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在 Polkadot 中进行创建的三种方式 —— 平行链、平行线程、智能合约

2022-07-15 13:30:00 【InfoQ】

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《波卡生态发展不设限的奥义——多维解读平行链》
中，我们解析了平行链的特性与经济生态，探讨了平行链作为枢纽中心的运作原理与获取插槽办法。

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在波卡生态中创建应用有很多种方式，开发者可以根据自己的情况选择合适的方式。今天我们将来对比平行链、平行线程和智能合约三种创建方式的优势。

平行链
平行链是接入到波卡 / Kusama 的中继链，平行运行的多条区块链，每条平行链就是一个分片。

每条平行链可以自定义其独特的 runtime 逻辑，这一点和其他 Layer 1 区块链一样，但平行链同时又能获得中继链提供的共享安全性，通过异构分片获得的可扩展性，而且平行链之间可以通过波卡的 XCMP 跨链消息传递协议或 HRMP 水平中继路由消息传递协议很方便地进行跨链通信。通过 Substrate 和 Cumulus 等平行链开发套件，让开发链的时间大大缩短。

平行链会给到开发者更多的自由，去创建自己的经济系统和其他方面。和智能合约平台相比，平行链可以更简洁、更有效地执行复杂的逻辑，在治理形式上也更灵活，并且可以无需分叉完成升级。

在经济模型上，波卡平行链采用租用的方式，想要成为波卡/Kusama 的平行链，就需要通过抵押 DOT/KSM 来赢得平行链插槽 Auction，从而在一段时间的租期内（波卡租期通常为 2 年左右）获得平行链插槽的使用权，用于部署平行链逻辑，然后就可以在租期内随意使用中继链资源，不用再每笔交易都付手续费。
平行链可以自定义其收费方式，比如每笔交易收取一笔固定费用，或按照字节数收费，平行链应用的用户不必在每次交互时使用中继链代币 DOT/KSM，而是可以使用平行链的本地代币。

平行链让开发者可以构建复杂的 runtime 逻辑，而这些复杂的逻辑如果用智能合约来执行会非常昂贵。而平行链并没有智能合约的强制 gas 计费系统，因此可能受到导致无限循环 bug 的影响（智能合约的设计可以防止这种情况），这个 bug 通过在 Substrate 中实现的 weight 系统得到缓解。

平行线程
平行线程和平行链很相似，都允许开发者对其应用的逻辑进行较底层的控制。
平行线程开发使用到的工具和平行链的几乎是一样的，也可以享有平行链的所有优势。

两者的区别主要在于经济模型 —— 平行链需要一次性锁定大量 DOT/KSM 来获取插槽，之后就可以在每个中继链区块都出块；平行线程则是按需付费，也就是只在有需要的时候才出块，因此对于一些交易量不太大的应用来说，平行线程会更便宜一些。

需要说明的是，平行线程在最初的波卡白皮书中是不存在的，因此在开发线路图中排到了较后的位置，属于上线后的进一步更新。该功能目前还在开发中，尚未上线。

智能合约
智能合约其实就是一段代码，它存在于链上地址中，可以由外部参与者调用。
想要让人能够执行代码，就需要把它部署到某条链上。

你并不能在波卡 / Kusama 中继链上直接部署智能合约，但是可以部署到支持智能合约的平行链上，例如 Acala、Moonbeam、Astar 平行链上都已经可以部署 EVM 智能合约，未来还会支持 Wasm 合约，每条链的区别可以参考往期视频：

智能合约使用的是 gas 计费模型，也就是在每次智能合约执行代码时向其收 gas 费。
这一设计可以避免 DoS 攻击，但也让智能合约的逻辑无法太复杂，否则 gas 费会非常昂贵。

和平行链相比，智能合约的开发速度更快，部署难度更低，但由于智能合约是可执行程序，仅存在于一条链上，复杂性有限，而且总是会受到其宿主链的固有特性的约束和限制，灵活性和可定制化程度都不如平行链。

总结
总结下来，这几种在波卡中构建的方式都各有取舍。下图对比了三种方式各自的优缺点。+ 代表在此项占优势，- 代表在此项处于劣势。


智能合约最终需要部署到一条链上，遵循宿主链的环境，但开发起来更快，比较适合想要快速上线的一些的应用。
平行链自定义程度更高，可以决定自身链的环境，但是插槽 Auction 成本较高，开发和维护难度也更高，适合想要更多掌控自身设计和功能的应用。
平行线程有点像 “平价版” 的平行链，享有平行链的大部分优势而且成本更低，适合交易频率不高的应用。几种方式也可以结合起来使用，比如一些应用会先部署智能合约作为最小可行性产品，在测试可行后再迁移到平行链。
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