Gavin Wood:Substrate核心架构日趋成熟,以太坊链接到Polkadot指日可待

自三年前Polkadot白皮书发布以来,我们就知道,与以太坊生态系统搭建桥梁以帮助扩展双方的功能将是Polkadot网络的关键点之一。这一点至今也没有改变。当然,“以太坊”一词在不同语境下也有着不同的意思,其意义在很大程度上取决于意图和严格性。无论这个词怎么用,以太坊至少不会指代当前的“ETH主网”,这一点很少有人会争辩。但有人会断言,“以太坊”意味着要排除任何其他网络,甚至包括那些“官方”批准的网络。
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Gavin Wood:Substrate核心架构日趋成熟,以太坊链接到Polkadot指日可待

自三年前Polkadot白皮书发布以来,我们就知道,与以太坊生态系统搭建桥梁以帮助扩展双方的功能将是Polkadot网络的关键点之一。这一点至今也没有改变。当然,“以太坊”一词在不同语境下也有着不同的意思,其意义在很大程度上取决于意图和严格性。无论这个词怎么用,以太坊至少不会指代当前的“ETH主网”,这一点很少有人会争辩。但有人会断言,“以太坊”意味着要排除任何其他网络,甚至包括那些“官方”批准的网络。

在其他情况下,它包括官方批准的(据以太坊商标的拥有者)后续项目/网络/分支,如Shasper。其中一些还包括“非规范”分支,如以太坊旗下的原始“经典”链,但也有人对这种说法表示不认同。

“以太坊企业联盟”行业组或以太坊开发组等组织的人普遍认为“以太坊”是一个更广泛的概念。它还包括基于以太坊的原始执行引擎(EVM)及其相关开发人员工具或与之兼容的任何技术,如Ethermint,Hyperledger Burrow和各种Parity-PoA网络等。

不过不论以太坊的定义究竟是何,Parity都一如既往地致力于支持“以太坊”,并将其桥接到Substrate和Polkadot。虽然我们正在将Substrate及其相关的智能合约基础设施打造成全球用于创建新区块链和dApp的最强大、最方便的框架,但我们知道有很多人喜欢以太坊生态系统,无论是其主网还是更广泛的开发社区。因此我们将尽最大努力支持这些团队的构建,并积极联系。

我们承诺涉及三个不同项目,下文将进行详细说明;Polkadot/以太坊公共网络桥梁;Substrate/Parity-以太坊-PoA桥以及Substrate中的以太坊兼容的EVM智能合约执行模块。

Polkadot/以太坊公共桥梁

这个基本上是2016年Polkadot原始白皮书中假定软件的某一部分。该想法旨在为以太坊主网链引入智能合约,使其与Polkadot的Grandpa终结性小工具保持同步,成为Polkadot的一种“超轻型”客户端。这可以提高互操作的普遍水平,主要针对以太坊链的原生代币和预先存在的合约,这些合约提供了一些关键功能,而这些功能在Polkadot中不可用。

从技术上讲,这种智能合约能够分析新的区块(特别是包含向以太坊发送消息的区块)并将其转移到以太坊链中。Polkadot平行链将包括以太坊的“轻客户端”,能够检查其PoW共识系统并解译智能合约收据,从而将以太坊消息转发到Polkadot网络中。

但在实现方面还存在一些障碍,主要由于以太坊主网上非原生加密货币的手续费过高。早期已经有项目(如ChainX)创建了这样的基础架构。但是,要实现正常工作且没有额外的验证者/staking经济,这就需要Polkadot的额外支持,特别是要求其验证者以以太坊固有格式提供终结性证明。Web3基金会正在积极研究并指定此方面的设计,并且可以向想要实现结果的团队(包括但不限于Parity Technologies)提供拨款。

Substrate/Parity-以太坊-PoA桥梁

然而对于某些项目而言,Polkadot/以太坊的互操作性不是那么重要,因为它们无论怎样都无法部署到以太坊主网上(由于可扩展性问题)。尽管无法部署到以太坊(1.0)主网上,但这些项目仍然倾向于与以太坊生态系统保持高度兼容,因为以太坊生态系统有着活跃的社区、开发人员工具、支持和文档以及大量可用的服务提供商等。归根结底,以太坊网络十分令人垂涎,“没有人会因为你选择在以太坊上编写合约而责怪你”,我们也对以太坊感到敬意,并很自豪能够与其合作。

为此,我们将引入一个Substrate到Parity-以太坊-PoA桥梁,这与位于xDAI链核心的现有Parity桥梁非常相似。在这种情况下,它不是将任意Parity以太坊链连接到以太坊主网,而是将其连接到Substrate模块(并扩展到Polkadot)。在这种情况下,以太坊-PoA链仍需管理其自身的安全性(使其与Cosmos的Ethermint的价值主张不存在太大差异)。以太坊-PoA链将使用Aura快速共识算法(或基于PBFT的较慢“即时终结性”共识),并受益于久经考验的以太坊代码库,该代码库具有多年的优化和调优功能以及各种其他企业级功能,包括秘密存储集成和合约状态加密。

在这种情况下,我们所需的基础架构就简单得多:我们将一个特殊的预编译合约引入Parity 以太坊代码库,该合约能够高效且无状态地验证Grandpa的终结性证明(解决了非原生加密货币的手续费高昂问题)。借助桥接合约(由Parity先前的PoA桥接系统演变而来)和区块转发器(同上),唯一需要的附加组件是充当以太坊/Aura-PoA轻客户端并可理解和转发的Substrate模块。该项目的工作已经开始,我们预计在今年年底之前会出原型。

因此,该项目将允许任何基于Parity以太坊的安全私链或PoA以太坊链可访问同级Substrate链(作为最终的升级路径)或Polkadot社区(以使用Polkadot的资源并与其他项目进行互操作)。

Substrate EVM

也有许多项目喜欢Substrate以及它带来的所有功能和灵活性(例如链下工作、SRML、可扩展交易、基于Rust的智能合约、元协议治理、一键升级等等),但是他们都需要为自身现有的Solidity代码库寻求升级路径,在某些情况下这确实至关重要。我们拥有自己的基于WebAssembly的“Substrate合约”模块及其各种工具,包括Ink!基于Rust的EDSL是我们正着手进行的事情,其原因有很多:LLVM的WebAssembly后端意味着许多通用语言(C,C ++,Rust,Go等)都可轻松用于Wasm。诸如解释器和编译器、调试器、字节码分析器和代码库之类的大量工具意味着开发环境将得到大大改善!我们还获得了Rust语言的测试,文档和正确性功能。

此外,我们抛弃了已有五年历史的以太坊执行模型,这样既可以简化和加快代码库(通过去除有缺陷或过分审慎的EVM操作码),又可以提高执行环境的经济效率(比如将上传代码与实例部署分离并引入基于存款的状态租金)。

也就是说,事实表明,有时候功能、性能和清楚程度必须在兼容性面前让步。为此,我们将推出Substrate EVM。这是一个Substrate SRML模块,将以太坊兼容执行环境“本地”引入到Substrate中。本质上,这使你的Substrate链可以承载绝大多数的以太坊状态转换功能。可以将现有的Solidity/EVM代码部署到此环境中。通过专门引入的“预编译合约”API,可以实现与Substrate其余部分的互操作(即调用其他模块,在其他帐户之间进行转账和使用链间消息传递功能)。

可将其视为单个SRML模块中的整个以太坊区块链,并集成到你自定义区块链的其余部分中。从某种意义上来说,可以将其称之为区块链虚拟化层。此工作已经开始,我们预计在未来几周内完成MVP。

另外…

我们仍十分支持当前的工作,开发用于Solidity编译器的WebAssembly后端,该后端与Substrate-Contracts执行模型兼容。如果成功实施,就可将现有Solidity智能合约(已获得部署到以太坊链中的许可)直接部署到Substrate-Contracts链中。

实际上,在此模型中,同一Substrate链可以同时具有EVM-Contracts模块(用于执行原始Solidity/EVM代码)和Substrate-Contracts模块(用于执行Solidity/Wasm或Ink!Wasm代码)。两者之间可以互操作,甚至可以将消息发布到桥接来的单独Parity以太坊链上,或如果部署为平行链,则可以传播到包括以太坊主网在内的更广阔的Polkadot社区中!

我们目前主要着眼于开发和加强Polkadot 1.0的最终核心组件,因此,我们无法让开发人员始终为这些项目投入大量的时间。就是说,Polkadot的目标是将具有多种技术假设的截然不同的项目整合到一起。以太坊社区是全球最重要的开发人员社区,拥有最自由的思想以及最有意义的发展,我们不能忽视这一点。经过两年的漫长发展,目前Polkadot和Substrate的核心基础架构已经日趋成熟,我们可以真正开始考虑构建外围部分,使世界变得多样化,使所有链互连成为现实。

有关Polkadot和Substrate的更多信息,请访问Polkadot网站或Substrate网站。有关Substrate SRML EVM模块的状态可以前往其Github PR查看,或者在Github代码库中跟踪Ethereum-PoA/Substrate桥梁的构建进度。

来源|https://medium.com/polkadot-network/polkadot-substrate-and-ethereum-f0bf1ccbfd13

翻译|头等仓Saline

编译|头等仓Mark

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