Polygon作为以太坊最强大扩展生态系统之一的成功并非偶然。在其高效性背后，隐藏着一个经过精心设计的架构，平衡了性能、安全性和互操作性。与许多其他专注於单一扩展方法的第二层解决方案不同，Polygon采用了一种多层次、模块化的设计，能够在一个框架下支持各种技术。要全面了解Polygon的能力，重要的是探索其三个主要架构组件：权益证明（PoS）链、zkEVM（零知识以太坊虚拟机）和超级网络。
让我们从 Polygon PoS 链开始，这是 Polygon 生态系统建立的基础。PoS 链作为一个提交链，与以太坊平行运作。它允许交易在主要的以太坊网络之外进行，然后定期将链的状态快照锚定回以太坊。这种混合结构确保 Polygon 在保持自身速度和低交易成本的同时，受益于以太坊的安全性。
PoS 链的架构可以分为三个关键层次：
以太坊层：这是质押合约和检查点机制所在的地方。验证者向以太坊提交证明，以最终确定交易批次，确保 Polygon 与以太坊的安全模型保持连接。
Heimdall 层：作为验证者管理系统，Heimdall 建立在 Tendermint 共识引擎之上。此层的验证者负责创建检查点并在提交给以太坊之前验证区块数据。
Bor 层：Bor 层是区块生成发生的地方。它聚合交易、执行智能合约，并确保近乎即时的最终性。
这种三层设置使 Polygon 每秒能处理数千笔交易，而以太坊的平均交易量则为 15–30 笔每秒。它还保持了极低的燃气费用，通常是几分之一美分，这使得 PoS 链成为 DeFi、NFT 和游戏 DApp 的理想环境。
虽然 PoS 链奠定了基础，但 Polygon 的雄心并没有止步于此。下一个重大创新是 Polygon zkEVM 的推出，这是一个将扩展性与以太坊相容性相结合的零知识卷积。zkEVM 使用零知识证明——一种让一方能在不透露所有细节的情况下证明交易有效性的密码学技术。
在 zkEVM 的模型中，交易在链下处理，并通过提交给以太坊的简明证明来数学上证明其有效性。这大大减少了需要存储在主链上的数据量，使交易更快、更便宜，同时保持安全性。Polygon zkEVM 与其他 zk-rollup 解决方案的不同之处在于它与以太坊虚拟机的完全兼容性。开发者可以在不修改代码的情况下，将现有的以太坊智能合约部署到 Polygon zkEVM 上。这种互操作性弥合了以太坊和基于 zk 的扩展之间的差距，允许开发者保持现有的工作流程，同时享受第二层的效率。
zkEVM 在去中心化和透明度方面也是一个重大进步。因为它不依赖于集中式运营商来验证数据，用户可以信任密码学证明本身，而不是中介。这种方法结合了以太坊无信任设计的最佳方面与现代扩展性。
Polygon 架构的第三个主要支柱是 Supernets——这是网络模块化愿景的演变。Supernets 是可定制的专用区块链，可以由专案、企业或社群使用 Polygon 的技术部署。与共享的 PoS 链不同，Supernets 独立运作，允许他们定制治理模型、代币经济学和共识机制等参数。然而，它们仍然通过 Polygon 的桥接基础设施与其他 Polygon 网络和以太坊互操作。
Supernets 对于需要扩展性和隐私的企业特别具有吸引力，同时仍希望与更广泛的以太坊生态系统保持连接。例如，一个游戏工作室可能会启动一个专门的 Supernet 来快速处理游戏内交易，而不会使主要的 Polygon 网络拥堵。与此同时，DeFi 专案可以使用 Supernets 创建专门的环境，优化流动性和交易。
总结来说，Polygon 的架构不仅仅是一个单一的解决方案——它是一个和谐运作的解决方案网络。PoS 链提供了一个经过验证的、高效的日常交易骨干。zkEVM 在保持以太坊相容性的同时推动了密码学扩展的界限。Supernets 使专案能够在 Polygon 的保护下建立量身订做的区块链。他们共同创造了一个强大、可扩展且未来准备好的基础设施，作为以太坊最通用的扩展框架。
Polygon 的架构设计反映了一个简单但强大的哲学：扩展性绝不应以去中心化或灵活性为代价。通过结合这些原则，Polygon 建立了一个能够支持下一代 Web3 应用的生态系统——快速、安全和互联的。
