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自从加文伍德(Gavin Wood)在2016年首次构想出Polkadot的分散式区块链平台以来，研究人员和开发人员一直在努力改进、更新和完善Polkadot。我们刚刚发表的《Polkadot 概述及其设计注意事项》，在原来白皮书的基础上进行扩展，对Boca协议进行了更新和全面总结。
Poka最早出现在2016年，当时Gavin Wood发表了一份白皮书，概述了其背后的技术愿景和基本原则。
他指出，虽然区块链技术很有前景，但存在一些问题，导致它在现实世界中没有重要的落地。Polkadot旨在解决这些问题，并创建一个可扩展的区块链架构(可以随需求增长)。在一个强大的共享安全系统中，不同功能的不同区块链可以共存并相互通信，为下一代互联网奠定基础。
在白皮书的基础上，新的《Polkadot 概述及其设计注意事项》白皮书扩展了Polkadot及其设计考虑因素，并全面更新了Polkadot的设计组件和子程序。这里简单分享一些吧。
用一句话概括
Polkadot是一个可扩展的异构多链区块链。这意味着它是由一个协作的去中心化的区块链网络组成的，这个网络被称为中继链，它与并行链相互作用，也就是并行链。这些并联链可以看作是中继链的客户端，中继链的目的是保护和协调并联链。
管理
Polkadot拥有复杂的治理体系，所有dot(原生token DOT( Polkadot)持有者都有发言权。法案可由点票持有者或议会提出。这两项协议都需要通过关于抵押加权的全民公决来达成一致。
所有DOT持有者都可以注册成为理事会成员。理事会由23名成员组成，任期一个月。其作用只是代表DOT利益相关方提交重要提案，在特殊情况下取消无争议的危险或恶意提案。
与公共提案相比，理事会提案的优势在于它在公民投票中需要较少的赞成票。安理会的提议需要安理会绝大多数成员的支持，但没有否决权。危险或恶意的提议只有在一致投票后才能被取消。
技术委员会(由在Polkadot中实现或指定项目的团队组成)的存在的唯一目的是检测问题，如代码中的错误，并快速跟踪链的紧急升级或更改。理事会可通过多数表决增加或取消成员。
国库资金的使用最终由所有DOT持有者通过全民公决来控制。财政部筹集资金的方式是转移一部分验证者奖励(来自额外的通货膨胀)、一小部分交易成本和斜线罚款(由恶意或不称职的验证者支付的罚款)。这些资金用于系统的平稳运行和更广泛的生态系统(营销、社区活动和合作)。
非营利组织机制
提名公平证明(NPoS)是对公平证明(PoS)的改编。在这种情况下，所有令牌持有者都可以支持大量但数量有限的验证器(在genesis中预计有数百个)。选定的验证者负责运行中继链。
这就允许大量的stake来支持verifiers，远远高于任何单个用户。因为被提名者与他们支持的验证者分享可能的斜线惩罚和经济奖励，所以被提名者有动机选择具有良好性能和安全实践记录的验证者。
有了比例代表制，所有被提名人中的少数人可以根据他们的股权比例选择一些验证人，不存在少数人被低估的情况。
因此，NPoS不仅比工作证明(PoW)效率高得多，而且比没有承诺、只有少数拥有大量代币的人才能成为验证者的PoS方案更安全、更分散。
关于Polkadot的NPO的更详细的描述，也可参考https://arxiv.org/abs/2004.12990和Medium的学术论文《提名权益证明中的验证人选举》和文章《NPoS 机制如何在 Polkadot 中运行》。
批量生产和共识
NPoS选择的验证者通过混合共识负责接收、验证和重新发布中继链中的块，将终结性工具(爷爷)与块产生机制(BABE)分离。
这种组合允许Babe的概率终结，因为它的链选择规则。在一定时间后，该块将以接近1的概率完成，以及2)爷爷的可证明和确定的终结性，其中最后的块将始终保持终结性。
这些组合机制可以避免无意中遵循错误的分支(概率终结的风险)，并允许快速终结块，因为较慢的终结机制可以单独终结块，而不会导致较慢的事务处理或挂起。
可用性和可用性
简而言之，并行链收集器生成一个有效性证明(PoV)块，并将其发送给并行链验证器，后者将其块头签名为有效。具有足够签名的块报头被添加到中继链块中。
创建并行链块后，需要一段时间来使用并行链blob(PoV块和一组传出消息)以确保非敌对验证者(即好的验证者)可以检查其有效性。为了确保核查人员的可用性，将使用擦除编码系统。此PoV块将分发给所有验证者。
Polkadot有三级有效性检查。
首先，当并行链验证者验证PoV块时，他们签署并行链blob的擦除代码并将其分发给每个验证者。
第二，作为渔夫(大概主要是作为收集者)的节点会报告无效。
第三，一些随机分配的验证者检查有效性。如果出现大问题，并且没有向他们提供块，他们可以通过使用第一级中分布的足够数量的擦除代码片段(即第一点中提到的分布)来重建PoV块。
如果验证者看到其他验证者给出的无效报告，他可以通过分布式擦除代码片段来重建blob。如果有一定数量的失败报告，并且报告验证器在中继链块中没有具有平行链块头的擦除代码段，则中继链块将不会被最终确定。
如果在中继链上发现任何无效的并行链块，其验证者将受到斜杠的惩罚。将无效块放入Polkadot的预期成本高于支持单个并行链的桩的数量，这是一种威慑。
如果trunk链块引用的所有并行链块都有足够的有效性报告，并且没有挑战，那么trunk链块可以由爷爷最终确定。
跨链消息传递
跨链消息传递(XCMP)允许消息在不同的并行链之间以安全、不可信的方式快速有序地传递。XCMP的主要目标之一是为并行链之间传递的消息提供一致的历史记录。
这包括两个部分：
的一致历史：并行链块的输出队列上的元数据包含在中继链中，消息稍后由另一个接收并行链验证。
可靠交付：对应于此元数据的消息体需要从发送方分发到接收方。
使用基于Merkle树的简单排队机制来解析消息的顺序以保证准确性。
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