پولکادوت، منشا این پروژه
منشا این پروژه ما را به ملاقات یکی از چهره‌های اصلی دنیای رمزنگاری، گاوین وود سوق می‌دهد . وود یک توسعه دهنده معروف فناوری بلاک چین است که بخشی از تیم توسعه اتریوم بود. در واقع، وود جایگاه توسعه‌دهنده اصلی اتریوم را به عهده داشت و در همان سطح ویتالیک بوترین قرار داشت . موقعیتی که نشان دهنده دانش و کار او در این پروژه است. به لطف کار Wood است که اتریوم دارای زبان برنامه نویسی قدرتمند Solidity است که توسط شخص او ساخته شده است. با این حال، در ۱۱ ژانویه ۲۰۱۶، وود تصمیم گرفت که برود و پروژه خود را شروع کند و پروژه اتریوم را رها کرد.
در آن زمان، ایده وود شروع یک پروژه بلاک چین بود که بتواند بر نقاط ضعف اتریوم غلبه کند. به ویژه مقیاس پذیری آن و ایجاد ساختارهای عملیاتی زنجیره ای یا بین زنجیره ای جدید. بنابراین، تا ژوئن ۲۰۱۶، وود کار روی این پروژه جدید را آغاز کرده بود و در اکتبر ۲۰۱۶، اولین نسخه از وایت پیپر توسط پولکادوت را به جهانیان ارائه کرد. با این کار، این پروژه جالب شروع شد، که توسعه دهنده ای بنام Marek kotewicz نیز در آن شرکت داشت.
از آن زمان، توسعه Polkadot راه خود را آغاز کرد، تا زمانی که توجه بیشتری به آن جلب شد. چیزی که در واقع امروزه به وضوح قابل مشاهده است. و، Polkadot یکی از سریع ترین پروژه های بلاک چین در حال رشد در طول سال ۲۰۲۰ و اوایل سال ۲۰۲۱ است.تامین مالی اولیه پروژه
گاوین وود، این پروژه را در ابتدا با حمایت مالی شرکتش Parity و Web3 Foundation آغاز کرد که در ایجاد آن نیز کمک کرد. اگرچه Parity و Web3 Foundation معیارهایی در دنیای اتریوم هستند، مشارکت آنها در تامین مالی Polkadot حیاتی است.
با این حال، منابع هر دو شرکت به دلیل اتریوم محوری آنها محدود بود. این امر منجر به عرضه اولیه سکه (ICO) شد که از ۱۵ تا ۲۷ اکتبر ۲۰۱۷ برگزار شد. موفقیت ICO فوق العاده بود و توانست ۱۴۳ میلیون دلار برای توسعه این پروژه جمع آوری کند.
با این حال، اندکی پس از آن، این موفقیت به طور جدی به خطر افتاد. یک هک باعث می شود که Parity بیش از ۹۰ میلیون دلار در شبکه اتریوم ضرر کند . با کاهش شدید درآمد او، مسیر کار دوباره بررسی شد و گاوین وود به صراحت گفت که کار پولکادوت ادامه خواهد داشت. این به خاطر که پول کافی برای موفقیت پروژه و رعایت شرایط ICO وجود داشت.
علاوه بر این، Parity و Web3 Foundation به دنبال راهی برای درخواست پشتیبانی برای اجرای هارد فورک بودند که بقیه اتریوم مسدود شده توسط هکرها را امکان بازیابی می‌دهد. این اقدام مورد انتقاد شدید قرار گرفت و جامعه با تحقق اقدامی مانند آنچه پس از هک دائو در سال ۲۰۱۶ رخ داد، مخالفت کردند. به این دلیل که آنها می ترسیدند که این وضعیت منجر به شکافی جدیدی در جامعه شود. نتیجه؟ وجوه هنوز در اشکال شناخته شده Parity قفل شده است ، و به نظر می رسد راهی برای خارج کردن آن پول از آن مکان وجود ندارد.
Polkadot، یک پیشنهاد شبکه بلاک چین کاملاً متفاوت
اکنون، پولکادوت راه خود را به ذهن گاوین وود به شبکه‌ای آغاز کرد که می‌توانست همان قابلیت‌های اتریوم را ارائه دهد و در عین حال بر نقاط ضعف خود غلبه کند و تعدادی ویژگی منحصربه‌فرد را ارائه دهد. برای دستیابی به این هدف، Polkadot از پایه یک سری کاملاً جدید از فناوری و پروتکل‌های اجماع طراحی شده برای این منظور ابداع کرد. اول، Polkadot با در نظر گرفتن عملیات شبکه ناهمگن طراحی شد که می توانست به هم متصل شود. به این ترتیب، Polkadot می تواند دو عملکرد کاملاً تعریف شده را انجام دهد:- به عنوان زنجیره ای از انتقال و پردازش داده ها . قابلیتی که به شما امکان می دهد اطلاعات را از زنجیره های دیگر دریافت کنید، آن اطلاعات را پردازش کرده و به زنجیره منبع بازگردانید. این مورد به Polkadot اجازه می دهد تا به یک لایه مقیاس پذیری برای هر بلاک چین دیگری که به آن نیاز دارد تبدیل شود.
- عملیات مستقل ایجاد زنجیره های خود را. یعنی رشته هایی را با قابلیت های خود ایجاد کنید، مانند کیس سازگاری برای اجرای قراردادهای هوشمند یا توکن ها. این امکان عملکرد بومی برنامه های غیرمتمرکز (DApps) و توکن ها را در شبکه فراهم می کند که می توانند از پتانسیل شبکه استفاده کامل کنند.
ایده پشت همه اینها این است که پولکادوت می تواند به یک گزینه مقیاس پذیری برای شبکه هایی مانند اتریوم یا سایر ارزهای دیجیتال تبدیل شود. علاوه بر این، می‌تواند برای اتصال اکوسیستم‌های مختلف در بلاک چین‌های مختلف، همه در یک شبکه، خدمت کند. برای مثال؛ می توان با پروژه DeFi ، Equilibrium که حیات خود را در EOS می سازد، مشاهده کرد .
زنجیره رله و پاراچین، بخش زنجیره ای پولکادوت
علاوه بر این، این عملیات به Polkadot اجازه می دهد تا امنیت بهتر، مقیاس پذیری را از طریق اشتراک گذاری و اجرای موازی در داخل شبکه فراهم کند، که عملکرد کلی شبکه را افزایش می دهد. در این مرحله، مهم است که کاربرد شاردینگ در Polkadot را برجسته کنیم. به یاد داشته باشیم که این تکنیک محاسباتی زنجیره اصلی و شبکه را به چندین زیررشته و زیرشبکه متصل به آن تقسیم می‌کند. به این ترتیب، هر زیر رشته دارای تاریخچه بلاک چین، گره ها و تمام زیرساخت های لازم برای عملکرد خود است.
در Polkadot این دقیقاً همان چیزی است که اتفاق می افتد. رشته‌های فرعی در Polkadot پاراچین نامیده می‌شوند که می‌توان آن را به‌عنوان یک زنجیره جانبی یا زنجیره ثانویه دید ، جایی که نمونه بلاک‌چین خودش اجرا می‌شود. به عبارت دیگر، یک پاراچین یک بلاک چین یا تاریخچه مخصوص به خود دارد که وجود توکن‌ها، قراردادهای هوشمند و گره‌ها را دارد. بنابراین، این پاراچین ظرفیت و قدرت محاسباتی خاص خود را برای رفع نیازهای شما دارد.
علاوه بر این، زنجیره رله ، زنجیره اصلی پولکادوت است، و این تحت اتحاد تاریخچه همه پاراچین هایی که به صورت موازی در شبکه پولکادوت اجرا می شوند وجود دارد. این سازمان امکان اجرای موازی قراردادهای هوشمند را برای Polkadot فراهم می کند و علاوه بر این، امکان مقیاس پذیری برتر از بلاک چین های فعلی را فراهم می کند.
علاوه بر این، این عملکرد تقسیم‌بندی شده امکان وجود پل‌ها یا پل‌هایی را نیز فراهم می‌کند که پاراچین‌ها می‌توانند با آنها ارتباط با سایر بلاک‌چین‌ها (مانند اتریوم، EOS یا بیت‌کوین) را باز کرده و به‌عنوان یک پیوند با آنها عمل کنند. از آنجایی که پاراچین‌ها می‌توانند با یکدیگر ارتباط برقرار کنند، این امر به پل‌های مختلف که به زنجیره‌های دیگر اشاره می‌کنند اجازه می‌دهد تا با هم ارتباط برقرار کنند و به عنوان کانال‌های زنجیره‌ای متقابل برای انجام عملیات بین آنها عمل کنند. به طور خلاصه، با پولکادوت و پل‌های آن، می‌توان بیت‌کوین و اتریوم (یا سایر بلاک‌چین‌ها) را با سرعت بالا و با هزینه‌های بسیار کاهش‌یافته بدون به خطر انداختن امنیت در هر زمان به یکدیگر متصل کرد.
قراردادها و توکن های هوشمند در پولکادوت
Polkadot به طور بومی پشتیبانی برای قراردادهای هوشمند ارائه نمی دهد. این امر ایجاد توکن ها یا DApp ها را به صورت بومی در شبکه کنار می گذارد. با این حال، پاراچین های پولکادوت توسعه پذیر و مدولار هستند و توانایی ایجاد لایه های انتزاعی را دارند که امکان اجرای این قراردادهای هوشمند را فراهم می کند. هنگامی که در یک پاراچین اجرا می شود، تأثیر آنها از نظر مصرف منابع محدود می شود، به آن پاراچین، و بقیه سیستم را به طور عادی کار می کند. به عنوان مثال، این امر مانع از آن می شود که تعداد بالای تراکنش ها در یک پاراچین، عملکرد بقیه سیستم را کاهش دهد.
یکی دیگر از مزایای بزرگ این سیستم این است که عملکرد، طراحی، برنامه نویسی و استقرار آن بسیار آسان است. این موضوع پولکادوت را به شبکه ای بسیار امن تر تبدیل کرده است. علاوه بر این، پاراچین‌های دارای قرارداد هوشمند می‌توانند پروتکل‌های پرسرعت جایگزین را فعال کنند که امکان اجرای این قراردادهای هوشمند را با کمترین تأثیر بر اکوسیستم عمومی پولکادوت فراهم می‌کند.یک مثال برای این نوع عملکرد، edgeware است که دارای یک لایه پسوندی برای Polkadot است که اجرای آنها، از جمله سازگاری با قراردادهای هوشمند اتریوم و EVM آن را ممکن می‌سازد. علاوه بر این، Ink نیز وجود دارد ، توسعه‌ای که برای ساخت قراردادهای هوشمند طراحی شده است که از قابلیت‌های Substrate، بخش اساسی Polkadot، بهره‌برداری می‌کند و از زبان برنامه‌نویسی امن Rust استفاده می‌کند.
یکی دیگر از پروژه‌های مرتبط در این زمینه Moonbeam است که یک پاراچین پولکادوت را با این قابلیت‌ها قادر می‌سازد که راه‌حلی کاملاً سازگار با Ethereum EVM و با Web3 RPC API پیاده‌سازی می‌کند و تمام ابزارهای لازم را در اختیار برنامه‌نویسان قرار می‌دهد تا از مزایای آن بهره‌مند شوند. پتانسیل قراردادهای هوشمند اتریوم در Polkadot.
البته اینها تنها راه حل های قراردادهای هوشمند در پاراچین های پولکادوت نیستند، بلکه نمونه بارز امکان پیاده سازی این فناوری به راحتی و بسیار بیشتر در داخل شبکه هستند.سازمان شبکه در پولکادوت
اکنون برای دستیابی به این نوع عملیات، Polkadot یک سازمان شبکه کاملاً جدید ایجاد کرده است که در آن چهار عنصر برجسته است. این عناصر عبارتند از:اعتبار سنجی ها
شبکه پولکادوت، مانند هر شبکه بلاک چین، دارای گروهی از گره های اعتبارسنجی است که وظیفه آنها تایید، اعتبارسنجی و اطلاع رسانی شبکه در مورد اطلاعات موجود در هر بلوک است که بخشی از بلاک چین است. این بلوک ها از کاندیدها می آیند، که مسئول ایجاد بلوک کاندید هستند و توسط اعتبار سنجی ها تجزیه و تحلیل و تایید می شود. با توجه به اهمیت اعتباردهنده و نحوه کار Polkadot، این موقعیت به سخت‌افزار قدرتمند، پهنای باند بالا، یک اتصال اختصاص داده شده به کار شما در شبکه نیاز دارد و علاوه بر این، اعتبارسنجی‌های Polkadot باید توکن‌های DOT را مسدود کنند تا واجد شرایط اعتبارسنجی شوند. از سوی دیگر، به یاد داشته باشید که Polkadot یک شبکه با عملیات تقسیم‌بندی شده و با ظرفیت موازی است که نیازهای قدرت محاسباتی و اتصال را افزایش می‌دهد.نامزدها
از سوی دیگر، Nominator ها نوع خاصی از گره ها هستند که وظیفه آنها ایجاد یک پیوند امن بین اعتبار سنجی ها و کل فرآیند عملیات شبکه است. نقش نامزدها ساده است: تراکنش‌ها را از شبکه بگیرید، آنها را گروه‌بندی کنید و فرآیند تولید فراداد لازم را انجام دهید تا اعتباردهندهها بتوانند آن را تأیید گرفته و آن را در تاریخچه بلاک‌چین پولکادات بگنجانند.
بدون شک این تابع شباهت زیادی به ماینرهای سیستم Proof of Work (PoW) یا گره های اعتبارسنجی Proof of Stake (PoS) دارد و عملکرد آن اساساً از این نظر یکسان است.
علاوه بر این، نامزدها ساختار یک بلوک را برای اعتبارسنجی ها صادر می کنند و توسط اعتبار سنجی ها بررسی می شود، که آخرین حرف برای صدور آن و تبدیل آن به بخشی از تاریخچه پولکادوت خواهد بود.طبقه بندی کننده ها
این نوع گره‌ها به اعتبارسنجی‌ها کمک می‌کنند تا تاریخچه کاملی از پاراچین (زیررشته Polkadot) که به آن اختصاص داده شده است را حفظ کنند. وظیفه آن حفظ اطلاعات لازم برای ایجاد بلوک های جدید در پاراچین است که در نهایت به تاریخ کامل پولکادوت ختم می شود. در شرایط عادی، تراکنش‌ها را برای ایجاد یک بلوک جمع‌آوری و اجرا می‌کند و آن را به همراه یک آزمون دانش صفر (ZKP) در اختیار یک یا چند اعتبارسنجی مسئول فعلی که در حال پیشنهاد یک بلوک در پاراچین هستند، می‌کند.
ماهیگیران
با توجه به اینکه Polkadot در شاردینگ کار می کند، جایی که چندین رشته فرعی وجود دارد که بخشی از یک تاریخچه کامل تر است، زیرساختی برای جلوگیری از تقلب بازیگران مخرب ایجاد شده است. این ساختار توسط ماهیگیران یا fisherman نگهداری می شود . این گره ها وظیفه جستجوی تراکنش های تکراری یا عملیات غیرقانونی در شبکه را دارند تا در ازای دریافت پاداش از آنها اجتناب کنند.
عملکرد این چهار قطعه چیزی است که امکان هماهنگی فرآیند تولید، تأیید، اعتبارسنجی و انتشار بلوک‌های درون پولکادوت و پاراچین‌های آن را فراهم می‌کند. علاوه بر این، قابل ذکر است که ارتباط بین هر یک از این عناصر (بین رشته های فرعی و زنجیره اصلی) کاملاً ناهمزمان و موازی بوده و سرعت ارتباط بالایی را در داخل سیستم تضمین می کند.اجماع در داخل شبکه
عناصری که بخشی از شبکه Polkadot هستند به لطف پروتکل توافقی Polkadot که به عنوان NPoS یا اثبات سهام نامزد شده شناخته می شود، به طور هماهنگ کار می کنند. این پروتکل اجماع به عنوان یک تغییر جزئی از پروتکل معروف اثبات سهام (PoS) در نظر گرفته می شود.
در NPoS، اعتباردهنده ها باید زیرساخت و نگهداری شبکه را فراهم کنند. آنها مسئول تولید بلوک های جدید، اعتبارسنجی بلوک های پاراچین، تضمین هدف و در نهایت امنیت شبکه هستند. آنها باید همیشه پاسخگو باشند و زیرساخت ایمن و قابل اعتماد را اجرا کنند. به‌علاوه، اعتباردهندهها به توکن‌هایی برای پشتیبان‌گیری از آنها نیاز دارند، که آنها را تشویق می‌کند تا با قوانین مطابقت داشته باشند، زیرا در غیر این صورت می‌توان برخی از این نشانه‌ها را حذف کرد (مفهومی به نام «برش»). برای خدمات خود، اعتبارسنجی‌ها به صورت پاداش‌هایی پرداخت می‌شوند که در توکن اصلی شبکه زیربنایی تعیین می‌شوند. برای اینکه اعتباردهنده ها خدمات خود را برای شبکه انجام دهند، باید در مجموعه فعال باشند. اعتبار سنجی‌ها در مجموعه فعال به نوبت بلوک‌های جدید را پیشنهاد، اعتبارسنجی و اضافه می‌کنند. به نوبه خود، نامزدها دارندگان توکن هایی هستند که با حمایت مالی (که به عنوان “نامزد” نیز شناخته می شود) تا ۱۶ تایید کننده به انتخاب خود با توکن های خود (همچنین به عنوان “مشارکت” شناخته می شود) به امنیت شبکه کمک می کنند. نامزدها بخشی از جوایز کسب شده توسط اعتبار نویسان را در مجموعه فعالی که نامزد کرده اند به اشتراک می گذارند. توجه به این نکته ضروری است که نامزدها نیز در صورت تخلف توسط یکی از تایید کنندگان معرفی شده، مشمول کاهش قیمت می شوند.چگونه کار می کند
NPoS را می توان با یک انتخاب مقایسه کرد و از روش ترتیبی Phragmen الهام گرفته شده است . این روش در اواخر قرن XNUMX برای بهینه سازی انتخاب مجموعه ای از تعداد معینی از افراد از مجموعه بزرگتری از نامزدها معرفی شد. بنابراین، هدف NPoS تضمین عدم تمرکز و نمایندگی عادلانه از طریق نمایندگی نسبی موجه است. و در کنار آن امنیت بالایی را از طریق حداکثر پشتیبانی تامین کنید.
نمایندگی موجه متناسب تضمین می‌کند که فضاها به اعتبارسنجی‌کنندگان متناسب با نامگذاری آنها تخصیص می‌یابد. بنابراین، هرچه تعداد نامزدها بیشتر باشد و در نهایت تعداد توکن‌هایی که یک اعتبارسنجی را پشتیبان می‌کنند بیشتر باشد، احتمال اینکه اعتبارسنجی برای مجموعه فعال انتخاب شود بیشتر می‌شود. اعتبار سنجی ها در پایان هر کدام انتخاب می شوند. این بدان معنی است که مجموعه اعتبار سنجی فعال در هر دوره تغییر می کند. هنگامی که اعتبارسنجی‌ها بر اساس نام‌گذاری‌هایشان برای استخر فعال انتخاب می‌شوند، پشتیبانی توزیعی از سهام نامزد شده را فراهم می‌کند به طوری که هر اعتبارسنجی در استخر فعال تقریباً به همان میزان سهام حمایت می‌کند. این امر امنیت کلی شبکه را با افزایش ریسک ها با حمایت از “ضعیف ترین حلقه ها” استخر اعتبارسنجی افزایش می دهد و در نهایت آن را در برابر حملات مقاوم تر می کند.
