波尔卡多是可扩展分散计算和互操作性的区块链。在本文中，我们将研究网络的一个主要部分：并行链。

今天的区块链以非常标准的形式出现，包括两个部分。第一部分是一致性算法，它提供了安全性。第二部分是状态机，它提供了链的某些方面，通过它链获得了安全性。以太网、比特币、Zcash等。都受到工作负载证明一致性(PoW)或其变体的保护，但是它们处理的事务和帐户类型(组成它们独特状态机的东西)完全不同。想象一下，一个开发商提出了一个关于新区块链的好主意，它可以提供有效的隐私或财富分配或其他令人兴奋的功能。虽然开发人员致力于实现这种独特的状态机，但他们也必须实现某种一致的算法，并且当启动它的链时，它必须与其他人竞争安全资源。这给新区块链项目的开发带来了一定的开销和不安全性。

让我来介绍平行链条。平行链(Parallel chain)是区块链的一种简单形式，它附属于“接力链”提供的安全性，但不提供自身的安全性。之所以称之为中继链，是因为它不仅为访问并行链提供了安全性，还确保了它们之间的安全消息传输。并行链的一个关键特征是它们执行的计算本质上是独立的。图灵的智能契约综合通用系统在确定哪些事务将相互“冲突”时会遇到问题，这意味着可以并行化的事务通常按顺序运行，从而浪费了宝贵的计算时间。在平行的链之间划一条线意味着我们可以一次执行所有这些链，而不用担心冲突。如果我们有10个并行链，我们可以使用相同的安全源来执行10倍的工作。

高度专业化的并行链还有另一个目的：它们可以以最有效的方式实现其专业领域的数据存储和事务操作，而不会陷入特定于区块链的脚本语言或虚拟机。比特币脚本和EVM等模型的设计都考虑到了互操作性的目标，但使用这些模型的系统会为所有实现部分支付越来越高的执行成本，而不仅仅是运行在同一网络上的其他系统可以访问的部分。相比之下，波尔卡多并行链通过异步消息相互通信，因此它们只在并行链相交的边界上为数据一致性付出代价。

请注意，您仍然可以创建一个并行链，为完全通用和图灵完备的智能契约提供一个框架。一个简单的例子是由EVM驱动的平行链条。由于上述原因，在并行链上执行的契约将遭受不便，同时受益于以太网智能契约的通用性和互操作性。主要区别在于它是完全可选的。我们相信波尔卡多能够集成关键解决方案，同时保留使用极其通用的框架的选项，这是它最强大的功能之一。

并行链最有趣的用例之一是作为可扩展性工具。您可以用自己的平行链创建平行链，等等。这将创建一个树形结构，可用于执行高度分布式的计算，而不会降低根中继链本身的总体负担。主要问题是确保数据可用性。——并行链块应附有有效性验证证书，任何人都可以使用至少一段时间。验证者负责确保它所验证的块的证明仍然可用。不幸的是，如果消息没有在链上移动，就不可能(或者至少很难)证明应该发送的消息没有被发送。我们可以通过信誉保证来避免这个问题：当相对可信的一方将验证者视为隐藏数据时，他们将受到惩罚。这也可以扩展到令牌投票系统或多层法院。为了降低恶意和虚假报告的有效性和实用性，每一份不当报告都应附有不可退还的资本消耗。当有足够多的人观看计算时，例如，在第一级并行链的情况下，通常会有必要的数据。降低风险的另一个策略是，在设计平行链时规定，当链停滞或受到攻击时，存储的价值可以被回收，尽管很难实现链何时执行智能合同来自动锁定资金或管理自身费用。

也许更有趣的可伸缩性方法是使用零知识(ZK)证明。现代非交互式ZK证明，如ZK-斯纳克或ZK-斯塔克斯，使我们能够检查一个证明，以了解一个已知的程序与一些已知和未知的输入是否已被正确执行，以及该程序的输出是什么，而不会泄露任何有关私人输入的信息。最常见的是，像这样的ZK证明被称为隐私保护工具，但它们也可以用来提高性能：令人惊讶的是，无论程序本身有多复杂，检查这种零知识证明的时间大多是恒定的，验证证明的时间将少于相应程序的执行时间！这意味着，即使是非常复杂的事务(可能需要几个小时来处理)，也可以在短时间内由链验证器进行验证。不幸的是，创建ZK证书的计算和内存成本仍然高于普通用户可以接受的水平。在这些成本降低之前，在实践中使用ZK只是一个好主意。

然而，平行链条的伟大之处在于它们是多用途的。通过允许每个并行链定义其自己的有效性概念，我们可以从当前的大量证明无缝过渡到未来更轻和更高级的证明。随着碎片研究的发展，使用最新技术的平行链可以很容易地增加。最终，这是波尔卡多的价值主张：它处于正确的抽象层次，现在和将来都可以使用，没有任何不必要的开销。该系统的设计不仅能适应任何发展，而且具有可扩展性，能轻松集成最新的技术成果。