2024 年 3 月 12 日曼谷 sub0 会议上,Gavin Wood 首次与大家分享了波卡生态的一项革命性技术创新——JAM 架构。JAM 链的诞生被看作是替代当前中继链的技术角色,作为全新的运算基础设施,支持多核计算功能、智能合约构建等业务,实现工作流程的集成化协作,为 Polkadot 2.0 灵活、高效的革新路径注入发展动力。
为了减少碎片化并整合活动,JAM 链的推出将 Polkadot 推向同步可组合的世界,朝着准一致、可扩展、无需信任的发展目标,JAM 提供了全局单例、无需许可的对象环境——类似于 Ethereum 所开创的智能合约环境,并实现可扩展节点网络的并行运作,这也是 Polkadot 的首创技术方案。今天,让我们进一步探秘 JAM 链的技术升级路径,把握 JAM 链备受瞩目的技术奥妙。
JAM 链昭示 ——Polkadot 2.0 转型之路
波卡生态自去年起就积极推进 Polkadot 2.0 的转型升级,通过取消平行链插槽拍卖、引入非同步验证、敏捷核心时间(Agile Coretime)机制等,带来网络生态的重大更新。早在 2021 年11 月,波卡生态进行第一次平行链插槽拍卖,当时使用中继链的区块空间以低成本状态保障网络运行的安全与去中心化。然而,中继链并未给波卡带来长久的成长动力,反倒出现了提案数量减少、平行链插槽竞标成本走低、DOT 代币价格下降等现实困境。
为了进一步提高区块空间使用量、降低项目开发运作费用,Polkadot 放弃平行链插槽拍卖机制,迈出走向 2.0 的全新一步。随着去年 9 月,异步支持(Asynchronous backing)在波卡生态推出,提供 1000 个平行链同时运行的基础设施的新愿景也提上日程,推动波卡在异构分片的结束架构上能够利用既有优势加强效能。
基于对基础设施升级、区块运算效率提升的现实需求,加之中继链陷入后劲乏力的泥潭,JAM 链的诞生可谓正逢其时。JAM 链作为 Polkadot 全新运算基础设施,提供多核计算功能,然而其区分于传统的智能合约网络,将所有工作事项预先打包后等待运算,重新整合后提高了运算效率。
Gavin Wood 曾在公开演说时表示 Polkadot 2.0 将不会以分阶段的方式逐步推进,更可能是一次大规模的更新换代。作为计划代替中继链的技术创举,JAM 链与敏捷核心时间(Agile Coretime)机制的应用不无联系,都或成为波卡生态提升运行效率、降低显性成本,提高开发者和用户能动性的全新探索,从底层设施基础角度降低对特定技术的依赖,使系统更加通用灵活,让用户可以以多种方式使用该平台。
超越智能合约,JAM 链的升级再造
当我们深入探究 JAM 链的设计结构与运行逻辑时,不难发现 JAM 链与智能合约有着一些相似之处,其本身可直接执行无需许可的代码,状态被组织成不同的封装形式。除了状态的封装之外,还包括代码和余额的封装,这些状态封装称为“服务”,能够满足托管数据、启用原像查找、并管理状态等功能,JAM 链集成了智能合约和 ZK-rollups 技术,实现了对以太坊的功能超越。
JAM 链的状态被划分为各类服务形式(服务包含代码、余额和状态组件,类似于智能合约链上常见的结构)。新服务的创建无需许可,如同在智能合约链上部署智能合约,允许个人上传和预期代码的执行;与此同时,向 JAM 链添加新服务无需权威机构批准或规则遵守,具备充分的自由、开放属性。
除了一些与智能合约共通的技术逻辑外,JAM 链通过无交易操作来区别于智能合约链,实现技术架构的升级再造。在 JAM 链中没有交易的存在,所有操作都未经许可的并经历一个最初的优化过程,服务预先细化输入数据,将其转换为包含工作结果的工作报告,最后被传回到链上。
相较传统智能合约的运行业务流程而言,JAM 链通过保证、确认、判断构建了相对安全的技术框架,对涉及验证者集体证明的工作结果进行准确反映和细化处理,无效的工作项目将被打回,有效的数据资源也不会被浪费。
“我们希望的是那些没有真正使用太多有效资源的区块空间可以被高效利用起来。除了降低费用成本以外,通过 JAM 链的运作试验,每个核心将不再只为一个应用程序使用,腾出更存储空间才能从根本上强化波卡生态的技术承载力”,Gavin Wood 接受专访时谈道。
技术巧思,JAM 链何以备受瞩目?
上一篇《超潜力 JAM 链何以超越中继链,引领 Polkadot 2.0 新航向?》的文章分析中,我们探索了JAM 链在细化(Refine)、累积(Accumulate)、传输(On Transfer)过程中的创新突破,正是三个环节的“各司其职”和平稳运作,让 JAM 链上的工作处理灵活有力。事实上,JAM 链亮眼的运行状态背后,与 XCMP 支持、高效数据模型等技术巧思密不可分。
XCMP 支持
JAM 链要求提供全面的 XCMP 支持,与此同时 JAM 在平行链服务中严格遵守规则,充分把握 “Refine” 和 “Accumulate” 阶段之间的数据传输限制。当前,使用水平中继链进行消息传递 (HRMP)会使得所有消息都遍历中继链,数据有效负载限制为 4 kB 或更少。因此,JAM 链所凭借的 XCMP 支持能够实现消息通过链上转发消息头(message headers),而实际消息数据在链下传输,消解了更多数据负载压力,释放了更多数据运行空间。
高效数据模型
JAM 链采用更广泛、不预设偏好的方法来利用底层共识机制,有助于实现更具创新性的解决方案。尤其是像零知识证明这类的复杂任务,去中心化的底层设施机制将会更实用和高效。此外,JAM 支持混合资源消耗模型,其工作包囊括计算密集型任务和数据密集型操作,将需要大量计算服务与高数据可用性的服务灵活配对,优化验证者资源利用效率来降低不必要的运作成本。
面向 PVM 的兼容性
为了更好地保持与现有 Polkadot 1 平行链、Polkadot SDK 的兼容性,JAM 链面向 Polkadot 虚拟机(PVM)进一步增强了兼容属性(PVM 简单而安全,具备沙盒化能力并提供各种执行保证,具有确定性、共识敏感且易于计量),通过提供简化基准测试工作并减轻未来基准测试需求,引入协议、多实例、多分片智能合约概念,实现平行链间的特定交互协议的管理运行。
面向 PVM 的兼容性
为了更好地保持与现有 Polkadot 1 平行链、Polkadot SDK 的兼容性,JAM 链面向 Polkadot 虚拟机(PVM)进一步增强了兼容属性(PVM 简单而安全,具备沙盒化能力并提供各种执行保证,具有确定性、共识敏感且易于计量),通过提供简化基准测试工作并减轻未来基准测试需求,引入协议、多实例、多分片智能合约概念,实现平行链间的特定交互协议的管理运行。
同时,与敏捷核心时间(Agile Coretime)的配合能够让 JAM 链在任意工作包组上定位核心时间的功能,增强 JAM 生态系统内资源分配的多功能性和效率。从这一角度来看,JAM 链有望成为中继链的继承者,除了共识机制以外,安全性、治理等功能模块将在系统服务和多个核心上运作,从而保证完全兼容性。
赋能波卡的 AI 开发
JAM 链的创新应用还为波卡生态的人工智能赛道项目提供了全新的发展契机,其所提供的计算模型非常适合应对人工智能所需的繁重工作。JAM 链下“优化”层可进行广泛的数据分析,化解训练人工智能的计算限制,在众多程序应用上支持无缝扩展和数据升级,JAM 内含的 300 多个内核可以处理海量数据集,告别原先数据和效率承载的上限值概念。除此以外,JAM 链自身的审计和争议机制可确保 AI 安全运行,为开发和部署 AI 应用程序创造值得信赖的环境,以经济可行性和去中心化来确保人工智能项目运作的可访问性和稳健性,助力波卡生态的 AI 项目发展拓新。(信息源:X 平台:@PolkadotInsider)
开发者捕捉 ,JAM 链发展机遇
目前,JAM 仍是一个处于早期阶段的研究项目,其RFC将作为这一项技术创举的第一项重要发布,社区也将提供相应的技术反馈并持续进行升级迭代;与此同时,JAM 预计在迪拜Token2049(2024 年 4 月)上展示的 20-60 个月内投入生产。
对 JAM 感兴趣的开发者可以通过研习官方发布的灰皮书 🔍:https://graypaper.com以及 W3F、Parity、Polkadot 等官方平台渠道进行技术交流,随时了解与 JAM 及其与其他技术集成相关的公告和活动的最新信息。除此以外,当前还有 JAM 官方发布的JAM prize(鼓励实施 JAM 协议奖金激励)、JAM Toaster(帮助开发者的模拟器)等正在帮助开发者了解和使用 JAM,加入 JAM 链的项目试验浪潮。
🔍 更多学习资源可查看:https://github.com/openguild-labs/learn-jam
理论上 JAM 链的兴起将为各种应用开发提供技术新路径,但目前具体用例还需各位开发者积极思考与探索。从 JAM 链设计的最初愿景来看,其被设定为一种推动 Polkadot 超越当前 Web3 界限的新技术,对于开发者来说,还需积极总结当前业内的优势技术热点和潜力赛道,以跨界融合和创新突破的意识解读 JAM 链,在今后的技术迭代中捕捉开发新灵感。