Опишем, что такое Polkadot и как он работает. Расскажем, как запустить приложение или вебсайт, используя решения на базе Polkadot.
Polkadot — это один из немногих
блокчейн-стартапов, который на закате ICO сумел без проблем собрать больше 100 миллионов долларов. Это объясняется тем, что у истоков проекта стоит Гэвин Вуд, который, помимо прочего, является соучредителем Ethereum и создателем языка программирования смарт-контрактов Solidity.
Его новый проект — это платформа для запуска смарт-контрактов, токенов и DApp. В этой статье мы расскажем, как Polkadot работает, чем эта платформа отличается от конкурентов и как создать свое приложение или веб-сайт с помощью Polkadot.
Что такое Polkadot
Как и Ethereum, Polkadot — это не просто криптовалюта, а целая экосистема для смарт-контрактов, децентрализованных приложений, токенов и автоматизированных маркетмейкеров. Главная особенность проекта — это уникальная архитектура для обмена и преобразования данных между разнородными блокчейн-системами, поддерживающая создание индивидуализированных сайдчейнов для организации взаимодействия с
публичными блокчейн-сетями и протоколами.
Сама сеть Polkadot в этой экосистеме выступает в роли ретранслятора, на базе которого может осуществляться построение многочисленных верифицируемых и связанных между собой динамических структур данных. То есть на основе Polkadot можно будет запускать пользовательские блокчейны (парачейны) со своей логикой, смарт-контрактами Dapps и токенами. При этом все такие цепочки будут соединены с Polkadot с помощью специальных протоколов-мостов, которые позволят проводить операции между всеми парачейнами без посредников и сторонних сетей.
Это очень похоже на то, как будет работать Ethereum 2.0, который создается на технологии шардинга, где шарды — это, по сути, одинаковые блокчейны, способные взаимодействовать друг с другом через сеть Ethereum 2.0. Только у Polkadot вместо шардов будут парачейны — настраиваемые блокчейны, каждый из которых сможет иметь свои особенности, что позволит сделать его максимально эффективным для выполнения конкретных задач, например, запуска криптобирж или видеоигр.
При этом парачейны будут совместимы друг с другом, что позволит без особых проблем проводить обмен токенами и данными между такими сетями. Кроме того, у Polkadot безопасность сети коллективная, общая для всех и объединена в единый пул, в то время как в Ethereum каждый шард сам отвечает за свою безопасность.
Вот еще несколько важных различий между Polkadot и Эфириумом:
Сетевая организация в Polkadot
Экосистема Polkadot работает иначе, чем Ethereum (или будущая Ethereum 2.0). В ее основе три типа цепочек: парачейны (parachains) и парапотоки (parathreads), которые связаны с основной цепочкой ретрансляций (relay chain).
Архитектура сети Polkadot. Источник
Relay Chain — это
сердце протокола Polkadot. Данная цепочка отвечает за общую безопасность, работу алгоритма консенсуса и межсетевое взаимодействие. То есть это основная цепь системы, которая отвечает не за все операции в сети экосистемы, а только за операции, связанные с валидацией транзакций, парачейн-аукционами и обменом данными между блокчейнами Polkadot. Такие распределение обязанностей уменьшает нагрузку на Relay Chain, что позволяет обеспечить более высокую скорость обработки транзакций: согласно
отчету за 2020 год, с помощью этого уникального подхода блокчейн Polkadot может обрабатывать более 1000 транзакций в секунду (TPS).
Parachains — это настраиваемые, автономные и независимые блокчейны, подключенные к платформе Polkadot. Они позволяют создавать новые блокчейн-сети для решения специализированных задач, както: запуск очень быстрой биржи или очень надежного кошелька. Для этого создателям парачейнов предоставляется свобода разрабатывать свои собственные системы управления при использовании общей функции безопасности Polkadot и вычислительные ресурсы Polkadot для проверки точности транзакций. Такой подход позволяет сделать парачейны очень гибкими по функционалу и при этом максимально надежными и безопасными.
Чтобы иметь право запустить парачейн на Polkadot, нужно арендовать слот в Relay Chain через аукцион слотов. Об этом будет рассказано ниже, в разделе о стоимости разработки и запуска приложений и веб-сайтов на Polkadot.
Parathreads — эти цепочки платформы Polkadot обладают той же функциональностью, что и парачейны, но с некоторыми отличиями. Так, парапотоки построены на базе модели с
оплатой по мере использования, а не на основе аренды слота. Кроме того, парапотоки в первую очередь рассчитаны на запуск приложений и смарт-контрактов, не требующих постоянного доступа к сети.
Другие функции Polkadot включают в себя:
- Мосты. Это парачейны, в которые встроена логика для интерпретации состояний и завершенности других блокчейнов (Bitcoin, Ethereum или Zcash), не относящихся к парачейнам, и передачи этой информации в Polkadot, чтобы уже дальше парачейны взаимодействовали с этими цепями. Благодаря таким мостам Polkadot может проводить обмен токенов и данных между своими и чужими сетями блокчейнов без участия посредников и гарантов.
- Номинальное доказательство доли участия (NPoS). Polkadot использует собственную вариацию протокола Proof of Stake (PoS), которая позволяет всем держателям токенов (DOT) участвовать в защите сети, поддерживая неограниченное количество валидаторов. В отличие от схожей системы делегированного подтверждения ставки (DPoS), в сети с NPoS держатели токенов могут потерять часть своей ставки, если они выберут плохого валидатора.
- Substrate-фрейморк. Substrate— это программная среда, созданная Parity Technologies для запуска пользовательских цепочек блокчейнов (парачейнов или парапотоков). Именно ее вы будете использовать, если захотите запустить свой проект на Polkadot, так как Substrate позволяет разработчикам веб-сайтов и приложений сравнительно легко и быстро создать свои пользовательские блокчейны. Для этого в Substrate есть специальный набор инструментов и шаблонов, а также WebAssembly (Wasm) протокол, позволяющий команде разработчиков быстро создать смарт-контракты «из коробки».
- Кошелек. В Polkadot есть свой официальный криптовалютный кошелек Polkawallet, который обеспечивает управление активами, обмен токенов между сетями и размещение ставок. Есть версии для iOS и Android.
Преимущества разработки на Polkadot
Масштабируемость. Изолированный блокчейн может обрабатывать только ограниченный объем трафика, тогда как мультицепочечная сеть Polkadot может параллельно обрабатывать множество в нескольких пользовательских цепочках. При этом количество таких пользовательских цепочек можно наращивать по мере необходимости, что значительно улучшает масштабируемость Polkadot и создает необходимые условия для более широкого внедрения этой технологии.
Неоднородный шардинг. В отличие от Эфириума, Polkadot основывается на модели гетерогенного шардинга. Это значит, что подключаемые к основной сети пользовательские цепочки могут иметь самую разную функциональность, при этом эти цепочки могут обрабатывать транзакции параллельно и безопасно обмениваться данными друг с другом. Благодаря этому на Polkadot можно запускать любые смарт-контракты и dapps, а не только шаблонные проекты с небольшими различиями.
Простота обновления цепочки. Каждое приложение нужно время от времени обновлять, чтобы устранять ошибки и добавлять новую функциональность. Однако если мы говорим о блокчейне, то процесс обновления не так прост, поскольку в этом случае обновление требует разветвления сети, на что необходимо много времени и усилий, а также может привести к разделению сообщества (после хард-форка).
В Polkadot с обновлениями не будет проблем, поскольку данная система позволяет обновлять цепочки без вилок в цепочках. Эта функция позволяет проектам, разработанным на Polkadot, оставаться гибкими, адаптироваться и развиваться в соответствии с темпами развития технологий и потребностями рынка и пользователей.
Кросс-чейн компоновка. Polkadot поддерживает межсетевое взаимодействие. Подключенные пользовательские цепочки, смарт-контракты и приложения могут передавать сообщения, обмениваться данными, ценностями и функциональными возможностями, а также
взаимодействовать с внешними цепочками блокчейнов.
Прозрачное управление. Держатели токенов DOT поддерживают сеть Polkadot. Они могут проголосовать за существующее предложение или создать предложения по обновлению / внесению изменений в протокол Polkadot.
Высокая скорость. После того как все оптимизации технологии парачейнов будут завершены и их количество вырастет до 100 слотов, система, как ожидается, сможет обрабатывать около 1 миллиона транзакций в секунду. Сейчас занято 20 слотов, которые обеспечивают скорость в 100 тысяч операций в секунду.
Расходы. Ожидается, что запуск сайтов, токенов, смарт-контрактов и dapps на Polkadot будет более выгодным, чем использование одиночной цепочки или запуск проектов поверх существующей платформы смарт-контрактов (например, Ethereum). Стартапы смогут экономить как на сетевых сборах, так и на самой разработке.
Разработка своего проекта на Polkadot
Запуск собственного веб-сайта или приложения на Polkadot подразумевает два основных этапа. Первый — это создание самого сайта или приложения. Второй — развертывание вашего проекта на Polkadot. О первом этапе мы много писали в статьях вроде «
Как создать сайт онлайн-аукциона» или «
Как разработать блокчейн-приложение для Android и iOS». Поэтому в этой статье мы не будем повторятся и перейдем сразу к процессу развертывания проектов на блокчейне Polkadot.