Cadeias paralelizáveis (parachains) são específicos do projeto-leve, e independentes blockchains que são garantidos por e executados em paralelo com uma “cadeia relé” central de execução no Polkadot ( DOT Kusama () ou KSM redes). Ao fornecer uma camada de infraestrutura integrada, os parachains ajudam a aumentar a segurança, a flexibilidade e a escalabilidade dos projetos de blockchain.
O que são parachains?
Parachains foram projetados para fornecer um modelo no qual blockchains independentes podem trabalhar juntos com mais facilidade para fornecer serviços diferentes. Da mesma maneira que a Internet é usada para atender a uma grande variedade de necessidades, os blockchains também podem ser especializados em finanças descentralizadas
(DeFi ), distribuição de mídia , armazenamento de arquivos e outros cenários de aplicativos.
Para este fim, os parachains são altamente personalizáveis, com o único requisito de design sendo que o parachain deve ser capaz de se comunicar com os validadores de maneira segura. Parachains podem ser públicos ou privados e podem ser ajustados às necessidades específicas de seus projetos em termos de governança, lógica de contrato inteligente, funcionalidade e tokens.
Parachains operam através de uma conexão com a corrente de revezamento, que é intencionalmente projetada de forma minimalista. A cadeia de retransmissão é principalmente responsável por coordenar a rede como um todo com segurança compartilhada, consenso e mecanismos de interoperabilidade entre cadeias. Tarefas específicas são delegadas aos parachains e tratadas de acordo com suas próprias implementações específicas.
A cadeia de retransmissão pode suportar um número limitado de slots de execução (cerca de 100), que operam como núcleos em um processador de computador. Cada um desses slots é capaz de executar um único parachain por vez, o que só é necessário para gerar uma prova que possa ser validada por seus nós validadores atribuídos. Parachains são capazes de interagir com a corrente de revezamento a qualquer momento, sem a necessidade de pagar qualquer gás ou taxas de transação.
Que soluções oferecem os Parachains?
Operando com o mesmo princípio da computação paralela , os parachains oferecem escalabilidade e velocidade aprimoradas sem a necessidade de soluções de escalonamento de camada 2. Parachains eliminam um gargalo comum de blockchains simples, espalhando e processando transações em vários blockchains de camada 1 de maneira paralela, que deve suportar dezenas de milhares de transações por segundo.
Todos os parachains conectados à corrente de relé compartilham o mesmo estado de segurança, o que significa que as suposições de confiança feitas pelos parachains só precisam contar com o conjunto validador da corrente de relé. Como a corrente de relé é protegida com uma participação significativa do DOT ou KSM, essa arquitetura permite que os projetos de parachain realizem alta segurança sem a necessidade de projetar seus próprios sistemas do zero.
Os parachains são capazes de se comunicar e fazer transações com todos os outros parachains conectados à mesma cadeia de retransmissão, junto com certas redes externas. Isso desbloqueia uma interoperabilidade poderosa em termos não apenas de tokens, mas também de outros tipos de dados, como contratos inteligentes Ethereum ( ETH ) , credenciais verificáveis como Ontologia ( ONT ) e redes oracle como Chainlink ( LINK ). Por meio da interoperabilidade, os parachains protegem contra o silenciamento de blockchains e criam novas oportunidades para serviços integrados inovadores.
Os projetos Parachain também ganham acesso à natureza modular e aos mecanismos de governança em cadeia de Polkadot e Kusama. Isso permite maior flexibilidade em termos de governança de parachain, reduzindo significativamente a ameaça de garfos duros durante o desenvolvimento.
Quais são as funções de consenso do Parachain?
Semelhante às redes de prova de aposta, Kusama e Polkadot contam com uma série de funções para proteger a corrente de revezamento e manter o consenso em todos os parachains. As funções são incentivadas por meio de recompensas em KSM ou DOT e penalizadas por mau comportamento por meio da redução de seus ativos apostados.
Nominators são participantes Nodeless que fixam a cadeia de revezamento por estacando sua KSM ou DOT para eleger validadores para o conjunto ativo e são recompensados com uma porção de recompensas tutoramento que do validador em troca. Os nomeadores são incentivados a escolher validadores confiáveis, pois sua aposta também é reduzida se o validador for considerado inadimplente.
Os validadores são nós que protegem a cadeia de retransmissão por meio de seu KSM ou DOT, chegando a um consenso com outros validadores e validando as provas dos agrupadores. Os validadores desempenham um papel fundamental ao permitir transações entre cadeias e garantir que cada parachain siga as regras exclusivas de sua implementação. Para participar da formação do próximo bloco de corrente de relé, os validadores devem ser eleitos para o conjunto ativo pelos nomeadores. Quando um novo bloco é forjado, o validador coleta uma parte da recompensa (a comissão) e compartilha o restante com seus nomeadores.
Collators são nós que mantêm parachains individuais coletando transações dos usuários, produzindo as provas exigidas pelos validadores na cadeia de retransmissão e forjando blocos no parachain. Redes de parachains são capazes de garantir o consenso, pois o agrupador está proibido de forjar novos blocos em seu parachain associado até que suas provas sejam validadas.
Os pescadores são nós que monitoram os alceadores para garantir que nenhuma conduta imprópria tenha ocorrido durante o forjamento do próximo bloco de parachau. O pescador envia um relatório de invalidez à rede quando detecta má conduta do coletor e é então recompensado com uma recompensa significativa se o relatório for comprovado como correto. Tal como acontece com os validadores, os nós de pescadores exigem uma aposta de KSM ou DOT, que é cortada se for descoberto que o pescador apresentou um relatório incorreto. Os nós de pescadores não estão implementados no KSM ou no DOT, mas estão planejados para versões futuras.
O que é um leilão de parachains?
Como a corrente de revezamento suporta apenas uma quantidade limitada de slots, qualquer projeto que deseje se tornar um parachain deve primeiro ganhar o arrendamento de um slot de parachain por meio de leilão. Os projetos podem financiar seus lances levantando seu próprio KSM / DOT ou por meio de empréstimos coletivos, nos quais os “investidores” são incentivados a contribuir com seu KSM / DOT para a licitação, normalmente com uma quantidade correspondente do token nativo do projeto.
Para proteger os investidores, os tokens levantados por meio de empréstimos coletivos nunca são mantidos pelo projeto em si. Em vez disso, a cadeia de retransmissão mantém os tokens durante o processo de leilão e arrendamento e, em seguida, os retorna diretamente aos investidores durante o final do arrendamento (ou leilão malsucedido).
Apenas um slot de parachain pode ser leiloado por vez, com cada leilão durando sete dias em Kusama e duas semanas em Polkadot. Para se proteger contra estratégias como a captura de leilão , ambas as redes usam uma versão modificada do leilão de velas . O leilão começa e termina em um horário público especificado, mas o arrendamento é concedido ao projeto com o lance mais alto durante o horário de término retroativo , um horário oculto decidido antecipadamente por uma função de randomização.
O lance vencedor é concedido um aluguel de parachain, um acordo para bloquear a licitação KSM ou DOT por um período específico (seis a 48 semanas em Kusama ou três a 24 meses em Polkadot). Os projetos só podem fazer licitações para arrendamentos em trincheiras específicas (seis semanas ou três meses), o que significa que um projeto nunca pode licitar para um arrendamento Polkadot de sete meses. Assim que o aluguel do parachain expira, todos os KSM / DOT bloqueados são devolvidos ao projeto e / ou aos investidores do crowdfund.
Projetos que falham ou acham antieconômico adquirir um aluguel de parachain podem ser executados como parathreads. Parathreads ganham acesso a todos os mesmos benefícios compartilhados que os parachains, com a única diferença de que eles funcionam em um modelo pré-pago. Parathreads são úteis para projetos que não requerem conexão contínua com a cadeia de retransmissão e podem servir como uma rampa de saída para aqueles que não precisam mais de um slot de parachain dedicado.
O que é um exemplo de parachain?
Karuna (KAR), a rede irmã do projeto Polkadot Acala (ACA), é o primeiro projeto a ganhar um leilão de parachain. Karuna se posiciona como uma plataforma DeFi tudo-em-um para a rede Kusama. O projeto oferece aos usuários um conjunto de aplicativos DeFi, como staking sem confiança, um stablecoin com garantia de várias cadeias e um fabricante de mercado automatizado ( AMM ) DEX.
O parachain fornece a Karuna um modelo de segurança compartilhado, capacidade de atualização sem bifurcação e compatibilidade entre cadeias com Ethereum. Como os parachains não pagam taxas para interagir com a corrente de revezamento, o Kusama permite que o Karuna forneça aos usuários taxas muito mais baixas do que os projetos Ethereum típicos. As taxas de gás são exigidas apenas ao retirar para a rede Ethereum, o que significa que o parachain também protege Karuna de picos repentinos nas taxas, um problema que há muito atormenta os aplicativos DeFi.
Conclusão
Os parachains fornecem aos projetos a capacidade de escalar sem a necessidade de soluções da camada 2 e permitem uma maior especialização do blockchain, economizando o tempo e o esforço necessários para projetar sistemas individuais. Ao fornecer interoperabilidade entre parachains, Polkadot e Kusama revelam o potencial para poderosas integrações e serviços de blockchain que não poderiam ser realizados por meio de redes em silos.
Com a tão esperada atualização do Ethereum 2.0 ainda no horizonte, os parachains oferecem uma solução desesperadamente necessária para as altas taxas de gás que assolam o ERC-20 e outros projetos de contrato inteligente. A demanda pela tecnologia é alta, especialmente no espaço DeFi, cujo crescimento tem sido severamente obstruído por tempos de transação lentos e altas taxas de gás.
Dado que a primeira migração de parachain só foi concluída no final de junho com o Karuna, é seguro dizer que a tecnologia ainda está em seus primeiros dias. Espera-se que Polkadot siga os passos de Kusama e comece a implantação do parachain assim que uma implantação externa completa for concluída. O desempenho dos primeiros parachains completos nos próximos meses provavelmente nos dirá o quão pronta essa tecnologia realmente está.