парачейн , формально распараллеливаемая цепочка, представляет собой отдельный блокчейн первого уровня, который функционирует в многоцепочечных сетях Polkadot и Kusama, наряду с другими. Парачейны прикрепляются к безопасности, обеспечиваемой релейной цепью — центральной цепью Polkadot, — которая координирует систему в целом. В то же время вычисления, которые выполняет парачейн, в основном автономны. Парачейн может иметь различные реализации и функции, быть общедоступным или частным, со своими функциями, токенами и управлением.
В рамках экосистемы парачейны работают параллельно, и между ними может передаваться любой тип данных благодаря кроссчейн-компоновке Polkadot, что открывает возможности для новых вариантов использования. Благодаря межсетевым мостам парачейны также могут быть подключены к внешним сетям, таким как Биткойн (BTC), Ethereum (ETH) и другим.
Polkadot, основанная в 2016 году соучредителем и бывшим техническим директором Ethereum Гэвином Вудом, представляет собой гетерогенную масштабируемую многоцепочечную сеть первого уровня с общей безопасностью и функциональной совместимостью. Это означает, что центральная ретрансляционная цепочка обеспечивает масштабируемость и функциональную совместимость нулевого уровня, а также гарантирует безопасную передачу сообщений между сотнями более простых блокчейнов первого уровня, соединенных как парачейны.
Но почему это важно для индустрии криптовалют и в чем новизна этой технологии блокчейна?
Известно, что большинство существующих блокчейнов состоят из нескольких взаимосвязанных процессоров. Основная часть представляет собой алгоритм консенсуса, предназначенный для достижения надежности в сети, включающей несколько ненадежных узлов. Первостепенной задачей механизма консенсуса является обеспечение безопасности.
Другим элементом, составляющим блокчейн, является конечный автомат, который меняет состояние сети на новое в ответ на внешнее событие. Конечный автомат предоставляет аспекты цепочки, которые необходимо защитить.
Например, сети Proof-of-Work (PoW) защищены параметрами консенсуса PoW, точно так же, как другие защищены параметрами Proof-of-Stake (PoS). Все эти сети обрабатывают различные типы транзакций и учетных записей, что, в свою очередь, делает их конечные автоматы уникальными.
Когда команда решает создать новый блокчейн, им необходимо работать над реализацией уникального конечного автомата, а также какого-то алгоритма консенсуса, что непросто и часто приводит к некоторой ненадежности. и накладных расходов, и занимает много сил и времени. Здесь на помощь приходит первоначальная архитектура Polkadot, поскольку она устраняет необходимость создавать блокчейны с нуля.
Polkadot утверждает, что является протоколом для протоколов. В этом типе сети блокчейны имеют общую среду, в которой они могут взаимодействовать без доверия и сосредоточиться на своих конкретных задачах. Более того, для разработчиков, которые хотят быстро воплотить свои идеи в жизнь, соучредители Polkadot создали специальную экспериментальную среду под названием Kusama.
Kusama — это дочерняя сеть Polkadot, предназначенная для экспериментальной разработки и развертывания на ранних стадиях. Короче говоря, он функционирует как экосистема для инноваций, обеспечивая при этом условия тестовой сети. Основным вариантом использования Kusama является облегчение тестирования, поэтому он называется «канареечной сетью», что означает, что он обеспечивает ранние непроверенные выпуски кода до того, как он появится в основной сети Polkadot. Многие децентрализованные приложения (DApps) запускаются на Kusama до того, как их продукт стабилизируется для основной сети.
Построенная как дочерняя сеть, Kusama повторяет большинство основных конструктивных особенностей Polkadot. Однако он служит другой цели. Kusama дает разработчикам и инженерам возможность проявить гибкость при доработке архитектуры своих блокчейнов. Более того, обеспечивая быстрый прогресс и рост, Kusama работает намного быстрее, так как требуется всего семь дней, чтобы проголосовать за решение, и восемь, чтобы внести изменения после голосования, по сравнению с месяцем для каждого на Polkadot.
Кроме того, у Kusama более низкие экономические барьеры для входа, чем у Polkadot, поэтому запустить собственный парачейн намного проще, а также стать валидатором благодаря низким минимальным требованиям к стейкингу. Однако для увеличения скорости сети необходимо обеспечить менее строгие параметры управления и частично отказаться от стабильности и безопасности.
Податливая архитектура Polkadot была создана для облегчения взаимодействия между различными блокчейнами. Это позволило бы многим независимым блокчейнам первого уровня работать вместе, несмотря на различия в их специализации, целях и внутренней структуре, тем самым формируя разнообразную среду. По этой причине Polkadot устанавливает только один критерий для разработки парачейна, который является доказательством того, что каждый блок следует согласованному протоколу.
Способность различных децентрализованных сетей взаимодействовать друг с другом без каких-либо посредников имеет большое значение для создания полностью децентрализованных систем и открывает новые возможности взаимодействия для создания новых вариантов использования и вариантов. сотрудничества.
Парачейны, такие как Kusama и Polkadot, могут видеть и получать доступ к информации в экосистеме, взаимодействуя друг с другом и с внешними сетями. Межсетевая компоновка протокола позволяет им обмениваться токенами и другими типами данных, включая, например, смарт-контракты и информацию вне сети от оракулов.
Проблема масштабируемости блокчейна — одна из самых горячих и широко обсуждаемых тем в наши дни. Это относится к ограниченной способности сети обрабатывать большие объемы данных транзакций за короткий промежуток времени, поскольку блоки ограничены по размеру и частоте. Дизайн Polkadot предлагает децентрализованный способ достижения масштабируемости блокчейна, поскольку он обеспечивает параллельную обработку транзакций. Каждый парачейн, принадлежащий экосистеме, распространяется и обрабатывает транзакции одновременно с другими, повышая общую пропускную способность.
Являясь механизмом управления и внедрения изменений в блокчейн, управление обеспечивает средства подотчетной прозрачности и демократии для их сообществ. В отличие от Kusama, парачейны Polkadot могут свободно применять любые модели управления, которые они считают подходящими, что значительно снижает вероятность хардфорков. Более того, если парачейн не хочет создавать собственную модель управления, он может внедрить одну из существующих, поскольку у него есть доступ к ряду готовых моделей управления ончейн Polkadot.
Разнообразие потенциальных вариантов использования парачейна столь же велико, как и диапазон возможностей, предоставляемых дизайном Polkadot.
Одним из основных вариантов использования технологии парачейн является децентрализованное финансирование (DeFi). Многие парачейны стремятся воссоздать традиционные финансовые системы, такие как банки и биржи, с помощью криптовалюты. Они могут предлагать решения, которые позволяют пользователям управлять своими цифровыми активами, включая покупку, продажу и передачу. Это может быть межсетевой хаб DeFi, проект с собственными возможностями стабильной монеты или децентрализованного приложения (DEX) или межсетевой денежный рынок, а также проект, предоставляющий мультичейн решение DeFi.
Еще один пример использования парачейнов — смарт-контракты, представленные проектами, которые позволяют разработчикам Ethereum переносить свои контракты на Polkadot, тем самым открывая экосистему Polkadot для множества популярных DApp и большого числа разработчиков. Экосистема Polkadot уже включает в себя самообновляемую платформу смарт-контрактов WebAssembly (WASM) и управляемую сообществом платформу, которая отражает учетные записи, ключи, подписки и журналы Ethereum.
В экосистеме Polkadot строится множество мостов взаимодействия. Существует ненадежный мост от Биткойна к Polkadot, децентрализованный кроссчейн-мост, который соединяет Polkadot и Ethereum, а также мосты для других разнородных цепей. Он также включает в себя мост между блокчейнами на основе Substrate, Ethereum и другими.
Дизайн Polkadot также предоставляет возможности для протоколов конфиденциальности, которые гарантируют надежную работу с данными, сохраняя конфиденциальность.
Некоторые экосистемные проекты предоставляют децентрализованное хранилище данных. С этими типами протоколов файлы не хранятся централизованно, и они могут быть зашифрованы или разделены на части, и все это при распределении по децентрализованной сети.
Протоколы инфраструктуры данных нацелены на создание парачейнов с несколькими цепочками платформ, обеспечивая экономию данных на Polkadot, обеспечивая надежный и легко скоординированный источник данных и аналитику.
Кроме того, в экосистеме Polkadot есть место для проектов, использующих нишевые варианты использования. Например, существует парачейн-платформа для децентрализованных устойчивых к цензуре социальных сетей и футуристическое решение для Интернета вещей (IoT) и робототехники с открытым исходным кодом, которое соединяет роботов как услугу для конечных пользователей с децентрализованной системой, которая глобально отслеживает их действия. .
Для добавления в систему парачейн должен находиться в одном из доступных слотов, и любой проект, предоставляющий услуги с высоким спросом, может хорошо подойти для слота парачейн. Polkadot поддерживает ограниченное количество слотов, оцениваемое примерно в 100, которые, вероятно, со временем будут добавляться в систему постепенно. Потенциальные оптимизации предполагают увеличение этого числа в будущем.
Существует несколько способов распределения этих слотов.
Во-первых, система резервирует слоты для функций, которые приносят пользу всей экосистеме Polkadot. Таким образом, он предполагает наличие общих хороших парацепей. Цель парачейнов общего блага подпадает под одну из двух категорий:сети системного уровня и сети общественного пользования.
Эти ценные парачейны предоставляются управлением, что означает, что они распределяются не через аукционы парачейнов, а через систему управления в сети. Их аренда может быть удалена только через управление.
Во-вторых, есть парачейны, выдаваемые на аукционе. Выбирая этот вариант, команды парачейнов могут либо участвовать в торгах с соответствующими нативными токенами Polkadot (DOT) или Kusama (KSM), либо получать их от сообщества, используя краудзаймы, то есть когда от держателей DOT запрашиваются взносы в обмен на какое-либо вознаграждение. .
Блокчейны, которые не соответствуют параметрам общего блага и хотят постоянно участвовать в системе, могут арендовать слот в релейной цепочке, выиграв аукцион слотов парачейн. Эта аренда требует от команд залога значительного количества DOT или KSM на время аренды.
Продолжительность ограничена двумя годами и делится на трехмесячные периоды. Этот интервальный механизм был создан из желания учесть большее разнообразие экосистемы. Он направлен на то, чтобы крупные и хорошо финансируемые блокчейны не накапливали слоты, постепенно позволяя меньшим блокчейнам занимать еще не заполненные периоды времени. Кроме того, парачейны могут арендовать слот на любую комбинацию периодов продолжительности и арендовать более одного слота за раз.
Участвуя в аукционе слотов парачейна, проекты соглашаются заблокировать сумму DOT или KSM, которую они предлагают, на время выбранного периода аренды, после чего вся сумма разблокируется. Затем проект может снова принять участие в торгах за другой слот или запуститься как парапоток. В течение периода аренды токены зарезервированы в исходной учетной записи, но недоступны для размещения, передачи или других целей.
Чтобы собрать долю для участия в аукционе, некоторые проекты в экосистеме Polkadot организовали краудзаймы. Таким образом, владельцы DOT или KSM могут поддержать свои любимые проекты. Компенсация за потерю вознаграждения за стекинг в течение срока аренды зависит от конкретного проекта.
Примечательно, что краудзаймы, возможно, являются более справедливой и безопасной моделью распределения токенов, чем те, которые использовались в прошлом. Раньше пользователям приходилось отправлять свои токены командам проектов в надежде, что они получат взамен ценные токены, поскольку StakeDrops и DeFi airdrop награждали участников токенами нового проекта.
Участвуя в краудзаймах, пользователи не отказываются от своих токенов навсегда, а временно хранят их в резерве. Это возлагает на проектные команды ответственность за предоставление продукта, не подвергая пользователя многим рискам. С другой стороны, краудзаймы предоставляют проектам особые привилегии в виде ограниченного количества желаемых слотов парачейна, а также доступ к безопасности и совместимости, обеспечиваемым системой.
И последнее, но не менее важное:система заявляет, что паратреды похожи на парачейны с точки зрения развития и отличаются с экономической точки зрения. Паратреды подключаются к Polkadot по модели оплаты по мере использования с аукционом за каждый блок. Шаблон парапотока особенно рекомендуется для проектов, которые участвуют в системе Polkadot только временно и не требуют постоянного подключения к сети или не могут получить полный слот для парачейна.
Parathreads имеют более медленное время блокировки, чем parachains, но имеют точно такой же уровень безопасности и возможности взаимодействия, что и parachains. Кроме того, в зависимости от потребностей и наличия слотов в цепочке ретрансляции любой блокчейн может переключаться между парачейном и парапотоком.
В конце 2020 года тестовая сеть парачейнов Rococo и команды начали развертывание тестовых парачейнов. Первые успешные межсетевые сообщения были отправлены между парачейнами на Rococo в феврале 2021 года.
В начале июня 2021 года на Kusama состоялся первый аукцион парачейнов с управлением в сети. В общей сложности пять слотов Kusama parachain были проданы с аукциона один за другим, причем новый аукцион проводился примерно каждые две недели. Karura выиграла первый аукцион парачейнов и стала первой парачейном Kusama, не относящимся к общему благу, с более чем 200 000 KSM в краудзайме. Более того, Moonriver и Shiden удалось закрепить за собой некоторые из последующих слотов.
Ожидается, что аукционы Polkadot начнутся вскоре после успешного завершения аукционов Kusama. После этого запуск системы будет официально завершен в соответствии с ее первоначальным видением и дизайном с использованием парачейнов в основной сети.
Будущие обновления, в том числе парапотоки, будут доступны через систему управления после того, как код будет полностью разработан и проверен. Каким будет будущее экосистемы Polkadot с этого момента, зависит от сообщества.
