一文回顾Polkadot跨链技术演进 了解Polkadot2.0的未来

来源：OneBlock Community

Polkadot 的起源、完善和上线过程经历了怎样的技术迭新与路线升级？深入把握 Polkadot 技术模型与生态合约才能让我们更好地深耕 Polkadot 生态。

11 月 25 日晚上，Substrate Saturday 第 19 期活动如期举行，Parity 工程师 Suvi Dong、Kaichao 与线上观众一起分享 Polkadot 跨链技术演进的路线，以及 Polkadot 未来在技术和生态上的发展路径。Kaichao 更详细揭秘了 Polkadot 的起源、完善和上线过程，介绍了 Agile Coretime、Coreplay 如何执行智能合约，以及 Corejam 在并行、去中心状态机的分阶段模型中的应用等前沿技术话题。

Substrate Saturday 是 OneBlock 旗下的一档以技术和深度内容分析的线上直播栏目，以邀请 Polkadot 及其生态项目或工程师一起探讨 Substrate 相关内容为主，让嘉宾和观众能够有一个多样化沟通分享的桥梁。

如果你错过了 Substrate Saturday 第 19 期活动，快来查收 OneBlock 为你准备的这份精华回顾吧！

视频回放：https://www.youtube.com/live/SXAbLAotTfY?si=OE9ivYGX5QYuzeCh

Polkadot 跨链技术的演进历程

Polkadot 技术路线回顾

回顾过去几年的 Polkadot 技术发展路线时，可以追溯到 2017 年 Gavin Wood 提出多链愿景的时期。Parity 作为 Polkadot 的技术团队，从多种区块链客户端开始，逐渐积累了区块链开发经验，最终贡献了 Polkadot 的底层代码。

2017 年底，为了实现多链愿景，Parity 团队提出了 Substrate 框架，这个框架后来被命名为 Polkadot SDK。这一框架提供了开发上的便利性，使得开发者不再需要像之前那样使用多种区块链客户端进行功能增强，从而提高了开发效率。

2018 年的 Web3 Summit 上展示了如何使用 Substrate 快速搭建区块链，正式标志着 Substrate 成为通用的区块链开发框架。Substrate 框架涵盖了多种共识算法，如 PoW（工作量证明）和 PoA（权威证明），以及智能合约模块。

2019 年发布了 Substrate 1.0 版本，启动了很多生态项目的正式部署，包括 Kusama 的正式网络。在重构 Substrate 的业务功能模块后，发布了名为 Substrate FRAME 的模块化架构，使得编写业务代码更加容易。

2020 年，Polkadot 正式网络部署，并引入了更加开发者友好的 FRAME v2 语法，增加了 pallet 版本管理模块、链上升级所需的数据迁移等功能。

XCM：平行链之间通信的主要方式

2021 年 6 月，平行链正式部署在 Kusama 网络上，并通过插槽拍卖引入了很多平行链项目。XCM 跨链消息机制 V3 成为平行链之间、平行链与中继链的主要通信方式。

XCM 介绍, Polkadot Wiki

同时，XCM 格式定义了一系列规则，进行了 v1 到 v3 的部署和升级。Kaichao 老师介绍道，XCM 类似于 http 在 Web2 领域的通信协议，定义了跨链消息的标准规则，以及 MulticaLocation、MultiAsset、Instruction Location 等重要概念，用于表示位置和资产，并定义了指令来操作链上数据。XCM 消息格式标准具有共识无关、确保执行、非对称、异步等特点。

此外，VMP 和 XCMP-lite（HRMP） 是 XCM 格式消息通信的实现层，用于实现平行链之间的消息传递。XCVM（xcm-executor）是用于执行 XCM 消息指令的执行器，它负责修改当前链、中继链和目标平行链的状态。你可以在这里查看 XCM 的具体详情：

https://wiki.polkadot.network/docs/learn/xcm

https://github.com/paritytech/xcm-format

RFCs（Request for Comments）则是 Polkadot 中的存储库，包括 Polkadot 相关的技术设计和实现和对 Polkadot 相关领域的修改。这些提案包括节点部分的实现、密码学算法和 XCM/XCMP 的修改。值得注意的是，在 Polkadot 生态中，on-chain 指的是由所有中继链验证人执行的过程，in-core指的是由验证人子集（Validator Group）执行的过程，而 PVF（Parachain Validation Function）是平行链的运行时逻辑代码，存储在中继链上。

Agile Coretime：更加灵活的分配 Coretime 的模型

Polkadot 技术发展的过程中，同样碰上了一些问题。Kaichao 老师指出，平行链上线需要通过拍卖插槽进行短期上线需求激增，在竞争激烈的时期，团队需要强大的筹集资金的能力，这意味着需要与投资人和持有者保持强互动。同时，Polkadot 的核心资源 core 长期分配给某一平行链并不合理，因为不同链的资源需求不同，导致资源得不到优化分配。并且，续租 core 的花费无法预估，缺少确定性。