Тенденции Развития Блокчейна Polkadot в 2023

Polkadot – перспективный и активно развивающийся проект, полноценная экосистема, блокчейн с гетерогенной мульти-чейн структурой. Разработка отличается тем, что пользователи могут создать на базе сети собственные блокчейны, добавляя уникальные особенности, свойства, функции, определяя размер комиссии, но главное, подключать для параллельной работы уже существующие.

ICO Polkadot

В 2017 году 30 июля был проведен токенсейл (ICO), который требовался проекту для привлечения средств под дальнейшее развитие и разработки. Оплата выполнялась в ЕТН, а инвесторы могли получать любое количество токенов экосистемы по 29 центов. Общая эмиссия – 10 млн. токенов, из которых 50% было выставлено на торги.



Планировался выпуск монет на 3 квартал 2019 года, но не все инвесторы готовы были ожидать 2 года и их лояльность полностью окупилась. С момента токенсейла до 2021 года вкладчики могли получить возврат в долларовом эквиваленте, который составил более 8000%, в ЕТН – 1400%, в ВТС – 1000%.



Сам процесс аукциона был не идеален, поскольку произошел баг на кошельках компании Parity, что вызвало заморозку 150 млн. долларов. Из которых 100 млн. – средства инвесторов, купивших криптовалюту DOT. За счет ошибки смарт-контракта была проведена хакерская атака, результат которой – уничтожение содержимого, вместе с активами. Руководители сети пообещали исправить проблему с возмещением ущерба, сказав, что эти обстоятельства бесполезны, но поучительны для них.







К 2021 году блокчейн и его нативный токен попал в ТОП криптовалют по рыночной капитализации, с общей суммой в 20 млрд. долларов. Команда продолжает вести активные работы, предоставляя клиентам все инструменты экосистемы.

Методология работы сети Polkadot

Технологии блокчейн уже показали значительные изменения в сфере цифровых активов, а также постепенно используются в обычной жизни, упрощая многие задачи. Основные перспективы связаны со следующими областями деятельности:

1. Управление и государственность.



2. Финансы.



3. Контроль активов.



4. Идентификация.



5. Веб-децентрализация.

За счет конструктивных особенностей много популярных платформ, программ и разработок не могли широко внедряться в обычную жизнь.



К примеру, в сети Ethereum 1.0 не было достаточно пропускной способности, пока не выполнен переход на 2.0. Комиссии за транзакции были 10-50 долларов, что исключало возможность полноценных торговых операций и применение блокчейна, как информационной базы нового типа.



Polkadot разработан Web3 Foundation под видом децентрализованной сети с открытым исходным кодом. Главная задача – создавать возможность взаимосвязи между различными блокчейнами, запустить смарт-контракты, DApps.



Polkadot и его структура дает сразу ряд преимуществ в сравнении с другими блокчейнами:

• кросс-чейн транзакции;



• гетерогенный шардинг;



• масштабируемость;



• расположенность к обновлениям;



• прозрачная государственность.

Проект является разнородным мульти-блокчейном, сравнивая его с Bitcoin, обслуживающим исключительно собственные высоты, Polkadot дает релейную цепь. Подобное решение помогает размещать и параллельно обрабатывать множество структур – парачейны или параллельные блокчейны. При этом они могут не быть полноценными сетями в полном понимании терминологии блокчейна.



Polkadot сегментируется, масштабируется с увеличением числа парачейнов. В валидность сети вносят корректировки релейная цепь, есть возможность динамического добавления, удаления и остановки парацепи. Сообщество быстро получает сигналы о нарушениях, штрафуя подобных участников.



Чтобы работать с иными блокчейнами, к примеру, Ethereum или Bitcoin, шарды Polkadot могут подключиться при помощи мостов. Таким образом, владельцы ВТС имеют возможность сжигать их, получая равный эквивалент в PolkaBTC и наоборот.







Глава Polkadot – технический директор сети Ethereum Гэвин Вуд. Именно он основал язык Solidity для смарт-контрактов Ethereum. Еще возглавляют блокчейн Роберт Хабермайер и Питер Чабан.



Архитектура проекта отличается от Ethereum, используя в основе 4 уровня протоколов и каждый тип цепочки нужен для конкретной роли:

1. Основная цепь ретрансляций (Relay Chain) – базовый элемент архитектуры. К этой цепи подключаются остальные. Она помогает выполнять обмен данным между ними. Данный уровень нужен для функциональной совместимости, безопасности всех подключенных элементов к экосистеме.



2. Парачейны (Parachains) – обычные блокчейны уровня 2, которые после подключения выполняются параллельно. Аналогом можно назвать шарды Ethereum, но в Polkadot они существенно отличаются друг от друга токенами, архитектурой и спецификацией. Кроме того, внутри экосистемы коллективная безопасность.



3. Паранити/парапотоки (Parathreads) – подобие парачейнов, но функционирующие по модели pay-as-you-go. У них нет постоянного подключения к цепи ретрансляции, иногда проводится соединение для проверки транзакций или информационного обмена. Используют систему для экономии, ведь плата проводится только по факту подключения к основной цепи.




4. Мосты (Bridge Chains) – протоколы, созданные для соединения с другими сетями, которые не работают внутри экосистемы Polkadot (Ethereum или Bitcoin, др.). Подобный элемент в архитектуре налаживает процесс информационного обмена между различными типами блокчейнов.

Алгоритм консенсуса Polkadot

Основная цепь блокчейна достигает консенсуса при помощи гибридной системы собственной модификации. Разработчики внедрили 2 уникальных протокола GRANDPA и BABE, а в их основе находится Proof-of-Stake.



BABE – Blind Assignment for Blockchain Extension. Это элемент производства блоков со случайным определением возможных валидаторов. Слепое перераспределение проводится для каждого слота, цикл жизни которого всего 6 секунд. В любой слот может попадать сразу несколько валидаторов или они полностью отсутствуют. Часть валидаторов, все время наращивает параллельную вилку, которая отключается после финализации. Подобный механизм дает постоянное достижение консенсуса без пауз в работе и вероятности намеренной атаки сети.



GRANDPA – GHOST-based Recursive Ancestor Deriving Prefix Agreement. Технология применяется для полной финализации Polkadot Relay Chain. BABE постоянно будет строить исключительно на цепях, утвержденных GRANDPA. Работа выполняется в сетевой модели с частичной синхронизацией и для нормальной работы достаточно алгоритму удовлетворить честность 75% валидаторов. Главное отличие – модель получает соглашения по цепям, а не блокам, положительно сказываясь на скорости транзакций, даже в случае долгого разделения или иных перебоев в блокчейне.

Валидаторы

Данные представители сети отвечают за безопасность блокчейна, отправляя в стек свои нативные токены DOT. Они подтверждают доказательства, принимают участие в достижении консенсуса. Есть 2 важные функции валидаторов:

1. Проверка данных, которые находятся в блоках парачейнов.



2. Участие в процессе консенсуса, обеспечивая иных валидаторов блоками в релейной цепи для сравнения.

В случае возможного создания условий для несоответствия валидности состояния блокчейна, на валидатора налагают взыскание, изымается часть монет DOT из стейкинга. При положительной динамике работы и хорошем рейтинге, предоставляется награда за каждый найденный блок.

Номинаторы

Элемент блокчейна для защиты релейной цепочки в ходе выбора надежных валидаторов и размещения токенов в стейкинге.



Не любой пользователь сети может предоставлять постоянный доступ к серверу или ПК для выполнения задач валиатора. Если на балансе есть свободные токены сети, то их можно легко номинировать конкретному валидатору и следить за увеличением монет.



Выбор важно осуществлять аккуратно. Плохое поведение узла способно приводить к потере монет номинатора. Любой стейкинг замораживается на определенное время после размещения под валидацию и нужно рассчитывать этот фактор. Даже по запросу возврат монет валидатором может быть не ранее, чем через месяц.

Коллаторы

Необходимы для обслуживания парачейнов, сбора информации по транзакциях. Данные передаются валидаторам релейной цепочки для дальнейшего подтверждения. Коллаторам важно поддержать функционирование полной ноды, все время синхронизируя парачейн и релейный блокчейн.

Фишермены (Рыбаки)

Этот элемент сети следит за поведением, если оно не соответствует требованиям, данные передаются валидаторам. Коллаторы могут выполнять роль рыбаков, получая дополнительную прибыль в нативном токене. Монеты изымаются у нарушителей консенсуса в пользу фишерменов.

Поддерживаемые блокчейны

Многие блокчейны, существующие на 2022 год могут подключаться в экосистеме Polkadot при помощи мостов. Создание такого соединения для привычных блокчейнов – сложная задача. Подключенные сети могут сохранить собственный алгоритм консенсуса, участников безопасности, при этом появляется возможность удобного обмена данными с парачейнами Polkadot.



Самый явный плюс – пул безопасности, достигаемый при помощи применения консенсуса PoA. Разработчики могут не думать о создании группы майнеров или валидаторов для защиты сети, пул валидаторов и номинаторов выполняет эти задачи самостоятельно.







Второй важный элемент по поддерживающим блокчейнам – масштабируемость Polkadot. Парачейн и PoA дает возможность улучшить пропускную способность, положительно сказывается на энергоэффективности в сравнении с PoW.



По состоянию на 2022 год перечень парачейнов (субстратов Polkadot Network) включает в себя более 100 проектов.

История криптовалюты DOT

Основателем проекта Polkadot является Гэвин Вуд, который был одним из сооснователей Ethereum. В 2016 году Вуд представил документацию по разработке Polkadot Protocol с описанием основной концепции сети нового поколения. Основные параметры – шардирование нового поколения, множество цепей и алгоритм работы PoS.



Web3 Foundation – корпорация, развивающая новую платформу, децентрализованный интернет. В перечень задач вошли:

1. Метапротоколы с разным уровнем доверия.



2. Р2Р протоколы.



3. Универсальные языки.



4. Обработка транзакций, которые не используются для постоянного хранения.



5. Алгоритмы передачи данных.



6. Каналы состояния.



7. Плазмачейны.



8. Сложные вычисления.



9. Мультиподписи.



10. Оракулы.



11. Web3 браузер.

Основные лидеры команды Polkadot:

• Аэрон Бьюкенен;



• Гэвин Вуд;



• Рето Тринклер.

Все они используют многолетний опыт в разных сферах, работая в Parity Technologies, а Web3 Foundation поручила разработку Polkadot Network. В развитии Web3 ее роль такова:

1. Разработка одноранговой сети.



2. Интеграция технологий блокчейн.



3. Развитие крипто-экономических элементов.

Самые первые разработки кода проекты, которые не прошли аудит, созданы в экосистеме Kusama. Сеть применяли в качестве места для полного изучения технологии.

Токен DOT

Нативный токен экосистемы Polkadot – DOT. Задача криптовалюты основана на 3 главных функциях:

1. Голосование внутри сети.



2. Стейкинг.



3. Обеспечение цепей, подключенных к блокчейну в виде парачейна.