O que é Polkadot e como ele funciona?
Eos 21
Como você cria uma rede capaz de processar um grande número de transações de forma rápida e barata, mantendo-se segura e descentralizada? A maioria das novas blockchains tenta resolver esse trilema, mas poucas oferecem uma perspectiva inovadora. Um desses projetos é uma blockchain de blockchains - Polkadot.
Polkadot foi fundado por Gavin Wood - ex-CTO do Ethereum e criador da linguagem de programação Solidity, que decidiu resolver problemas enfrentados pelo Ethereum no Polkadot - a primeira blockchain de camada zero do mundo capaz de conectar blockchains de camada um a si mesma.
No núcleo do Polkadot está o seu coração - a Relay Chain. A Relay Chain é uma blockchain de Prova de Participação Nomeada (Nominated Proof-of-Stake) com validadores que apostam (stake) os tokens DOT nativos do Polkadot, produzem novos blocos e garantem a segurança da rede ao apostar seus tokens DOT. Também existem nomeadores que, em troca de parte das recompensas dos validadores, apostam seus DOT para apoiar um ou mais deles.
No entanto, a Relay Chain é muito limitada em sua funcionalidade. Suas tarefas são delimitadas para fazer funcionar o consenso de Prova de Participação Nomeada, apoiar o mecanismo de governança descentralizada do Polkadot e validar as parachains, que serão explicadas a seguir. A Relay Chain, por exemplo, não suporta contratos inteligentes. Daí o nome - camada 0 - ela é apenas a base para tudo o mais que o Polkadot está disposto a oferecer.
Contratos inteligentes, dapps, possibilidade de criar e transferir ativos - o Polkadot oferece tudo isso por meio de cadeias paralelizadas ou parachains que estão conectadas à Relay Chain. Essas blockchains de camada 1 produzem blocos - um lote de transições de estado que avançam para um novo estado, mas não têm seus próprios validadores para verificar esses blocos quanto à correção.
Em vez disso, os nós das parachains, chamados de coladores, executam transações e coletam os estados dos blocos para enviá-los aos validadores da Relay Chain. Os validadores verificam a validade dos blocos das parachains e podem rejeitá-los caso detectem fraude.
Assim, a Relay Chain coleta estados das parachains e os transforma no que é chamado de 'estado de estados' - o status geral do sistema. Se você está familiarizado com o conceito de sharding, pode dizer com segurança que as parachains são os shards do Polkadot, pois um conjunto de validadores é responsável por uma parachain específica. Essa abordagem de compartilhamento de carga de trabalho é chamada de escalonamento horizontal e tem como objetivo aliviar os validadores de terem que verificar todas as transações na blockchain.
Como quase toda rede, as parachains têm seus próprios tokens, sua economia, sua comunidade e sistema de governo. E, embora cada parachain seja autônoma, ela pode se comunicar com outras parachains, formando juntas uma grande rede.
As parachains comunicam-se enviando não apenas tokens, mas também dados entre si, o que significa que uma parachain pode facilmente utilizar algumas das funções de outra, e vice-versa. As parachains também podem ter camadas 2 construídas sobre elas.
As parachains do Polkadot também podem funcionar como pontes, conectando o ecossistema a blockchains externas como Ethereum ou Bitcoin. O sistema considera redes externas conectadas por pontes como parachains.
Ao todo, o Polkadot oferece no máximo 100 parachains, que podem ser adicionadas participando de um leilão dedicado de slots de parachain que lhes dá o direito de alugar um slot de parachain por até dois anos. Para alugar uma parachain, também é necessário bloquear uma certa quantidade de DOT pelo período inteiro do aluguel da parachain.
Contudo, alugar uma parachain não é a única opção para fazer parte do ecossistema Polkadot, pois também existem as parathreads. Tecnicamente, elas são iguais às parachains, mas diferem destas pelo modelo econômico.
As parathreads usam um modelo pay-as-you-go e pagam por cada bloco a ser validado pela Relay Chain. Ou seja, durante períodos de alta congestionamento da rede, as parathreads podem se tornar bastante caras para usar, e durante períodos de baixa atividade, as taxas sobre elas são baixas. A rede Polkadot pode comportar até 10.000 parathreads.
É assim que o Polkadot resolveu o problema de escalabilidade que o Ethereum ainda enfrenta. Para garantir ainda mais sua segurança, o Polkadot recorreu a uma solução ainda mais incomum - uma blockchain autônoma chamada Kusama.
Kusama e Polkadot compartilham a mesma arquitetura, mas Kusama tem penalidades menores para validadores, uma barreira de entrada menor para parachains, além de implementar a tecnologia mais recente em primeiro lugar, tornando-se o lugar perfeito para testar protocolos e realizar experimentos ousados.
Por exemplo, muitas parachains do Polkadot têm suas contrapartes no Kusama, e aplicações que desejam rodar no Polkadot devem primeiro rodar por um tempo no Kusama para testar sua viabilidade e segurança.
Deve-se notar, no entanto, que Kusama é uma blockchain independente, e não uma testnet. Ele usa apostas reais com tokens KSM nativos para garantir sua segurança e espera-se que cresça e siga seu próprio caminho de desenvolvimento ao longo do tempo.
A equipe que criou o Polkadot também desenvolveu um framework para construção de blockchains chamado Substrate. Em outras palavras, Substrate é um kit de desenvolvimento para construir blockchains. É considerado um dos mais simples e avançados.
A própriarede Polkadot foi construída usando Substrate, mas para construir parachains usando Substrate não é de todo um pré-requisito. E vice-versa - blockchains construídas com Substrate podem existir por conta própria, sem a necessidade de se conectar ao Polkadot ou Kusama.
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