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Polkadot JAM（Join-Accumulate Machine）是 Polkadot 網絡的一個擬議升級，旨在取代目前的 Relay Chain（中繼鏈），使其設計更加模組化和簡約。它將 Ethereum 的智能合約功能與 Polkadot 的可擴展性結合，創造一個更靈活的開發環境。

主要特點​

• 權限開放：開發者可以按資源使用費部署代碼，類似於 Ethereum 的智能合約。
• 核心時間：使用「核心時間」作為計算資源指標，類似於 Ethereum 的 gas。
• 服務架構：運行各種服務，如處理 parachains（平行鏈）的 ChainService，使網絡更具靈活性。
• 異步交互：與許多區塊鏈平台不同，JAM 的交互是異步的，提高了效率。
• 高吞吐量：通過多核計算，目標吞吐量高達 850 MB/s，超過 Ethereum 和 Solana 等平台。

技術與前景​

JAM 的計算模型基於「Join-Accumulate」機制，其中「Join」和「Accumulate」功能在鏈上執行，而「Collect」和「Refine」過程在鏈下完成。這種設計減少了鏈上計算的負擔，提高了效率。根據 Polkadot Wiki，JAM 將是一個特定領域的鏈，專注於處理 roll-ups（卷積），並提供強大的安全保證。

此外，JAM 支持異步交互，這與許多智能合約平台的同步交互不同。消息和代幣的發送與接收在同一個 6 秒執行周期內完成，但沒有即時返回路徑，這為未來的性能優化（如分配更多 gas）提供了可能性。

性能目標與技術實現​

JAM 的性能目標非常雄心勃勃。根據 Medium 文章，JAM 計劃使用 350 個 JAM 核心，每個核心 6 秒執行時間，輸入 5Mb，總計吞吐量可達 850 MB/s，理論上支持超過 340 萬 TPS（交易每秒）。相比之下：

• Ethereum 2.0 的吞吐量為 1.3 MB/s。
• Sui/Aptos 為 100 MB/s。
• Solana 在 Firedancer 升級後可達 1250 MB/s。

為了實現這一目標，JAM 將使用 RISC-V 處理器架構，取代目前基於 WebAssembly 的框架。RISC-V 是一個開源且廣泛採用的處理器架構，已被 Google、Nvidia 和 Alibaba 等公司使用。這一選擇旨在提高計算效率，並支持多核並行處理。

測試基礎設施包括：

• Polkadot Palace：位於葡萄牙里斯本的超級計算機，擁有 12,276 個核心和 16 TB RAM，可託管完整的 JAM 網絡。
• JAM Toaster 模擬器：支持 1,023 個節點，配備 16,384 個 AMD CPU、32 TB RAM 和 20 PB 存儲。

經濟與治理​

JAM 的經濟模型以 DOT 代幣 為核心。開發者需要購買「核心時間」來執行計算，類似於 Ethereum 的 gas 購買。

JAM 還將引入 Agile Coretime，這是一種更經濟的靈活模型，允許用戶按月批量購買核心時間，並可在二級市場上分割和轉售。這將提高計算資源的市場效率，所有交易都將使用 DOT 代幣。

治理方面，JAM 保留了 Polkadot 的去中心化領導模式，升級需通過 DOT 持有者的投票批准。2024 年 5 月 28 日，JAM 升級以超過 3100 萬 DOT 的支持獲得近乎一致通過，標誌著社區對這一變革的認可。

當前狀態與未來展望​

目前，JAM 仍處於開發階段，預計需要約 2 年 時間才能完全準備就緒並部署。根據 Decrypt 文章，這一升級將一次性完成，而不是逐步引入，以避免頻繁的小規模更新帶來的複雜性。儘管如此，現有 parachains 的功能不會受到影響，DOT 持有者和交易者也不會因升級而受到干擾。

為了推動開發，Web3 Foundation 設立了 1000 萬 DOT 的「JAM Implementer’s Prize」，鼓勵創建多種客戶端實現，增強網絡的韌性。這一獎金池的設立體現了社區對 JAM 潛力的信心。

開發者的影響​

對於開發者來說，JAM 提供了更大的靈活性。他們無需再通過拍賣競爭 parachain 插槽，只需指定「Refine」、「Accumulate」和「onTransfer」三個入口函數即可部署服務。這簡化了開發流程，使 Polkadot 更易於支持 智能合約、ZK-rollups 和 UTXO 模型 等多種應用。

安全與擴展性​

JAM 的安全機制包括 SAFROLE（SNARK-based block production），這是一種基於零知識證明的區塊生產方法，提高了安全性並減少了頻繁更新的需求。

同時，JAM 的 多核處理能力 增強了 Polkadot 的計算能力，使開發者以更低的成本部署應用。

對比與競爭​

與 Ethereum 和 Solana 等平台相比，JAM 的高吞吐量和多核計算能力使其在性能上具有顯著優勢。特別是其 850 MB/s 的數據可用性目標，是目前 Polkadot（在引入 Asynchronous Backing 前的版本）的 42 倍。這一性能提升將使 Polkadot 在區塊鏈擴展性競賽中佔據更有利的位置。

結論​

Polkadot JAM 是 Gavin Wood 提出的雄心勃勃的升級，旨在將 Polkadot 轉變為一個 更靈活、高效和可擴展 的區塊鏈平台。通過結合 Ethereum 的智能合約功能和 Polkadot 的多鏈架構，JAM 為開發者提供了更大的創新空間，同時保持了網絡的安全性和去中心化特性。

儘管仍需數年時間才能完全實現，其潛力已被社區廣泛認可，並通過投票獲得批准。

波卡（Polkadot）簡介​

波卡（Polkadot） 是一個旨在實現 多鏈未來 的區塊鏈平台。它並非將所有 Web3 用例都集中在單一區塊鏈上，而是設想不同的鏈（通用或特定於應用程式）可以協同工作，使 Web3 能夠擴展以服務於日常應用。

• 願景： 成為 Web3 的 AWS。
• 目標： 以去中心化的方式建立任何區塊鏈可能需要的基礎設施。

主要特點​

• 互操作性： 通過 跨鏈消息傳遞（XCM） 實現資產轉移，在源鏈上銷毀資產，並在目標鏈上鑄造資產.
• 可擴展性： 通過 異構分片 並行執行不同的狀態轉換函數。
• 靈活性： Polkadot 不是靜態軟體，而是為 可擴展性、靈活性和未來 而構建。
• 治理： 鏈上民主系統，DOT 持有者可以投票和建立提案進行討論。
• 橋接：
  • Snowbridge： Polkadot 和以太坊之間的去信任橋，使用 BEEFY 協議讓以太坊方知道 Polkadot 的最終確定性。
  • Hyperbridge： 世界首個可驗證的多鏈橋。
  • Polkadot-Kusama 橋： 安全且無縫的資產轉移和通信。

Polkadot 2.0 的三大特點​

• 敏捷核心時間（Agile Coretime）：
  • 不再需要兩年的 DOT 鎖定平行鏈拍賣。
  • Blockspace 以彈性的方式出售，收入被燒毀。
• 非同步支持（Asynchronous Backing）
• 彈性擴展（Elastic Scaling）： 更靈活、更快速且可擴展的網路。
  • 更好的使用者介面/使用者體驗。
  • 降低開發者的門檻。
  • 社群主導的鏈上治理。
  • 真正的去中心化。

Polkadot 的共識機制​

• BABE（區塊鏈擴展盲分配）： 區塊生產者使用 VRF 來決定是否有資格在特定時隙中生產區塊。
• GRANDPA： 提供區塊最終性，確保 Polkadot 網路在快速擴展的同時保持安全性和穩定性。

GRANDPA 的優勢：

• 快速最終性： 網路穩定時，幾秒內即可完成。
• 容錯性： 容忍部分驗證者離線或作惡，只要超過 2/3 的權重驗證者保持誠實即可。
• 批量最終性： 一次性最終化多個區塊，效率更高。

Polkadot 的經濟模型​

• DOT 代幣：
  • 用於支付 Coretime 的費用。
  • 用於參與 OpenGov 投票。
  • 每年鑄造 1.2 億枚 DOT。
  • 通貨膨脹率將從 10% 逐步降低至 2030 年的 6%。

Polkadot 的技術堆疊​

• Substrate： 用於構建區塊鏈的 Rust 框架。
• Polkadot SDK： 包含 Cumulus、Polkadot 和 Substrate 倉庫。
• SCALE Codec： 用於 Polkadot 和 Substrate 的高效序列化和反序列化格式。
• Wasm： WebAssembly，用於構建 Polkadot 運行時。
• FRAME： 用於簡化 Substrate 運行時構建的框架。

JAM（Join-Accumulate Machine）​

• 目標： 解決區塊鏈的可擴展性和互操作性問題。
• 核心： 促進鏈協作和數據共享，並優化區塊鏈網路在去中心化計算環境中的計算和通信效率。
• 特點：
  • 鏈協作： 支持多條鏈的無縫數據共享，避免每條鏈都單獨計算相同的邏輯。
  • 資源高效利用： 每條鏈專注於自身特定的功能和應用，避免計算和存儲資源的浪費。
  • 簡化跨鏈通信： 通過設計跨鏈消息和驗證機制，提供了一種標準化的方法，使鏈與鏈之間的交互變得更高效和安全。
• Polkadot 的下一次重大升級將採用 SASSAFRAS/SAFROLE，它通過使用環形 VRF 解決多個/無區塊生產者的問題，並確保每個時隙都有一個區塊生產者。
• 預計 2025 年 7 月推出首個版本。
• 將計算分離為核心內和鏈上層。
• 將允許智能合約功能和無許可服務。
• Jam 引入了一個去中心的混合系統，提供圍繞安全性和可擴展的 in-core/on-chain 二元性構建的智能合約功能。
• Jam 的本質是無需許可的，允許任何人在其上部署代碼作為服務，並根據該代碼使用的資源支付相應的費用，並通過購買和分配 coretime 來引導該代碼的執行。

開放政府（OpenGov）​

• Polkadot 的鏈上民主系統，將權力賦予 DOT 持有者。
• 使其成為世界上最大去中心化、最大的 DAO。
• 任何 DOT 持有者都可以投票、建立提案並進行討論。

現有 Polkadot 生態項目​

• FIFA 推出 Mythical Games 傑出的足球手機遊戲，預計 2025 年夏季推出。
• Pudge Penguins 推出 Mythical Games 傑出的 AAA 級策略塔防遊戲，預計 2025 年夏季推出。
• 獨特的DePIN，檢查 RWA 和 DeFi，超過 64 個DePIN 專案和 4-5 億美元融資。
• @AcademyPolkadot 推出由 Polkadot 專家領導的 PBA-X 線上區塊鏈課程，從 2025 年 1 月開始。
• @OpenZeppelin 是一個開放原始碼程式庫 + 工具的供應商，使團隊能夠有效且安全地管理區塊鏈專案 – 發布了 Polkadot 運行時範本。

2025 年 Polkadot 2.0 的路線圖​

• 智能合約即將推出（數十種程式語言）。
• 基於 RISC-V 緩慢過渡到 PVM（Polkadot 虛擬機）。
• 統一地址格式（更好的 UI/UX 用於使用者和開發者）。
• XCM v5（甚至更好的互操作性）。
• 快速取消抵押（從 28 天到平均 2-4 天）。
• DOT 作為通用 Gas 代幣（在 Rollup 上啟用 DOT 作為費用）。
• 500 毫秒區塊時間（在 2025 年，由於彈性擴展，一個專案甚至可以使用 12 個核心）。

總結​

Polkadot 致力於通過其獨特的多鏈架構、互操作性、可擴展性和靈活性，革新 Web3 的構建方式。 未來的 JAM 升級和 Polkadot 2.0 將進一步增強其功能，使其成為區塊鏈技術領域中一個有前途的平台。