GavinWood:XCM第二部分-版本控制和兼容性

在關於XCM 的第一篇文章中，介紹了它的基本架構、目標以及如何將其用於一些簡單的用例。在這裡，我們將繼續深入檢查XCM 的一個有趣方面：。

有一個共同的語言可以解決很多交互的問題。它可以讓我們一起工作，解決衝突，記錄信息以備後用。但是，語言的有用性取決於它所能表達的概念，在一個不斷變化的世界中，一種語言必須改變和適應其概念庫，否則就有被廢棄的危險。

不幸的是，太突然地改變一種，會損害它的主要目的—— 促進人與人之間的溝通。既然語言必須改變，就必須有辦法管理這些改變，而不讓新的形式令外行人難以理解。在這方面，一個非常有用的發明是字典，它幫助記錄和歸檔一種語言的概念調色板，以便後代能夠更好地理解歷史文本。詞典的版本可以被看作是語言的形式化“版本”。

時過境遷，但問題依然似曾相識。正如我在上一篇文章中所解釋的，XCM只不過是一種語言，儘管是非常專業的語言。這是共識系統相互對話的一種手段，而作為這一需求的XCM在密碼產業，特別是Polkadot 生態系統飛速發展的情況下，必須有一些方法來確保這些變化不會損害XCM的互操作性。我們現在需要解決的不僅僅是共識空間中的互操作性，還包括共識時間。

版本控制

既然我們希望XCM要在大量使用的同時隨時間變化，需要採取的一個非常簡單的預防措施是確保我們確定哪個版本的XCM我們在實際消息內容之前進行通信。我們通過使用許多版本包裝器類型來做到這一點，之所以這樣命名是因為它們包裝了XCM消息或其組件的版本。在Rust 代碼中，這看起來非常簡單：

pubenum VersionedXcm { V0(v0::Xcm), V1(v1::Xcm), V2(v2::Xcm),}

當“over the wire”（或者更確切地說，在共識系統之間），XCM總是放在這個版本化的容器中。這確保了那些太舊而無法解釋消息的系統能夠安全地接收它們，並識別出消息的格式不受它們的支持。它還允許新的系統識別並相應地解釋舊的消息。

不只是XCM消息是版本化的；在XCM代碼庫我們也存在多版本以及它的相關類型。這是因為當鏈的XCM邏輯升級了。如果不進行版本控制，我們可能會試圖將舊的MultiLocation 解釋為新的，並發現它是不可理解的（或者更糟糕的是，可以理解但與原來的含義不同）。

兼容性與翻譯

版本控制是第一步，它確保我們能夠識別正在使用的語言版本。它不能保證我們能解釋它，當然也不能保證它是我們優先使用的版本。這就是兼容性的作用所在。我們所說的“兼容性”是指能夠繼續用一個版本來解釋和表達自己。

如果我們希望能夠升級我們的網絡和XCM時間表，那麼這種兼容性變得相當重要。這可以分為向後兼容和向前兼容。從根本上說，向後兼容性是升級後的系統在遺留世界中繼續運行的能力，向前兼容性則是遺留系統在升級後世界中持續運轉的能力。

在我們的例子中，我們希望兩者都有，但是有實際的限制：XCM提供了以前版本中不存在的功能，因此期望舊系統能夠解釋這些消息是不現實的。這有點像試圖把“社交媒體”這個詞翻譯成拉丁文，然後指望凱撒大帝能從表面上理解它。有些概念根本無法在上下文中表示。

同樣，發生重大的變化，XCM可能會從其概念模型中移除相關功能。這種情況較少發生，但類似於將某些古代術語翻譯成現代術語的問題。有趣的是，“點”的古意可能就是一個例子（過去指一種相當特殊的財政捐贈形式）。

因此，新版本的XCM的設計大多兼容舊版本和新版本，但通常XCM的這些信息在另一種語境中根本沒有意義，也不能翻譯。

實際通訊

如前所述，我們確保所有獨立存在的消息都包含版本標識符。這意味著在系統之間發送的消息或保存在存儲中的消息。它不包括所有的消息、位置和資產，雖然存在一部分數據，但其他數據不需要某一特定版本，因為其版本可以從它的上下文推斷。

而版本識別和compatibility/translation對於從舊的網絡接收消息或向新的網絡發送消息很有幫助，但是，如果採用另一種方式，單獨使用會沒有效果。這是因為從升級網絡接收消息的遺留網絡本身不具備能夠將新的XCM它可以解釋為某種形式—— 確切地說，這種邏輯只存在於發送方，它的翻譯代碼能夠以遺留術語重新表示新消息。

因此，必須由發送網絡負責確保其發送的消息能夠被接收網絡解釋。具體而言，用於傳遞消息的版本不能超過XCM接收網絡支持的內容。

由於這個原因， Polkadot 和Kusama 中繼鏈、Statemint 、Statemine、Shell 和任何其他基於Substrate/Frame的鍊及其XCM引擎都保存一個遠程鏈支持的版本。每當一個XCM消息由這些鏈發送，它首先通過查詢其註冊表確定發送消息的版本。它將信息翻譯給之前的發送者和接收者，那麼大多數情況下，這些將是相同的，最新發布的版本，會提供完整的功能集XCM。

這個註冊表通常由治理過程決定和升級，這有點麻煩和繁瑣，特別是隨著潛在目的地數量的增加。出於這個原因，引入了版本跟踪。

版本協商

版本跟踪是最後一塊XCM拼圖的故事。它的功能是刪除跟踪XCM潛在目的地鏈的版本。相反，這個過程是自動發生的，而且是連鎖的。

本質上它允許一個網絡使用XCM向另一個人查詢最新版本的XCM，並在此更改時收到通知。來自此查詢的答复允許所述網絡填充和維護其版本註冊表，確保以盡可能最新可理解版本的消息。

具體來說，有三個有價值的指示，在XCM:Subscribe Version ，允許一方要求另一方通知其XCM版本現在和它更改時；取消訂閱版本以取消該請求；以及Query Response ，將一些信息從響應者網絡返回到發起網絡的一般方法。以下是它們在Rust 中的樣子：

enum Instruction { SubscribeVersion { query_id: QueryId, max_response_weight: u64, }, UnsubscribeVersion, /* snip */}

所以Subscribe Version 需要兩個參數。第一個query_id 是Query Id 類型，它只是一個整數，用於識別和區分返回的響應。全部XCM導致響應被發送的指令具有類似的手段，以確保其響應能夠被識別並相應地處理。第二個參數稱為max _response_weight ，它是一個Weight 值（也是一個整數），指示返回時我們應該花費的最大計算時間。與query_id 類似，它將被放入該指令生成的任何響應消息中，並且需要確保任何權重不可預測，可變權重成本至少可以限制在執行前的最大值。如果不這樣做，我們將無法獲得解釋應答消息所需時間的上限，因此無法安排執行該消息。

Unsubscribe Version 作為一個指令是相當貧瘠的，主要是因為一次只允許一個版本訂閱對給定位置是活動的。這意味著取消只能通過原產地註冊的內容來識別。

回答

第三個要注意的指令是QueryResponse ，它是一個非常通用的指令，允許一個鏈回复另一個，並在這樣做時報告一些信息。這是在Rust 中：

enum Instruction { QueryResponse { query_id: QueryId, response: Response, max_weight: u64, }, /* snip */}

我們已經知道三個參數中的兩個，因為它們是從SubscribeVersion 中提供的值填充的。第三個稱為response，包含我們關心的實際信息。它被放置在一個新的類型Response 中，它本身是幾種類型的聯合，其中一種網絡可能希望使用它們來通知另一種網絡。在Rust 中是這樣的：

pubenum Response { Null, Assets(MultiAssets), ExecutionResult(Result<(), (u32, XcmError)>), Version(XcmVersion),}

就我們目前的目的而言，只需要Version 項，但正如我們將在以後的文章中看到的，其他項對其他上下文也有用。

執行時間

一般來說，我們不需要QueryResponse 指令來通過BuyExecution 購買它們自己的執行時間，因為（假設它們是有效的），是現解釋網絡要求首先發送它們。同樣，我們認為SubscribeVersion 是廣義上符合發送方和接收方共同利益的東西，所以也不指望有人會付錢。在任何情況下，付款都很難計算，因為付款所產生的反應具有異步性和不可預測性。

自動化

而這些XCM指令允許網絡使用完全的鏈上邏輯來確定對話者支持的最新版本，但仍然存在何時啟動這個版本的問題。此外，一些跨協商一致的傳輸協議是不基於規定的，這將排除版本協商的可能性。

在諸如Polkadot 中繼鍊和Statemint 之類的Substrate 鏈中，解決方案是當需要包裝發送消息但目標的最新版本未知時自動啟動此版本發現過程。這有一個小缺點，即第一個消息將在次優級的XCM版本停留，直到收到版本響應為止。如果這是一個實際問題，那麼治理可以介入，強制初始版本XCM目的地與默認值不同（通常設置為最早的XCM版本）。

代碼兼容性XCM

關於版本控制，最後一點是代碼創作。完全不同於Over-the-wire 格式的XCM，代碼兼容性處理是使用Rust 實現（基於substrate ）項目代碼庫必鬚髮生的事情。 XCM會隨著時間的推移而堆疊。

顯然，旨在使用不斷發展的語言來表達變化的代碼庫必須隨著時代的變化而適應。我們已經有了Semantic Versioning （ SemVer ）系統，它可以幫助確認在特定版本更改時可能發生的更改。這在處理API 和ABI 時非常有用，但在考慮整個數據格式或語言時就不那麼有用了。幸運的是，XCM被設計成幾乎不需要Sem Ver 了。

我們知道，新版本的XCM軟件能夠在新的和舊的XCM消息之間以及它們的內部數據類型(如位置和資產)之間進行轉換。它可以通過將XCM語言的多個版本同時保存在XCM代碼基中來做到這一點。如果我們回顧VersionedXcm數據類型的Rust聲明(就在本文的開頭)，它只不過是底層Xcm數據類型的每個特定版本的標記聯合，每個都可以在它們自己的模塊v0、v1、v2和&c中找到。

由於事務和API 使用XCM而且它的數據類型傾向於只使用版本化的變體，這些變體同樣可以構造新的和舊的格式，最終的結果是代碼庫可以更新為使用最新的XCM軟件（在Rust 中，這被稱為一個Crate）很少或根本沒有改變他們的代碼。升級XCM Crate允許網絡更好地與其他類似升級的網絡進行互操作，但升級XCM網絡使用的語言不需要再出現。

我們希望，這會成為一個強有力的激勵，促使團隊保持他們的XCM Crate更新進度，因此保持一切迭代和快速發展。

結論

希望XCM的版本系統，以及它如何能夠被用來保持一個網絡的主權鏈通信可以對大家有所啟發。在下一期中，我們將更深入地探討XCM:它的執行模型和異常管理功能。

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