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Moonbeam 网络在 2024 年 7 月 8 日进行了重大升级，引入异步支持并将出块时间调整为 6 秒。这一改变标志着波卡与 Moonbeam 向前迈出了重要一步，提高了交易速度和可扩展性以满足不断发展的生态系统需求。
关于异步支持（Asynchronous Backing）
异步支持是波卡于 2023 年介绍的重大革新，在经过几个月的线上验证之后，它在今年中旬作为波卡 2.0 的一部分被正式推出。作为波卡生态最为活跃的平行链之一，Moonbeam 也在最新的 Runtime 3000/3001 升级中引入这一功能。异步支持简化区块验证过程，使 Moonbeam 能够实现更快的交易确认时间和更高的吞吐量。
什么是异步支持
要理解异步支持，我们首先需要明白在波卡系统中"支持"（Backing）的含义。但在此之前，让我们先了解波卡系统中两个至关重要的角色：
收集人（Collator）：收集人在维护平行链的完整性和效率方面扮演着关键角色。他们负责为平行链收集交易并构建区块，同时确保平行链与中继链保持同步。
验证人（Validator） ：验证人接收来自收集人的区块，并验证其可靠性。验证人通常由多个验证节点组成小组，负责检查交易的有效性，确保交易和区块遵循波卡的共识规则且没有其他问题。此外，他们还验证新区块的正确性，确保区块与现有链保持一致。
收集人和验证人协同工作，负责波卡生态系统中的区块生成。简而言之，一个平行链区块的生成包含以下两个步骤：
1. 支持（Backing） 在这一步骤中，平行链的收集人将平行链上的交易打包并生成平行区块（parablock），然后将其发送给中继链（relay chain）的验证人进行验证。这个过程就称为支持或backing。验证人收到平行区块后，会验证该区块的有效性和真实性，并将其转换为可执行的代码块，生成新的状态（state）。在这一步中，一个平行区块只被一个验证人支持，因此这个过程并不能完全确保平行区块的有效性（validity），因为尚未达成区块链的共识。
2. 归入（Inclusion） 已被支持的平行区块会被发送给其他验证人，以便将其归入中继链。在这一步中，平行区块将被系统中的其他验证人验证，并传播至整个网络。在这一步骤中，平行区块的执行会被锚定到中继链上的前一个区块，称为父区块（relay parent）。父区块是归入平行区块的重要先决条件，它提供了归入下一个平行区块所需的必要上下文信息。
在异步支持实现之前，支持与归入是在同一个步骤中执行的：
https://wiki.polkadot.network/docs/learn-async-backing
在波卡网络的早期版本中，从区块生成到最终确认需要约 12 秒的时间。这一特性也是 Moonbeam 等平行链的共同点。然而，即将推出的波卡 2.0 版本将大幅缩短这一过程，其关键在于引入了创新的并行处理机制。
波卡 2.0 的核心改进在于重新设计了区块生成过程。它将原本串联的支持阶段和归入阶段进行了分离，使这两个步骤能够并行进行。这一改进的实质是，一个平行区块（例如 P1、P2）在获得支持后，无需等待完全归入平行链，就可以立即用于下一步操作。
这种并行处理机制显著提高了效率，大大缩短了整个过程所需的时间。为了更直观地理解这一改进，可以参考下面的示意图：
Runtime 3001
随着异步支持的实施，Moonbeam 的出块时间将缩短到 6 秒。这将显著提高 Moonbeam 作为区块链的表现：
1. 交易处理速度显著提升。异步支持最直接的好处是大幅提高交易处理速度。Moonbeam可以在更短的时间内完成区块生成和确认。这意味着用户将体验到更快的交易确认时间，使得 Moonbeam 在高频交易场景下更具竞争力。
2. 网络吞吐量的增加。随着处理速度的提升，Moonbeam 网络的整体吞吐量也将相应增加。这使得网络能够在同一时间内处理更多的交易，为高负载应用和大规模去中心化应用（DApps）的运行提供更好的支持。
3. 用户体验的优化。更快的交易速度和更高的吞吐量直接转化为更好的用户体验。用户将感受到更快的响应时间和更流畅的操作体验。
4. 降低网络拥堵风险。通过提高处理效率，异步支持机制可以有效降低网络拥堵的风险。即使在交易高峰期，Moonbeam 也能更好地维持网络的流畅运行，减少用户因网络拥堵而遭遇的延迟和高 gas 费用问题。
5. 增强与以太坊的兼容性。Moonbeam 作为波卡生态系统中的以太坊兼容链，其性能提升将使其更接近甚至超越以太坊的交易处理能力。这不仅增强了 Moonbeam 的竞争力，还为以太坊开发者提供了一个更具吸引力的替代平台。
6. 促进创新应用的发展。更高效的网络性能为开发者提供了更大的创新空间。一些在旧有架构下难以实现的高性能应用，如实时金融交易、大规模游戏等，在新的架构下将变得可行。这将刺激 Moonbeam 生态系统的进一步繁荣和多样化。
7. 增强跨链互操作性。作为波卡生态系统的一部分，Moonbeam 的性能提升将有利于其与其他平行链之间的跨链交互。更快的处理速度意味着跨链操作可以更快完成，为用户提供更流畅的跨链体验。
结论
异步支持机制的引入将为 Moonbeam 带来全方位的提升，从性能到用户体验，再到生态系统的发展。这一创新不仅将强化 Moonbeam 在波卡生态系统中的地位，还将增强其在更广泛的区块链领域的竞争力。随着这一技术的实施，我们可以期待看到 Moonbeam 上涌现出更多创新应用和用例，推动整个区块链行业向前发展。
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