Jan 30, 2021
Polkadot — Parachains
Una Parachain, es una estructura de datos específica, que es globalmente coherente y validable por los validadores de Polkadot Relay Chain.
Más comúnmente, una parachain tomará la forma de una cadena de bloques, pero no hay una necesidad específica de que sean cadenas de bloques reales.
Toman su nombre del concepto de cadenas paralelizadas, que corren paralelas a la Cadena de Relés (Relay Chain). Debido a su naturaleza, pueden llevar en paralelo el procesamiento de transacciones, y lograr la escalabilidad del sistema Polkadot. Comparten la seguridad de toda la red Polkadot, y pueden comunicarse con otras parachains a través de XCMP (Cross-chain Message Passing- Intercambio o traspaso de mensajes entre cadenas), siendo esta una de sus cualidades principales, ya que aseguran la Interoperabilidad entre las cadenas que forman parte de la Relay Chain.
Las Parachains, son mantenidas en un sostenedor de red conocido como intercalador (Collator). La función del nodo del clasificador es mantener un nodo completo de la paracadena, retener toda la información necesaria de la parachain, y producir nuevos candidatos de bloque, para pasar a los validadores de la Cadena de retransmisión para su verificación, e inclusión en el estado compartido de Polkadot. La incentivación de un nodo clasificador es un detalle de implementación de la parachain. No es necesario que estén apostados en la cadena de retransmisiones, o posean tokens DOT, a menos que así lo estipule la implementación de la parachain.
El Polkadot Host (PH) requiere que las transiciones de estado realizadas en parachains se especifiquen como ejecutables Wasm. Las pruebas de las nuevas transiciones de estado que ocurren en una parachain deben validarse con la función de transición de estado registrada (STF) que los validadores almacenan en la Cadena de retransmisión antes de que Polkadot reconozca que se ha producido una transición de estado en una parachain.
La única restricción lógica que se le permite implementar a una parachain es que debe ser verificable por los validadores de la Relay Chain. La verificación generalmente toma la forma de una prueba agrupada de una transición de estado conocida como un bloque de Prueba de verificación (PoV), que se envía a los validadores de uno o más de los clasificadores de paracadena para su verificación.
Economía en las Parachains
Las Parachains, pueden tener sus propias economías con sus propios tokens nativos.
Los esquemas como Proof-of-Stake (Prueba de Participación/Staking), se usan generalmente para seleccionar el conjunto de validadores que manejar la validación y finalización; no se requerirá que las Parachains hagan alguna de estas cosas. Sin embargo, dado que Polkadot abarca, y pone a disposición todo lo que puedan implementar o necesitar las Parachains para mejorar su rendimiento, estas pueden implementar sin embargo a su elección un token de participación, pero generalmente esto no es necesario.
Los intercaladores (Collators), pueden ser incentivados mediante la inflación de un token de parachain nativo. Puede haber otras formas de incentivar los nodos de agrupación que no impliquen inflar el token de parachain nativo.
Las tarifas de transacción en un token de parachain nativo también pueden ser una opción de implementación de parachains.
Polkadot, no establece reglas estrictas, y rápidas sobre cómo las parachains deciden sobre la validez original de las transacciones.
Por ejemplo, se puede implementar una parachain para que las transacciones deban pagar una tarifa mínima a los recopiladores para que sean válidas. La Relay Chain (Corazón de Polkadot) hará cumplir esta validez. De manera similar, una parachain no podría incluir eso en su implementación y Polkadot aún haría cumplir su validez.
No se requiere que las parachains tengan su propio token. Si lo hacen, depende exclusivamente de la parachain hacer el caso económico de su token (tokenomics), no de Polkadot.
Adquisición de ranuras (Slot) de Parachain
Polkadot, admite un número limitado de parachains, actualmente se estiman unas 100. Como el número de espacios es limitado, Polkadot tiene varias formas de asignar los espacios:
- Parachains a nivel del sistema
- Parachains adquiridas por subastas
- Parathreads
Las parachains del sistema, son aquellas consideradas como un “bien común” para la red, como puentes a otras redes o cadenas que eliminan la funcionalidad de la Cadena de retransmisión, ejmp. una parachain de gobernanza. Por lo general, estos no tienen un modelo económico propio y ayudan a eliminar transacciones de la Cadena de retransmisión, lo que permite un procesamiento parachain más eficiente.
Las parachains adquiridas en subasta, se conceden en una subasta sin permiso.
Los equipos de parachain pueden ofertar con sus propios tokens DOT u obtenerlos de la comunidad utilizando la funcionalidad de préstamo colectivo.
Los parathreads, tienen la misma API que los parachains, pero están programados para su ejecución en forma de pago por uso con una subasta para cada bloque.
Vencimiento de la ranura de Parachain
Cuando una Parachain gana una subasta, el DOT que puja se reserva hasta el final del contrato de arrendamiento.
Los saldos reservados no son transferibles, y no se pueden usar para Staking. Al final del contrato de arrendamiento, el DOT no tiene reservas.
Las parachains, que no hayan obtenido un nuevo contrato de arrendamiento para extender su espacio se convertirán automáticamente en parathreads.
Ejemplos
Algunos ejemplos de Parachains
- Cadenas de consorcio cifradas: Estas son posiblemente cadenas privadas que no filtran ninguna información al público, pero que aún así se puede interactuar sin confianza debido a la naturaleza del protocolo XCMP (Cross-chain Message Passing- Intercambio o traspaso de mensajes entre cadenas).
- Cadenas de alta frecuencia: Son cadenas que pueden calcular muchas transacciones en un corto período de tiempo tomando ciertas compensaciones o haciendo optimizaciones.
- Cadenas de privacidad: Son cadenas que no filtran información al público mediante el uso de criptografía novedosa.
- Cadenas de contratos inteligentes: Estas son cadenas que pueden tener una lógica adicional implementada, a través de la implementación de un código conocido como contratos inteligentes.
Preguntas más frecuentes (FAQ)
¿Qué es el “Consenso de Parachain”?
El “Consenso de Parachain” es especial porque seguirá la Cadena de Relés de Polkadot. Las parachains no pueden utilizar otros algoritmos de consenso que proporcionen su propia finalidad. Solo las cadenas soberanas (que deben tender un puente a la Cadena de Relés (retransmisión) a través de una parachain) pueden controlar su propio consenso.
Las parachains tienen control sobre cómo se crean los bloques y por quién.
¿Cómo se distribuirán las ranuras (Slots) de Parachain?
Las ranuras parachain se podrán adquirir a través de una subasta como hemos apuntado anteriormente. Además, algunas ranuras de parachain se reservarán para ejecutar parathreads, cadenas que ofertan por bloque para ser incluidas en la Relay Chain o Cadena de Retransmisión.
¿Qué sucede con las Parachains cuando el número de validadores cae por debajo de cierto umbral?
La relación mínima segura de validador por parachain es 5: 1. Con un conjunto suficientemente grande de validadores, la aleatoriedad de su distribución junto con la disponibilidad y la validez garantizarán que la seguridad esté a la par. Sin embargo, si hubiera una gran interrupción de un proveedor de nube popular u otra catástrofe de conectividad de red, es razonable esperar que disminuya la cantidad de validadores por cadena.
Dependiendo de cuántos validadores se desconectaron, el resultado es diferente.
Si algunos validadores se desconectan, las parachains cuyos grupos de validadores sean demasiado pequeños para validar un bloque omitirán esos bloques. Su velocidad de producción de bloques se reducirá a cualquier incremento de 6 segundos, hasta que la situación se resuelva y el número óptimo de validadores esté nuevamente en el grupo de validadores de esa parachain.
Si entre el 30% y el 50% de los validadores se desconectan, la disponibilidad se verá afectada porque se necesitan dos tercios del conjunto de validadores para respaldar a los candidatos de parachain. En otras palabras, todos los parachains se detendrán hasta que se resuelva la situación. La finalidad también se detendrá, pero las transacciones de bajo valor en la cadena de retransmisión (Relay Chain) deberían ser lo suficientemente seguras para ejecutarse, a pesar de las bifurcaciones comunes. Una vez que el número requerido de validadores esté en el conjunto de validadores nuevamente, las parachains reanudarán la producción de bloques.
Dado que los clasificadores son nodos completos de la cadena de retransmisión (Relay Chain)y la parachain que están ejecutando, podrán reconocer una interrupción tan pronto como se produzca, y deberían dejar de producir candidatos de bloque. Del mismo modo, debería ser fácil para ellos reconocer cuándo es seguro reiniciar la producción de bloques, tal vez en función del retraso de la finalidad, el tamaño del conjunto del validador o algún otro factor que aún no se haya decidido dentro de Cumulus.
Kits de desarrollo de paracadena (PDK)
Los kits de desarrollo de parachain son un conjunto de herramientas que permiten a los desarrolladores crear sus propias aplicaciones como parachain. Para obtener más información, consulte aquí.
Despliegue de Parachains
Consulte el archivo README del repositorio de Cumulus para obtener información sobre cómo compilar e implementar una parachain.
Recursos Polkadot
Polkadot The Parachain: Publicación de blog del cofundador de Polkadot, Rob Habermeier, que introdujo las parachains en 2017 como “una forma más simple de blockchain, que se adhiere a la seguridad proporcionada por una cadena de retransmisión (Relay Chain) en lugar de proporcionar la suya propia . La cadena de retransmisión proporciona seguridad a las parachains, pero también proporciona una garantía de transmisión segura de mensajes entre ellos “.
The Path of a Parachain Block: un recorrido técnico de cómo las parachains interactúan con la Cadena de Relés.
