波卡的跨鏈是如何實現(xiàn)的？

我們之前提到，由于Substrate框架的誕生，開發(fā)者可以高效、安全地完成一條鏈從無到有的過程，這為區(qū)塊鏈的生態(tài)帶來了一次革新的同時，也為區(qū)塊鏈帶來了更多的可能。

近幾年新興公鏈層出不窮，各自發(fā)展出特有的生態(tài)，另一方面，基于Substrate的技術(shù)，各種各樣的波卡平行鏈項目也開始蓬勃發(fā)展，各家公鏈各顯神通，生態(tài)欣欣向榮好不熱鬧。然而這份熱鬧之下，隨之而來的就是鏈與鏈之間的信息孤島問題了。而跨鏈作為波卡最擅長的解決方案，正逐漸成為當下的熱門話題，那么跨鏈背后的原理究竟是什么呢？

首先我們需要搞清楚在波卡的架構(gòu)中的三個非常重要的角色，分別是驗證者，提名者，整理者。

驗證者是要維護波卡網(wǎng)絡(luò)的安全共識和穩(wěn)定的一類人，需要運行波卡的全節(jié)點，質(zhì)押DOT，負責打包波卡網(wǎng)絡(luò)中的新區(qū)塊，為網(wǎng)絡(luò)提供服務(wù)之后，會獲得一些獎勵。這些驗證者是被那些持有DOT的提名者投票選舉出來的，獲得投票票數(shù)最多的節(jié)點就可以充當驗證者。

整理者通過從用戶那里收集平行鏈交易，并為中繼鏈驗證者生成狀態(tài)轉(zhuǎn)換證明來維護平行鏈。換句話說，整理者通過將平行鏈上的交易整合為平行鏈的一個候選區(qū)塊，并基于這些區(qū)塊為驗證者生成狀態(tài)轉(zhuǎn)換證明來維護平行鏈。在他們向中繼鏈驗證者提出的候選區(qū)塊得到驗證之前，整理者不能繼續(xù)在平行鏈上構(gòu)建區(qū)塊。

整理者既為中繼鏈維護一個全節(jié)點，也為其特定的平行鏈維護一個全節(jié)點，這意味著他們保留了所有必要的信息，以便能夠像礦工在當前的PoW區(qū)塊鏈上所做的那樣（收集交易并創(chuàng)建到區(qū)塊中），創(chuàng)作新的區(qū)塊并執(zhí)行交易。在正常情況下，他們會整理和執(zhí)行交易以創(chuàng)建一個未密封的區(qū)塊，并將其與狀態(tài)轉(zhuǎn)換證明一起提供給一個或多個負責提出平行鏈區(qū)塊的驗證者。

另外，整理者也將負責審查，防止驗證者作惡，如果被抓到現(xiàn)行，作惡的驗證者將會失去他們所質(zhì)押的DOT以示懲罰。

請注意，最初設(shè)計中有四個角色驗證者，提名者，收集者和釣魚者，之后收集者和釣魚者的功能被整合到一起，現(xiàn)在被統(tǒng)一稱為整理者。其實之前的收集者的英文也是Collator，但是由于其作用還有整理交易的部分，所以筆者覺得以整理者來命名會更合適一些。

跨鏈其實并不是把A公鏈上的資產(chǎn)轉(zhuǎn)到B公鏈上的資產(chǎn)。而是說A公鏈的某些信息可以傳遞到B公鏈上，并在B公鏈上執(zhí)行某個行為，反之B公鏈也可以傳遞信息到A公鏈上，并使得A公鏈上發(fā)生某些行為，而這就是互操性，也就是跨鏈。所以，跨鏈的關(guān)鍵點在于安全、且去中心化的在不同的鏈之間傳遞消息，而這就是波卡的跨鏈消息傳遞XCMP的重要作用了。

XCMP作為波卡跨鏈系統(tǒng)重要的組成部分，解決了不同鏈之間的數(shù)據(jù)通信的難題，保證了信息處理的一致性。簡單來說，跨鏈信息傳遞XCMP是兩條不同鏈之間的橋，保證信息可以被有序、及時、公平的傳遞和處理，在信息被另一方接收到并執(zhí)行了相關(guān)操作之后，由中繼鏈幫助驗證執(zhí)行的結(jié)果，同時對驗證結(jié)果提供共識的安全保障。

打個比方，假如張三在平行鏈A上有10個AToken，李四在平行鏈B上有30個BToken，那么，李四需要在平行鏈A上創(chuàng)建一個地址，而張三則需要在平行鏈B上創(chuàng)建一個地址。之后，張三會將10個AToken轉(zhuǎn)到李四在平行鏈A上的地址上，并且生成一個狀態(tài)轉(zhuǎn)換證明，在這個證明上是要求李四在平行鏈B上把30個BToken轉(zhuǎn)移給張三在平行鏈B上的地址。

平行鏈A上的整理者準備將這個信息聯(lián)通目的地與時間戳一并傳到平行鏈B上，不過這些信息會先放置在平行鏈A的輸出隊列中，傳遞之前需要經(jīng)過平行鏈A的驗證者確認這筆交易后，就會經(jīng)過中繼鏈將該信息從平行鏈A的輸出隊列放置到平行鏈B的輸入隊列中。

當平行鏈B的驗證者收到該信息后，通過平行鏈B的整理者會執(zhí)行信息中的要求，也就是通過執(zhí)行智能合約并按預期完成資產(chǎn)轉(zhuǎn)移，將李四在平行鏈B上把30個BToken轉(zhuǎn)移給張三在平行鏈B上的地址。

整理者隨后會將此區(qū)塊交給驗證者，驗證者將驗證此消息是否已處理。如果消息已經(jīng)被處理了，并且區(qū)塊的所有其他方面都是有效的，則驗證者會將平行鏈B的這個區(qū)塊包含到中繼鏈中，由此完成了整個過程。

有人會說這種交換資產(chǎn)通過交易所不就可以做到不同鏈之間的資產(chǎn)互換了嗎？其實這里面有明顯的區(qū)別，交易所則是中心化的，而波卡跨鏈的整個過程是全部由區(qū)塊鏈和智能合約執(zhí)行，是以去中心化的方式做到鏈間通訊。

請注意，XCMP目前正在開發(fā)中，細節(jié)可能會發(fā)生變化，具體情況以最終實際推出的版本為準。

隨著區(qū)塊鏈行業(yè)的發(fā)展，未來一定會出現(xiàn)多種區(qū)塊鏈并存，并且不同的區(qū)塊鏈有不同的功能和特點以滿足不同的需求。而一條滿足所有需求的區(qū)塊鏈，達到“一勞永逸”的想法是不切實際的。因此鏈與鏈之間的互操性變得尤為重要。這樣的未來正在臨近，波卡作為不同于一般只做單向跨鏈的項目，其目標是成為能鏈接所有區(qū)塊鏈的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)，將會是區(qū)塊鏈未來發(fā)展中舉足輕重的角色。