深入了解 Kusama 資產樞紐「Statemine」-ODAILY_STA

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Statemint/Statemine是波卡/Kusama生態的公共利益平行鏈，用于創建和管理資產，包括同質化資產和NFT。

8月5日更新的「RelayChain」播客中，主持人ParitySupport工程師JorrinBruns，和Web3基金會技術集成負責人和Statemint項目的貢獻者JoePetrowski一起，帶著大家深入解析了Statemint。

PolkaWorld將這期播客的部分精華內容整理成了文字版，本文主要內容有：

什么是Statemint/Statemine？

把交易從中繼鏈上拿下來

Statemine作為第一條公共利益平行鏈

在多條鏈之間傳送資產

實現Statemint的治理

誰在開發公共利益平行鏈？

怎樣激勵驗證人

Statemint和Statemine未來會怎樣

Jorrin：歡迎大家收聽RelayChain播客，很榮幸這次又請到了JoePetrowski。這次我們會聊聊Joe最近幾個月參與的項目之一“Statemint”。你們很多人應該聽說過，它是Kusama上上線的第一條平行鏈。其實在Kusama上它叫“Statemine”，不過在接下來的播客中我們都會用“Statemint”來指代它，因為上波卡的主網名字就叫Statemint。所以說“Statemine”和“Statemint”這兩個名字其實是可以互換的。

接下來我們就正式開始吧。我們先從一個比較高的角度來看，什么是Statemint？

Joe：Statemint其實是一條非常簡單的鏈，沒有太多很花哨的東西。它不像中繼鏈或者智能合約鏈那么復雜，它只是一條用于創建和管理資產的鏈，既包括同質化資產，也包括非同質化資產。

Statemint其實主要是由兩個模塊組成，一個是處理同質化代幣的Assets模塊，一個是管理非同質化代幣NFT的Unique模塊。剩下的都是一些運行層面的東西，比如賬戶和余額。賬戶可以存放資產，還有一些跨鏈消息、代理、多簽等這些你在Substrate鏈里經常看到的實用性的功能。

姚前：區塊鏈技術值得數據跨境流動及其監管各方深入研究:《中國金融》2020年第22期，中國證監會科技監管局局長姚前刊文《數據跨境流動的制度建設與技術支撐》表示，支付標記化技術將個人數據的“匿名化”交由可信第三方負責，而區塊鏈技術則創造了用戶完全自主可控的數據隱私保護新思路。用戶的私鑰可以本地生成，通過公鑰計算發布有效的賬戶地址，從而隔斷賬戶地址和賬戶持有人真實身份的關聯。通過控制私鑰，用戶可以在區塊鏈上自主完成交易，雖然在區塊鏈網絡上能夠看到每一筆交易的細節，但無法對應到現實世界中的具體某個人。區塊鏈技術從根本上打破中心化模式下數據控制者對數據的天然壟斷，賦予用戶真正的數據隱私保護權。區塊鏈技術還可與先進密碼學技術結合，發展出各類隱私保護方案。比如，利用基于環簽名、群簽名等密碼學方案保護簽名方身份；采用高效的同態加密方案實現密文的多方處理，隱藏用戶交易金額等敏感信息；采用零知識證明方案，使交易數據能被審查和驗證，但又不能被真實探知。區塊鏈技術這一自主可控的隱私保護新思路，值得數據跨境流動及其監管各方深入研究。[2020/11/24 21:56:04]

不過總的來說，Statemint的主要功能就是在鏈上創建和管理資產。

Jorrin：我們剛剛說到了token和NFT等。為了幫助熟悉以太坊生態的人理解，Statemint是不是代幣標準，或者說是一條做代幣標準的平行鏈，類似于ERC20或者ERC721那樣的？

Joe：是的，沒錯。這兩個模塊其實和ERC20和ERC721的接口很相似。最大的區別在于，當我們說到ERC20和ERC721，它是一個接口，它只是說你的合約里要有這幾個函數。但是實際上，每一個以太坊ERC20都是用了不同的接口，所以你可以有某些函數，比如轉賬。某個合約可以比另一個合約用掉多得多的gas，我們發現用不同的ERC20代幣來做同樣的操作，會有非常大的gas費差距。

而在Statemint里，這些是直接寫在Runtime里的，這個鏈上有一個函數叫做Transfer，另一個函數叫Create，用來創建資產。所有這些邏輯都是在鏈上的，好處就是我們進行了基準測試。這個是通過我們標準的Substrate基準測試流程，通過使用某些已知的硬件，來對執行不同的函數估算時間。

我們不是在交易進行的過程中計算gas，而是可以進行預調度收費，也就是說我們可以在執行這個Transfer函數之前就收取一筆交易費，這樣做不僅更便宜，而且還更快。因為你想想，gas計費是怎么回事兒呢，有點像是說“這個合約的下一步是什么？是加法。那么要花多少錢呢？5個單位。那付完還剩多少gas呢？100萬。好的，那么100萬減去5是多少？是999995。好的，那現在可以進行加法運算了。”所以你其實一直有追蹤和測量gas費的日常開銷。

央視實地采訪歐科云鏈集團 圍繞區塊鏈新興職業深入調研:7月28日，CCTV-4《中國新聞》欄目圍繞新增設的兩個區塊鏈職業進行深入報道。央視記者實地到訪歐科云鏈集團，結合新興職業如何吸納就業等話題，與歐科云鏈區塊鏈工程師及人力資源總監展開深入交流。

采訪中，歐科云鏈區塊鏈工程師介紹稱，區塊鏈技術具有可追溯、不可篡改等特性，能夠廣泛應用于版權保護及金融、物流等領域。作為新增職業中的“區塊鏈工程技術人員”，其主要負責區塊鏈瀏覽器等產品的開發。

歐科云鏈人力資源總監則表示，區塊鏈自去年上升為國家戰略后，在今年4月又入圍新基建，整個行業近兩年發展迅速，但人才缺口巨大，歐科云鏈今年上半年引入各類區塊鏈人才近300名，較去年同期增長30%，其中包括近百名通過校招吸納的應屆畢業生。[2020/7/28]

但是如果你去想想“測量”這個詞在現實中的意思的話，它其實是去量一個你原本不知道其數值的東西。在以太坊中，某個特定的合約，可能就有數百萬計的ERC20代幣轉賬。然后大家就不禁要問了，如果某個東西你已經測算過、已經知道它的復雜性了，那么為什么還要去測量它呢？你知道它并沒有包含什么循環。其實好像gas測量系統只是一種心理安慰而已，讓大家可以去部署不受信任的代碼。但是如果你已經對代碼進行了審計、評審，并且知道它不包含永久循環，而且知道它的復雜度，大概是你需要做兩個數據庫的讀取，和三個數據庫的寫入，和幾個數學運算。那么我們可以直接得出這個交易需要花費多少，而不需要每次都測量。

這讓我們可以更快地處理事情，因為我們知道這個轉賬實現過程是什么樣的，所以我們可以直接得出一個區塊里面放幾筆交易，而不是去做gas測量。

Jorrin：太棒了，你做了一個很全面的總結。現在我們很清楚，是出于效率方面的原因要做Statemint。但是還有其他的什么原因，讓我們要創造一條單獨的平行鏈來做這件事嗎？為什么不直接放在中繼鏈上？

Joe：長期來講，我們其實希望把幾乎所有東西從中繼鏈上卸下來，我們不希望任何東西出現在中繼鏈上。可能有人聽說過“隱形中繼鏈”這個術語，在中繼鏈上沒有任何的交易，一切都轉移到平行鏈上。所以說，與其只去單獨聊資產這一塊，我們不如把范圍擴大一點來聊聊。

所以，如果你看看平行鏈驗證的工作方式，所有驗證人都會被放到一些子組中去，我們最初的想法是每條平行鏈有10個驗證人，現在我們覺得甚至可以低至每條平行鏈5個驗證人。也就是說，如果你的網絡中有1000個驗證人，你就可以有200條平行鏈，至少就子組而言是這樣。

聲音 | Evolution capital創始合伙人：熊市有更多時間做深入思考:11月16日， Evolution capital 創始合伙人老葛在“499加油站第二十期”接受火幣英才CEO張曉媛和節點資本合伙人及貝殼公關CEO姜曉玉的采訪時表示， 熊市過冬寶典一，是意識的升級，慢慢對這個行業的理解跟上了，自然比隔岸觀火的人理解更深。熊市過冬寶典二，是多宣傳，PR成本低；好好做社群，做精，有更優質的用戶；扎實的做合規。花時間在這些領域提升，積累經驗和技能的小伙伴，下一波行情來的時候，就有了更多的優勢。保持敏銳，等下一波機會大批涌來的時候，肯定是觀念超前，行動在一線的人，最有機會把握住。[2018/11/17]

所以還有一些其他問題，如網絡和其他可能成為瓶頸的問題。但是為了理論驗證的東西，我們假設5個平行鏈的驗證人，這5個驗證人執行每條平行鏈的狀態轉換函數，然后他們在網絡上分發這些東西，還有一些其他驗證人會進行一些雙重檢查，所以大概是每條平行鏈總共有20個驗證人執行狀態轉換函數。而在中繼鏈中，每個驗證人都要去執行中繼鏈的狀態轉換函數。

總結一下，如果你把一樣東西放到平行鏈上，只需要20個驗證人來執行它；如果你把它放到中繼鏈上，100%的驗證人都需要去執行它。

所以這個問題在于，如果我們將東西放到中繼鏈上，它其實上會凍結驗證人資源。因為如果我們有1000個驗證人，并且其中只有20個需要執行一些平行鏈交易，這就意味著它們中的980個可以做其他事情，我們希望它們能去驗證其他平行鏈。所以我們不想用類似資產交易這樣的東西來阻塞驗證人，我們希望它們能夠驗證其他東西。

所以我們的想法是把所有東西都放到平行鏈上去，我們還在計劃治理平行鏈、Staking平行鏈，好讓這些事不要發生在中繼鏈上。

Jorrin：好的。所以說我們不只是在token標準方面提高效率，其實也在交易、驗證人計算資源方面提高效率。

那么，如果我們把計算都下放到平行鏈去，這會對使用Polkadot的人產生什么影響嗎？對于日常用戶來說，這種做法會讓交易更便宜、更快嗎？

Joe：是的。實際的交易費用大概是中繼鏈費用的1/10，這也包括存款和各種東西。如果你之前用過代理或者多簽的話，你可能發現比如說要存入0.3KSM作為存款才能使用多簽，但是在Statemine上可能是0.03KSM就夠了。大概是所有的東西都是中繼鏈的1/10左右，所以省下了一筆相當可觀的錢。

動態 | 貴陽青年代表團與立陶宛深入交流區塊鏈人才培養等問題:據貴陽日報消息，日前，貴陽市青年代表團赴白俄羅斯、立陶宛、波蘭進行交流訪問，在立陶宛期間，代表團考察了維爾紐斯區塊鏈研究中心，雙方就開展區塊鏈人才培養、技術合作等進行了深入交流。[2018/9/25]

但其實不會更快。它只能以與中繼鏈最終確定的速度相同的速度確定其區塊，所以它不會更快，不過在交易費用方面肯定便宜得多。

而且老實說，1/10其實是一個我們拍腦袋定的數值，因為我們不知道它用得多不多，所以先設為10%，但我們其實覺得再過一段時間，隨著時間的推移，等我們有更多平行鏈的時候，我們其實可以把這個數降到大概1/50。所以說費用和押金等等還有五倍的減少空間，因為把這些東西放在平行鏈鏈上比放在中繼鏈上效率要高得多。

Jorrin：太棒了。我總是很樂意聽到更便宜的交易費，那太棒了。你之前提到了一個公共利益平行鏈的概念。Statemint是第一個公共利益平行鏈，可以展開講講嗎？聊一聊它到底是什么意思。

Joe：好的。所以大概來說，公共利益平行鏈，是通過中繼鏈的治理來添加的。所以，正如大家知道的那樣，Polkadot和Kusama的治理其實都有很強的治理功能，有一個叫做RootOrigin的東西，它就像系統中的超級用戶。只有治理才能訪問這個超級用戶權力，和訪問特權功能，它的其中一個功能就是注冊平行鏈。

對于一條鏈是通過拍賣成為平行鏈，還是直接作為公共利益平行鏈注冊，很多人其實感到很困惑，就是誰可以調用“注冊平行鏈”的這個函數呢？其實只有治理可以調用。所以其實兩種情況調用的是同一個函數，只不過一種方式是直接通過治理，另一種是作為拍賣邏輯本身的結果，而拍賣是通過治理發起的。

所以其實我沒辦法真的控制治理的行為，治理可能會注冊一些他們覺得是公共利益平行鏈，但我覺得不是的鏈。所以這里我只能說說我個人對公共利益平行鏈的想法。我覺得可以分為兩類。第一類是系統級的平行鏈；另一類就是公共物品平行鏈，Statemint就是這一類。

系統級平行鏈，比如DOT或KSM的余額、staking或治理的之類的東西，只是把這些東西從中繼鏈拿下來放到平行鏈而已。這樣做就可以給平行鏈騰出更多的空間，就是我們之前說到的把中繼鏈的計算資源釋放出來。我們最初的白皮書說Polkadot大約可以支持100條平行鏈，但其實這只是一個預計，一些研究人員甚至覺得可以支持1000條。

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另一類是公共物品平行鏈，這些都是新的功能，和系統級平行鏈略有不同。它們主要是一些沒必要有代幣模型的鏈，或者有必要但是可以直接用DOT或KSM作為代幣。而且它們是很多人都想要使用，但是卻可能不想自己來構建的鏈。比如說使用DOT或KSM作為gas費，使用Statemine來管理資產的智能合約鏈。還有甚至像橋，比如如果大家都同意波卡到以太坊的橋很有用，那么就可以拿出一個插槽來做這個橋。

Jorrin：你剛剛說到有一類公共利益平行鏈的特征就是，可能沒有自己的代幣。Statemint其實就是這樣，它沒有自己的代幣，而是使用中繼鏈的代幣，Statemine鏈用KSM，Statemint鏈用DOT。所以這種方式具體是怎么運作的呢？

Joe：我們有一類特殊的跨鏈消息叫做Teleport。所以在Statemine這邊，它信任自己的中繼鏈，應該說很多平行鏈也是這樣，它們應該信任中繼鏈，因為中繼鏈為它們提供最終確認。基本上就是說，如果中繼鏈向我們Statemine發送一條包含一些KSM的消息，我們不是在Asset模塊里去鑄造一個資產，而是把它鑄造在Balances模塊的一個賬戶里。

其他鏈可能會做不同的事。比如一些社區鏈是某種智能合約平臺。如果你中繼鏈發送KSM過去，它們在Balances模塊已經有了自己的本地代幣，所以他們可能會把KSM鑄造成其他類型的代幣，甚至可以是ERC20代幣。

相應地，從Statemine回到Kusama鏈的過程會更復雜一些。因為Kusama中繼鏈其實并不會相信所有的平行鏈，因為平行鏈有自己的治理。雖然說Statemine是個特例，它的治理和Kusama是同一個，但是其他一些平行鏈可能有Sudo。

所以說Kusama中繼鏈并不一定會信任來自平行鏈的KSM，它可能會一直在記錄“好的，我給平行鏈A發送了1000個KSM，給平行鏈B發送了2000個”，中繼鏈不會允許平行鏈發送回來更多的數量，因為這些平行鏈，比如在使用sudo的平行鏈，會鑄造出更多其他類型的KSM，然后又發送回來，而中繼鏈其實不想接收超過它發送出去的數量的KSM。所以中繼鏈其實會記錄存在多少KSM，分布在哪里。

而對于Statemine來說，因為它和中繼鏈是同一個治理主體，同一批利益相關者，所以Kusama中繼鏈其實是信任Statemine的。中繼鏈會說，來自Statemine的KSM我都是信任的。所以這就叫做受信任的傳送口，在Runtime中會把某些平行鏈ID設置為受信任的傳送口，并且接受來自這些鏈的KSM。所以從某種程度上講，中繼鏈上的KSM和Statemine上的KSM是一樣的。

Jorrin：Cool，所以說是用KSM來作為在Statemine上操作的交易手續費嗎？

Joe：現在是這樣的。但是在未來，你其實可以使用一些其他資產來支付交易費，甚至都不需要有任何的KSM。

Jorrin：這太強了。這個是要比較久之后才能實現嗎？還是很快就能實現？

Joe：快了，這個其實很快就能實現了。

Jorrin：到時候我們可能得再請你回來講講是怎么實現的。我們之前聊到了Statemint的治理是由中繼鏈治理代理的。那么，Statemint上的Runtime升級是怎么實現的呢？是不是在中繼鏈上發起一個治理提案，由DOT/KSM持有者投票，然后在Statemint上實施呢？

Joe：做Statemint其實是一個很大的開發技術方面的提升，因為我們有一個概念化的想法，那就是Statemint應該以字面的面額接受來自中繼鏈的消息。我們希望Statemint上的治理來源和中繼鏈的一致。而且我們希望理事會有一些權力，比如說收集人選擇模塊，資產模塊，有一些強制創建資產的功能。我們希望能做到Kusama理事會的大多數能夠在Statemine上創建資產。或者說為了進行Statemine的Runtime升級，我們需要Kusama的rootorigin。

這些看起來好像對于一條鏈來說挺簡單的，但是Statemint鏈runtime非常簡單，它就只有Accounts、Balances、Assets和Unique這幾個模塊而已。它沒有Collective模塊，來代表理事會或者技術委員會，它沒有Democracyorigin，它根本就沒有這些圍繞治理的原語。

所以我們需要找到一個方法，像Statemine表達Statemine的rootorigin就是Kusama的rootorigin，或者說Kusama理事會的AssetsPrivilegedOrigin超過了50%。這聽起來好像理論上也挺簡單的。但是你其實上就像在對Statemine說“嘿，有一條其他的鏈叫Kusama，它是你母鏈，它里面有個叫理事會的東西，如果理事會中超過50%的人發給你消息，那么你就得聽它的，把消息作為AssetsPrivilegedOrigin來接受。”

Statemine甚至都不知道Collective模塊是個啥，它是推理不出來的，所以其實是創建了這些Origin，來讓上面說的東西能實現。這個需要在Kusama的runtime升級中，在跨鏈消息和理事會邏輯中添加一些新功能，來實現這些東西。之后其實整個過程就跑通了，現在我們有了這些Origin，那么其他的一些鏈的治理主體向Statemine發送消息的時候，也可以類似地搞了。

說回到Statemineruntime升級的事兒，確實需要公投，一般都會由理事會來加速，但是還是需要通過普遍的持有人或者整個社區的投票，然后就會派遣一條消息給Statemine，里面有明確的指示。

Jorrin：Statemint的主要是由Web3基金會和Parity聯合開發的，是不是大部分的公共利益平行鏈都是這樣合作開發的呢？還是說會有第三方也就是項目方也會開發公共利益平行鏈？

Joe：我覺得可能是兩種都有。

Parity和Web3基金會可能會一起來做一些系統級別的鏈。Parity實現了目前在波卡和Kusama上用的runtime，其實之后做系統級平行鏈只需要把它們分成更多模塊化的部分，比如Stakingruntime，治理runtime，那么Parity來做這些就很合理。

至于公共物品鏈或者叫公共設施鏈，就會有很多社區團隊想來貢獻了。比如說有幾個團隊就在做橋，Snowflake在做以太坊橋，Interlay在做比特幣橋，還有一些其他的提案比如讓Encointer成為Kusama的公共利益平行鏈，在Polkassembly上還有很多關于某條鏈是否應該成為公共利益平行鏈的討論。

Jorrin：對于平行鏈的收集人和驗證人來說，它們參與和支持這些公共利益平行鏈有什么激勵嗎？

Joe：這是個很好的問題，是關于激勵機制的。我們之前說到了公共平行鏈使用DOT或者KSM作為代幣，但是沒有說到Staking和治理。

Staking其實是通脹的來源，我們之前說過Statemint的交易手續費大概是中繼鏈的1/10左右。所以我們沒有通脹，沒有Staking獎勵，甚至根本就沒有Staking，而且交易費很低。這就帶來一個問題，那就是誰會想去運行收集人，來收集這些交易費呢？

因為像Staking、治理這些東西其實是網絡不可或缺的核心部分，所以其實那些在波卡上開發應用的人就會去做收集人，比如你在Statemint上部署了一些資產，或者你在運行驗證人節點，你想確保大家可以提名你，而大家提名的交易就在提名鏈上，那你可能想去運行一些收集人節點，來確保這條鏈可以正常使用，這樣用戶才可以正常使用你的應用提供的服務。

Jorrin：這其實是一個博弈論模型，人們其實會傾向于去做一些對自己有利的事情，如果你的應用要依賴波卡的平穩運行，那么你就有動機去支持這些公共利益平行鏈。

Kusama作為一個更具實驗性質的網絡，所有的新東西都是先上到Kusama再上波卡，那么Statemine會不會完全和Statemint分道揚鑣？隨著時間的推移，Statemine這條鏈的路線會由Kusama治理來決定，他們會不會對Statemine做一些跟Statemint不一樣的改變？

Joe：是的，這是完全有可能的。不過因為它的邏輯很簡單，如果說兩條鏈出現很大的路線分歧的話，我應該會覺得蠻驚訝的。它其實就只有Assets和Unique兩個模塊而已，如果你說的是增加新的模塊，或者只是修改一下參數的話，那確實是有可能有差異的。但是如果說從鏈的專業分工的思路來講，它只是一條專注于資產的鏈，所以兩者可能不太會有太大差異。

不過什么都有可能發生，因為我不是Kusama理事會，所以我的看法大家隨便聽聽就行了。不過我自己猜這兩條鏈應該會很相似。

Jorrin：在DAO中任何事情都可能會發生，對吧？

Joe：是的。

Jorrin：等大家聽到這期節目的時候，Statemine應該已經開啟無需許可的資產注冊了，所以大家可以去上面創建自己的幣，我可能會去做一個Jorrin幣，哈哈。

今天的節目就是這樣，謝謝Joe，你最后還有什么要說的嗎？

Joe：沒啥了。大家可以去看看Statemine。

Statemine網址：

https://polkadot.js.org/apps/?rpc=wss%3A%2F%2Fkusama-statemine-rpc.paritytech.net#/assets

原音頻：https://relaychain.fm/a-deep-dive-into-kusamas-asset-hub-with-joe-petrowski

翻譯：PolkaWorld

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