回答關(guān)于驗(yàn)證人和平行鏈的 11 個(gè)問題｜Polkadot Wiki

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本文整理自波卡官方文檔 Polkadot Wiki，主要是對(duì)于波卡驗(yàn)證人和平行鏈相關(guān)問題的一些回答。本文由波卡第一中文社區(qū) PolkaWorld 翻譯。

網(wǎng)絡(luò)安全性與連接到 Polkadot 中繼鏈的平行鏈的數(shù)量無關(guān)，但是與驗(yàn)證人的數(shù)量相關(guān)。因?yàn)轵?yàn)證人的數(shù)量越多，網(wǎng)絡(luò)的去中心化特性就越強(qiáng)，也就越難被攻擊。

然而，網(wǎng)絡(luò)安全性的最大經(jīng)濟(jì)信號(hào)是綁定中和正在 Staking 的 DOT 數(shù)量。 誠(chéng)實(shí)驗(yàn)證人和提名人質(zhì)押的 DOT 數(shù)量越多，攻擊者得到驗(yàn)證人插槽的最小 DOT 量越高。

大多數(shù)平行鏈不需要擔(dān)心它們自己的安全性，因?yàn)樗械臓顟B(tài)轉(zhuǎn)換都將由 Polkadot 中繼鏈驗(yàn)證人集保護(hù)。然而，在某些情況下（被認(rèn)為是實(shí)驗(yàn)性的），平行鏈可能需要它們自己的安全性。通常，這些情況將圍繞著中繼鏈驗(yàn)證人缺少數(shù)據(jù)可用性。

一個(gè)例子是，如果狀態(tài)轉(zhuǎn)換函數(shù)是某種簡(jiǎn)潔的或零知識(shí)證明，則平行鏈將負(fù)責(zé)保持其數(shù)據(jù)的可用性，因?yàn)橹欣^鏈不會(huì)有數(shù)據(jù)可用行。

此外，對(duì)于有自己共識(shí)的鏈，比如在 Blink Network 上實(shí)現(xiàn)快速支付的鏈，在平行鏈區(qū)塊有效之前，可能需要參與者之間達(dá)成一個(gè)拜占庭協(xié)議。這個(gè)協(xié)議是必要的，因?yàn)榕c快速共識(shí)相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)對(duì)中繼鏈驗(yàn)證人來說是未知的。

理事會(huì)的多數(shù)成員可以決定一項(xiàng)國(guó)庫(kù)支出提案的結(jié)果。在一種敵對(duì)的心態(tài)下，我們可能會(huì)考慮理事會(huì)可能會(huì)在某一時(shí)刻耍流氓，試圖竊取所有國(guó)庫(kù)資金的可能性。因?yàn)橛幸环N可能性是，國(guó)庫(kù)資金變得越來越龐大，以至于出現(xiàn)了巨大的經(jīng)濟(jì)誘惑。

首先，由于每次支出期間都要遭受損失，國(guó)庫(kù)面臨通貨緊縮的壓力。一方面，由于每個(gè)支出周期都有部分代幣的銷毀，所有國(guó)庫(kù)具有通縮壓力。

“銷毀計(jì)劃” 的目的是在每次銷毀期間，鼓勵(lì)人們?nèi)炕ǖ魢?guó)庫(kù)的資金，因此，理想情況下，國(guó)庫(kù)不會(huì)積累大量財(cái)富。然而，國(guó)庫(kù)的銷毀可能很小，Kusama 網(wǎng)絡(luò)目前的銷毀比例是 0.2%。

然而，關(guān)于 Kusama 網(wǎng)絡(luò)的情況是，理事會(huì)成員主要由社區(qū)的知名成員組成。記住，理事會(huì)是由代幣持有者投票組成的，所以他們必須進(jìn)行一些競(jìng)選活動(dòng)，或者通過自己的口碑來贏得選票。如果有發(fā)生攻擊的情況，理事會(huì)成員會(huì)失去社區(qū)信譽(yù)。此外，通常理事會(huì)成員的外部動(dòng)機(jī)是鏈的正確運(yùn)行。這種外部動(dòng)機(jī)要么是因?yàn)樗麄兘?jīng)營(yíng)依賴于鏈的業(yè)務(wù)，要么是因?yàn)樗麄兂钟写鷰?，有保持穩(wěn)定代幣價(jià)值的直接經(jīng)濟(jì)收益。

具體地說，有一些鏈上方法可以抵抗這種攻擊。

第一，理事會(huì)的多數(shù)可能不是代幣的多數(shù)。這意味著，如果他們?cè)噲D發(fā)動(dòng)攻擊，代幣多數(shù)派可能會(huì)投票替換理事會(huì)，甚至逆轉(zhuǎn)國(guó)庫(kù)的支出。他們可以通過一項(xiàng)普通的公投來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。

其次，國(guó)庫(kù)的支出存在時(shí)間上的延遲。它們只在每個(gè)支出時(shí)段內(nèi)生效。這意味著將會(huì)有一些時(shí)間來觀察這個(gè)攻擊的發(fā)生。然后，時(shí)間延遲也允許鏈參與者有時(shí)間響應(yīng)。應(yīng)對(duì)措施可能采取治理措施的形式，或者在最極端的情況下，清算其所持股份并轉(zhuǎn)向少數(shù)持有者。不過出現(xiàn)這種情況的可能性非常低。

“平行鏈共識(shí)” 的特殊之處在于它將跟隨 Polkadot 中繼鏈。平行鏈不能使用其他給它們自己提供最終性的共識(shí)算法。只有獨(dú)立共識(shí)的鏈（可以通過平行鏈橋接到中繼鏈）才能控制它們自己的共識(shí)。平行鏈可以控制區(qū)塊的編寫方式以及由誰(shuí)編寫。

平行鏈插槽將通過拍賣獲得，請(qǐng)參閱平行鏈插槽文章。此外，一些平行鏈插槽將被留出來運(yùn)行 parathread，以每個(gè)區(qū)塊為基礎(chǔ)進(jìn)行競(jìng)標(biāo)，從而被打包到中繼鏈。

每個(gè)平行鏈的驗(yàn)證人的最小安全比為 5:1。使用足夠大的驗(yàn)證人集，它們分布的隨機(jī)性以及可用性和有效性將確保每個(gè)平行鏈的安全性處于同等水平。然而，如果云提供商出現(xiàn)大的故障，或者出現(xiàn)另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接故障，那么可以預(yù)期到每個(gè)鏈上的驗(yàn)證人數(shù)量將會(huì)下降。

這要看有多少驗(yàn)證人脫機(jī)，結(jié)果是不同的。

如果有幾個(gè)驗(yàn)證人脫機(jī)，那么驗(yàn)證人組集太小而無法驗(yàn)證塊的平行鏈將跳過這些塊。它們的出塊速度會(huì)減慢到 6 秒的任何倍數(shù)，直到情況得到解決，平行鏈驗(yàn)證人組的數(shù)量才會(huì)恢復(fù)到最佳數(shù)量。

如果 30% 到 50% 的驗(yàn)證人脫機(jī)，那么可用性將受到影響，因?yàn)槲覀冃枰O(shè)置三分之二的驗(yàn)證人來支持平行鏈候選。換句話說，在問題解決之前，所有的平行鏈都會(huì)停止。中繼鏈的最終性也將停止，但中繼鏈上的低價(jià)值交易應(yīng)該足夠安全去執(zhí)行，盡管存在常見的分叉。一旦驗(yàn)證人集合中再次出現(xiàn)所需的驗(yàn)證人數(shù)量，平行鏈將恢復(fù)出塊。

假設(shè)收集人是中繼鏈和它們正在運(yùn)行的平行鏈的全節(jié)點(diǎn)，它們將能夠在中斷發(fā)生時(shí)識(shí)別出中斷，并且可以停止生產(chǎn)候選塊。同樣的，他們也可以很容易地判斷什么時(shí)候重新開始生產(chǎn)塊是安全的，可能是基于最終性的延遲、驗(yàn)證人集的大小，或者其他一些在 Cumulus 內(nèi)部尚未決定的因素。

一部分中繼鏈上的平行鏈插槽將被設(shè)計(jì)為平行線程。換句話說，一些平行鏈插槽不會(huì)連接平行鏈，而是被用作一個(gè)空間，進(jìn)行一個(gè)塊一個(gè)塊平行線程拍賣，贏家可以將他們的塊包含到中繼鏈中。

收集人將提供在 DOT 中指定的出價(jià)，以包含一個(gè)平行線程區(qū)塊候選者。中繼鏈出塊者可以從這些出價(jià)中進(jìn)行選擇，以包括一個(gè) Parathread 塊。顯而易見的激勵(lì)是他們接受出價(jià)最高的區(qū)塊候選人，這將給他們帶來最大的利潤(rùn)。來自 parathread 出價(jià)的代幣可能會(huì)被拆分為 80 和 20，這意味著 80％ 的資金將進(jìn)入 Polkadot 國(guó)庫(kù)，而 20％ 的資金將分配給出塊者。這也同樣適用于交易費(fèi)用的劃分，并且像 Polkadot 中的許多其他參數(shù)一樣，可以通過鏈上治理進(jìn)行更改。

對(duì) collator 收集人的獎(jiǎng)勵(lì)有兩種來源：

假設(shè) parathread 有自己的本地代幣系統(tǒng)，它用本地代幣給收集人支付交易費(fèi)用。如果 parthread 沒有本地代幣，或者它的本地代幣沒有價(jià)值（例如，它只用于治理)，那么它可以使用 DOT 來激勵(lì) collator。

Parathread 協(xié)議補(bǔ)貼。Parathread 可以創(chuàng)造新的代幣，以提供給 collator 額外的獎(jiǎng)勵(lì)?？赡?，為 parathread 制造的本地代幣數(shù)量是時(shí)間的函數(shù)，中繼鏈中包含的 parathread 塊之間經(jīng)過的時(shí)間越長(zhǎng)，parathread 愿意資助的代幣就越多，以便被考慮被包含。這種鑄造過程的具體實(shí)施可以通過本地的平行線程通貨膨脹或通過一個(gè)像國(guó)庫(kù)這樣的資金儲(chǔ)備。

可以使用本地的平行線程的代幣支付 Collator。但是，中繼鏈僅與 Polkadot 通用貨幣（DOT）進(jìn)行交易。收集人必須提交用 DOT 出價(jià)的區(qū)塊候選人。

持有平行鏈插槽的平行鏈可以與平行線程交換這個(gè)插槽，這樣平行線程就“升級(jí)”為一個(gè)完整的平行鏈，而平行鏈成為一個(gè)平行線程。如果不交換，鏈也可以不再是鏈，繼續(xù)作為線程存在。插槽如果未被占用，將在下一個(gè)拍賣期間拍賣。

這為租期到了但是還沒有足夠理由續(xù)簽的平行鏈提供了一個(gè)很好的退出方式，它們可以在中繼鏈上保持注冊(cè)，只在需要時(shí)生成新塊。

Parathreads 幫助緩解了平行鏈插槽的急劇停止，它允許仍在做一些有用事情的平行鏈來生產(chǎn)區(qū)塊，即使租用平行鏈插槽在經(jīng)濟(jì)上不再可行。

Polkadot 的目標(biāo)是擁有 1000 個(gè)驗(yàn)證人，這是一個(gè)短期內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)，并且在真實(shí)環(huán)境中具有良好的性能。此外，Polkadot 中的驗(yàn)證人并不是唯一的質(zhì)押者，如果我們考慮到 Polkadot 中可能存在的質(zhì)押數(shù)量，那么這個(gè)數(shù)字可以擴(kuò)展到數(shù)十萬(wàn)。

由于驗(yàn)證人執(zhí)行重要的共識(shí)工作，維護(hù)包括所有分片在內(nèi)的鏈的安全性，啟動(dòng)的時(shí)候，數(shù)量會(huì)比較少。經(jīng)過之后的改進(jìn)，比如實(shí)施最終性的簽名聚合，驗(yàn)證人的數(shù)量可以合理地?cái)U(kuò)大。然而，將驗(yàn)證人增加到 1000 以上仍然是 Polkadot 后續(xù)迭代的目標(biāo)。

值得一提的是，1000 個(gè)驗(yàn)證人比具有類似 Polkadot 經(jīng)濟(jì)安全性級(jí)別的類似 PoS 鏈的驗(yàn)證人數(shù)量還要多。最接近的競(jìng)爭(zhēng)者有大約 150 個(gè)驗(yàn)證人，而 Polkadot 已經(jīng)安全運(yùn)行了 297 個(gè)驗(yàn)證人。

此外，其他項(xiàng)目有不同的 validator 定義，它更接近于遠(yuǎn)程簽名密鑰，而不需要驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)的完整操作。在 Polkadot 上，每個(gè)驗(yàn)證人都運(yùn)行它們自己的驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)，并執(zhí)行對(duì)中繼鏈的完整驗(yàn)證、對(duì)最終性投票、在它們決定的插槽中生成塊，并驗(yàn)證平行鏈狀態(tài)轉(zhuǎn)換。其他項(xiàng)目可能會(huì)將驗(yàn)證人和 “驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)” 視為兩個(gè)單獨(dú)的實(shí)體。

最后，普通個(gè)人可以通過提名驗(yàn)證人來間接參與塊生產(chǎn)過程。這樣，沒有運(yùn)行節(jié)點(diǎn)的個(gè)人仍然可以分享質(zhì)押的獎(jiǎng)勵(lì)。

Kusama 和 Polkadot 網(wǎng)絡(luò)目前的運(yùn)行速度都是每 6 秒一個(gè)區(qū)塊。

這在未來可能會(huì)改變。在優(yōu)化后，它可能會(huì)低至 2 到 3 秒，或者可能會(huì)增加來處理真實(shí)環(huán)境中的平行鏈網(wǎng)絡(luò)的容量。

原文：https://wiki.polkadot.network/

編譯：PolkaWorld 社區(qū)

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