ETH:分片到极致分片？ETH2.0信标链和波卡中继链有何区别？

编者按：本文来自WebX实验室Daily，Odaily星球日报经授权转载。2020年的区块链行业风起云涌，DeFi的泡沫之夏，分布式存储项目的全面铺开，几大公链巨头集中爆发，热潮退烧之后，下半年也始终围绕以太坊的公链扩容和波卡的多链生态进行探讨。就在本月初，以太坊项目宣布信标链主网计划于12月1日上线，但前提是存储合约最低存入524,288ETH，验证者不少于16384个。按照官方公布的路线图，ETH2.0主网上线将分为0、1、2三个阶段，0阶段的任务就是上线信标链。作为ETH2.0启动的排头兵，信标链的重要性不言而喻。而此前我们在对比ETH2.0和波卡时，说的最多的一句话就是：“波卡就是极致的分片”，言外之意波卡和ETH2.0在结构上极为相似。那么作为两者核心枢纽的“信标链”和“中继链”上有何异同呢？ETH2.0信标链：中央性的服务性管理者

Near Protocol联合创始人：Near计划在11月份主网进行再分片，为其添加Forex的功能:10月27日消息，Near Protocol联合创始人Illia Polosukhin演讲表示，Near计划在11月份主网进行再分片，为其添加Forex的功能，让网络性能提升4倍。在2022年1月份的时候，也会进一步对于状态进行分片。人们可以开始处理交易，处理交易的方式不一样，分片的最终阶段是会通过动态再分片拥有最终形态的扩容支持，时间大概在2022年年底。此外，为了进一步增加Near的易用性，Near将上线Opera浏览器，所有的Opera浏览器用户都可以拥有Near钱包和Near应用程序进行无缝交互，请大家持续关注我们的Near Opera浏览器。[2021/10/27 6:14:59]

信标链英文字面意思是灯塔，信号浮标，意味着分片链在工作时将以信标链的信号为指示。举个例子，我们可以把链上工作比作一场战斗的协作，分片链的战斗策略、排兵布阵等都将以信标链给出的指示为主，信标链作为统领全局的“将军”存在。

弦冰科技何剑虹：使用MPC多签钱包时私钥分片只存在于用户本地，不存储在任何平台以及其它地方:12 月 30 日，在慢雾科技主办的“Hacking Time 区块链安全攻防峰会”上，弦冰科技首席科学家何剑虹分享了弦冰团队在可信计算和安全多方计算领域的研究报告，并展示了弦冰科研实验室的落地成果，一款基于安全多方签名算法所实现的MPC多签钱包。

何剑虹指出，使用MPC多签钱包的各个用户，基于MPC协议，分布式的生成自己的私钥分片，并保存在本地。当需要签名的时候，满足门限的多个用户，基于MPC协议，协同计算完成交易签名。完整的私钥分片在任何时间，任何地点从来都没有出现过。私钥分片只存在于用户本地，不存储在任何平台以及其它地方。[2020/12/30 16:05:25]

动态 | Ripple引入历史分片技术:据blokt报道，10月31日，Ripple 在ripple 0.90.0上引入了历史分片（History Sharding）技术。该功能允许单个Ripple服务器存储历史数据，而无需存储整个历史记录。[2018/11/2]

信标链作为ETH2.0的核心，将建立和维护全新的权益证明共识机制。信标链开始工作的基础要组建团队，即现在合约存款质押，在这一步达成之后，信标链就立马启动工作。首先是管理工作，大致管理那些通过质押成为共识机制的验证者们，具体管理包括验证者名单、验证者资金管理、验证者奖罚分配管理。其次，将为碎片区块提供证明和随机性，证明指信标链将存储一系列经过计算的字符串也称为认证，随机性来源于一个随机数生成器，帮助选择区块生产者和质押的监管者，通过提供随机性来分配分片验证者的任务，将防止作恶事件发生。再次，信标链负责区块提议，在前后区块产生的间隙中，信标链所选择的提出者，会收集来自先前区块的信标链验证者集的所有协议投票，并将它们纳入将要发布的区块。总体来说，信标链多以管理工作为主，在其之上没有交易也没有智能合约，其作为同构状态下的“管理中台”，必须具备ETH2.0的骨干与以太坊1.0完全兼容的能力，这也是确保1.0和2.0有序连接中至关重要的一步。波卡中继链：负责记录、传递、安全的枢纽性大厅

动态 | Prysmatic Labs发布以太坊2.0 Casper更新 涉及解决跨分片通信低效问题:据Ambcrypto消息，一个致力于扩展以太坊的区块链工程师团队Prysmatic Labs最近发布了针对以太坊2.0 Casper的开发更新，此次更新涉及到解决跨分片通信的低效问题。该团队称已经解决了在跨分片通信中出现的“酒店和火车问题”。此前Prysmatic Labs的开发人员Raul Jordan在最近的一次采访中解释道：“酒店和火车问题就是如果你同时订了酒店和火车票，就会期望要不两者都能完成要不就都没订上。你不想只是订了酒店但是没订上火车票，也不想只是订了火车票但又没订上酒店。”[2018/9/6]

波卡设计的核心是跨链，所以在网络架构设计上自始至终都是异构多链的，这有别于传统公链的同构环境，同构状态的公链运行环境执行统一标准，即使分片子链出现，在处理方式上依然遵循通用格式化，带来的不同则是分片同步计算的网络性能提升。而波卡的异构环境，给予平行链充分的自由度，项目可根据需要自行设定共识机制，自定义开发基础框架，这一定程度上要求波卡中继链要具备复杂环境的统筹能力。

这也就意味着在整体架构上，中继链应对的环境比信标链要复杂的多，而放之波卡项目本身，其将作为平行链的安全中枢，保证平行链的安全，区块的最终性和治理。如何来理解？中继链就像是一个共识容器，将定时将平行链产生的区块收集起来，并最终打包区块。举个例子，中继链就好比是一个政务大厅的系统，连接着各个部门，各个部门负责把业务记录和办理，最终审核及确认业务以及传递信息到其他部门都是交给政务大厅来处理的。这种任务交办的最终确认主要依赖于波卡系统强大的共识机制，其在保证平行链项目方安全性同时，让项目方可以专注于技术研发及本身业务，而不担心本链可能存在的共识问题。此外，中继链不止于平行链的管理，还有平行线程的管理，不同点在于平行链永久占用中继链资源，而平行链只在需要时占用。而且，其会发生和网络治理、平行链拍卖等少量的交易类型，这也就表示，与内与外它都承担着更为重大的责任。虽然中继链想要弱化平行链一致性和有效性的绑定关系，但由于承担较大的安全管家角色，未来中继链技术升级方案上，安全问题将是它的头等大事，这也将是整个行业所要面临的问题。因此我们看到波卡和ETH2.0在大致的结构上极其相似，但是由于各自的出发点不同，波卡的异构多链和ETH2.0的分片结构在细节和实际上还是存在极大的差别。理论上ETH2.0是为了向Dapp提供足够强的扩展性和性能，因此信标链的任务最主要是保证效率的前提下确保系统的安全。而波卡中继链的任务更加复杂。总之，以目前项目的发声来看，技术逻辑和升级路线都是根据项目的自身需要和未来愿景展开的。波卡打造的是万链互通、价值互联的生态，而ETH2.0则在打造强大统一的底层区块链系统，通过提升性能实现不同行业Dapp的彼此赋能，二者在方案上没有孰优孰劣之分，均在推动区块链行业发展做出了很好的表率。

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