Парачейны Polkadot: что это такое простыми словами?

Приблизительное время чтения: 6 минут

Парачейны – параллельные основному независимые блокчейны, которые выступают в роли целой экосистемы со своими токенами и выполняют определённую цель. Например, DeFi-платформы.

Все блокчейны состоят из двух основных частей: алгоритма консенсуса (поставщик безопасности) и конечный автомат (средства обеспечения безопасности). Именно конечные автоматы обрабатывают транзакции и учетные записи – не будем вдаваться в технические подробности этой модели дискретных устройств, если интересно прочитайте отдельно про конечные автоматы. Однако, обработка таких конечных автоматов и обеспечение хорошо работающего алгоритма консенсуса в блокчейнах может быть сложной задачей. 

Представьте, что разработчик пытается создать новую цепочку блоков, которая отличается от основного блокчейна высокой эффективностью, конфиденциальностью или ещё чем-то. В процессе реализации, разработчик будет создавать именно уникальный конечный автомат, а к нему какой-то алгоритм достижения консенсуса в этой сети. Что еще хуже, разработчику придется конкурировать с проектами за улучшение безопасности, что в разы увеличивает стоимость разработки, при отсутствии гарантий, что код получиться правда безопасным. Вот тут и пригодятся парачейны.

Что такое парачейны и чем отличаются от смарт-контрактов?

Термин «парачейн» является сокращением от «распараллеливаемой цепи». Простыми словами, это упрощенный основной блокчейн, использующий структуру безопасности основной сети. Парачейн-цепочки могут присоединяться к «релейной цепочке», вместо того, чтобы создавать свою собственную. Таким образом, обеспечивается безопасность подключенных парачейнов.

Смарт-контракты на том же Ethereum имеют отдельный код и свой уровень безопасности, который уже не раз себя компрометировал.

Аукционы парачейнов Polka dot

Парачейны Polkadot дают в аренду до 2-х лет слоты парачейнов без каких-либо дополнительных сборов или затрат на «gas». По окончании срока аренды, парачейн может заранее занять новый слот, монеты DOT размораживаются. Сейчас сеть полкадот предоставляет порядка 100 свободных слотов.

Суть в том, что для существования парачейнов используется криптовалюта DOT как топливо, поэтому спрос и цена на неё будет в перспективе расти.

Когда дело доходит до парачейнов, при аренде слотов следует учитывать несколько моментов:

• Команды награждают своих участников (дополнительные расходы для команд).
• Расходы на запуск узлов подборщика на отдельных парацепях (небольшие затраты).
• Количество пользователей сайта, на котором Polkadot работает как парачейн.
• Сколько трафика вы получаете от использования Polkadot

В зависимости от того, какая модель управления используется, парачейны полкадот могут быть приняты в сеть бесплатно, и у них есть доступ к большому количеству готовых модулей. Эти модули реализуют различные системы управления в сети, что позволяет командам разработчиков снизить вероятность насильственного разделения сообществ на две части. Системы управления парачейнов полкадот обеспечивают подотчётность в его операциях, обеспечивая необходимую прозрачность для сообществ парачейнов.

Даты аукционов парачейнов

Стало известно, когда примерно будут проходить аукционы и сколько слотов будет выставлено. Стоит дополнить, что биржа Binance тоже объявила об аукционах, но вы должны понимать, что участие напрямую даёт большее количество токенов и меньшую вероятность их полной потери, так как биржа бинанс является централизованной. Для участия в аукционах вам необходимо купить монеты Polkadot (DOT). Мы рекомендуем покупку на Bestchange (предыдущая ссылка) как самом безопасном агрегаторе обменников с большим выбором условий.

Номер аукциона	Дата аукциона
1	11-19 ноября 2021 года
2	19-26 ноября
3	26-3 декабря
4	3-9 декабря
5	9-16 декабря
6	23-31 декабря
7	6-14 января 2022 года
8	14-28 января
9	3-10 февраля
10	17-24 февраля
11	2-10 марта 2022 года

Acala Network и Kusama

Запуск первого парачейна на polkadot будет осуществлён проектом Acala Network в конце 2021 года. 5 ноября открылся краудлон токенов ACA, на которых можно залочить свои монеты DOT. Узнать подробнее, что такое Acala Network и как купить токены в отдельной статье. А Polkadot объявили о начале аукционов за парачейны.

А Kusama по сути это тестовая сеть Polkadot, подробнее о её работе и проекте Karura в той же статье про Acala Network. Если вы не слышали о проекта Акала, то прочитайте статью по предыдущей ссылке. А если слышали – получите бонус +5% токенов при покупке по кнопке ниже.

Возможности парачейнов Polkadot

Парачейны могут творить чудеса. Давайте рассмотрим некоторые преимущества парачейнов:

• Парачейны выполняют независимые вычисления, развертывая полностью обобщённые системы полных по Тьюрингу смарт-контрактов для отслеживания любых проблем. Эти контракты будут определять, какие транзакции будут выполняться параллельно друг другу и тратить время вычислений. Эти умные контракты устанавливают чёткие границы между парачейнами и выполняют их все сразу, не беспокоясь о конкуренции транзакций.
• Парачейны эффективно реализуют операции хранения данных и транзакций для своей проблемной области, не заставляя их использовать язык сценариев для конкретной цепочки или виртуальную машину. 

Как поддерживается работа парачейнов?

Обычно парачейны поддерживаются специалистом по обслуживанию сети, который называется подборщиком. Узел подборщика отвечает за следующие задачи: 

• Поддерживает полный узел парачейна.
• Сохраняет всю необходимую информацию о парачейне.
• Создаёт новые блоки для прохождения валидаторами Relay Chain для проверки и включения в блокчейн Polkadot. 

Узел подборщика работает как способ реализации деталей из парачейна. Они не требует прикрепления к релейной цепочке или собственным токенам DOT, но могут это делать, если это предусмотрено в коде парачейна.

Polkadot Host

Polkadot Host требует, чтобы переходы между состояниями, которые выполняются в парачейнах, указывались как исполняемый файл Wasm. Доказательства таких новых переходов состояний должны быть проверены на соответствие зарегистрированной функции перехода состояний (STF), которая хранится в релейной цепочке валидаторами, прежде чем Polkadot поймет, что переход состояния произошел в парачейне.

Единственным недостатком этого является то, что парачейн polka dot должен поддаваться проверке валидаторами релейной цепи, потому что проверка служит доказательством перехода состояния, известного как алгоритм консенсуса Proof-of-Verification (PoV). Подробнее в документации к парачейнам polkadot.

Как парачейны масштабируют блокчейн?

Масштабируемость находится на переднем плане плюсов парачейнов, так как многие сети страдают от этой проблемы. Парачейны могут генерировать свои собственные (дочерние) парачейны, создавая таким образом древовидную структуру. Она позволяет выполнять высокораспределённые вычисления, не беспокоясь о высокой нагрузке на систему. 

С повышением масштабируемости возникает вторая проблема – доступность данных. Это означает, что блоки парачейна должны сопровождаться доказательством действительности, которое действует в течение определённого времени (если не круглосуточно). Валидаторы должны предоставить доказательства блоков, которые они проверяют, и сделать их доступными в любой момент. 

Однако практически невозможно доказать, что отправленные сообщения не были отправлены, без перемещения данных в цепочке. Валидаторы, которые скрывают данные или делают ложные отчёты о них, могут столкнуться с серьезными штрафами из своего стейка. 

Еще одна проблема масштабируемости заключается в том, что парачейны могут быть спроектированы таким образом, что сохранённое значение “подниматься” каждый раз, когда цепочка останавливается или подвергается атаке. 

Одним из возможных решений проблемы масштабируемости является использование доказательств с нулевым разглашением (ZK). Хотя концепция все еще является новой, уже существуют современные не интерактивные доказательства ZK (например, ZK-SNARK или ZK-STARK), которые позволяют разработчикам проверять доказательство того, что известная программа (с некоторыми известными входами и некоторыми неизвестными) была выполнена в нужном формате.

Доказательства могут узнать, каким был результат указанной программы, без непреднамеренной утечки информации о её частных входах. Вот почему доказательства ZK часто рассматриваются как инструменты обеспечения конфиденциальности из-за их практики сохранения конфиденциальности данных. 

Доказательства ZK также могут выступать в качестве средства исполнения. Вы не поверите, но эти доказательства не заставят себя долго ждать. Вместо обработки и проверки чрезвычайно сложных транзакций, требующих нескольких часов, доказательства ZK могут обрабатываться и проверяться за короткое время.

Однако единственным заметным недостатком доказательств ZK является то, что они очень дорогие. Доказательства ZK требуют большого количества вычислений и памяти, чтобы они могли работать с максимальной производительностью в любой момент времени. На данный момент эти доказательства рассматриваются для будущего использования, если нет другого способа сократить расходы на вычисления и память. 

А парачейны и так хорошо себя чувствуют, поскольку они могут свободно создавать свои собственные парачейны, когда это необходимо, и имеют возможность определять понятие своей собственной достоверности. Простыми словами, разработчики могут перейти к более легким и продвинутым доказательствам, вместо того, чтобы зацикливаться на традиционных и громоздких решениях. 

Такие парачейны, как Polkadot, получают свою ценность благодаря обновленному дизайну и внедрению новейших технологий. А когда дело доходит до масштабируемости, система работает безотказно.