Una descripción general de la última versión de Polkadot

Desde que Gavin Wood concibió por primera vez la plataforma blockchain descentralizada de Polkadot en 2016, los investigadores y desarrolladores han estado trabajando para mejorar, actualizar y perfeccionar Polkadot. Nuestra descripción general y consideraciones de diseño de Polkadot, que acabamos de publicar, amplía el documento técnico original para brindar la descripción general más reciente y completa del protocolo Polkadot.

Polkadot apareció por primera vez en 2016, cuando Gavin Wood publicó un libro blanco que describía la visión técnica y los principios básicos detrás de él.

Señaló que aunque la tecnología blockchain es prometedora, existen algunos problemas que han impedido que se implemente en el mundo real. Polkadot tiene como objetivo resolver estos problemas y crear una arquitectura de cadena de bloques escalable (que crezca con la demanda).En un sólido sistema de seguridad compartido, diferentes cadenas de bloques con diferentes funciones pueden coexistir y comunicarse entre sí, siempre que la próxima generación Internet siente las bases.

El nuevo documento de descripción general y consideraciones de diseño de Polkadot se basa en el documento técnico y amplía Polkadot y sus consideraciones de diseño con una actualización integral de los componentes y subrutinas de diseño de Polkadot. Compartimos brevemente algunos aquí.

Resumen de una oración

Polkadot es una cadena de bloques multicadena heterogénea escalable. Esto significa que consiste en una red de cadenas de bloques descentralizadas que cooperan, llamada cadena de retransmisión, que interactúa con cadenas de fragmentos, o paracadenas, que se ejecutan en paralelo. Estas paracadenas pueden verse como clientes de la cadena de retransmisión, cuyo propósito es asegurar y coordinar las paracadenas.

Gobernanza

Polkadot tiene un sistema de gobierno complejo en el que todos los titulares de DOT (token nativo de Polkadot) tienen voz. Las propuestas pueden ser propuestas por los titulares del DOT o el consejo. Ambos deben ser acordados a través de un referéndum de participación ponderada.

Todos los titulares de DOT pueden registrarse para participar en el consejo. El Consejo está compuesto por 23 miembros y sirve por un período de un mes. Su función es simplemente presentar propuestas importantes en nombre de las partes interesadas del DOT y, en casos excepcionales, cancelar propuestas peligrosas o maliciosas indiscutibles.

Las propuestas del consejo tienen la ventaja de requerir menos votos afirmativos para ser aprobadas en un referéndum que las propuestas públicas. Las propuestas del Consejo requieren el apoyo de la mayoría de los miembros del Consejo, sin poder de veto. Las propuestas peligrosas o maliciosas solo pueden cancelarse después de una votación unánime.

Los comités técnicos (compuestos por equipos que implementan o designan proyectos en Polkadot) existen con el único propósito de detectar problemas como errores en el código y acelerar actualizaciones de emergencia o cambios en la cadena. Los miembros pueden ser agregados o removidos por mayoría de votos del Consejo.

El uso de los fondos del Tesoro es controlado en última instancia por todos los titulares del DOT a través de un referéndum. La forma en que se financia la tesorería es transfiriendo algunas recompensas del validador (de la inflación), una pequeña porción de las tarifas de transacción y sanciones recortadas (multas pagadas por validadores maliciosos o incompetentes). Estos fondos se utilizan para el buen funcionamiento del sistema y el ecosistema más amplio (marketing, eventos comunitarios y colaboraciones).

Mecanismo NPoS

La prueba de participación nominada (NPoS) es una adaptación de la prueba de participación (PoS) en la que todos los poseedores de fichas pueden admitir una cantidad grande pero limitada de validadores (se esperan cientos en génesis). Los validadores seleccionados son responsables de ejecutar la cadena de retransmisión.

Esto permite una gran cantidad de participación para respaldar a los validadores, mucho más de lo que cualquier usuario puede tener. Dado que los nominadores comparten posibles sanciones y recompensas financieras con los validadores a los que apoyan, los nominadores tienen incentivos para seleccionar validadores con buen desempeño y registros de prácticas de seguridad.

Usando la representación proporcional, una minoría de todos los nominadores puede elegir algunos validadores en proporción a su participación, y no hay ninguna situación en la que se subestime a una minoría.

Por lo tanto, NPoS no solo es mucho más eficiente que la Prueba de trabajo (PoW), sino también más seguro y más descentralizado que un esquema de PoS que no tiene delegación de compromiso y solo unas pocas personas con una gran cantidad de tokens pueden ser validadores.

Para obtener una descripción más detallada de NPoS en Polkadot, consulte también el artículo académico "Elección de validador en prueba de participación nominada" https://arxiv.org/abs/2004.12990 y el artículo de Medium "Cómo funciona el mecanismo NPoS en Polkadot" .

Producción de bloques y consenso

Los validadores elegidos mediante NPoS son responsables de recibir, validar y volver a publicar bloques en la cadena de retransmisión a través de un protocolo de consenso híbrido que separa la herramienta de finalidad (GRANDPA) del mecanismo de producción de bloques (BABE).

Esta combinación permite 1) la finalidad probabilística de BABE, debido a sus reglas de selección de cadena, después de cierto tiempo, el bloque se finalizará con probabilidad cercana a 1, y 2) la finalidad demostrable y determinista de GRANDPA, donde los Bloques finales siempre están finalizados.

La combinación de estos mecanismos evita seguir sin saberlo la bifurcación incorrecta (riesgo de finalidad probabilística) y permite la finalización rápida de bloques, ya que los mecanismos de finalidad más lentos pueden finalizar bloques solos sin causar transacciones más lentas Procesar o suspender.

Disponibilidad y Disponibilidad

En resumen, los recopiladores de parachain generan un bloque de prueba de validez (PoV) y lo envían a los validadores de parachain, quienes firman los encabezados de sus bloques como válidos. Los encabezados de bloque con suficientes firmas se agregan al bloque de la cadena de retransmisión.

Después de que se crea un bloque parachain, el blob parachain (bloque PoV y conjunto de mensajes salientes) tarda un tiempo en estar disponible para garantizar que los validadores no adversarios (es decir, buenos validadores) puedan comprobar su validez. Para permitir que los validadores garanticen colectivamente la disponibilidad, se utiliza un sistema de codificación de borrado. Esto distribuye el bloque PoV a todos los validadores.

Polkadot tiene tres niveles de verificación de validez.

Primero, cuando los validadores de parachain validan un bloque PoV, firman y distribuyen el código de borrado del blob de parachain a cada validador.

En segundo lugar, los nodos que actúan como pescadores (quizás actuando principalmente como cotejadores) informarán la invalidez.

En tercer lugar, algunos validadores asignados aleatoriamente verifican la validez. Si algo sale mal y no se les proporciona el bloque, pueden reconstruir el bloque PoV utilizando una cantidad suficiente de fragmentos de código de borrado distribuidos en el primer nivel (es decir, la distribución mencionada en el primer punto).

Si un validador ve un informe no válido proporcionado por otro validador, el blob se puede reconstruir a través de un fragmento del código de borrado distribuido. El bloque de la cadena de retransmisión no se finalizará si hay una cierta cantidad de informes de invalidación e informes de que el validador no tiene el segmento de código de borrado del encabezado del bloque de parachain en el bloque de la cadena de retransmisión.

Si se encuentra algún bloque de parachain no válido en la cadena de retransmisión, sus validadores se cortarán. El costo esperado de poner un bloque inválido en Polkadot es mayor que la cantidad de apuestas que respaldan una sola parachain, que actúa como elemento disuasorio.

Si todos los bloques de parachain señalados por el bloque de la cadena de relevos tienen suficientes informes de validez y no hay desafíos, entonces GRANDPA puede finalizar el bloque de la cadena de relevos.

Mensajes entre cadenas

La mensajería entre cadenas (XCMP) permite pasar mensajes entre diferentes cadenas paralelas de manera segura, sin confianza, rápida y ordenada. Uno de los principales objetivos de XCMP es proporcionar un historial coherente para los mensajes que pasan entre parachains.

Esto tiene dos partes:

Historial consistente: los metadatos en la cola de salida del bloque de una parachain se incluyen en la cadena de retransmisión y luego son validados por otra parachain receptora.

Entrega confiable: el cuerpo del mensaje correspondiente a estos metadatos debe distribuirse del remitente al destinatario.

El orden de los mensajes se resuelve utilizando un mecanismo de cola simple basado en el árbol de Merkle para garantizar la precisión.

Para obtener más información sobre XCMP, consulte el artículo Esquema de mensajería de Polkadot.

Leer el periódico

Para una mirada más profunda a estos y otros componentes y subcategorías de diseño, descargue el texto completo aquí. https://arxiv.org/abs/2005.13456

Original: https://polkadot.network/an-updated-overview-of-polkadot/

Traducción: PolkaWorld

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