O que é Polkadot

De bolinhas é uma futura plataforma de estrutura multi-cadeia – semelhante ao Cosmos – projetada para facilitar a interoperabilidade e escalabilidade de blockchains que podem se conectar à sua “cadeia de retransmissão”. Polkadot é um projeto ambicioso que alavanca uma forma de consenso de prova de aposta (PoS) para o ecossistema mais amplo de blockchains que estão conectados a ele e está programado para lançamento oficial no terceiro trimestre de 2019.

É importante ressaltar que Polkadot permite que estruturas de dados – fora de apenas blockchains – se conectem à rede como “parachains”. Originalmente concebido por Gavin Wood – criador da linguagem de programação Solidity -, Polkadot é uma estrutura heterogênea de várias cadeias em que parachains operam por meio de um trust – estrutura de federação minimizada.

Os problemas de escalabilidade de redes de blockchain são bem documentados, e plataformas como Polkadot estão se esforçando para se tornar a próxima geração de redes que promovem escalabilidade e interoperabilidade aprimoradas por meio da expansão dos conceitos de design de blockchains públicas e padronização da transferência de dados.

O que é Polkadot

O Design Polkadot

Polkadot identifica explicitamente três áreas principais com as quais os blockchains atuais lutam para realizar todo o seu potencial para fornecer aplicações práticas:

  1. Interoperabilidade
  2. Escalabilidade
  3. Segurança Compartilhada

Polkadot emprega uma corrente de retransmissão que funciona como o centro por meio do qual os parachains se conectam e coordenam o consenso, bem como a transferência de mensagens e dados entre os parachains. Notavelmente, os blockchains públicos e permitidos podem se conectar à rede, com a capacidade das cadeias permitidas de se isolarem do resto do sistema, mantendo a capacidade de transferir dados para outras cadeias e aumentar a segurança da rede.

Parachains podem ser blockchains ou outras estruturas de dados que se conectam à cadeia de retransmissão para segurança em pool e interoperabilidade com outras cadeias. No entanto, eles devem atender aos seguintes critérios para serem compatíveis com a rede Polkadot:

  1. Pode formar provas de cliente compactas e rápidas
  2. Deve ser um método para um grande número de autoridades independentes autorizar uma transação (ou seja, assinatura Schnorr).

Parachains processam suas próprias transações, o que permite que a rede seja escalonada com base no processamento independente simultâneo de transações por parachain, que são protegidas por meio de um consenso de rede mais amplo.

O consenso de Polkadot é fortemente inspirado por Tendermint e HoneyBadgerBFT, mas usa PoS como o método principal para incentivar os validadores a serem honestos na rede.

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Polkadot também pode formar “pontes” com outras cadeias que têm seu próprio consenso – como Ethereum.

As camadas inferiores do protocolo Polkadot são conhecidas como o Polkadot Runtime Environment e são comuns em todos os parachains da rede. Essas 3 camadas consistem no intérprete Wasm, consenso e rede.

As camadas superiores são exclusivas para cada pára-quedas conectado. Substrato – da Parity Technologies – é a primeira implementação do Polkadot Runtime Environment (PRE). Parachains serão escritos usando o PRE, que é construído no Web3 pilha de tecnologia.

Um aspecto importante do Polkadot é que ele emprega a pilha de rede Libp2p e é o primeiro uso real de sua implementação Rust.

A dinâmica de funcionamento do Polkadot é complexa, por isso é melhor visualizar a plataforma por meio das quatro funções principais de participante no ecossistema.

  1. Validadores
  2. Nomeadores
  3. Collators
  4. Pescadores

Validadores

Os validadores finalizam os blocos na rede Polkadot e desempenham o papel mais crítico no ecossistema. Os validadores são obrigados a executar o cliente da cadeia de retransmissão completa e precisam de um “vínculo” significativo (no token DOT nativo) para se qualificar. No entanto, os validadores podem nomear outros validadores para agir em seu lugar.

Os validadores recebem blocos candidatos de intercaladores – que propagam blocos selecionados para subgrupos de validadores de parachains – e finalizam os blocos na cadeia de retransmissão por meio de um processo de seleção determinístico e rodada final de ratificação de validação.

Nomeadores

Nomeadores são partes que também têm uma participação na rede, mas funcionam como um mecanismo para selecionar validadores confiáveis ​​por meio da contribuição de seu vínculo para o vínculo de um validador selecionado. Seu papel é muito simples e ajuda a fortalecer a segurança conjunta da cadeia de retransmissão.

Collators

Os alceadores trabalham no nível do parachau, e não diretamente na fixação da corrente de relé. Eles reúnem as transações dos parachains, produzem uma prova junto com um bloco não lacrado e a enviam ao validador apropriado encarregado de finalizar um bloco parachain. O white paper Polkadot observa que a função dos agrupadores pode evoluir e, eventualmente, eles podem ser contratados para trabalhar em estreita colaboração com validadores específicos para verificar blocos de certos parachains.

Os agrupadores também podem funcionar para provar o comportamento malicioso para validadores na rede como uma camada adicional de segurança. O papel geral dos alceadores é semelhante ao trabalho dos mineiros em cadeias de blocos PoW.

Pescadores

Os pescadores são independentes do processo de verificação de blocos e procuram comportamentos maliciosos na rede que relatam aos validadores sobre validadores ruins. Eles são motivados como “caçadores de recompensas” em busca de recompensas únicas substanciais, provando que uma parte vinculada (ou seja, validador ou ordenador) agiu maliciosamente fora do conjunto de regras.

No entanto, os pescadores também colocam pequenos títulos na rede. Isso é para prevenir Ataques de Sybil, mas não é tão alto quanto os validadores e pode ser retirado a qualquer momento.

Crédito da imagem – Artigo Polkadot

Polkadot atinge uma comunicação padronizada em toda a rede por meio de seu protocolo de comunicação entre cadeias. As transações entre parachains ou entre parachain e cadeia de retransmissão são totalmente assíncronas e todas as transferências de dados (mesmo entre parachains) são referenciadas na cadeia de retransmissão.

Blockchains que são “ligados” a Polkadot em vez de conectados diretamente como parachain podem alavancar a intercomunicação padronizada da rede sem sacrificar seu próprio consenso. No entanto, essas cadeias renunciam ao estado compartilhado e às garantias de segurança da rede Polkadot. Ethereum será o primeiro exemplo de tal ponte na plataforma.

O papel do token DOT e a governança de Polkadot

Polkadot emprega um modelo de governança na cadeia que é totalmente controlado pelas partes interessadas da cadeia de retransmissão. As partes interessadas (ou seja, validadores) apostam no token DOT nativo e podem controlar tudo, desde atualizações diretas de protocolo a correções de bugs.

Como outros modelos de consenso de PoS, o token nativo é usado para vinculação e para incentivar os validadores a agirem honestamente por ter uma participação financeira na autenticidade do processo de verificação. Além disso, parachains se conectam a Polkadot por meio de ligação e podem ser removidos retirando sua participação da rede.

Polkadot está atualmente em sua fase de teste POC-2, onde testDOT foi usado para atualizar o protocolo da rede POC-1 e introduziu vários outros recursos, incluindo o uso da implementação Rust de Libp2p.

A governança on-chain é um conceito fascinante e não é empregado apenas por Polkadot, mas por outras redes que já estão ativas, como Tezos e Decred.

Aplicações de Polkadot

Como o Polkadot não faz suposições sobre os parachains conectados à rede, ele oferece uma ampla gama de flexibilidade para os desenvolvedores criarem blockchains de aplicativos específicos, como aqueles voltados para a privacidade ou alguns focando explicitamente em determinado desenvolvimento dapp.

Polkadot também é projetado para facilitar ciclos de inovação mais rápidos. Os recursos de um parachain podem ser aproveitados em outro, compartilhando inovações entre cadeias e não apenas transferências de token como a única forma de interoperabilidade. Parachains também são livres para se concentrar na construção de aplicativos, em vez de se concentrar em sua própria segurança. Parachains explicitamente projetados para funcionar dentro do Polkadot são parte de um pool de segurança maior, criando uma abstração crucial de um dos componentes mais complicados das redes blockchain para desenvolvedores.

Um exemplo intrigante de que Polkadot fornece é a capacidade dos usuários de uma bolsa descentralizada em um parachain de depositar o BTC na bolsa usando provas de conhecimento zero (ZKPs), aproveitando um parachain ZCash.

As aplicações potenciais de estruturas multi-cadeia são enormes e devem ajudar a promover muito mais experimentação com novas tecnologias nascidas do poder absoluto da interoperabilidade. No entanto, o consenso – particularmente o PoS – é complexo e difícil de projetar e ainda precisa ser comprovado em grande escala em uma rede descentralizada ao longo de um tempo considerável, especialmente em um ambiente de várias cadeias.

Polkadot oferece outro vislumbre promissor de como será a futura geração de blockchains e pode ser um cenário gravitante para que blockchains públicos e permitidos se reúnam e se beneficiem mutuamente.

Mike Owergreen Administrator
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