Tradicionalmente, cada blockchain tem funcionado como um sistema independente. Ele não era capaz de cooperar ou trocar informações com outros. Isso limitou a possibilidade de ter um ecossistema descentralizado bem conectado até que Polkadot surgiu. Polkadot é uma solução inovadora de blockchain com uma estrutura multicadeia única que permitirá que blockchains interajam e funcionem em uma rede integrada. Neste artigo, discutiremos Polkadot, como ele opera e sua versão aprimorada, Polkadot 2.0.
O que é Polkadot?
Polkadot é uma plataforma de blockchain de última geração. Ela é focada em melhorar a interoperabilidade entre blockchains. Ela é baseada em uma estrutura multi-cadeia, onde parachains (blockchains individuais) são conectadas à cadeia de retransmissão para validar transações. A cadeia de retransmissão é o núcleo da blockchain Polkadot. Ela é responsável pela segurança da transferência de dados entre parachains. Além disso, elas podem se comunicar com outras blockchains por meio de pontes, facilitando a interação entre cadeias entre blockchains independentes.
Ao contrário da maioria dos blockchains, que são baseados na Camada 1 e Camada 2, a Polkadot construiu seu blockchain na Camada 0. Ele foi criado para abordar algumas das principais preocupações do setor, incluindo escalabilidade e compatibilidade. Isso ajuda os blockchains a operar sem problemas, tornando a rede capaz de suportar aplicativos altamente complexos sem ficar congestionada.
Polkadot tem um token chamado DOT, que atua como a moeda nativa do blockchain. Comparado a outras moedas nativas, o DOT facilita staking, recompensas, governança, bonding e muito mais. Além disso, ele tem um suprimento infinito, o que garante um suprimento de tokens para atividades como bonding e staking.
História de Polkadot
No final de 2016, o Dr. Gavin Wood, um dos cofundadores da Ethereum e ex-CTO da Ethereum Foundation, publicou um whitepaper sobre a Polkadot que poderia compensar o que a Ethereum se propôs a fazer. Mais tarde, em 2017, Wood foi cofundador da Web3 Foundation, uma organização sem fins lucrativos que se concentrou em apoiar o desenvolvimento de tecnologias descentralizadas e teve a dedicação de ajudar a criar uma internet descentralizada chamada Web3.
Uma empresa de desenvolvimento de blockchain chamada Parity Technologies, cujo cofundador também era Wood, foi responsável pelo desenvolvimento de tecnologias essenciais, incluindo a estrutura Substrate para o blockchain Polkadot. Em relação à rede Polkadot, a Web3 Foundation foi responsável por gerenciá-la, enquanto a Parity foi responsável pelos desenvolvimentos. Além de Wood, Robert Habermeier e Peter Czaban foram fundamentais na criação do blockchain.
Durante o ICO em outubro de 2017, a Polkadot conseguiu levantar US$ 145 milhões em apenas duas semanas. No entanto, quase US$ 90 milhões dos fundos que foram levantados através do ICO foram congelados permanentemente devido a uma vulnerabilidade no código da carteira multisig. Mas, a equipe por trás da Polkadot confirmou que eles tinham fundos suficientes para o desenvolvimento do blockchain.
Em setembro de 2019, Kusama, uma versão inicial do código Polkadot, foi lançada em uma rede canary. Agora, Kusama e Polkadot são dois blockchains independentes, e os desenvolvedores, antes de lançar novas atualizações na rede DOT, testariam na rede Kusama.
A rede Polkadot foi projetada com um lançamento em vários estágios em mente. A primeira fase do blockchain foi lançada em maio de 2020. O principal recurso do blockchain DOT, Parachains, foi lançado em dezembro de 2021. Polkadot 2.0, uma atualização significativa para o Polkadot existente, começou a ser lançado em maio de 2024.
Como o Polkadot funciona?
A cadeia de retransmissão é a espinha dorsal de toda a estrutura Polkadot, pois conecta muitas parachains em uma única rede. Ela tem múltiplas funções que incluem gerenciar toda a comunicação entre diferentes Parachains, fornecer comunicações seguras entre essas cadeias e verificar toda a rede blockchain. Além disso, como a rede de retransmissão é uma blockchain de camada 0, ela não suporta contratos inteligentes.
Parachains são blockchains independentes que têm seu próprio conjunto de regras, lógica e ambiente. Elas são redes de camada 1 que funcionam paralelamente à cadeia de retransmissão e têm estruturas de dados específicas para cada aplicação. Isso torna possível escalar dentro da rede muito melhor e permite que parachains interajam com outras cadeias sem esforço. Além disso, como blockchains de camada 1, elas suportam contratos inteligentes e permitem o desenvolvimento de trocas descentralizadas, dApps, pontes e outros. Elas também retransmitem dados de bloco para a mainnet, que é comumente chamada de cadeia de retransmissão.
Diferente de outros blockchains que dependem de mecanismos de consenso como proof of stake ou proof of work, Polkadot usa Nominated Proof-of-Stake (NPoS). NPoS auxilia na manutenção da segurança da rede por meio de validadores, nomeadores e collators.
Validadores
Os validadores são responsáveis por validar e proteger a rede Polkadot. Eles validam parachains e garantem que os blocos sejam construídos de acordo com as regras. Depois de verificadas, as parachains são incluídas na cadeia de retransmissão. Depois que todas as cadeias paralelas são verificadas, eles validam a cadeia de retransmissão. Para se tornar um validador, os participantes precisam apostar grandes quantias de DOT, e a quantia necessária para se tornar um validador pode mudar no futuro. Além disso, quando um novo bloco é adicionado à cadeia de retransmissão, 20% das recompensas do bloco são distribuídas aos validadores como recompensas.
Nomeadores
Os nomeadores são uma parte essencial do mecanismo de consenso no Polkadot. Eles selecionam um validador confiável que eles acham que trabalhará para o benefício da rede e investem seus tokens DOT com o validador escolhido. Em troca de nomear um validador, eles recebem uma comissão.
Colecionadores
O papel dos Collators envolve reunir transações de parachains e organizá-las no que é conhecido como blocos de parachain. Eles fazem isso tendo um nó completo para cada parachain e a cadeia de retransmissão. Esses blocos de parachain são transmitidos aos validadores que validam os blocos e, então, esses blocos são incorporados à cadeia de retransmissão.
Mensagens em cadeia cruzada Polkadot (XCM)
XCM é um protocolo no ecossistema Polkadot que foi projetado para facilitar a comunicação entre diferentes parachains (blockchains individuais) e redes externas. Eles permitem que diferentes blockchains troquem mensagens e dados entre si, independentemente das funções de transição de estado e algoritmos de consenso. Isso torna possível que as parachains tenham suas próprias características únicas do sistema, ao mesmo tempo em que são capazes de se interconectar de uma maneira mais eficiente e segura.
Polkadot 2.0
Polkadot 2.0 é uma atualização da versão existente, desenvolvida especificamente para resolver os vários problemas do Polkadot 1.0. A versão anterior tinha muitos problemas, como uso ineficiente de recursos, tempo de bloco lento, limitações ao desenvolvimento do projeto, restrições econômicas devido a leilões de slots e muito mais. Para resolver esses problemas fundamentais e injetar nova vitalidade no projeto, o Polkadot 2.0 foi desenvolvido. A atualização traz consigo novos recursos, como,
Suporte assíncrono
O primeiro novo lançamento é o suporte assíncrono, que foi projetado para melhorar a eficiência do blockchain aumentando sua velocidade, acessibilidade e funcionalidade sem perder sua segurança. No atual Polkadot 1.0, cada bloco das parachains deve depender do bloco mais recente para ancoragem com collators, o que é chamado de suporte. No entanto, o suporte assíncrono quebra esse ciclo permitindo que os collators ancorem blocos de parachain contra blocos históricos de cadeia de retransmissão. Este método permite que as parachains não sejam mais limitadas à cadeia de retransmissão e podem melhorar drasticamente sua eficiência e escalabilidade. Antes, era necessário esperar muito tempo antes que um bloco fosse criado, mas com o suporte assíncrono, um bloco pode ser criado a uma velocidade de 6 a 12 segundos. Além disso, ele também permite que os parablocks armazenem de 2 a 4 vezes mais dados, o que permite que os criadores desenvolvam aplicativos em larga escala sem se preocupar com o atraso na velocidade do bloco.
Ágil Coretime
No Polkadot 1.0, para garantir uma parachain, você precisa alugá-la por meio de um leilão. Isso geralmente envolve apostar grandes quantidades de DOT, o que representa um grande problema para pequenas e médias empresas. Além disso, as parachains produzem blocos apenas em um intervalo de 12 segundos, levando a um desperdício de recursos porque durante o tráfego mais leve, blocos vazios podem ser produzidos e, em tráfego mais pesado, os blocos não conseguem lidar com a carga. O Agile Coretime resolve esse problema garantindo que os recursos do blockspace sejam alocados de forma eficiente na rede. Ele elimina as barreiras de entrada, permitindo que pequenas empresas comprem coretime em pequenas quantidades e também permite compras em massa. Quando comparado a novos pedidos, a preferência é dada aos pedidos de renovação, o que ajuda a proteger as parachains de quaisquer flutuações de preço.
Uma vantagem significativa do Agile coretime é que ele pode motivar detentores que detêm pequenas quantidades de tokens DOT a desenvolver sua própria parachain na rede. Como não há necessidade de apostar grandes tokens para arrendar parachains, e pode-se comprá-los ou arrendá-los diretamente, a liquidez do token aumentará drasticamente.
Escala Elástica
Quando comparado à alocação atual de recursos e poder, o dimensionamento elástico ajuda a rede a distribuí-los de forma justa em todas as parachains. Isso é especialmente útil para parachains que estão desenvolvendo grandes aplicativos, cuja carga de trabalho e dados seriam grandes e exigiriam mais ajuda do blockchain e do coretime para melhorar sua escalabilidade e eficiência.
Conclusão
Polkadot se comercializou como um divisor de águas no cenário de blockchain, resolvendo alguns dos problemas mais profundos, como escalabilidade, interoperabilidade e segurança. Estruturas de parachain e relay chain permitem que blockchains operem como blockchains autônomos enquanto compartilham a mesma segurança e interconectividade. Em relação a melhorias, Polkadot 2.0 trouxe várias melhorias como suporte assíncrono, coretime ágil e dimensionamento elástico. Com base no desenvolvimento observado em Polkadot, há potencial para criar um mundo conectado e descentralizado, tornando-o um divisor de águas no cenário Web3.
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