Криптовалюта Polkadot (DOT) — это цифровой токен масштабируемой гетерогенной мультичейн-сети с открытым кодом. В центре системы — основной блокчейн, который называют Relay chain. Он взаимодействует с параллельными шардированными цепочками — парачейнами. Парачейны можно представить как клиентов релейной цепи: её задача — обеспечивать безопасность и координацию.
Polkadot даёт разным блокчейнам обмениваться сообщениями и ценностью, делиться своими уникальными функциями и пользоваться общей безопасностью.
Если объяснять совсем просто, Polkadot — это сеть, которая соединяет другие блокчейны. Через неё можно передавать любые данные или активы, а не только токены. Подключившись к Polkadot, вы получаете возможность взаимодействовать с множеством блокчейнов.
История создания и команда проекта
Проект Polkadot разработали в 2016 году в Web3 Foundation. Web3 — швейцарский фонд, учреждённый по статье 80 Гражданского кодекса Швейцарии. Его основал доктор Гэвин Вуд. Фонд занимается разработкой, развёртыванием и поддержкой Web3, а также развивает децентрализованные программные протоколы с криптографической защитой.
Сейчас в совет Web3 Foundation входят доктор Гэвин Вуд — президент и основатель, доктор Аэрон Бьюкенен — вице-президент, и Рето Тринклер. Развёртыванием сети занимается Parity Technologies. Руководит проектом доктор Гэвин Вуд, который также является сооснователем Ethereum.
Основатели Polkadot:
- Роберт Хабермайер — основатель. Стипендиат Тиля и соучредитель Polkadot. Занимался исследованиями и разработкой в области блокчейнов, распределённых систем и криптографии. Давний член сообщества Rust. Сосредоточен на использовании языка для построения высокопараллельных и производительных решений.
- Доктор Гэвин Вуд — основатель. Начал строить блокчейн-технологии как соучредитель и технический директор Ethereum. Изобрёл фундаментальные компоненты индустрии: Solidity, Proof-of-Authority и Whisper. Сейчас в Parity ведёт разработку Substrate и Polkadot. Придумал термин Web 3.0 в 2014 году и возглавляет Web3 Foundation.
- Питер Чабан — основатель. Технический директор Web3 Foundation. Поддерживает разработку распределённых технологий следующего поколения. Получил степень магистра инженерии в Оксфорде, специализировался на байесовском машинном обучении. Работал в оборонной, финансовой и аналитической отраслях: сетевые сети, распределённые базы знаний, модели ценообразования, машинное обучение и развитие бизнеса.
Web3 Foundation сотрудничает с командами, которые разрабатывают дополнительные реализации платформы Polkadot: ноды коллаторов, ноды валидаторов, Relay Chain. А также с теми, кто развивает экосистему: блок-эксплореры, нод-эксплореры, кошельки.
Ключевые особенности сети Polkadot
Polkadot невероятно гибкая и не имеет ограничений по природе или структуре цепочек в сети. Даже неблочные системы или структуры данных могут стать парачейнами, если соответствуют набору критериев.
Polkadot можно считать эквивалентом набора независимых цепочек — например, Ethereum, Ethereum Classic, Namecoin и Bitcoin вместе взятых. Но с важными дополнениями: общая безопасность и межцепочечная связь.
Сеть состоит из множества парачейнов, что позволяет достичь нужного уровня анонимности. Особенность в том, что транзакции могут выполняться одновременно и распределяться между блокчейнами.
Экосистема Polkadot состоит из трёх компонентов:
- Связующая сеть (Relay chain). Центр системы. Обеспечивает обмен транзакциями между цепями, гарантирует консенсус и безопасность.
- Парачейны (Parachains). Параллельные блокчейны. Проводят транзакции и переносят их в исходный блокчейн.
- Мосты (Bridges). Особые ссылки на блокчейны с собственным консенсусом, например Ethereum.
Главная цель экосистемы Polkadot — чтобы все участвующие блокчейны оставались безопасными, а транзакции выполнялись честно.
Криптовалюта Polkadot (DOT) — Основные функции
Токен в экосистеме Polkadot называется DOT. У него три главные функции:
- Управление. Владельцы DOT полностью контролируют протокол. В экосистеме нет майнеров, используется Proof-of-Stake. Поэтому держатели управляют всеми ключевыми событиями: обновлениями и исправлениями протокола.
- Функционирование. Система использует игровую теорию и награждает честных владельцев DOT. Обманщики теряют часть своей доли. Так система остаётся безопасной.
- Привязка и оплата. DOT даёт возможность добавлять новые парачейны или удалять неактивные.
Изначально на ICO продали 5 миллионов токенов, а всего выпустили 10 млн. Но запас не ограничен этим числом.
Технические особенности проекта
Успешная работа проекта зависит от его участников. За работоспособность отвечают несколько категорий пользователей:
Валидаторы. Играют решающую роль в добавлении новых блоков в Relay Chain. Подключены ко всем парачейнам и совершают кросс-чейн транзакции через Relay Chain. У валидаторов две функции. Первая — проверка информации в блоках парачейнов на валидность: идентификация сторон сделки и предмета контракта.
Вторая роль — участие в консенсусе для создания блоков Relay Chain на основе заявлений о валидности от других валидаторов. Нарушение алгоритмов консенсуса наказывается удалением части или всех делегированных DOT валидатора. Так система штрафует вредоносное поведение. Честная работа вознаграждается: валидаторы получают комиссии за транзакции в токенах DOT.
Номинаторы. Назначают валидаторов и вносят вклад в общую безопасность. Значительная часть DOT, вероятно, будет связана с валидаторами для стейкинга. Привязка DOT к валидатору требует от номинаторов осмотрительности и постоянного анализа. Они выбирают валидаторов, которые ведут себя по правилам Polkadot. Номинаторы получают пропорциональное увеличение или уменьшение своих DOT в зависимости от поведения выбранных валидаторов.
Коллаторы. Предоставляют валидаторам доказательства транзакций парачейнов. Коллаторы поддерживают парачейны: агрегируют транзакции в блоки и создают доказательства переходов состояний. Также они следят за сетью и доказывают некорректное поведение валидаторам. Коллатор поддерживает полную ноду своего парачейна. Это значит, что он хранит всю информацию, чтобы создавать новые блоки и выполнять транзакции — примерно как майнеры в PoW-блокчейнах. Обычно коллаторы собирают и выполняют транзакции, создают предварительный блок и передают его вместе с доказательством одному или нескольким валидаторам.
Рыбаки. Не участвуют в валидации транзакций, как валидаторы или номинаторы. Они сдерживают плохих участников, контролируя деятельность по всей платформе и выявляя нарушения правил. Рыбак вносит меньше DOT в качестве обеспечения, но может получить достаточно большие награды пропорционально заложенным токенам.
Алгоритм консенсуса Nominated Proof of Stake
Система Nominated Proof of Stake (NPoS) — это адаптация Proof of Stake. Неограниченное число владельцев токенов поддерживает большое, но ограниченное число валидаторов. Выбранные валидаторы отвечают за запуск релейной цепи.
Это позволяет валидаторам иметь огромный стейк — гораздо больше, чем у любого отдельного пользователя. Номинаторы получают часть наград валидаторов, но и разделяют возможный слешинг. Поэтому у них есть экономический стимул выбирать валидаторов с хорошей репутацией.
Валидаторы, выбранные через NPoS, принимают, проверяют и повторно публикуют блоки в релейной цепи. Для этого используется гибридный протокол консенсуса: финализация GRANDPA и создание блоков BABE.
Такое сочетание даёт вероятностную финализацию BABE по правилу выбора цепочки: через определённое время блок финализируется с вероятностью, близкой к единице. А GRANDPA даёт доказуемую и детерминированную финализацию: финализированные блоки остаются окончательными навсегда.
Объединение механизмов позволяет избежать непреднамеренного форка — опасности вероятностной финализации. Блоки финализируются быстро: более медленный механизм завершает блоки отдельно, не замедляя обработку транзакций и не приостанавливая работу.
Таким образом, NPoS не только эффективнее Proof of Work, но и безопаснее и децентрализованнее, чем PoS-схемы без делегирования стейка, где валидаторами могут стать лишь несколько китов с большим количеством токенов.
Подключение других блокчейнов к Polkadot
Polkadot может подключить любой существующий блокчейн, если он соответствует двум критериям:
- Должен уметь формировать компактные и быстрые доказательства завершённости своих блоков и изменений состояния. Например, новые UTXO в цепочке, похожей на Bitcoin, или логи в цепочке, похожей на Ethereum.
- Должны быть возможности, с помощью которых большой набор независимых участников — возможно, до тысячи — может проверить транзакцию. Это может быть проверка подписи, как в схеме Шнорра, или смарт-контракт с мультиподписью.
Bitcoin и похожие цепочки отстают по этим характеристикам. Для первого критерия валидаторы Polkadot могут просто запустить полную ноду Bitcoin. Для второго нужен либо софт-форк для внепротокольного контроля над активами, либо хард-форк для удобной пороговой подписи, например схемы Шнорра. Потребуются значительные усилия.
Ethereum соответствует этим характеристикам, особенно после обновления Metropolis. Поэтому интеграция возможна.
Приватные чейны Proof-of-Authority обычно удовлетворяют первому условию: валидаторы подтверждают валидность блоков, а Proof-of-Validity — это чуть больше, чем проверка подписей. Второму условию соответствуют цепочки, подобные Ethereum, со смарт-контрактами или схемами пороговой подписи. Возможна совместимость с Hyperledger и Quorum.
Polkadot лучше всего подходит для подключения новых блокчейнов, специально созданных под модель парачейнов. В этой модели Polkadot управляет согласованием и валидацией цепочки. Парачейн — интегрированный член сети Polkadot. Он получает выгоду от финализации блоков и беспристрастной валидации, в отличие от ситуации, которая облегчила хардфорк DAO. Парачейну не нужно думать о собственной безопасности — можно сосредоточиться на инновациях.
Преимущества проекта Polkadot
Основные преимущества:
- Совместимость. Блокчейны с разными моделями консенсуса взаимодействуют через специальных посредников. Разработчикам и пользователям этих блокчейнов ничего делать не нужно.
- Масштабируемость. За счёт парачейнов пропускная способность системы может расти без ограничений. Подключаться смогут все желающие, не замедляя сеть.
- Безопасность. Собственная система безопасности защищает и всю систему, и участвующие блокчейны, сервисы и приложения.
- Открытый исходный код. Любой желающий может проверить надёжность кода и помочь найти и исправить ошибки.
- Система поощрений и штрафов. Все участники — от коллаторов до простых пользователей — получают награды за действия, полезные для сети. За нарушения предусмотрены штрафы. Такая система должна обеспечить надёжную работу Polkadot.
Основная цель — создать платформу, где разные блокчейны взаимодействуют друг с другом. Но разработчики не останавливаются на этом. Видение проекта — полностью децентрализованный интернет 3.0 на базе Web3.
Курс криптовалюты Polkadot (DOT)
На момент подготовки статьи Polkadot занимает 6-е место в рейтинге CoinMarketCap. Ежедневный объём торгов — около $2 млрд, рыночная капитализация — $8,7 млрд.
Держатели Polkadot полностью контролируют протокол. Все привилегии, которые на других платформах принадлежат майнерам, здесь переданы участникам Relay Chain — держателям DOT. Включая управление обновлениями протокола и исправлениями.
Перспективы криптовалюты Polkadot
Проект Polkadot — одно из самых громких ICO в истории. Ему удалось привлечь почти $145 млн, или около 500 000 ETH на момент сбора. Важно, что инвестиции принимались только от пользователей, прошедших жёсткую верификацию.
У Polkadot крайне интересная идея. Её полное воплощение даст продукт, выходящий за рамки криптовалютного мира и способный изменить многое. Амбициозность означает и высокую сложность: компании нужно воплотить все задумки, не имея изначально установленного бюджета, и собрать внушительную базу пользователей для полноценной работы.
На объединении одних только блокчейнов функционал Polkadot не заканчивается. Система позволит объединять открытые и частные сети, базы данных и другие технологии, которым найдётся место в новом интернете. Платформа будет практически безгранично масштабируемой, поэтому к ней сможет подключиться неограниченное число блокчейнов и сервисов.
В итоге Polkadot должен стать платформой, которая объединяет множество независимых блокчейнов и технологий. На ней можно запускать децентрализованные приложения и сервисы. Polkadot выступает и связующим звеном, и надзирателем за работой экосистемы. По сути, проект берёт на себя безопасность блокчейнов, сервисов и приложений, позволяя разработчикам не думать об этом и сосредоточиться на других задачах.
