異曲同工對比 QuarkChain 和 Polkadot 異構分片架構

由 熱鏈中的人 於 4 月 25, 2020

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最近，同爲提供兼容性項目的 Polkadot 將其技術重新概括爲異構分片技術，又引發了關注。此次的重新解釋，讓 Polkadot 成爲了 QuarkChain 夸克鏈在異構分片技術的同行者，Polkadot 的工程師也在之前的交流中表達了雙方雖然路線不同，但是解決方案異曲同工。那麼到底異構分片是怎麼回事，爲何 QuarkChain 的分片和 Polkadot 的跨鏈最後匯合到一起，QuarkChain 同 Polkadot 之間異構分片的區別是什麼，我們就此專門進行一下介紹。
何爲異構分片
在開始之初需要普及的基本概念是——區塊鏈的四個基本要素。
目前所有的區塊鏈底層的架構，包括比特幣，包括匿名幣，如門羅、Zcash、甚至是 Grin 笑臉幣，包括可編程的智能合約平臺 ETH、EOS 以及所有的公鏈的底層架構，都是下述 4 個要素的排列組合：
●共識機制：（POW、POS、DPOS、PBFT 等）●交易模型：（BTC 型交易模型、不同虛擬機 virtual machine、隱私交易模型等）●賬本模型：（UTXO 、Account 模式）●代幣經濟學
目前很多公鏈底層對這四個要素都是固定框架，一旦選擇了一個共識，一種交易模式，一種賬本模型，一種代幣經濟學就不能再變了，這就限制了整個區塊鏈系統的靈活性和適應性。
QuarkChain 則不同，QuarkChain 首個實現了異構分片技術，主網可以添加分片，而各個分片可以完全自主定義上述四個維度。也就是說，每當加一個新的分片鏈的時候，這個分片鏈可以選同以往完全不一樣的共識、賬本模型、交易模型和代幣經濟學。而且分片與分片之間，可以通過跨分片的形式來進行跨鏈，不僅能支持 dapp 還能支持更上層的區塊鏈，而且可以根據需要靈活定製上層鏈。
異構分片的價值
像上文所說，四個要素都是固定框架，選定就不能再更改，這就限制了整個區塊鏈系統的靈活性和適應性。這就帶來三個問題：升級帶來的分叉、功能適配困難和資源浪費。
升級帶來分叉：因爲固定框架的升級困難，就會導致公鏈項目的分叉，造成運作資金的損失和社區的分裂。比如以太坊 1.0 到 2.0 就無法直接無痛升級，只能扔掉 1.0，重新做 2.0。這樣的損失好比使用了 5G 的手機，不能和使用 4G 的手機進行通訊，使用 4G 的也不可以和 3G 的進行通訊，那麼這個移動通信市場就亂成一團。這種硬分叉升級會讓社區和原本的基本盤變動，最後造成損失。
功能適配困難：固定的公鏈底層架構導致公鏈挑選客戶而不是適應客戶，比如客戶需要用 a 共識，只支持 b 共識的公鏈則無法承接客戶需求，這就強迫客戶在各個功能間做出取捨或者只能進行多次開發以同時滿足多個公鏈的需求。這樣的高成本低收益，自然導致了公鏈用戶寥寥。
資源浪費：很多公鏈因爲框架固定，不能夠靈活升級，開發者爲了使用新的功能不得不去自己做一條鏈，從而承載開發者自身對於某一個角度的創新，但老公鏈不能升級、新項目只有少量突破，這就造成了資源浪費。而且這樣的重複開發，也只是把一個小成果變成了一個死框架，將來也還是要重複開發。
但是如果整個架構已經很靈活，能夠將新功能接入老網絡，大家靈活共存。這就是異構分片的價值所在——只要有新的東西出來，就可以在新的分片鏈上體現。比如可以加入隱私幣的分片爲整個網絡提供隱私功能、加入穩定幣分片，甚至加入 Libra。讓新的功能能夠和老的功能兼容，通過不斷的加功能，一方面保證基本盤的穩步增長不受損失，另外讓網絡的功能逐步得到升級。創建一個區塊鏈可以共存和互補的系統，從而克服上述問題，避免用戶做出取捨。
另外，經過行業的發展，聯盟鏈和公鏈相輔相成已經形成一種趨勢，未來企業級應用一定需要的是一套完整的底層解決方案將聯盟鏈與公鏈嫁接起來，才能滿足全面需求。而這正是異構分片技術可以做到的。
QuarkChain 同 Polkadot、ETH2.0 和 Cosmos 的比較
QuarkChain 和 Polkadot 的異構分片方案雖然有所不同，但是同樣是依靠一套相同的底層邏輯，通過對不同特點的分片 / 子鏈 / 平行鏈的提供數據交換的支持，來提高兼容性、互操作性和可組合性，我們將這套包含了異構分片和跨鏈技術的方案統稱爲——異構多鏈技術。
具體而言，Polkadot 是通過 hub 一鍵發鏈，發出來的鏈與鏈之間提供跨鏈，每個鏈可以選擇自己喜歡的共識，目前是 3 個選擇。hub 還會提供一個算力保護來保護下面發出的鏈。Cosmos 可以通過 API 來一鍵發鏈，不過發出來的鏈需要自負盈虧，不會得到 Cosmos 的保護，但是也會得到更多維度上的自由，共識其他方面都可以按需選擇，可以自主定製，自主改善。
既然是異曲同工，Polkadot 可以提供異構分片，QuarkChain 當然也可以提供跨鏈機制。這點上其實就像我們剛剛說的一個分片比較類似，通過 QuarkChain 的根鏈，也可以一鍵來發分片鏈。每一個分片的四維度可以自由選擇。
如果再加上 Ethereum2.0，各個技術方向之間的區別如下表：

在公鏈靈活性需求趨勢的影響下，整個行業發展目標也轉向了使用框架更靈活的異構多鏈網絡結構，才能打通聯盟鏈與公鏈，避免同質化公鏈競爭氾濫，如 QuarkChain 和 Polkadot，依靠這類網絡的靈活性，可以爲行業未來的發展提供更豐富的想象空間。