Что такое Polkadot?
Polkadot – это «блокчейн блокчейнов», так называемый Layer 0, объединяющий внутренние парачейны (шарды) и внешние блокчейны (такие как Bitcoin и Ethereum) в единую сеть. Он позволяет независимым блокчейн сетям работать вместе, безопасно обмениваться между собой данными и обрабатывать транзакции. Основной токен проекта DOT используется для управления, голосования и стейкинга.
Какие основные проблемы решает технология Polkadot?
Polkadot нацелен на решение проблем, с которыми на определенным этапе развития столкнулась сеть Ethereum: масштабируемость (обработка большого количества транзакций) и невозможность операционной совместимости различных блокчейнов между собой. Polkadot гарантирует безопасность всех блокчейнов в сети и то, что любые взаимодействия между ними выполняются корректно и децентрализованно.
Экосистема Polkadot состоит из 4 основных частей:
Relay Chain (основная цепочка блоков) – это связующая сеть и основа сети Polkadot. Валидаторы в этой цепочке принимают блоки от всех парачейнов, подключенных к сети, и таким образом обеспечивают ее безопасность и целостность. Можно сказать, что relay chain действует как главный коммуникационный узел между парачейнами.
Parachains (парачейны, параллельные цепочки блоков) – это независимые блокчейны, построенные на технологии Substrate, которые защищены и работают параллельно друг другу и relay chain. Парачейны значительно улучшают масштабируемость и удобство использования сети Polkadot за счет распараллеливания транзакций и снижения нагрузки на relay chain.
Фактически парачейны — это первая практическая реализация технологии шардинга в индустрии. Например, релиз шардинга в сети Ethereum запланирован на конец 2021 года, но с учетом задержек перехода сети на консенсус Proof-Of-Stake запуск шардинга может быть отложен на неопределенный срок.
Parathreads (параллельные нити) – как и парачейны, это параллельные цепочки блоков, подключенные к relay chain, но в отличие от парачейнов они носят временный характер. Parathreads многочисленны и могут быть сданы в аренду практически мгновенно и на короткое время, в то время как парачейны подключаются с минимальным сроком шесть месяцев и ограничены в количестве.
Bridges (мосты) – это особый вид парачейна, который соединяет другие независимые блокчейн сети (например, Bitcoin или Ethereum) с экосистемой Polkadot. Мосты обеспечивают истинную совместимость блокчейнов, позволяя передавать токены и данные между сетью Polkadot и внешними сетями.
Как запустить проект на Polkadot?
На текущем этапе развития Polkadot не имеет смарт контрактов в привычном смысле, что может стать сюрпризом для проектов, которые планируют запуск на этой платформе. В техническом смысле, разработчики не смогут написать код и запустить его в изолированной среде на блокчейне Polkadot, как они привыкли делать это на Ethereum или других платформах.
Есть несколько проектов, которые работают над упрощением работы разработчиков. Например, Moonbeam или Plasm. Они планируют развивать собственные парачейны, на которых будет доступна функциональность EVM или WASM, чтобы предоставить изолированную среду для исполнения стороннего кода. Однако эти проекты находятся в самом начале своего развития и до полноценных фреймворков им предстоит проделать целый путь.
Единственный вариант запуска проекта на Polkadot, доступный для разработчиков прямо сейчас — это фактически создание собственного блокчейна на базе технологии Substrate. Им предстоит программирование на Rust и разработка так называемых паллетов — программных модулей, которые затем исполняются в runtime. Дальнейшее взаимодействие с сетью Polkadot может осуществляться двумя основными способами: через подключение собственного парачейна или через мост.
Способ получения слота для парачейна
В Polkadot планируется что парачейн слотов, которые могут быть арендованы проектами, чтобы они могли взаимодействовать с другими проектами (так называемая composability). Ни одна команда разработчиков не работает на Polkadot, пока не выиграет слот в аукционе. Используется так называемый «аукцион свечей», окончание которого происходит в рандомный момент времени. То есть, никогда нельзя точно предугадать, когда «потухнет свеча» – закончится аукцион слотов.
В аукционах принимаются ставки в токенах DOT, и для получения слота, команда должна поставить максимальную ставку за конкретный период. По предварительным оценкам, для выигрыша в аукционе необходимо 1М DOT, которые можно получить разными способами: приобрести самостоятельно, что очень затратно, найти инвестора или занять у сообщества (crowd loan).
Очевидно, что у проектов на начальном этапе развития может не быть достаточно сильного сообщества и поддержки, что создает дополнительные проблемы для команды. Соответственно, получить место парачейна часто становится довольно сложно и дорого. Но желающим построить свой проект на Polkadot с нуля не стоит отчаиваться — есть одно альтернативное решение, которое не требует особых затрат и участия в сложном аукционе.
Подробнее о parathread, и как разработчику запустить приложение на Polkadot без парачейн слота?
Используя parathread, любая команда разработчиков может получить доступ к relay chain и запустить свое приложение (DApp) без существенных затрат. Parathread снижает барьер на пути к подключению к relay chain, и благодаря этой технологии сеть Polkadot становится более доступной для начинающих проектов. Для использования parathreads достаточно минимального капитала (50 - 100 DOT), чтобы цепи отправляли блок в цепочку ретрансляции. Если приложение проекта получит широкое распространение, то оно может со временем увеличить количество требуемых токенов DOT и перейти на полный парачейн.
У Polkadot есть набор отдельных слотов в виде целого пула parathread. Это тоже самое, что и парачейны, но в parathread каждая транзакция осуществляется на платной основе. Вместо резервирования DOT в аукционах для аренды слота такие проекты используют слоты совместно с другими parathreads и используют токены DOT для оплаты работы валидаторов. Parathreads получают такие же гарантии безопасности от Polkadot и межплатформенную связь, что и обычные парачейны.
Если представить, что Polkadot это огромный компьютер, то парачейны — это приложения в операционной памяти. В то время как parathreads похожи на приложения, которые находятся на жестком диске, и при необходимости их можно загрузить в операционку. Parathreads – это мощное дополнение к экосистеме Polkadot, так как у них тот же интерфейс, что и у парачейнов. Они оба защищены общей системой безопасности Polkadot и могут отправлять и получать сообщения через XCMP (Cross-chain Message Passing).
Как упоминалось выше, Polkadot может поддерживать около 100 парачейнов. Parathreads увеличивают количество приложений, которые могут работать на Polkadot, объединяя их для совместного использования слотов парачейна. Это позволяет использовать больше инфраструктурных цепочек и улучшает возможность объединения.
Общая архитектура сетей на платформе Polkadot:
Первая группа парачейнов станет system-level chains. Эти парачейны созданы для системных функций — несколько парачейнов для передачи токенов DOT, один для управления, еще один длястейкинга, другой для смарт-контрактов и так далее. Ключевая цель системных парачейнов — разгрузить relay chain и уменьшить количество транзакций на ней. В итоге ожидается, что единственной информацией, которая может быть включена в блоки relay chain станет Proof of Validity (PoV, доказательство действительности).
Второй группой парачейнов станут приложения, которые арендуют выделенные слоты. Это будут активно используемые блокчейны приложениями для конечных пользователей, которые генерируют интенсивный поток транзакций. Такие как, например, децентрализованные биржи (DEX, decentralized exchanges) или DeFi (decentralized finances) примитивы (стейблкоины, кредитные инструменты и пр.). Чтобы использовать полную скорость relay chain для этих блокчейнов, лучше более экономично разместить bond и арендовать парачейн слот, чем платить за каждый отдельный блок.
Третья группа – это parathreads, то есть, большинство приложений, которым нужна безопасность и возможность подключения к системе Polkadot, но им не требуется полная пропускная способность.
Таким образом, уникальная технология parathreads – это серьезный шаг к доступности экосистемы Polkadot и оптимизации доступа к ресурсам, доступным в ее relay chain. Любая команда может смело начинать разработку своего приложения (DApp) с уверенностью, что они смогут позже подключиться к relay chain и воспользоваться всеми техническими преимуществами экосистемы Polkadot — composability, мостами с другими блокчейнами, возможностями переводов активов между сетями и др.
Узнать больше подробностей об особенностях разработки на Rust, специфике парачейнов и parathreads, о технологии Polkadot можно будет на оффлайн мероприятии Tech Polkadot Meetup в Москве 17 апреля.
Сайт митапа: https://meetup.eqlab.io