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边肖：记得要集中注意力。
来源：雪崩协议粉丝
随着比特币、以太坊等第一代加密货币网络的性能、可用性、能效等问题的出现，开放去中心化网络的愿景已经被乌云笼罩。为了解决当前的性能问题，以太坊推出了新版本和相应的L2解决方案。更重要的是，新一代区块链项目Cosmos、Polkadot、Avalanche相继启动，优秀的基础设施已经建立。这些项目旨在通过异步异构网络模型实现横向扩展，即每个app的专用区块链可以在需要时共存和互操作。为了保证链间的经济安全，这些网络在设计上各有优势，做出了各自的取舍和权衡，也带来了不同的影响，后面会详细讨论。这些网络的目标是建立一个区块链互联网，达到容纳数百万日常用户而不是今天数十万日常用户的规模，实现web3“互联网由用户拥有和控制”的愿景。本文希望帮助开发者、研究人员、企业家、投资者和所有期待去中心化世界到来的人理解加密货币网络的这种范式转变。
宇宙、波尔卡多特和雪崩的链间经济安全拓扑结构
比特币打开了潘多拉魔盒，逐渐获得了“数字黄金”的地位，这是当前时代的共识。以太坊开启了可编程互联网货币时代，成为加密经济创新的大本营。但比特币、以太坊及其变种要大规模采用还有很多障碍。本文将首先探讨这些障碍，然后根据要点比较新一代区块链平台。
能源效率：开放的分散式计算机网络的正常运行需要独立的参与者就共享状态达成一致。同时，网络需要能够在信息不完整或恶意节点的情况下保持容错和有效共识(拜占庭容错)。一方面，网络应该保持开放，允许更多的节点参与共识，另一方面，网络应该防止同一个实体操作多个身份(女巫攻击)3354。这些是通过一种工作量证明(PoW；由Cynthia Dwork于1992年发明，最初用于防止垃圾邮件。PoW需要节点的大量计算能力，会加剧全球变暖，带来高额电费。显然，维护分布式计算网络的安全[1]需要经济成本。新一代区块链项目用权益证明(PoS)代替PoW，作为验证节点的准入门槛，即要求网络的参与者存放并锁定令牌。这个经济门槛需要足够高，以防止恶意行为和节点离线。实际上，PoW和PoS适用于相同的规模经济原则：验证节点的运营成本从OPEX变为资本支出。
交易的透明性：比特币、以太坊及其变种都使用中本聪共识，发送的交易只有在创建几个区块后才能进入不可逆状态。所以这种区块链可用性高但是速度慢，因为他们使用概率终结性确认，需要等到区块链足够长的时候。为了加快确认速度，许多区块链项目使用经典实用的拜占庭容错算法(PBFT)共识，这带来了其他问题，如节点的大小可能会降低网络速度，导致网络安全优先于在线时间和活动。
计算吞吐量：吞吐量是指分布式计算机网络每秒可以完成的计算工作量，决定了网络的容量扩展。但通量常用的单位“交易/秒”有误导性，因为“交易”可以是简单的转账，也可以是复杂的财务计算，两者对计算能力的需求是不一样的。吞吐量是由节点提供的，网络的实际吞吐量是指网络每秒可以处理的计算工作量。有两种方法可以提高吞吐量。一种是纵向扩容策略，要求节点有很高的计算性能，节点软件要优化。第二种是横向扩展策略，即将网络分成多个部分，并行处理事务。
交易成本：区块链必须限制执行次数，否则运行区块链的节点容易受到DoS攻击。正因如此，比特币只支持少量脚本语言，以太坊根据智能合约执行的气体计量来收取交易费用。问题是，无论你的交易是简单的转账还是复杂的计算，都是由同一个网络执行的。所以当网络流量增加时，简单交易的燃气费也会上涨，只有财大气粗的人才负担得起。手续费将支付给矿商，作为优惠交易的激励。在比特币网络中，比特币的发行量达到2100万的上限后，手续费将是唯一的激励措施，而在以太坊，手续费完全用于优先交易(技术回顾注：以太坊1559协议升级后，手续费也被收回销毁，只有用户额外添加的小费“小费”归节点所有)。新一代区块链项目更多地采用了销毁费机制。最近以太坊也开始销毁一些手续费。这样，随着网络活跃度的增加，代币的稀缺性就会上升，所有的硬币持有者都会受益。
去中心化水平：与大多数人的想象相反，由于矿池的集中(截至2021年11月，比特币90%的计算能力由11个矿池控制，以太坊90%的计算能力由16个矿池控制)，比特币和以太坊的去中心化水平其实很低。根据中本聪共识，随着开采成本的增加，开采区块变得更加困难，这将进一步导致计算能力的集中。面对这个问题，新一代的区块链项目有自己的能力，这将在下面详细讨论。
公平分配：随着网络的发展，区块链项目如何分配所有权份额(代币)？比特币的代币发行模式建立了区块链安全、采矿和汇率之间的相互依存关系。已经成为很多项目的模式：矿工加入网络赚取代币收入，网络更分散更安全，从而吸引更多用户。需求的增加和币价的提高会吸引更多的矿工加入网络，维护网络安全。然而，随着开采成本的增加，开采区块的难度越来越大。这会导致令牌和计算能力的集中，造成矿工由少数实体操作的局面。与比特币不同的是，以太坊的策略是提前挖掘代币，取消流通上限，通过私下销售和众筹的方式出售一部分代币，将一部分代币分给基金会用于开发拨款和漏洞奖励，然后像比特币一样给矿工奖励。很快，以太坊的代币集中在少数矿池，交易所成为最大代币持有者。最终，随着时间的推移，公平分配将决定谁拥有网络中的权力，包括封锁(发起、接受或审查交易)的权力，分叉网络的权力，参与协议升级决策的权力，以及投资和抵押网络上的app的权力。
治理：网络协议的变化将对所有当前和未来的用户产生重大影响，无论他们是否意识到这些变化。在比特币和以太坊中，核心专家社区将讨论、决策、实施和执行提案，从而升级协议和调整参数。如果某个矿工群体的追求与大多数人不同，他们可以分叉协议，开始新的网络，代价是享受不到之前的网络效应。此外，他们通常有一个中央基金会来管理R&D资金的分配，其替代方案是DAO(分布式自治组织)来协调资金。大多数令牌持有者和用户在治理决策中的发言权非常有限，因为他们可能不具备相关领域的专业知识、兴趣和意识。即使他们掌握了这些信息，与那些持有大量代币的人相比，他们的声音仍然很小，因为投票通常是根据持有的代币数量进行加权的。新一代区块链项目将更公平的链上治理(包括二次投票、时间锁定投票、自适应投票偏向、投票委托、基于分散身份认证的一人一票)与链外治理(论坛签名投票)机制相结合，让代币持有者普遍参与治理。
这些问题不仅会限制分散网络的主流采用，还会导致现有用户继续依赖集中交换和托管钱包。非技术背景的用户很难经常使用真正的去中心化app。另一方面，普通用户并不是因为不了解这些问题才离开以太坊和比特币的；企业投资者并没有因为追随流动性而离开这些网络。早期用户和OGs因为兴趣维护这些网络。然而，区块链网络还有其他的可能性。
以太坊每日地址。来源：Etherscan.io
目前以太坊日活跃地址50万。作为参考，Twitter拥有2亿日活用户(是以太坊的400倍)，脸书拥有近20亿日活用户(是以太坊的4000倍)。即使把L2平台和比特币的所有用户加起来，也比这些主流应用差很多。扩展是开放和去中心化互联网的关键瓶颈。这不是我们未来要面对的问题，而是此时此地急需解决的问题。
为解决扩容问题，以太坊也推出了新版本，试图通过L2解决方案来满足日益增长的需求。同时，2019年和2020年主网新一代区块链平台Cosmos、Polkadot和Avalanche的推出，让我们再次看到了去中心化互联网的真正希望。我们先来看看新版以太坊是怎么做出来的。
新版以太坊：EVM生态
新版以太坊自上线以来，一直参考新一代区块链平台的新研究和实践，采用各种新机制。新版本的以太坊使用PoS将网络分割成同步切片，以提高总计算吞吐量。运行同一个以太坊虚拟机(EVM)的认证节点会被分配到不同的网络切片，这些网络切片会生成块，积累不同的用户活动数据，然后通过信标链相互同步。但是，同步所有碎片意味着完全复制，即所有节点存储相同的数据。这样会产生问题，因为分片的目的是扩容，而不是复制全网的所有数据。在同步模型或者异构网络拓扑模型中，如果一个切片(比如一个非常流行的DeFi切片)的消耗远远高于其他切片，就会出现和今天以太坊一样的速度、成本和容量扩展问题。如何在碎片之间高效地同步数据也是一个问题。
虽然以太坊表示要用一年左右的时间才能过渡到新版本，但是面对用户不断增加的需求，为了提高效率和速度，Rollup (Optimal，zkSync)、plasma、status channel等L2解决方案已经陆续推出。问题是，L2的信任模型需要使用一个中心节点作为中介，或者多个受启发的节点(Polygon是由Tendermint consensus构建的，运行在多个验证节点上，Matter Labs希望在zkSync中构建一个验证节点网络)。前者将摧毁去中心化和反审查，后者相当于创造一个新的去中心化的区块链，拥有自己的令牌(如MATIC)，最终加入L1平台的竞争。因此，随着用户数量的增加，这些单链基础设施迟早会面临同样的交易成本。
模块化区块链设计
最近以太坊推出了“rollup Center Roadmap”的新战略，即以太坊是数据可用性层(L1)，其他L2项目是计算层。也就是说，以太坊希望作为基础层，为rollup保证数据可用性和共享安全性。因此，以太坊正在积极整合EVM链作为计算能力。这些EVM链可能由单个卷主导，或者多个卷可能共存(见Vitalik Buterin的残局)。事实上，这种策略与新兴的模块化区块链设计不谋而合，即区块链可以将数据可用性或执行外包给其他区块链。这个策略的一般模型是由Celestia和EigenLayr开发的。此外，以太坊的新策略类似于现有的Polkadot和Avalanche的共享安全模型。
另一方面，Cosmos、Polkadot和Avalanche已经在至少一个EVM兼容的链上部署了以太坊跨链桥，它们有时被视为L2平台。然而，这些项目通常称自己为L0平台，因为它们为开发互联的L1区块链提供基础设施。
宇宙，波尔卡多特和雪崩
Cosmos、Polkadot、Avalanche都是以通过异步异构网络模型进行横向扩展为目标。在这三个网络中，特定于应用的区块链拥有不同的虚拟机，这些虚拟机可以在需要时进行互操作。在这些基础设施平台中，用户可以构建自己的个性化区块链，这为分散的应用和资产提供了更多的设计空间。通过独立的区块链而不是一组智能合同来运行项目有三个优点：
性能隔离：将您的区块链与其他区块链隔离，以确保您的用户体验不会受到无关网络活动的影响，从而提高区块链性能。如果有必要，你也可以桥其他区块链。可预测和可定制的手续费：在共享的免许可网络上，你无法控制手续费。一些app的高互动会推高全网的手续费，你的app只能接受。自定义费率结构意味着手续费更好预测，也会消除底层平台的存在。用户可以使用特定于应用程序的区块链，而无需持有底层平台的令牌。允许用户用货币而不是底层平台的代币支付费用对于主流的采用是必不可少的。验证节点可定制：您可以根据自己应用的需要，为您的区块链设置相应的验证节点规则和要求。您可以要求验证节点遵守特定管辖区的法律(如欧盟的《通用数据保护条例》)，拥有高性能的硬件，或者提供特定的证书。这些新一代区块链网络已经建立或即将建立连接以太坊和比特币的跨链桥梁。他们还在开发相互连接的跨链桥梁，以充分实现区块链互联网的愿景。
Cosmos、Polkadot和Avalanche在协议级别(共识机制、经济和安全拓扑等)有很大不同。)，所以他们的功能(链间通信，令牌经济模型，支持的app类型等。)和扩容方式(验证节点参与、质押所有权等)。)也大相径庭。下面将对这三者进行比较，并帮助开发者、创业者、投资者、研究人员以及考虑在这些平台上构建项目的人了解它们之间的差异以及各自的取舍。
宇宙、波尔卡多特和雪崩的比较
共识机制
共识机制可以安全一致地复制开放计算机网络上应用程序的状态。同时，在信息不完全或恶意节点(拜占庭容错)的情况下，网络要保持容错和共识机制的有效性。Cosmos和Polkadot使用实用的拜占庭容错算法(PBFT)，该算法要求所有参与共识的节点相互通信。因此，网络决定是绝对最终的。PBFT具有低时延、快速确认的特点，但不能扩展到全球开放网络中的大量节点，因为随着验证工作的增加，每个验证节点的负担会成倍增加。比特币引入了最长链共识机制(中本聪共识)，允许概率确定，错误率极低。随着时间的推移，它会逐渐建立一个可靠的、可扩展的网络，但这个过程非常缓慢。
宇宙主网于2019年3月上线，采用PBFT tender mint共识，交易确认速度快。但是，由于所有节点必须相互通信，二级消息传递的复杂性导致一次只能确认一个块。Polkadot的主网于2020年3月上线，其共识机制将区块生产与交易确认分离：贝贝共识(Ouroboros Praos的变种)发起候选区块，爷爷(PBFT的变种)批量确认。这种混合共识机制在一定程度上优化了二级消息传递的复杂性。雪崩主网于2020年3月上线，采用雪崩共识协议。这是一种独特的共识机制，结合了验证节点的重复采样和传递投票，采用有向无环图(DAG)代替非线性区块链。共识消息传递的复杂度是恒定的，因此具有低延迟、大规模参与的特点。与中本聪共识一样，雪崩共识提供了概率的最终确定性，但具体参数可以调整，错误率极低。验证节点准入
区块链使用PoW或PoS机制，防止同一实体在开放节点参与的同时操作多个身份(女巫攻击)。和其他新项目一样，Cosmos、Polkadot、Avalanche都采用了PoS机制，因为它的能效更高，设计空间更大。这些网络上的一些项目也使用轻量级PoW机制或公平硬币分配机制。
交易延迟
Cosmos需要6-7秒来确认交易。Polkadot确认交易需要12-60秒(技术回顾注：大部分需要5秒左右)，分块生成和交易确认。Avalanche不到一秒钟就确认了这笔交易。雪崩和比特币一样，采用概率终结性确认，错误率极低。计算吞吐量
网络每秒处理的计算总量取决于网络使用的虚拟机和实际运行环境的功能复杂性。Cosmos、Polkadot和Avalanche都支持专用的异步区块链网络，最终它们的网络吞吐量是无限的。重点是这些网络如何实现增长，以及它们之间的经济安全结构是什么。
交易成本
交易费用随着网络活动的增加而增加。Cosmos、Polkadot和Avalanche都支持专网，即每个链可以根据自身的状态增长确定自己的费率机制。
在Cosmos中，每个链都可以定义自己的费率机制。在Polkadot中，每个链可以定义自己的速率机制。手续费是通过加权系统预先计算的。是否收取销毁费由各连锁决定。在Avalanche中，每个链都可以定义自己的速率机制。在主网，部分功能的服务费是固定的，其他功能的服务费是0。所有手续费将被销毁，以维护代币持有者的长期利益。分权水平
以下数据截至2022年3月17日。
Cosmos节点需要二次信息传输，所以节点数量有限。Cosmos有150个主动验证节点，IRIS有100个主动验证节点，Osmosis有100个主动验证节点。目前用户需要质押至少147231原子(约130万美元)才能成为Cosmos Hub的活跃节点，委托门槛为1原子。认捐总额约为50亿美元。Polkadot优化了节点间的二次消息传输，节点数量有限。Polkadot有297个活动身份验证节点，Kusama有1，000个活动身份验证节点。目前用户至少需要质押175万DOT(约3300万美元)才能成为Polkadot干线链的活跃节点，提名门槛为120 DOT。认捐总额约为120亿美元。雪崩节点的消息传递量是恒定的，因此节点数量可以无限扩展。Avalanche主网络有1，311个活动身份验证节点。目前用户需要质押至少2,000 AVAX(约16万美元)才能成为Avalanche主网的活跃节点，委托门槛为25 AVAX。认捐总额约为160亿美元。去中心化的程度还取决于节点的股权和收入集中度(收入按股权加权)。它们通常呈现——的长尾分布。少数节点拥有大部分股权，多数节点拥有少量股权。对于区块链平台来说，如何实现公平的股权分配是一个亟待解决的问题，每个项目都在用自己的方式进行尝试。例如，由于Polkadot的核心是基于PBFT共识，其活跃节点是有限的，但这些节点可以通过Phragmn算法获得相同的收益。凭借一种新颖的共识机制，Avalanche可以实现节点的无限扩展。同时，节点的平均权重逐渐降低，从而提高去中心化水平。
链间网络拓扑
以下数据截至2022年3月17日。
Cosmos是一个分布式区块链网络，每个区块链都可以有自己的验证节点。链间互操作通过链间通信(IBC)桥接协议实现。每个链都必须实现IBC来连接其他链。目前，IBC已经在28个区块链上部署，主要集中在DeFi、EVM智能合约、社交媒体、隐私、可再生农业和游戏上。Cosmos正在开发以太坊和比特币跨链桥。Polkadot允许并行链从中央中继链继承安全性。并行链没有自己的验证节点，但是它们有收集事务并为中继链的验证节点生成状态转换证书的整理器。并行链通过跨链消息(XCM)格式进行互操作，安全继承机制为任意数据传输提供了可能。目前，Polkadot拥有10个平行链，专注于DeFi、EVM智能合约、社交媒体、隐私、游戏等。Polkadot正在开发以太坊和比特币跨链桥。Avalanche允许验证节点重合：子网运行多个区块链，并为主网络提供验证。同一子网中的不同区块链可以实现近乎即时的资产转移(导出/导入)。子网间通信是指一个子网中的一条链与另一个子网中的另一条链之间的通信，目前通过跨链桥实现(使用EVM链的ChainBridge-Solidity契约)。实际上，两个子网中重叠的验证节点越多，子网间通信的安全保障就越高，因为重叠的节点在两个子网中都有利益。如果一组节点在某个子网中恶意行为，其在主网和其他子网中的权益也将面临风险。虽然Avalanche还没有提出子网间直接互操作的方法，但是Avalanche主网完全可以充当子网间的中介。目前雪崩的主网有三个区块链：转让的X链，质押的P链，EVM智能合约的C链。其他区块链和子网也在蓬勃发展。此外，与其他平台一样，Avalanche拥有Avalanche- Ethereum跨链桥(AB桥)，它贯穿于一个可信联盟，是当今60个以太坊跨链桥中最常用的跨链桥之一。在当今的宇宙中，在缺乏安全共享机制的情况下，桥接不同安全级别的区块链与普通的跨链操作没有什么不同。因此，如果没有共同的确定性保证，链间通信的风险水平是不固定的。Polkadot的继承安全模型允许统一的确定性保证，在此基础上并行链可以安全地相互传输任意数据。Avalanche的验证节点重合模型支持每个链与主网络共享安全性。不同子网中的区块链将很快能够直接共享安全性，而无需使用跨链网桥。因此，子网间的重叠节点(在两个子网中都有兴趣的节点)越多，子网间通信的安全保障就越高。一般来说，不同区块链之间的重叠节点越多(类似PoW机制中的合并挖掘)，链间通信的安全性就越强。
管理
Cosmos通过链式机制调整共识参数，协调资金分配。Polkadot的运行环境逻辑全部以WASM二进制文件的形式存储在链中，不允许任何fork运行时升级，也就是说，决策会根据公投结果自动执行，不需要开发者或验证节点的任何操作。其治理模块包括令牌加权投票、轮换委员会、时间锁定令牌投票和自适应投票偏向机制。Avalanche可以通过链上投票来升级一些参数。其团队正在根据雪崩共识的特点，开发更广泛的治理机制。发展空间
所有区块链都有以下核心组件：数据库、p2p网络、共识机制、事务处理机制和状态转移功能(运行环境或虚拟机)。Cosmos、Polkadot、Avalanche提供上述核心组件，并支持开发者构建自定义状态转移函数。
Cosmos提供Cosmos SDK和Tendermint中间件，支持任何编程语言的事务。您可以开发自己的虚拟机并设置自己的节点集。如果你想创建自己的区块链，你需要从头构建一个验证节点集，并吸引现有区块链的节点。您还可以在EVM兼容链(Ethermint或CosmWasm)上部署智能合约。Polkadot提供基于Wasm的元协议和底层开发包，语言是Rust。您可以使用Polkadot提供的模块(如账户、资产、治理、EVM等。)和自定义模块来开发自己的虚拟机。也可以使用Substrate的链上调度、链下工作机、免手续费交易的免执行模型。在平行链拍卖中赢得插槽后，您可以开始自己的区块链，新的区块链将继承接力链的安全性。或者，您也可以扩展您自己的验证节点的规模。您还可以在EVM兼容链(Moonbeam、Acala)上部署智能合约，或者使用墨迹智能合约。Avalanche提供Avalanche虚拟机(AVM)供开发者克隆定制自己的实例，或者建立全新的实例作为自己的虚拟机(开发虚拟机的模块SDK尚未发布)。要启动区块链，您需要启动子网并吸引验证节点。子网节点必须是雪崩主网络的节点。(技术修改注：现阶段子网节点是子网创建者自己搭建或招募的，不一定是Avalanche主网的节点。)目前有子网EVM码启动定制EVM链，可以在兼容EVM的C链上部署智能合约。异构区块链网络的拓扑结构
与每个区块链都是同一个虚拟机实例的网络相比，由专用区块链组成的异步网络更有潜力处理大规模的用户活动。本节将更详细地讨论Cosmos、Polkadot和Avalanche的区块链网络和链间通信机制。
宇宙生态学
宇宙生态采用分布式网络的拓扑结构，不同的区块链有不同的用途，各有一套自己的验证节点。必要时，这些链将通过跨链桥进行通信。根据分析，这种拓扑“与最不安全的链一样安全”(最安全的链路的安全性在来自最不安全的资产时会降低)。然而，这种拓扑也赋予了Cosmos network韧性，因为任何区块链安全问题都不会影响整个生态的生存。然而，这样的宇宙生态和其他依靠跨链桥的区块链有什么区别呢？Cosmos有一个“无附加条件”的政策，币安DEX、Oasis、Terra、Nym和其他项目可以使用Tendermint来开发和启动他们自己的应用程序专用区块链。
宇宙生态系统中的区块链通过跨链通信(IBC)协议相互连接(参见区域数据平台地图上的28个互联区块链)。执行IBC议定书的区块链将彼此连接起来，从而提高整个宇宙生态系统的机动性。IBC的运行方式与交叉链桥非常相似。将资产从一个区块链转移到另一个时，用户需要1)锁定转出链中的资产；2)监控每个区块链的第三方(可能是联邦中继节点)找到收据并将其发送到目的地链；3)目的地链验证收据，并将资产表示反馈给转出链。在Cosmos生态系统中，实现IBC的链有Tendermint轻客户端验证工具，可用于通信和验证这些收据。此外，IBC是一个通用协议，可以在不同的区块链架构中实现(见IBC实现的基板)。此外，新版本的IBC将提供共享安全方案(详见Billy Rennekamps的演讲)。
波形卡的继承安全拓扑结构
Polkadot采用分层继承安全拓扑，任何并行链之间的数据通信都非常高效，但这些并行链依赖于从中央中继链租用的安全。在Polkadot中，并行链不需要自己的认证节点，而是从中继链租用安全性。具体来说，平行链需要拍卖槽位(总共约100个槽位)和锁定DOT令牌(通过众筹筹集DOT)。并行链专注于各自的领域，通过校验节点连接到中继链并与中继链同步后，其功能将立即可用。批评者认为，不同的区块链连锁店可能不需要同样的安全水平。此外，单个区块链的安全不应该有能力影响整个生态的生存。目前Polkadot提倡的是没有认证节点的并行链，用户可以用基板启动区块链，建立自己的认证节点，而不是依赖于中央中继链(见复合网关)。此外，并行链可以累积自己的认证节点，在租期结束时解锁点令牌，并在需要跨链通信时使用跨链桥。此外，Polkadot可以建立多个中继链，这将有利于整个Polkadot生态系统。然而，网络的分层拓扑很可能会保留，因为基于继承安全性的交叉链接通信比交叉链接桥更有效。
Polkadot开发了交叉共识信息交换格式(XCM ),作为并行链、智能合同、交叉链桥和衬底托盘之间通信的通用格式。此外，还有垂直信息传递(VMP)，用于中继链与平行链之间的信息交换，以及跨链信息传递(XCMP)，用于同一中继链下平行链之间的信息交换。XCM的信息是运行在交叉一致虚拟机(XCVM)上的程序(参见Gavin Wood的系列文章)。其他异构区块链网络也适合这种编写网络和构建可组合链间应用的抽象方法。
随着平行链社区的扩大，平行链可能希望有自己的认证节点(见Acala的ppt)，这样就会变成向其他链租用安全的中继链。虽然嵌套的安全共享机制可能会变得复杂，但所有子奇偶链都可以共享确定性保证，每秒处理的状态转移数也会增加，扩大了Polkadot网络的总计算流量。
雪崩网络重叠拓扑
Avalanche具有重叠网络拓扑。每个子网的节点需要同时验证雪崩主网络。(技术修改注：现阶段没有这样的设置，也不强制要求节点是主网和子网的认证节点。)子网由一组认证节点组成。一个子网可以验证多个区块链，但是一个区块链只能由一个子网验证。也就是说，一个节点可以加入多个子网。当开始一个新的区块链时，你必须提供激励来吸引验证节点，并且这些节点需要同时验证主网络或其他区块链。(技术修改注：参考以上备注，不可如此。)如果您的链吸引了新的验证节点，那么这些节点必须验证运行您的区块链的主网络和子网。一般来说，子网架构决定了验证节点相互重合的网络结构(如上图所示)，这是由创新的雪崩共识决定的。雪崩共识对验证节点进行重复子采样，不需要所有节点相互通信，只需要少数节点相互通信，大大降低了网络中信息传输的复杂度。因此，即使认证节点增加到数万个，节点的带宽和处理能力需求也是不变的。所以从节点参与的角度来说，雪崩平台的区块链比Polkadot和Cosmos的包容性更强，因为雪崩每个链条的验证节点都可以无限扩展。一个节点可以运行多少区块链取决于区块链的运行时/虚拟机设计复杂性。目前还没有明确的答案。
在Avalanche中，跨链互通效率非常高，不仅因为Avalanche的快速交易确认，还因为主网保证了共享的确定性(目前可以在X链、P链、C链之间实现近即时的资产转移)。Avalanche的安全共享模型不同于Polkadot或以太坊最新的rollup系统。Avalanche的新型子网架构支持更高密度的网络。这是因为安全共享不仅发生在主网络的三个链之间，而且发生在所有重叠的子网络区块链之间。这赋予了雪崩网络可组合性和可编程性，开辟了全新的设计空间，并将支持社区网络的形成(GFN；参见里德定律)来帮助实现Web3的愿景。
应用程序
异质的区块链网络Cosmos、Polkadot和Avalanche以核心基础设施的创新提供了广阔的设计空间。迄今为止，以太坊一直是加密经济创新的大本营。事实上，在这些异构网络上启动项目的团队最初优化了现有项目(DEX、AMM、借贷、稳定货币、聚合工具、保险、NFT平台等)。)在以太坊。然而，一些团队正在利用这些异构网络的独特优势来探索新的应用场景。
在Cosmos中，渗透将交易隐私(使用门限解密防止rush)与跨链AMM相结合，通过IBC实现跨链。Celestia对块数据进行编码以提高轻客户端的安全性，这对于独立身份区块链的互操作性和分布式区块链生态中安全级别的差异性具有关键意义。Regen通过加密经济平台刺激再生农业，利用审计生态的传感器和卫星数据。Nym启动mixnet是为了防止攻击者分析网络流量，即使攻击者有能力监控整个网络。Nym使用Tendermint和Cosmwasm智能合约来控制目录服务、节点绑定和mixnet委托质押。半影保护跨链网络交易的隐私。Tendermint也用于Bindex和Terra等大型项目。通过IBC互通后，这些区块链将释放更大的价值。
在Polkadot网络中，Acala Parallel Chain是一站式DeFi中心，提供从AMM到稳定货币借贷的丰富功能。Moonbeam是与EVM兼容的智能合同链。Subsocial正在开发一个去中心化的社交网络平台。Robonomics正在开发自主机器人服务。比特国家是一个推出特定社区的虚拟世界/元宇宙的平台。Integritee和Phala使用可信执行环境(tee)实现去中心化的机密计算和加密数据存储。Polkadot的开发框架Substrate也可以像Compound Gateway一样独立使用(不作为并行链)运行区块链。虽然所有的并行链在设计上都兼容Polkadot的跨链生态，但它们应该更好地利用底层框架优秀的可组合性、内存效率和元协议治理能力来赋能新的使用场景。
Avalanche的EVM兼容链C chain最初吸引了想要开发“节能版”以太坊项目的团队。穿山甲是一种模仿Uniswap的高速AMM。Sherpa Cash效仿Tornado，负责提供隐私交易。乔帮主最初是AMM，后来增加了借贷功能，现在正走向DeFi中心。类似于Compound的借贷应用本齐最近推出了AVAX liquidity pledge。Platypus是Curve稳定货币兑换的优化版本，增加了资产负债管理功能。多链战略领先的以太坊项目Aave、Curve、Sushiswap也纷纷在雪崩C链启动，吸引大量流动资金沿AEB大桥跨链。雪崩生态也有一些新的资产类型，比如诉讼融资。通过与DAO的结合，这个项目也许可以将法律系统与加密货币网络连接起来。事实上，Avalanche的创新共识和重叠子网拓扑为未来的创新项目开辟了巨大的可能性。
结论
异构区块链网络Cosmos、Polkadot和Avalanche为区块链互联网提供了优秀的基础设施，证明了异步异构网络模型的效率，也改进了当前的比特币和以太坊网络。这些网络最终将容纳数百万的日常用户，实现web3的“互联网由用户拥有和控制”的愿景。
异构网络各有各的优势，可以帮助实现真正的去中心化互联网，因为它们在设计上各有特色，各有取舍。了解这些网络的异同有助于开发未来的新系统。使用这些基础设施的项目将超越智能合约应用，成为具有专用区块链和自己社区的可扩展生产质量系统，可以应用于以前无法想象的场景。但现在这么说还为时过早，而且还存在一些未解决的问题，比如如何确保流动性在链条间高效流动，而不是被孤立在某个特定的链条中？跨链运作的开放组织将如何防止多链鲸的出现，确保财富和权力的公平分配？
[1]比特币网络基于几十年的密码学研究。详见Arvind Narayanan和Jeremy Clark的论文《比特币的学术起源》。
特别感谢萨姆哈特、istemd阿卡尔普、恩金埃尔多安和乔彼得罗夫斯基的反馈和审查建议。
披露：本文作者可能持有本文所述项目的资产。
