一文了解波卡生態特有的Substrate框架在聯盟鏈方面的妙用背景
2021年3月，《十四五規劃綱要》由第十三屆全國人民代表大會第四次會議審查批准通過，並正式向社會公佈。其中在“加快數字發展，建設數字中國”的篇章中，區塊鏈與人工智能、大數據、雲計算等一起被列為“十四五”七大數字經濟重點產業之一。
這是區塊鏈繼2016年被列入“十三五”發展規劃後再次被提及，可見區塊鏈當前階段的重要性，而國內又以聯盟鏈的發展備受矚目，行業內的企業也一直融資不斷，如4月上旬杭州趣鏈科技宣布完成數億元C輪融資，正式邁入獨角獸企業行列；同時另一家知名聯盟鏈企業雲像也在半個月前完成了過億元的B輪融資。
（聯盟鏈：只針對某個特定群體的成員和有限的第三方，其內部指定多個預選節點為記賬人，出貨塊由所有的預選節點共同決定，與公鏈相比最大區別是少了Token和人人可參與的機制。）
聯盟鏈的發展作為區塊鏈重要的一個組成部分，在全球範圍內也受到了眾多關注，像IBM這樣的傳統科技巨頭早就成立了區塊鏈服務部門，並收穫頗豐，而航運巨頭的馬士基也與IBM合作推出了基於聯盟鏈的開放中立供應鏈平台Tradelens，截至目前，已有300多個組織機構加入，包括航運企業十餘家，涵蓋600多個港口和碼頭的數據，其帶來的降本增效，可以直接降低運輸時間，降低溝通成本和倉儲成本，為眾多參與的組織機構帶來了巨大的回報。
因此，我們可以看到，聯盟鏈儘管與公鏈大有不同，但絲毫沒有影響其發展，尤其隨著企業級應用的出現，聯盟鏈成為了企業進入區塊鏈行業的最好選擇方式。
那麼同樣作為“公鏈”領域（當然，嚴格來說波卡算是比公鏈更底層的元協議）同樣備受關注的波卡，它究竟能不能與聯盟鏈產生火花，甚至帶來“1+ 1”大於2的效果，我們嘗試從聯盟鏈當前的發展進行闡述，並結合波卡生態特有的Substrate框架，闡述其在聯盟鏈方面的妙用，以饗讀者。
目前聯盟鏈的常用架構
在介紹波卡與聯盟鏈發展之前我們首先來看看，目前國內外知名的聯盟鏈架構或組織，以及其背靠的生態，從而讓我們對聯盟鏈當前的發展有一定的了解，也便於後文闡述波卡與聯盟鏈之間可能發生的化學反應。
常用的聯盟鏈架構
早在2015年的時候，銀行、保險、證券、商業協會、集團企業及上下游企業就開始意識到區塊鏈這樣的新興技術，其去中心化不可篡改的特性在解決多流程管理以及多方協作的信任方面的問題很有幫助，但是公有鏈完全公開透明且人人都能參與的屬性，並不符合企業自身的需求。
於是基於區塊鏈的思維和企業自身的需要，以分佈式賬本和分佈式共識為核心，主要面向機構和組織，需要許可才能加入網絡的區塊鏈——聯盟鏈，登上了歷史的舞台。
目前常用聯盟鏈以超級賬本(Hyperledger)、企業以太坊聯盟（EEA）、R3區塊鏈聯盟、金聯盟、區塊鏈服務網絡BSN等技術為主，我們在下文進行了簡單的介紹。
1.1、超級賬本(Hyperledger)
超級賬本(Hyperledger)是區塊鏈行業中最大的項目之一，它由一組開源工具和多個子項目組成。該項目於2015年由Linux基金會發起，其成員包括Accenture、ABN AMRO等100名會員和IBM、Digital Asset Holdings等100名貢獻者。
超級賬本(Hyperledger)旨在定義和開發行業標準的區塊鏈技術，使得開發人員可以使用該技術為多個行業構建標準化的應用程序。超級賬本(Hyperledger)希望幫助公司建立私人或聯盟許可的區塊鍊網絡，在該網絡中，多個組織可以共享控制和操作網絡內節點的權限。
目前超級賬本(Hyperledger)已經在金融、保險和醫療保健領域有了非凡的成就，其在供應鏈上的嘗試也為區塊鏈應用落地提供了很好的範本。世界知名技術方案解決商IBM採用的區塊鏈技術便是Hyperledger的其中一個子項目Hyperledger Fabric。
1.2、企業以太坊聯盟（EEA）
2017年成立的企業以太坊聯盟（EEA）由摩根大通、微軟、英特爾等眾多大型企業領頭創立。從最初的30家企業會員發展到全球近300家財富500強企業、創新企業、研究機構和技術服務企業，號稱全球最大的聯盟鏈。
其初衷在於基於以太坊創建一系列關於最佳實踐、安全性、隱私權、擴容性和互操作性的標準，使企業更加容易使用以太坊區塊鏈技術，致力於用以太坊開發企業級的區塊鏈，幫助企業走向去中心化賬本系統時代，是一個大型的非盈利性組織。
企業以太坊聯盟（EEA）為銀行、手機、製藥、汽車、管理諮詢、互聯網硬件等多個行業提供了服務和創新的創業社區。
1.3、R3區塊鏈聯盟
R3區塊鏈聯盟被稱為“全球頂級區塊鏈聯盟”。由總部位於紐約的區塊鏈創業公司R3CEV於2015年成立。是較早將區塊鏈技術應用在金融領域，並且向全球銀行推出分佈式賬本技術的聯盟鏈。
R3區塊鏈聯盟旨在接入全球範圍內互不信任的節點，紀錄每個節點上人或機構的交易信息，從而稱為一個全球性的金融數據庫。它可以促進全球金融產業的代碼分享，並且降低每個人享受金融服務的成本。
當前R3區塊鏈聯盟已經有80多個國際銀行會員，其中包括中國平安、招商銀行等國內大型機構。並且在銀行業和保險業都有著嘗試與應用。
1.4、金聯盟
FISCO BCOS金聯盟是國內重要的區塊鏈聯盟鏈代表平台，由微眾銀行牽頭，20多家金融機構和科技企業於2016年共同發起成立，致力於聯盟鏈技術的研究。
金聯盟致力於區塊鏈技術應用落地，打造了跨鏈協作、中間件、隱私保護、數據治理、區塊鏈治理等多重工具與解決方案。
作為開源平台，FISCO BCOS金聯盟當前匯聚了40000多個個人開發者、2000多家企業和機構參與共建，並具有泛行業屬性，成為了國內頭部的區塊鏈社團組織也保證了其活躍度。
1.5、區塊鏈服務網絡BSN
區塊鏈服務網絡BSN是全球首個由中國自主創新並控制入網權的基礎設施網絡，可在全球進行快速部署。由國家信息中心、中國移動通信集團公司、中國銀聯股份有限公司、北京紅棗科技有限公司共同發起。
區塊鏈服務網絡BSN旨在改變目前區塊鏈應用開發和部署的高成本問題，以互聯網理念為開發者提供公共區塊鏈資源環境。開發者可以在完全沒有區塊鏈開發經驗的境況下，使用自己熟悉的編程語言進行區塊鏈應用發布，極大降低了區塊鏈應用的開發、部署、運維、互通和監管成本。
區塊鏈服務網絡BSN由遍布全球的公共城市節點組成，現已建立了128個公共城市節點，其中包括8個國際節點。
基於Substrate的聯盟鏈
通過上述的介紹，我們可以對目前國內外的聯盟鏈有一個基礎的了解。那麼我們是否能夠基於Substrate框架打造符合日常應用所需的聯盟鏈？
Polkadot項目的核心工程Parity基金會的技術副總裁Fabi曾經在中國武漢的一次會議上指出，波卡不僅僅是一個公共網絡生態，同時它也是一個技術棧，加入節點授權，就可以基於Substrate框架打造一條聯盟鏈。
可以了解到的是，波卡提供了一個很好的概念模型，具有高度的互操作性和安全性。
2020年10月29日，波卡宣布正式加入BSN開放聯盟鏈，在進行技術適配後，作為BSN開放聯盟鏈底層框架之一，向中國企業和開發者提供合規、低成本、易開發的區塊鏈應用運行環境。
波卡與聯盟鏈的火花
雖然全球聯盟鏈的發展如火如荼的進行著，但是聯盟鏈也存在著如昇級困難、可擴展性低、生態單調等諸多問題。
而眾所周知，區塊鏈技術經過了多年的發展與迭代，現如今有眾多成熟的可以用來打造聯盟鏈的底層框架。常見的例如Hyperledger Fabric、FISCO BCOS等等。
那麼和這些底層框架比較，波卡背後的技術框架——Substrate框架究竟有什麼獨特之處？又是怎樣鼓舞著開發者爭先恐後的加入其中。
Substrate的優勢
提到這個話題，我們不得不重提Substrate框架的優勢。 2018年，Gavin博士通過一台原裝出廠的Mac電腦僅在15分鐘內便開發出新的區塊鏈。在當年，此舉給區塊鏈行業帶來了地震般的強烈顛覆。
而這一切壯舉都在於Substrate框架。
Substrate框架提出了一種全新的可能，能不能把區塊鏈的構建抽象化，也就是構建一條區塊鏈不再需要從基礎做起，而是把區塊鏈的基礎代碼模塊化，好比是組裝電腦一樣，我不用每個零部件都自己做，而是直接用現成的主板，硬盤，CPU，顯卡，聲卡，網卡，便可以快速的拼裝起一台電腦。
因此，Substrate框架具有模塊化、多樣化、可擴展性強、自由度高、互操作性、安全性強等多個特點。
具體來說，Substrate框架首先打造了諸如數據庫、公/私鑰生成、數據結構、結算、時間戳等諸多模塊，大大節約了研發團隊的開發週期和開發流程。作為一個免費且開源的框架，波卡給了全世界所有的開發者非常簡單的准入機制。
這一點對於企業來說尤為重要，尤其是面對一項新技術時，企業往往需要精打細算使用新技術所需要花費的時間、精力和成本，以及最終可能達到的回報。因此對於企業而言，用Substrate框架，做一條區塊鏈省時省力省錢，還可以定制化，十分的方便，這也可以激勵企業用區塊鏈去創新和探索。
同時由Substrate Core、Substrate SRML和Substrate Node三層結構構成的Substrate框架，使得開發者在從模塊中選擇自己需要的組件進行參數設置的同時，還可以保證開發者在方便與技術的自由之間隨時轉換，保持了較高的自由度。
而Substrate框架的無分叉的Runtime升級，也是聯盟鏈中所缺少的重要解決方案，它解決了區塊鏈傳統分叉帶來的問題，也提高了區塊鏈的安全性。 Runtime的存在使得基於Substrate框架的區塊鏈真正做到了一鍵升級，為修復重要的安全漏洞、添加新功能、恢復鏈上生態的、改變核心規則提供了基礎，十分有助於面向企業或機構的聯盟鏈快速迭代升級。
2020年，Substrate FRAME打造了節點授權pallet組件，讓開發者可以輕易的將基於Substrate框架構建的區塊鏈改造成聯盟鏈。
而ChainX背後的團隊，也通過將一條Substrate鏈去掉Staking模塊，並將balance模塊（負責管理token）換成積分模塊，然後將一條Substrate鏈的共識機制從babe+granpda換成aura+grandpa（因為聯盟鏈需要設計節點的准入機制， 它不需要babe這種隨機性，aura 這種輪詢性的出塊共識更好），如此便以另一種方式，實現了Substrate框架的聯盟鏈。
基於Substrate框架打造聯盟鏈可以在保持其可控制性強、交易速度快、數據不會默認公開的基礎上，兼得Substrate框架所具有的優勢。
波卡架構的優勢
除了Substrate框架以外，利用波卡構建聯盟鏈本身還具有著諸多的好處。波卡中繼鏈與平行鏈的組合，使得波卡生態可以更好的進行跨鏈協作，並且可擴展性更高、安全性更好。
波卡生態最與眾不同的就是，作為波卡結合不同區塊鏈的同一安全傘——中繼鍊是異構的。無論是比特幣、以太坊或是Solana等，通過構建平行鏈插槽都可以成為波卡中的一條區塊鏈，即平行鏈，為生態的繁榮奠定了基礎。
它實現了區塊鏈之間的交互，甚至價值交流。無論是公鏈還是聯盟鏈在保持自己的驗證節點的同時，還可以讓一條鏈的特性被另一條所利用，做到優勢互補。而平行鏈的設計，使得每條鏈都可以為某個特定用例進行優化設計，為專鏈專用創造了可能。
我們可以舉一個簡單的例子，波卡的中繼鏈就好像一個電源板，而不同的作為平行鏈的區塊鏈通過插頭的構建就可以接入其中，因此未來不管是公鏈，還是聯盟鏈都會隨著生態的繁榮漸漸的成為一張堅不可破的萬鏈互聯的安全網絡。
波卡公鏈與聯盟鏈的跨鏈優勢
除了以上的兩點以外，與聯盟鏈相比，波卡還具有著其他公鏈生態無法比擬的優勢，那就是波卡的跨鏈優勢。
作為具有異構平行鏈的生態系統，波卡最初就直接進行了基於Rust程序語言的跨鏈設計，這樣的設計使得波卡可以並行的處理多個鏈上的很多交易，並且提供了很穩定的跨鏈通信，這同樣可以為接入波卡的聯盟鏈帶來跨鏈性和可擴展性。
正如Gavin所說，沒有一條鏈，能實現所有的功能，未來一定是會有專精某些功能的鏈，那麼，當一條聯盟鏈接入到波卡時，它便可以從波卡的公鏈上，獲得借貸、保險、錢包、DAO、預言機等等全方位的支持。
這為實現提供金融服務的鏈與現實世界數據鏈（預言機鏈）通信創造了可能，同時波卡公鏈使得社區治理更加的透明，由此可以看出，基於一個生態系統所獲得的資源遠遠的超過了聯盟鏈單打獨鬥。
波卡賦能聯盟鏈當前的困局與破局
雖然我們談到了很多關於波卡與聯盟鏈結合起來的優勢，但回到現實來看，波卡在聯盟鏈方面依然需要更多的支持，儘管面臨一些窘迫，但前途依舊光明。
困局
儘管我們能看到波卡以及Substrate在聯盟鏈領域的諸多優勢，但是實操過程中仍然有非常多的困難，阻撓著波卡的進一步發展。
如果是涉足聯盟鏈技術領域，那麼競爭的對象就會變成了傳統的科技巨頭，而客戶也就變成了傳統企業。對於傳統企業來說，相對於像波卡或者Substrate這樣前沿的區塊鏈技術，像IBM或者阿里這樣的傳統科技巨頭，他們已經有多年的區塊鏈實踐，並且早在互聯網領域就已經有足夠的公信力了，所以，傳統企業會認為傳統科技巨頭的技術是更有保障，且更有可信度的。
波卡目前本身在傳統圈子的影響力有限，而且聯盟鏈領域的案例也比較少，所以，對於企業來說，之前的優勢並不能作為說服他們使用這項技術，他們更看重的是穩缺乏足夠的底蘊與傳統科技公司競爭。
災難
當然，所謂困局其實就是等著被破解的，面對當前的困局，波卡依然有許多思路將其破解，下面我們嘗試梳理這些邏輯。
現在，不同的聯盟鏈都自成一派，以國內為例，由於一些地域發展因素，長三角會更親和螞蟻區塊鏈、趣鍊等杭州及附近等地的區塊鏈技術公司，而珠三角則會更親和金鍊盟、微眾銀行、騰訊區塊鍊等深圳及附近等地的區塊鏈技術公司，因為要拿下訂單往往比拼的還有技術企業在當地的影響力。
但是不同企業用的往往都是自己研發的區塊鏈，兩條鏈的數據信息並不能交互，所以，聯盟鏈也形成了許多數據孤島，這與公有鏈一樣，也會有跨鏈的需求。
而波卡本身的目標就是要鏈接所有的區塊鏈，不管是公有鏈還是聯盟鏈，亦或是私有鏈。每一條鏈都像是早期的局域網，即使生態做的很大也依然受到局限，而波卡就是要將他們都連接到一起，形成一個更大的網絡，就像當今的互聯網一樣。
值得一提的是，跨鏈本身並不是那麼的難，我們曾經在《探秘波卡丨Cosmos 和Polkadot 的跨鍊是一回事嗎？看懂跨鏈這一篇就夠了》這篇文章中就詳細的介紹過各種跨鏈的技術。
聯盟鏈領域依然會出現讓兩條鏈互相連接的技術，亦如一些公鍊是把以太坊和BSC等鏈接起來了一樣，但是這樣的單點連接難以形成合力，而波卡所做的是更廣泛的跨鏈，是形成一個由眾多區塊鏈構成的龐大的區塊鍊網絡，它會形成一個網絡效應，未來新的鏈總會想著接入波卡生態，因為當眾多公鏈接入波卡後，幾乎所有的加密資產、用戶、開發者都在波卡生態中了，這是只將幾條鏈互聯的其他項目不能比的特點。
所以，波卡依然佔據著一個天然的最大的生態位，而且基本沒有與其競爭的項目。那麼，在聯盟鏈領域，波卡便可以以跨鏈的邏輯，佔據聯盟鏈跨鏈的重要生態位，將一些知名的聯盟鏈技術比如Hyperledger，或者FISCO BCOS，提供跨鏈的解決方案，讓眾多成熟的聯盟鏈項目互聯互通；並且以波卡自身的網絡效應，或者說以能讓聯盟鏈與公有鏈交互這個稀缺特點，吸引更多的聯盟鏈項目接入波卡生態。
如此來看，波卡對於聯盟鏈來說也是剛需，而隨著當前區塊鏈最落地的兩大應用DeFi和NFT逐漸被傳統所接受，讓傳統資產上鍊的DeFi以及聯盟鏈+NFT這樣的案例逐漸出現，也預示著或許在不久之後，聯盟鏈與公有鏈不會再像以前那樣，如楚河漢界一般界限分明，而是如太極一般，你中有我，我中有你，各司其職又能互聯互通。到那個時候，波卡作為連通楚河漢界的基礎設施，畢竟迎來新一輪的浪潮。
總結展望
未來區塊鏈如何發展，我們不敢直接蓋棺定論，但是按照事物發展的規律來推斷，我們還是能得出一些觀點的。
未來很可能會是中心化企業和機構利用聯盟鏈構建新的商業合作模式，各行各業都將有一個或者多個巨大的聯盟鏈平台，賦能該行業的發展。另外一個層面，公有鏈的發展也勢不可擋，新興的去中心化應用以及人人都能參與的去中心化協作項目都有無可限量的潛力。
現在的聯盟鍊和公有鏈還是屬於各自為戰的割裂狀態，但是當下公有鏈領域最落地的兩個方面——DeFi與NFT也已經悄然進化，不再是純粹的去中心化資產的樂園，而是逐漸對接實物資產，或者賦能實體行業，成為一個橫框中心化資產與去中心化資產的產物。
這樣的趨勢下，聯盟鏈與公有鏈打通是遲早的事，而作為旨在成為連接所有區塊鏈的底層基礎設施的波卡，無疑是最有可能實現這個願景的技術。
也許未來的某一天，我們不會再糾結於某個數字資產是否是基於聯盟鏈的還是基於公有鏈的，那時，區塊鏈一定已經是如互聯網技術一般成為最普及的技術之一。
放眼當下，國內聯盟鏈的浪潮似乎已經到來，資本層面上，趣鏈、溪塔科技、荷月科技等眾多優質的聯盟鏈技術企業趣紛紛獲得巨額融資。而政策層面，就在前幾天6月7日，工信部、中央網信辦發布了加快推動區塊鏈技術應用和產業發展的指導意見。
意見提出，到2025年，區塊鏈產業綜合實力達到世界先進水平，產業初具規模。培育3-5家具有國際競爭力的骨幹企業和一批創新引領型企業，打造3-5個區塊鏈產業發展集聚區。
有了政策上明確的風向標，聯盟鏈的發展必將勢如破竹，掀起一波新的技術改革浪潮，屆時，波卡是否能參與其中，並佔據一席之地，甚至成為打通聯盟鍊和公有鏈的橋樑，讓我們拭目以待吧。
特別鳴謝：感謝ChainX團隊與Patract團隊對本文的支持。
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