本文总结了与Polkadot项目相关的研究工作。
Polkadot提供了许多连接的规范状态机。连接意味着一台机器的状态转换可能会影响另一台机器的转换。状态机是规范的，因为它们以全局一致的方式转换。我们还希望能够随着时间的推移添加、删除和更改状态机。这将是治理过程的角色。
本研究的重点是如何在可能的对抗条件下实现这个公开可用的系统。公众可以通过互联网与他们感兴趣的状态机交互来使用该系统。每个状态机可以提供不同的功能，并以不同的方式操作(具有不同的状态和状态转换方案)。所以让我们从抽象状态机开始。状态机有特定的状态类型和状态转换类型。随着时间的推移，会发生状态转换。
决定状态转换的数据被构造成一个事务包——由系统用户触发的每个小的状态转换。每个束称为一个块。为了实现其属性，确保这些块是哈希连接，以形成联合数据结构。
1.polkadot运行时环境规范
我们正在制定协议的实现级别规范。
2.确定运行网络的参与者
2.1Keys
为了识别将在网络上履行职责的唯一个体参与者，我们使用公钥加密。您可以在这里阅读更多关于我们的方法，并查看Schnorrkel warehouse中首次实现的特定加密。放样键指示的校验器键为：传输层：ed25519爷爷和综合报告：BLS *区块制作(VRF):Ristretto。
2.2位置
为了确保某些当事人对下面列出的各种行为负责，我们确保我们可以通过收取一些资金来惩罚这些参与者(证明公平)。运行网络的主节点是验证者。为了确保大量参与者能够为网络安全做出贡献，我们引入了一个指定的权益认证计划(NPoS)。该方案允许不想运行节点的参与者帮助验证者选择。目前分配该桩的方法是sequentialpraagm n法。
对于Polkadot，Phragmn的方法作为备用，但允许提交更好的解决方案。作为一个边缘案例，如果没有提交一个好的解决方案，请运行一个慢速启发式算法(TODO:publish ),提供2个近似值。
判断NPoS解决方案：从局部搜索过程的角度检查提交的解决方案是否是局部最优的。局部最优解是否公平。因此，我们只接受公平的解决方案(TODO: release)。
观察关于公平的第一个属性的提交，并选择最大化任何选定验证者的最小公平提交。这确保了每个副链验证者组的最大安全阈值。必须受到惩罚的不法行为的完整清单可以在制裁清单中找到。
2.3为什么不针对不同的任务使用不同的套件？
使用和贝贝一样的验证器集和爷爷，可以避免为区块生产的最终结果付出更多。
3.确保状态转换属性。
3.1实用性
每一次状态转换都应该给系统参与者带来一些实用性。为了确保这种情况：
状态机应该对参与者有用。
这些状态机处理的状态转换很好地反映了参与者的状态转换需求。
为了确保状态机有用，我们应该确保有一种机制，使参与者能够决定应该包括哪些状态机，以及应该如何改变它们以反映参与者的需求。这个机制就是波尔卡多特治理方案。为了确保这些状态机处理有用的状态转换，我们需要确保有用的事务包含在Polkadot块中。Polkadot将在中继链上设置交易费用机制，以确保所有愿意为其支付合理价格的各方发布交易。每个块的特定部分也将专用于特定的高优先级事务，例如错误行为报告。链状态转移的有用性必须由给定的链状态转移函数来确保。
3.2有效期
Polkadot中的有效性概念是由状态转换验证函数(STVF)确定的。生态系统中的每一个链条都必须实现一个。为了使所有节点都能运行这个函数，它将作为确定性WebAssembly(Wasm)代码分发，可以由Polkadot运行时环境执行。这些块由副链排序器生成，然后由负责给定副链的验证器子集通过STVF进行验证，最后包含在Polkadot中继链中。在此过程中，核查人员、分支机构和其他各方可以自由质疑有效性，并提出要求以触发额外的检查。这些当事人被称为渔民。在这里阅读关于副链有效性的内容。
3.3常态
Polkadot网络状态机的标准化是通过分块产生机制、最终概率规范(BABE方案)和爷爷终止小工具相结合来实现的。这种方法允许块生产速度(从而交易确认)很快，同时允许最快的经济结束和紧凑的证明。
3.4可用性
为了让用户和后续的块生成器保持所有链的密钥数据一致，Polkadot使用了基于擦除编码的可用性方案。
4.确保状态机之间可靠的消息传递。
除了确保所有parachain的所有属性，Polkadot的一个关键元素是这些状态机可以影响彼此的状态转换。这是通过链间消息传递(ICMP)方案完成的。
5.控制资源的使用
5.1合理的规模
为了确保网络能够处理和存储状态转换，它们的大小必须合理。交易费用和块限制等机制限制了每个块所需的存储大小和计算。
5.2轻度客户
协议的设计考虑了轻量级的客户端支持，可以由现有的底层实现来支持。
6.期望的质量
最小化：Polkadot应该有尽可能少的功能。简单：基本协议中不应该有额外的复杂性。概述：Polkadot可以通过一个使扩展尽可能抽象的模型来优化。健壮：Polkadot应该提供一个基本稳定的基础层。
