状态会见互相的状态。在以太坊2.0模子中,会有64个分片,每个分片在信标链中为每个区块宣布一个交联,这意味着分片可包括按照另一个分片上的某笔生意业务的轻客户端证明执行逻辑。[7]停止今朝,以太坊2.0研发团队尚未宣布分片间动静的通报类型。

波卡(Polkadot)
以太坊2.0

 

以太坊2.0按照称为“epoch”的时间段来完成一批区块。今朝的打算是每个“epoch”有64个区块,并在一轮中完成所有的区块。估量的区块时间约为12秒,这意味着预期的终局性时间为6分钟(最多12分钟)[2] 而波卡的终局性协议GRANDPA基于可用性和有效性查抄来完成区块的批处理惩罚,这些查抄是跟着提议链的增长而产生的。也就是说,波卡的终局性时间随需要执行的查抄次数而变革(无效性陈诉导致协议需要特别查抄),估量的时间或许在12-60秒之间。

写在前面:北京时间 5 月 26 日晚,备受存眷的公链项目波卡(Polkadot)宣布了第一个侯选链CC1,而它很大概成为未来的Polkadot主网,而按照描写,波卡已从之前的跨链定位切换到了分片协议,因此将与2.0正面征战。

 
 

 

以太坊2.0和波卡都利用了分片模子,个中分片链(以太坊2.0中的“分片”和波卡中的“平行链/平行线程”)由主链通过毗连主链区块中的分片状态举办掩护。这两个协议在几个主要方面有所差异。首先,以太坊2.0中的所有分片都有沟通的状态转换函数(STF),而波卡则让分片有一个抽象的状态转换函数(STF)。其次,以太坊的管理进程是离开区块链的,其需要协调硬分叉来拟定管理决定,而在波卡,它的决定是在链长举办的。第三,验证者选择机制是差异的,对比以太坊2.0,波卡每个分片的验证者数量要求要更少一些。

 

管理篇
 

以太坊2.0需要每个分片有大量的验证者来提供强大的有效性担保。而波卡的分片,需要的验证者更少,而且也能提供强大的有效性担保。波卡通过使验证者将擦除编码分发给系统中的所有验证者来实现此目标,这样任何人(不只仅是分片的验证者)都可以重建并行链的区块并测试其有效性。

分片篇

而波卡则对平行链利用跨链动静通报(XCMP)协议来彼此发送任意动静。平行链打开互相之间的毗连,并可以通过它们已成立的通道发送动静。假如两条平行链有任何配合的全节点,它们可以通过全节点gossip动静。不然,验证措施将处理惩罚动静通报。动静不通过中继链,只有post和channel操纵(打开、封锁等)的证明会进入中继链。通过将数据保存在系统边沿,这可以加强系统的可扩展性。

而波卡中的每个分片,都有一个基于Wasm的抽象状态转换函数(STF)。只要逻辑编译为Wasm,而且每个分片为波卡验证者提供“执行区块”函数,则每个分片都可以果真自界说接口。波卡有一个Substrate开拓框架,它可以对模块举办设置、组合和扩展,以开拓链的状态转换函数(STF)。

以太坊2.0的主链被称为信标链(Beacon Chain)。信标链上的主要负载是证明(attestation),它们是对分片数据可用性和信标链有效性的投票。以太坊2.0中的每一个分片都是具有以太坊Wasm(eWasm)接口的

(图片来自:tuchong.com)

以太坊2.0中的每个分片都有沟通的状态转换函数(STF),在阶段1(预期2021年实现)[5],分片将是提供指向信标链的交联的简朴数据容器,而在阶段2(估量2023年),分片们将实现eWasm执行情况。EWasm是Wasm虚拟机的一个受限子集,其接口提供了一组可用于合约的要领。对付eWasm,将会有一套雷同Truffle和Ganache 的开拓东西集。{{6]}

 

另外,为了和其他链举办交互(譬喻),波卡还会拥有提供双向兼容性的桥平行链。

Staking篇

以太坊2.0和波卡都利用了殽杂共鸣模子,个中区块出产和终局性都有各自的协议。对付终局性协议,以太坊2.0所回收的Casper FFG和波卡的GRANDPA都是基于GHOST的,它们都可以在一轮中完成一批区块。对付区块出产,两个协议都利用基于插槽(slot)的协议,这些协议将验证者随机分派给一个插槽(slot),并为未完成的区块提供分叉选择法则,个中以太坊2.0利用的是RandDAO/LMD,而波卡则是用的BABE。

另外,波卡有一个名为SPREE的附加协议,它为跨链动静提供共享逻辑。通过SPREE协议发送的动静为吸收链提供了关于来历息争释的其他担保。

 

以太坊今朝利用的是链外管理方法,譬喻Github接头,所有的焦点开拓者接头,以及Ethereum Magicians来拟定有关该协议的决定。[8]

另外,该网络还将有一些“侧链”,它们将与非以太坊2.0终局性链举办交互。
 

 

凭据打算,波卡筹备每个区块最多验证100个分片。除了打算在每个区块中执行的并行链之外,波卡还具有动态调治的平行线程(parathread)。这使得链之间可共享分片插槽(slot),就像多家小型航空公司在机场共享一个登机口一样。

总结

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