Moonbeam：开发者的多链教科书
2023-08-1522:00
了解波卡的技术架构，只需掌握 3 个关键词：
Relay Chain（中继链）：Polkadot 将自身视作多核计算机，承载区块链底层安全架构的辐射中心。
Parachain（平行链）：在“Layer 0”架构之上，不同功能的专业化独立区块链能自由运行，成为平行链（Layer 1）。这些平行链拥有 Layer 0 提供的网络安全，同时兼容普通区块链的开发平台功能。
XCM：为了实现链与链之间的交流，Polkadot 提出了跨共识信息格式 XCM，提升不同链之间的流动性、业务场景拓展和用户体验。
简单来说，Moonbeam 是基于 Polkadot Substrate 框架开发的兼容以太坊智能合约平行链。Moonbeam 面对多样化的公链架构，从链结构安全性的角度选择在波卡生态中构建以太坊开发环境，以降低主流开发者进入波卡生态的技术门槛。
通过 Substrate 框架，Moonbeam 将以太坊虚拟机（EVM）纳入其中。此外，还增加了各类 Web3 RPC 支持工具，打造出无缝的 ETH JSON RPC 集成体验，包括 Solisidty 开发者常用的 HardHat、Foundry、MetaMask 或 Ether.js。为了优化开发体验，Moonbeam 还增加了一些成熟的开发者工具库，如 Gnosis Safe、Etherscan、Chainlink 等，类似于以太坊主网上的波卡分网，可以找到以太坊上具备的功能。此外，Moonbeam 还设计了统一账户，使用 H160 格式的链上账户可以同时实现波卡特色的治理 / 质押功能和 EVM 开发环境内的链上交互。让开发者在使用具备 EVM 兼容性的同时能感受到与波卡交互的优势，Moonbeam 专门上线了各类预编译库，可以自由调用以太坊 API 的同时获取 Substrate 层的功能。例如，直接通过智能合约与波卡生态的 XCM 进行交互，或者打包多笔交易，省去终端使用者需要多次授权和支付 Gas 费的麻烦。我们都清楚，家庭和谐相处的前提是对某些原则有着一致的共识，而在区块链类似的场景中也同样存在，只是更加复杂。链上的共识由一群互不认识的验证者履行，无论是 PoS 还是 PoW，他们共同维护公链的区块生产和稳定性。需要注意的是，不同的公链的共识层是独立的。如果希望链之间进行交流，需要借助更多的辅助外力，比如我们熟悉的原生跨链概念——General Messaging Passing Protocols（GMP）。GMP 可以将 A 链上的信息安全准确地传递至 B 链。一旦信息传递到 B 链，位于 B 链的共识层将确认收到的跨链信息，并在链上做出相应的批准和确认。当然，跨链信息格式不仅限于双链互跨，未来有望实现短时间内的多链互跨，从而提升链上的交互效率和用户体验。在波卡生态系统中，跨链将变得更加容易，毕竟平行链之间已经建立了相互信任的前提，这些平行链在同一个共识体系下进行验证（共享安全的来源）。波卡中的特色传输方式是 XCM！XCM 可以简单理解为一种信件的格式，包括问候、正文和结尾署名，这是大家都能理解的信件格式。XCM 的标准和格式能够灵活地应用于不同的跨链场景，例如：
举一个例子，这样大家会更清楚 XCM 是如何工作的。假设 Alice 希望将 10 个 token 从 A 链传输到 B 链。第一步：10 个 token 从 A 链传输至 A 链的主权账户，并通过 XCM 格式发送一条通知信息，准备将这 10 个 token 转入 B 链。第二步：B 链接收到这条 XCM 格式的信息，并接受了 10 个 token 跨链传输的指令。第三步：一旦 A 链得知 B 链确认了 10 个 token 跨链传输的指令，A 链将这 10 个 token 转换为带有 XC- 格式的 token，并将这些转换格式后的 token 放入一个“Holding Register”中。这个“Holding Register”类似于一个购物车，用于联系两条链之间的 token 运输。第四步：在传输这 10 个 XC-token 的过程中，每一步都需要支付一定的 gas 费用。这些费用会直接从这 10 个 XC-token 中扣除，所以实际得到的 token 数量会小于 10 个。第五步：一旦“Holding Register”将这 10 个 XCtoken 传输到 B 链，它会找到 B 链上接收这 10 个 XCtoken 的账户地址，并向该地址请求接收 token。XC-token 还可以用于远程质押 token、远程跨链参与治理等等。你可能会问，XC-token 是什么？这是 Moonbeam 跨链生态的一种特有的 token 格式，被称为XC-20。XC-20 格式类似于我们熟悉的 ERC-20 格式，可以与以太坊 API 进行交互，同时还可以与 Substrate API 进行交互。简单来说，XC-20 格式的 token 可以直接在波卡的 EVM 兼容链上使用，而不需要进行 token 格式的重组。多链互跨使项目方和公链生态紧密依存。公链提供开发组件，方便项目方将产品扩展到多条链上。这种跨链方式不仅成本低，产出高，对开发者而言一举多得。
跨链意味着能快速获取多链上的用户和流动性。投放原生 token 到其他公链，吸引更多用户参与生态系统，增加 token 的使用率和价值。跨链还让项目方占据不同公链的生态优势，建立品牌形象和用户群体，扩大市场份额。对公链而言，跨链扩展了公链的跨界应用场景。提供开发组件，吸引项目方将产品扩展到自己的链上，增加用户和流动性。公链与项目方合作相互依存，公链提供技术支持和生态资源，项目方优化产品性能和使用体验。通过技术集成，公链增加生态规模和影响力，提升市场竞争力。多链互跨为项目方和公链生态带来机遇和挑战。项目方通过跨链扩展市场份额和用户群体，公链通过合作增加生态规模和影响力。随着跨链技术的发展，多链互跨将成为未来区块链发展的重要趋势。
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