Что такое Polkadot (DOT)?

Что такое Polkadot?

Polkadot — это технология, призванная повысить совместимость различных блокчейнов, например биткоина и Ethereum, объединив их в рамках единого мультиблокчейна.

Сеть Polkadot призвана решить ключевые проблемы, препятствующие технологии блокчейн стать массово используемой, а именно:

• масштабируемость. Блокчейны так называемого первого поколения не могут обрабатывать огромное количество транзакций в предполагаемом децентрализованном мире будущего. Пока сетевые ноды обрабатывают транзакции в формате «один на один». Этот фактор сдерживает дальнейший рост сети;
• изоляция. Блокчейны остаются дискретными и независимыми, им недостает двусторонней связи и операционной совместимости.

У сети есть нативный токен — DOT. Он не только обеспечивает работу базового механизма консенсуса Polkadot, но выполняет еще три функции:

• управление. Владельцы токенов полностью контролируют протокол, имея привилегии, которые на других платформах закреплены за майнерами — определение структуры транзакционных сборов, решения по изменению протокола, добавление или удаление парачейнов;
• вознаграждение. Пользователей сети вознаграждают за нативного токеа.
• парачейны. DOT используется проектами для аренды слотов на размещение своего парачейна.

Кто и когда создал Polkadot?

Polkadot создал Гэвин Вуд, знаковая фигура в ранней истории Ethereum: он был сооснователем, первым главным техническим директором и ведущим инженером проекта. Вуд разработал код для первой имплементации платформы, написал ее формальную спецификацию и создал язык программирования Solidity.

11 января 2016 года Вуд покинул команду, чтобы заняться реализацией проекта, способного оправдать ожидания, с которыми, по его мнению, не справился Ethereum.

По словам Вуда, идея Polkadot родилась у него летом 2016 года, когда он ожидал получения технической документации по шардингу в Ethereum 2.0, чтобы начать ее имплементацию. В сотрудничестве с Мареком Котевичем Вуд начал работу по созданию «максимально простой» версии Ethereum и к октябрю 2016 года подготовил первую черновую версию white paper Polkadot.

Еще в Ethereum Вуд совместно с несколькими коллегами основал EthCore, коммерческую компанию по разработке блокчейн-технологий. Впоследствии EthCore сменила название на Parity Technologies. Сотрудники компании создали Parity Ethereum Client, фреймворк Substrate, сеть Polkadot и мультиподписной кошелек Parity.

Летом 2017 года Вуд и разработчик Питер Чабан основали некоммерческую организацию Web3 Foundation, призванную способствовать созданию протоколов ПО децентрализованного интернета.

Хотя в ходе первого токенсейла в 2017 году проект привлек $145 млн, средств на разработку не хватило. В июне 2019 года Web3 Foundation провела дополнительную продажу 500 000 DOT. Прогнозируемая капитализация проекта после этого выросла до $1,2 млрд. В конце июля 2020 года Web3 Foundation собрала очередные $43,6 млн в рамках приватного раунда.

Как устроена Polkadot?

Для достижения целей масштабируемости и улучшения взаимодействия блокчейнов друг с другом структура Polkadot включает следующие компоненты:

• Relay Chain («связующая цепь») — это основная цепь Polkadot, соединяющая все индивидуальные блокчейны (парачейны) в сет;
• Parachain (парачейн, сокр. от «параллелизированная цепь») — индивидуальные параллельные блокчейны, которые осуществляют транзакции и переносят их в исходный блокчейн. Парачейны строят так называемые коллаторы: они собирают транзакции пользователей и подтверждают блоки на основе алгоритма Proof-of-Validity (доказательство валидности). За свою работу коллаторы получают награду, размер которой зависит от конкретного парачейна. Их деятельность аналогична работе майнеров в блокчейнах с алгоритмами Proof-of-Work и Proof-of-Stake;
• Bridge Chain («цепной мост») — предназначен для соединения блокчейнов, не использующих протоколы управления Polkadot (например, блокчейны биткоина, Ethereum и Tezos).

Механизм Relay Chain контролирует соблюдение консенсуса, отвечает за доставку сообщений между цепями-участниками, а также способствует финализации транзакций. «Связующая цепь» представляет собой блокчейн с пулом валидаторов, на которых в случайном порядке возлагается задача добавлять и валидировать блоки в различных парачейнах. Для каждой транзакции они должны вносить депозит. Если транзакция отвечает правилам консенсуса, депозит возвращается и валидатор получает награду. Если правила нарушены, залог пропадает.

Консенсус в цепи-ретрансляторе достигается посредством двух механизмов на основе принципа персональной ответственности. Один из них отвечает за производство блока, другой — за финализацию. Разделение производства блоков и финализации решает проблему ограничений масштабируемости в протоколах с мгновенной финализацией (например, Tendermint), делая возможным быстрое производство блоков и позволяя большему количеству валидаторов участвовать в достижении консенсуса. 

Названия двух этих механизмов представляют собой акронимы: за производство новых блоков отвечает BABE (Blind Assignment for Blockchain Extension), за финализацию старых блоков — GRANDPA (GHOST-based Recursive Ancestor Deriving Prefix Agreement).

Хотя парачейны используют один и тот же механизм финализации, каждый из них может имплементировать различные способы производства блоков, с разными особенностями и параметрами, оптимизированными под определенный класс приложений. В зависимости от алгоритма производства блоков и параметров транзакционная пропускная способность каждой сети может варьироваться, следовательно, общую транзакционную пропускную способность сети можно оценить лишь приблизительно.

Первая версия Polkadot (активна по состоянию на апрель 2024 года) предусматривает работу 100 парачейнов. При условии, что каждый парачейн способен поддерживать как минимум 10 транзакций в секунду, нижний предел пропускной способности составляет приблизительно 1000 транзакций в секунду. Будущая версия Polkadot предполагает увеличение лимита парачейнов, что позволит масштабировать сеть в несколько раз.