Introdução
Polkadot é um protocolo de rede que permite que dados arbitrários - não apenas tokens - sejam transferidos de um blockchain para outro.
Isso significa que o Polkadot é um ambiente de aplicativo verdadeiramente multi-cadeia, onde registros de cadeia cruzada e computação de cadeia cruzada são realmente possíveis.
O Polkadot permite que os dados sejam transferidos por meio de blockchains públicos, abertos e sem permissão, bem como blockchains com permissão.
Isso permite a criação de aplicativos que obtêm dados autorizados de um blockchain privado e os usam em blockchains públicos.
Relay Chain
A Cadeia de Relés é a cadeia central do Polkadot. Todos os validadores Polkadot são bloqueados (staking) para a Relay Chain no DOT e validados para a Relay Chain. A Relay Chain é composta por um número relativamente pequeno de tipos de transação que incluem maneiras de interagir com o mecanismo de governança, leilões de parachain e participação NPoS. A Relay Chain deliberadamente tem funcionalidade mínima – por exemplo, contratos inteligentes não são suportados. A principal responsabilidade é coordenar o sistema como um todo, incluindo as paracadeias. Outros trabalhos específicos são delegados a parachains, que possuem diferentes implementações e recursos.
Validadores
Os validadores protegem a Relay Chain apostando o DOT, validando as provas de agrupamento e participando do consenso com outros validadores.
Esses participantes desempenham um papel crucial na adição de novos blocos à Relay Chain e, por extensão, a todas as parachains. Isso permite que as partes concluam transações cross-chain por meio da Relay Chain. Os validadores da parachain participam de alguma forma de consenso fora da cadeia, enviando recibos de candidatos ao pool tx para inclusão na cadeia por um produtor de bloco. Os validadores de Relay Chain garantem que cada parachain siga suas próprias regras e possa passar mensagens entre shards em um ambiente sem confiança.
Com as parachains agora na rede, os para-validadores são selecionados a cada época para validar os blocos de parachains para todas as parachains conectadas à Relay Chain. Os paravalidadores trabalham em grupos para validar os blocos de parachain.
Os paravalidadores selecionados são um dos 297 validadores selecionados aleatoriamente (por época) para participar da validação, criando um pool de validadores de 200 paravalidadores.
Os validadores executam duas funções:
- Verifique se as informações contidas em um conjunto atribuído de blocos de parachain são válidas (como as identidades das partes da transação e o objeto do contrato)
- Participar do mecanismo de consenso para produzir blocos de Relay Chain com base nas reivindicações de validade de outros validadores. Qualquer caso de não conformidade com os algoritmos de consenso leva a uma punição que consiste na remoção de parte ou da totalidade do DOT apostado pelo validador, o que desencoraja os maus atores. No entanto, o bom desempenho será recompensado, pois os validadores receberão recompensas em bloco (incluindo taxas de transação) na forma de DOT em troca de suas atividades.
Slots de Parachain e Parathread
O Polkadot pode suportar vários slots de execução. Esses slots são como os núcleos de um processador de computador (um processador de laptop moderno pode ter oito núcleos, por exemplo). Cada um desses núcleos pode executar um processo por vez. A Polkadot permite esses slots usando dois modelos de assinatura: parachains e parathreads. As parachains têm um slot dedicado (núcleo) para sua cadeia e são como um processo em execução constante. Os parathreads compartilham slots entre um grupo e, portanto, são mais parecidos com processos que precisam ser ativados e executados com menos frequência.
A maioria dos cálculos executados na rede Polkadot como um todo são delegados a implementações específicas de parachain ou parathread que lidam com vários casos de uso. A Polkadot não impõe restrições sobre o que as parachains podem fazer, exceto que elas devem ser capazes de gerar uma prova que possa ser validada pelos validadores atribuídos à parachain. Este teste verifica a transição de estado da parachain. Algumas parachains podem ser específicas do aplicativo, outras podem se concentrar em recursos específicos, como contratos inteligentes, privacidade ou escalabilidade, e outras podem ser arquiteturas experimentais que não são necessariamente de natureza blockchain.
O Polkadot oferece muitas maneiras de garantir um slot para um parachain por um determinado período de tempo. Parathreads fazem parte de um pool que compartilha slots e leilões para ganhar blocos individuais. Parathreads e parachains têm a mesma API; sua diferença é econômica. As parachains terão que reservar o DOT pela duração do aluguel do slot; parathreads pagará por bloco. Parathreads podem se tornar parachains e vice-versa.
Segurança Compartilhada
As parachains conectadas ao Polkadot Relay Chain compartilham a segurança do Relay Chain. Polkadot compartilhou o estado entre a Relay Chain e todas as parachains conectadas. Se a Cadeia de Relés for revertida por qualquer motivo, todas as paracadeias também serão revertidas. Isso é para garantir que a validade de todo o sistema possa persistir e nenhuma parte individual seja corruptível.
O estado compartilhado garante que as suposições confiáveis ao usar parachains Polkadot sejam apenas aquelas do conjunto de validadores da Relay Chain e não outras. Como se espera que o conjunto de validadores da Relay Chain seja protegido com uma grande quantidade de staking para apoiá-lo, as parachains devem se beneficiar dessa segurança.
Pontes
Uma ponte blockchain é uma conexão que permite a transferência de dados arbitrários de uma rede para outra. Essas cadeias são interoperáveis na ponte, mas podem existir como cadeias independentes com diferentes protocolos, regras e modelos de governança. No Polkadot, as pontes se conectam à Relay Chain e são protegidas por meio do mecanismo de consenso do Polkadot, mantido por collators.
A Polkadot usa pontes para unir o futuro da Web 3.0, pois as pontes são centrais para a arquitetura interoperável da Polkadot, atuando como um canal de comunicação [seguro e robusto] para cadeias isoladas.
Funções no mecanismo de consenso
Indicadores
Os nominadores vinculam sua participação a determinados validadores para ajudá-los a entrar no pool de validadores ativos e, assim, produzir blocos para a cadeia. Em troca, os nomeadores normalmente recebem uma parte das recompensas de aposta desse validador.
Validadores
Os validadores, se eleitos para o pool de validadores, produzem blocos na Relay Chain. Eles também aceitam testes de transição de estado válidos de coletores. Em troca, eles receberão recompensas de apostas.
Colecionadores
Collators são nós completos em uma parachain e na Relay Chain. Eles coletam as transações do parachain e produzem testes de transição de estado para os validadores no Relay Chain. Eles também podem enviar e receber mensagens de outras parachains usando XCMP.