“异步支持” 技术如何将波卡可扩展性提高 10 倍？

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随着即将部署的 “异步支持” 的上线，Polkadot 生态系统即将在可扩展性方面取得重大飞跃。本文结合 Dmitry Sinyavin、Alex Gheorghe 和 Joyce Siqueira 的补充研究，解释了其中的原理。

“异步支持” 功能即将上线，预计将使波卡的平行链共识协议的吞吐量提高 10 倍。实际上，这是与有效性证明回收（填充未使用的区块空间）相结合来实现的。异步支持将在下一次运行时升级后 48 小时在 Kusama 上线。它还将包括在波卡的下一次运行时升级中，一旦其在 Kusama 上顺利运行，即可正式启用。

目前，Coretime 平行链已经在 Kusama 上注册，并且Kusama 当前正在进行公投以开启异步支持（https://kusama.polkassembly.io/referenda/374）和 Coretime 的销售（https://kusama.polkassembly.io/referenda/375）。

什么是异步支持？

要理解异步支持，我们首先需要看看支持过程本身。在波卡中，平行链区块（parablocks）由收集者生成，并发送到中继链的验证者那里进行“支持”——这是包含之前的一个初始验证步骤。

包含是指一个平行链区块被注册为平行链的最终区块，并加入中继链的过程。这与支持是不同的步骤，支持是指平行链区块由一部分验证者进行初步验证。

平行区块 {P} 的支持随着时间推移的变化：在异步支持中，支持 {B} 和包含 {I} 阶段可以重叠，这意味着可以在同一中继链区块 {R} 内并行生成多个平行区块。图片来自 Polkadot Wiki，略有调整。

当前，这种支持过程是同步的——平行链区块只能在最新的中继链区块上构建。这种与中继链进程的紧密耦合限制了吞吐量，因为收集人必须在短时间的执行窗口内赶紧生成每一个新的平行链区块以供支持。

异步支持解除了这种依赖。它允许收集者在较旧的中继链区块上构建平行链区块，并创建多个待处理平行链区块的队列。这种并行区块生成提高了效率和吞吐量。

为了更深入了解，请查看波卡维基上有关异步支持的内容：

https://wiki.polkadot.network/docs/learn-async-backing

为什么异步支持很重要？

异步支持的主要好处是大幅提升性能。

仅异步支持就将理论吞吐量增加了 8 倍。最近的基准测试显示，当它与有效性证明回收（POV）结合时，性能提升了 10 倍。

异步支持使平行链能够以更快的速度生成区块——每 6 秒而不是每 12 秒。此外，它将执行时间从 0.5 秒增加到 2 秒，从而可以生产 4 倍大的区块。更多内容请参见波卡之前关于异步支持的博客文章。

异步支持为你提供了更大、更频繁的区块生成时间窗口，同时 PoV 回收允许您考虑交易的真实证明大小，而不是最坏情况的估计。当两者结合使用时，你可以在更长时间内生成区块，同时现在可以更精确地估计符合中继链定义的约束的证明。

这种可扩展性的提升对于支持高吞吐量的平行链（如拥有数百万用户的游戏平台）至关重要。

异步支持是波卡即将到来的大规模扩容解决方案（如敏捷核心时间和弹性扩容）的重要组成部分，允许更灵活的区块空间分配。

案例研究：Mythical 游戏

Mythical 游戏正在波卡上构建一个大规模游戏平台，并一直在热切期待异步支持，来处理其高交易量。仅通过异步支持就实现了 8 倍的改善，收集人可以在每个平行链区块中打包更多的游戏动作、代币转移等。Mythical 近期将进行空投活动，详见《Mythical Games 将向波卡生态空投 1500 万 MYTH！》或参与下方直播。

直播预告：4 月 16 日 19：00，PolkaWorld 生态负责人 Kristen 将在直播间分享 Mythical Games 近期的空投活动！如果你感兴趣，点击下方进行预约！

平行链如何使用它？

异步支持让平行链可以更频繁地构建具有更多交易的平行链区块。如果你现有的平行链需要对这些指标进行改进，你可以按照此迁移收集人指南将其迁移到异步支持。新的平行链只需按照标准实施指南操作，就能在上线至 Polkadot 时，就直接包括异步支持功能：

https://wiki.polkadot.network/docs/maintain-guides-async-backing。

相反，如果您的平行链不需要额外的吞吐量和更低的延迟，则现在无需升级到异步支持。如有必要，你可以在以后的某个时间点进行升级。

它是如何工作的？

如果你想要一个非常深入的技术分析，你可能想知道，两个关键参数控制了异步支持中的并行度：

• max_candidate_depth：收集者在包含之前可以产生的待处理平行链区块的数量。

• allowed_ancestry_len：收集者可以选择多久之前的中继链区块作为平行链区块的父区块。

通过调整这些参数，平行链可以同时进行多个平行链区块的支持，而不是像同步支持那样一次只能支持一个区块。收集者获得了更长的执行窗口，可以将更多交易打包进每个平行链区块。

结论：规模增长

异步支持代表了波卡及其平行链生态系统的一个巨大的可扩展性里程碑。通过优化核心共识协议，与 PoV 回收结合使用时，吞吐量可提升高达 10 倍，且不会牺牲安全性。

异步支持技术的应用为波卡的可扩展跨链基础设施提供了支持，使其能够处理在关键垂直行业（如游戏和 DeFi）Web3 应用的高需求。

实际上，它将 Web2 的规模带入了 Web3 的范围。Parity 正在与平行链密切合作，以确保未来几个月异步支持的顺利集成。

原文：https://www.parity.io/blog/async-backing-technical-lowdown

翻译：PolkaWorld

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直播预告

4 月 16 日 19：00，PolkaWorld 生态负责人 Kristen 将在直播间分享 Mythical Games 近期的空投活动！如果你感兴趣，点击下方进行预约！

4 月 18 日 19：00，Acala 将做客 PolkaWorld 直播间，分享其最新进展，点击下方进行预约！

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