平行链的定义和概念

平行链是一种可以连接到更大规模的区块链网络的独立区块链。不同于传统区块链，它是孤立的并且无法在本地相互通信，平行链与其他平行链并行运行，并且相互可以无缝通信，并使用波卡来实现共享共识和安全性。

平行链是一种特定的应用程序数据结构，它是全局一致的，由 Polkadot 中继链的验证节点进行验证 。它允许交易在专用的 Layer1 区块链生态系统中并行分布和处理，从而显著提高了吞吐量和可扩展性。

平行链可以作为公共或私有网络运行，可以用于企业或组织运行，可以作为平台运行，让其他人在他们的基础上构建应用程序或作为公共利益平行链。

简单来说，平行链是一种依赖于波卡中继链提供安全性并与其他中继链通信的自主运行的原生区块链。它是一种简单、易扩展的区块链，它的安全性由“主链”提供。

与子网和分片等其他扩展解决方案不同，平行链是从较大网络中分离出来的较小部分，而平行链是异构的，这意味着它们是独立的，具有独立的结构和功能。

平行链与主链的关系

平行链是一种独立的区块链，它与主链（mainchain）通过双向桥接相连。它允许数字资产在主链和平行链之间进行转移。每个平行链都是一个独立的区块链网络，拥有自己的代币、协议、共识机制和安全性。

双向桥（two-way bridge）是一种连接两个区块链的技术，它允许资产在两个区块链之间进行转移。有单向（unidirectional）桥和双向（bidirectional）桥两种类型。单向桥意味着用户只能将资产桥接到一个目标区块链，但不能返回其原生区块链。双向桥允许资产在两个方向上进行桥接。

平行链和主链保持既独立又连结的关系，在主链之下，它可以拥有自己的超级节点、状态机和原始交易数据。主链可以给平行链做跨链操作，从而形成链条生态系统。

平行链的特色和关键特征

平行链被视为“Layer 1”，它们可以支持智能合约。

平行链的特色：

连接至 Kusama 或波卡的 Layer 1 区块链

专注于或具有独特用例（智能合约平台、Defi、扩展、游戏、NFT等）

与连接至相同中继链的原生互操作性

可以托管智能合约

生产区块

具有其自己的验证人、治理结构和原生 Token

平行链的关键特征：

平行链具有许多关键特征。例如，它们可以多条并行处理交易，效率可提升十倍。此外，由于只需要下载平行链相关的数据，因此相对效率更高，速度更快。这些平行链开枝散叶，可以打造自己独有的生态体系。

成为平行链的好处

项目希望作为平行链（而不是单独的区块链）启动的原因有很多，包括可扩展性、互操作性、安全性等。平行链提供了一个专用的区块空间，可以在其中管理环境以满足社区的需求和具有低级别可定制性的项目用例。

在启动新的单独区块链时必须从头开始建立自己的安全系统。然而平行链不用面对这个挑战，可以针对自身目的进行优化。

平行链社区在决定如何治理链这方面拥有发言权。平行链是自治的，可以上线自己的 Token 并托管其他应用。

启动 Layer 1 区块链是一项具有挑战性的任务。平行链的构建方式及其连接的生态系统可以简化流程，同时提供平行链之间共享安全性和互操作性。

互操作性：平行链如何互相运作

一般来说，需要使用跨链桥才可以将区块链 A 的 Token 转移到区块链 B，这可能不方便、费用高且存在风险。

平行链则不存在这个问题，因为任何连接的平行链都可以通过一种称为跨共识消息（XCM）机制高度保护这些资产从一个平行链到另一个平行链的移动（无需跨链桥）。

平行链可以提供桥，使生态系统与外部区块链兼容。平行链之间的互操作性不需要桥，随着区块链技术得到更广泛的采用，这是一个优势。由于所有平行链共享底层 Substrate 框架，允许它们之间的互操作性。

这种一致性使得构建区块链并让它们进行通信变得容易。跨链信息传递（XCMP）是使之实现的一个协议。原生资产会在平行链之间移动，这意味着 Moonbeam 上的智能合约可以访问其他平行链上的资产以及桥接到这些网络中的任何资产并与之通信。

另外可能还有项目在平行链 A 上构建智能合约，在平行链 B 上构建引用存储，在平行链 C 上构建资产这样的混合 DApp 场景。

平行链如何维持安全？

平行链借用了中继链的安全性，并贡献自己的验证过程来支持所有其他平行链。平行链可以独立处理交易，即使存在多个平行链，网络安全也具有高度可扩展性。平行链形成了自己的生态系统，其运作与波卡和其他平行链是分开的，因此一条链上发生的事情不会影响另一条链。

更重要的是，主链为每条平行链提供安全保障，也就是说主链的安全保证了平行链的正常运作。随着平行链数量的增加，整个网络的安全程度也随之增加。 这是波卡、Kusama和平行链随着生态系统的发展而享有的独特优势。

平行链通信

平行链都与同一个中继链联系，这为原生互操作性和强大的社区创造了一个环境。平行链通过治理来做出打开链间通道直接通信的决策。

这一过程始于从一条链到另一条链的 HRMP 通道。通道也可以是双向的，这意味着资产可以在连接的平行链之间双向自由通行。HRMP 是平行中继路由消息传递，是使用中继链传递消息的过渡方式。打开通道需要两个平行链社区的批准。

平行链和中继链协同运作

中继链负责协调平行链，平行链同时验证交易。波卡上将有多达 100 条活跃的平行链，最终目标是同时超过 10,000 条平行链。

如果没有平行链，波卡通常每秒可以达到 1,000 笔交易。有平行链的情况下，每秒可以完成 1,000,000 笔安全交易。这种结构显着提高了效率，并为网络带来了全新且令人兴奋的可能性。

尽管平行链可以修改和扩展，它们也共享共识机制。每个平行链都有权决定谁可以创建区块，但区块最终性是按原样构建到网络中的。如上所述，平行链生成区块，然后将区块传递到中继链以最终确定。收集人是网络成员，通过在网络上创建和维护区块，从而维护他们参与的平行链。

平行链可以选择在其网络上是否拥有未经许可或经过许可的收集人组。PoS 的收集人类似 PoW 的矿工。当矿工努力保护网络安全时，收集人则维持：

网络活跃

去中心化

抗审查

网络安全

收集人将区块发送给链上的验证人，然后验证人验证交易并将区块传递给中继链。只有进行此验证后，才能将交易添加到分布式账本中，以成功维护安全的网络。

平行链可以受益于网络的安全性、互操作性、治理和可扩展性，并且每个平行链都不必招募和管理自己的一组验证人节点。相反，可以依赖携带完整交易数据历史记录的收集人节点和波卡网络上的许多验证人。

平行链还可以使用跨链桥连接到外部的区块链网络，这使得项目能够通过简单、高效的步骤扩展到突破性的生态系统。

平行链的优势

平行链不仅可以利用系统的共识保证安全，还可以共享原有的生态。它们执行的计算本质上是独立，但又连结在一起。平行链之间有明确的隔离分界线，可以立即执行所有交易，而不用担心和其他链产生冲突。

使用平行链的原因是它能够显著提高吞吐量和可扩展性，并且能够支持多种不同的应用场景。

平行链可以用来运行区块链应用程序，如去中心化应用程序（dapps），并将计算负载从主链上移除，从而帮助扩展区块链。它们还可以与其他扩展解决方案结合使用。

尽管平行链看起来是一个有前途的解决方案，但它们增加了区块链设计的复杂性，并且需要大量的努力和投资进行初始设置。由于平行链是独立的区块链，它们的安全性可能会受到损害，因为它们不受主链的保护。另一方面，如果一个平行链被攻击，它不会影响主链，因此它们可以用来试验新的协议和对主链的改进。