Проект за два с половиной года показал больший прогресс, чем Ethereum за то же время.
Тема повышения пропускной способности блокчейнов является одной из самых «горячих» в криптосфере. Действительно, развитие, например, DeFi (децентрализованных финансов) во многом может быть ускорено через разрешение указанной проблемы. Ethereum — самый популярный в DeFi блокчейн все еще ждет тех технических решений, которые помогут ему масштабироваться. Некоторые из них уже внедряются, еще до того, как в будущем появится Ethereum 2.0, но пока что другие проекты, такие как, например, Polkadot, идут в данном вопросе никак не медленнее, чем команда Ethereum.
Команда Polkadot также принимает участие в решении вопроса пропускной способности блокчейна, в том числе с помощью шардинга.
Шардинг
Действительно, команда проекта Polkadot делает акцент на практическом применении шардинга, то есть, когда ноды блокчейна делятся на группы (шарды), каждая из которых обрабатывает определенного вида транзакции — именно с помощью такой технологии можно реально повысить пропускную способность блокчейна в целом.
Появление, например, 64 шард может потенциально увеличить масштабируемость в 64 раза, но есть нюанс: как научить шарды эффективно «разговаривать» друг с другом? Именно этот нюанс стремится эффективно отработать проект Гевина Вуда (Gawin Wood) и Parity Technologies.
Вуд известен тем, что был автором «Желтой книги Ethereum», в которой изложены принципы работы Виртуальной машины Ethereum (EVM). Задействование же клиента Parity в работе Ethereum на фоне популярного клиента Geth обеспечило Ethereum необходимую устойчивость. При этом Вуд стал постепенно разрабатывать нечто новое, что отличало бы его стартап от Ethereum 1.0, а также от планов по шардингу в Ethereum 2.0. В итоге появился проект Polkadot, который был профинансирован с помощью процедуры ICO в 2017 году (на общую сумму в 140 млн долларов), а также через еще два раунда привлечения средств частных инвесторов, в результате чего основная сеть проекта была запущена в июне 2020 года.
Базовый блокчейн Relay Chain
Итак, Polkadot запустила базовый блокчейн под названием Relay Chain (с параметром 6 секунд/время блока и полным циклом подтверждения в приблизительно 60 секунд), который как раз должен обеспечить эффективность работы всех шард. Все шарды работают как де-факто взаимодействующие друг с другом блокчейны. В отличие от проекта Cosmos, который предоставляет каждому блокчейну своей экосистемы свой собственный механизм консенсуса, блокчейны в экосистеме Polkadot в осуществлении своих функций распределенного реестра полагаются на Relay Chain. Задумка состоит в том, чтобы через коммуникацию с Relay Chain обеспечить безопасность и надежность работы этих блокчейнов.
Parachain
Каждый блокчейн, который начинает работать под Relay Chain от Polkadot, получает название Parachain (парачейн), что подчеркивает факт, что он будет работать параллельно от других блокчейнов экосистемы Polkadot. При этом Вуд рассказал, что каждый Parachain выполняет свою функцию, например,
- обработку смарт-контрактов
- обработку транзакций
- решает вопрос управления экосистемы Polkadot в целом
- управляет ситуацией со стейкингом
В настоящее время Polkadot технически может поддерживать до 100 парачейнов Parachain — то есть пока что есть очевидное ограничение. Потенциально ёмкость экосистемы Polkadot может быть увеличена до 100 тыс. парачейнов.
Доступ к такой ёмкости парачейнов определяется с помощью аукционов. Победители этих аукционов, ценностная оценка которых определяется через токены DOT, получают права использовать Parachain на протяжении, как вариант, 6, 12, 18 и 24 месяцев.
Важно, что парачейны отличаются друг от друга не только по функционалу, но и по логике своей работы. И, когда это имеет экономический смысл, парачейны могут также иметь свои собственные токены.
На самом деле, в ближайшем будущем будет понятно насколько в целом предложение экосистемы Polkadot будет интересно разработчикам различных децентрализованных приложений (dApps), но в любом случае мы увидим, как они будут экспериментировать с Polkadot. В том, что у каждого парачейна есть своя логика и могут быть даже свои токены — в этом Polkadot похож на Cosmos. А с решением вопроса устойчивости работы экосистемы блокчейнов у Polkadot подход схож с тем, что есть у Ethereum и у протокола NEAR.
Parathread
Итак, различные проекты могут купить возможность пользования парачейном. Но если мы говорим о Dapps, то они в целом используют возможности блокчейна не максимально интенсивно — учитывая это, разработчики Polkadot представила концепцию Parathreads (паратреды).
Паратреды дают проектам возможность использовать характеристики устойчивости экосистемы Polkadot без того, чтобы осуществлялся процесс аренды парачейна, который в целом весьма затратен. Вместо того, чтобы арендовать парачейн, проекты могут оплачивать комиссию за каждый блок и подсоединять свои разработанные платформы к экосистеме Polkadot через паратреды.
Пока что в настоящее время процесс использования паратредов лишь только начинается, так как спрос и на парачейны пока что тоже невысок, и поэтому не понятно, насколько они будут популярны. При этом в будущем станет окончательно ясно, насколько абсолютно устойчиво смогут работать парачейны, несмотря на некоторые опасения насчет этого.
Механизм консенсуса
Polkadot использует вариант консенсуса Proof-of-Stake (POS), который известен под названием номинированный POS (NPOS). Этот подход похож на тот, который есть у Cosmos, когда держатели ATOM могут делегировать свои токены DOT ограниченному числу валидаторов. В Polkadot также есть ограниченное число валидаторов (в середине марта 2021 года их было около 260). Их общее число определяется с помощью голосования.
В отличие от Cosmos, каждый валидатор Polkadot имеет одинаковое влияние на то, что происходит в блокчейне. Валидаторы, которые обладают большим числом голосов, не получают возможность голосовать по большому числу блоков.
Запуск валидатора в Polkadot требует как минимум 350 токенов DOT. При этом число валидаторов часто больше, чем участников, заинтересованных в управлении Polkadot: один участник может запустить несколько валидаторов.
Как и в Cosmos в Polkadot есть система поощрения валидаторов: они вознаграждаются, учитывая темп инфляции DOT (в настоящее время — около 9% в год), что зависит в конечном счете от того, сколько всего токенов DOT находится в стейкинге, а также от размера комиссии за транзакции. Вдобавок, валидаторы имеют также возможность назначать комиссию по номинированным токенам DOT.
«Мосты» и «модули-мосты»
Polkadot создал ряд протоколов для взаимодействия блокчейнов между собой, которые получили название «мосты». «Мосты» позволяют наладить коммуникации между отдельными блокчейнами, но при этом они не нацелены на установление взаимодействия парачейнов между собой.
«Мост», с одной стороны, получает сообщение со стороны внешнего блокчейна, а с другой стороны — это сообщение обрабатывается смарт-контрактом «моста», который как раз и обеспечивает взаимодействие между блокчейнами в плане передачи ценности.
Кроме того, в экосистеме Polkadot есть «модули-мосты», которые позволяют включать в функционал парачейна возможности состыкуемого внешнего блокчейна. В настоящее время разработчики Polkadot ведут работы по тому, чтобы обеспечить состыковку с Ethereum, Bitcoin, Cosmos/Thedermint и EOS, хотя пока точной даты запуска таких решений пока нет.
Управление в Polkadot
В отличие от Cosmos в Polkadot система управления не является односложной. Есть система опросов, когда каждый может представить фиксированный объем токенов, чтобы предложить опрос. Причем предоставленные в стейкинг голоса имеют больший вес, чем прямые голоса — этот механизм создает демотивирующий эффект для тех, кто хочет применить больше ресурсов для получения большего числа голосов в экосистеме Polkadot.
Инструмент советов — сообществ, которые могут в рамках экосистемы Polkadot предлагать темы для обсуждения, отменять какие-то неэффективные опросы, а также создавать группы технических специалистов для разбора ситуаций в Polkadot. В определенном смысле появление такого инструмента — это признак централизации в Polkadot, и, конечно, будущее покажет, в какую сторону станет развиваться эта экосистема с точки зрения критерия децентрализованности.
Экосистема Polkadot развивается
Экосистема Polkadot уже функционирует, и с точки зрения развития она оказалась спустя два с половиной года своего существования технически более продвинутой, чем Ethereum за тот же период времени. Это стало возможным в том числе благодаря использованию системы приложений Substrate, которая позволяет разработчикам эффективно взаимодействовать с Relay Chain.
В результате число разработчиков Polkadot за последний год выросло и достигло приблизительно 400, что соответствует, например, числу специалистов, которые работают над техническим усовершенствованием блокчейна биткоина. На базе Polkadot развернуто уже более 300 проектов (Kusama, Moonbeam, Acala, Polkaswap и др.) включая dApps, разработки технической инфраструктуры, а также цифровые кошельки. Экосистема Polkadot развивается, и криптосфера будет за этим внимательно наблюдать.
