Polkadot и Kusama: архитектура и инновации

Polkadot — это протокол, который объединяет несколько независимых блокчейнов в единую совместимую сеть. В этой статье мы углубимся в историю, архитектуру, управление и основные инновации Polkadot и его канареечной сети Kusama.

Гэвин Вуд и появление Polkadot

Создатель Polkadot, доктор Гэвин Вуд, является знаковой фигурой в индустрии блокчейнов. Вместе с Виталиком Бутериным он стал соучредителем Ethereum и был его техническим директором.

В 2016 году Вуд покинул проект, чтобы построить новую, более децентрализованную и масштабируемую сеть: Polkadot. В октябре 2016 года была опубликована первая версия Белой книги Polkadot.

Архитектура Polkadot: Relay Chain и валидаторы

В центре Polkadot находится Relay Chain, которая соединяет все остальные сети созданные на базе Polkadot (Так называемые Parachain) Relay Chain представляет собой блокчейн с пулом валидаторов, на которых в случайном порядке возлагается задача добавлять и валидировать блоки в различных парачейнах.

Для каждой транзакции валидаторы должны вносить депозит. Если транзакция отвечает правилам консенсуса, депозит возвращается и валидатор получает награду. Если правила нарушены, залог пропадает.

Сам консенсус состоит из 2 механизмов: Один из них отвечает за производство блока, другой – за финализацию.

Parachain - это индивидуальные блокчейны, работа которых построена на алгоритме Proof-of-Validity (доказательство валидности) И еще есть Bridge Chain - предназначенная для соединения блокчейнов, которые не используют протоколы управления Polkadot (например, блокчейны Bitcoin и Ethereum).

Роли в консенсусе Polkadot и способы управления сетью

Теперь, когда мы узнали о валидаторах Polkadot и их задачах в сети, давайте рассмотрим другие роли.

Номинаторы. Обеспечивают безопасность релейной цепи, выбирая надежных валидаторов и стейкая DOT'ы. Выбор валидатора это безусловно важная задача, посколько именно на них лежит основная ответственность за сеть.

Они вносят за валидаторов залог в DOT, который у них конфискуют в случае, если поведение выбранных ими валидаторов не соответствует правилам консенсуса. Опция оплаты работы номинаторов отличает алгоритм Nominated Proof-of-Stake (NPoS), на котором работает Polkadot, от традиционных алгоритмов Delegated Proof-of-Stake (DPoS).

Коллатор. Обеспечивают и поддерживают шарды, собирая транзакции от пользователей и производя доказательства для валидаторов.

Рыбаки. Отслеживают сеть и сообщают валидаторам о злонамеренных действиях. Роль рыбака могут выполнять коллаторы или полные узлы любого парачейна.

Функции DOT

Токен DOT был создан не просто как платежное средство, а в первую очередь как токен управления сетью. Его основные задачи - управление сетью, стейкинг и депонирование.

Управление. Владельцы токенов DOT имеют полный контроль над протоколом, включая управление исключительными событиями, такими как обновления и исправления протокола

Стейкинг. Polkadot использует теорию игр для стимулирования честного поведения держателей токенов. Добросовестные участники вознаграждаются этим механизмом, а злонамеренные участники потеряют свою долю в сети. Это гарантирует, что сеть останется безопасной.

Депонирование. Новые парачейны добавляются через депонирование токенов. Устаревшие или бесполезные парачейны удаляются через освобождение депонированных токенов.

Управление Polkadot

Подобно тому, как нода (участник) Polkadot может играть роль коллатора, валидатора или номинатора, узлы могут играть различные роли в системе управления.

Есть Члены Совета, они избираются для представления стороны пассивных держателей токенов в двух ролях первичного управления: предлагать референдумы и налагать вето на опасный или вредный для сообщества референдум.

Технический комитет состоит из представителей команд, которые активно создают и развивают Polkadot. Могут предлагать экстренный референдум, совместно с Советом, для быстрого голосования и внедрения технических предложений и доработок.

Инновации в Polkadot: парачейны и парачейновые аукционы

Парачейн работает как отдельная цепочка блоков, работающая со своим токеном и правилами, например с своими транзакционными сборами, управлением, вознаграждениями и т. д.

Ограничение примерно в 100 парачейнов усиливает конкуренцию между блокчейн-проектами, которые соревнуются, чтобы получить возможность подключить свои цепи к релейной, а следовательно ко всей экосистеме Polkadot.

Чтобы получить слот парачейна, проект должен победить в специальном аукционе. Для этого требуется много ресурсов, собранных с помощью краудлендинга.

Многие проводят параллель между краудлоанами и ICO, однако это не совсем верно, т.к. при ICO вы отдаете свои средства команде проекта и не ожидаете возврата, если проект провалится; в краудленде же вы получаете свои DOT обратно, если проект не выиграет.

Если проект выиграет, вы все равно получите средства обратно по истечении срока аренды слота парачейна. Кроме того, в качестве компенсации за участие в краудзайме вы получите нативные токены проекта.

Краудзаймы проводятся как на Polkadot, так и в стимулирующей сети Kusama. Однако если в сети Polkadot существует серьезная конкуренция за право получить слот с внушительными ставками DOT, то в сети Kusama для победы нужно внести меньшую сумму. Это одна из причин, по которой Kusama может стать отличной альтернативой для нового проекта.

Kusama: эксперимент, который двигает Polkadot вперед

Как и в случае с Polkadot основателем выступил д-р Гэвин Вуд. Kusama это своего рода полигон Polkadot для испытаний, который позволяет экспериментировать и тестировать новые блокчейны или приложения перед их выпуском в Polkadot. Она работает независимо от Polkadot, хотя и была разработана той же командой Parity Technologies.

Таким образом Kusama— это не столько тестовая сеть, сколько “канареечная” сеть: это ранняя, экспериментальная версия Polkadot, представляющая реальные экономические условия. Она экономически не централизована, как типичная “тестовая сеть”, и в ней не будет единой точки отказа.

Kusama будет существовать до тех пор, пока ее поддерживает сообщество, и мы предполагаем, что она будет обслуживать новые, ранние, высокорисковые функции и проекты, готовящиеся к разработке и развертыванию на Polkadot.

Основное отличие Kusama от Polkadot это гибкость во всем. Например для того, чтобы провести голосование уходит 7 дней, а на внесение изменений – 8 дней. В то время как на Polkadot только на голосование уходит месяц.

Что касается валидаторов, то и тут у Kusama есть преимущества, т.к. требования к ним ниже чем в Polkadot, потому что Kusama – это блокчейн новых возможностей и смелых идей, он может пожертвовать стабильностью и безопасностью ради увеличения скорости сети.

Также Kusama будет иметь более низкий барьер стоимости входа для команд разработчиков, которые хотят развернуть свой парачейна, так как сеть, вероятно, будет иметь более низкие требования к подключению, чем Polkadot.

Хотя Kusama задуман как платформа для развития проектов перед запуском на Polkadot, может случиться так, что многие проекты захотят продолжить расти на Kusama.Kusama может также оказаться идеальной средой для амбициозных экспериментов с новыми идеями и новыми инновациями в таких областях, как управление, стимулирование, денежно-кредитная политика и DAO (децентрализованные автономные организации).