Polkadot – opensource-протокол с поддержкой технологии шардинга и возможностью взаимодействия множества разрозненных цепей для передачи между ними любых данных или активов. Благодаря этим особенностям разработчики рассчитывают сформировать полностью децентрализованный и приватный интернет, контроль над которым будут сохранять пользователи, а создание новых приложений и сервисов в нем будет упрощено.
Polkadot соединяет приватные и публичные цепи, оракулов и другие технологические достижения, позволяя пользователям блокчейнов обмениваться информацией без необходимости оказывать доверие друг другу. Разработчики Polkadot говорят, что не создают очередного «убийцу Ethereum», однако их работа свидетельствует о гораздо более амбициозных планах.
История Polkadot
В своей истории Polkadot связан с Ethereum благодаря Гэвину Вуду – основателю первого проекта и сооснователю второго. Вуд – программист с более чем 20-летним стажем как в криптовалютном пространстве, так и за его пределами. Вуд принимал участие в написании первой работоспособной версии Ethereum и создании языка программирования Solidity, используемого для написания смарт-контрактов по сей день.
В январе 2016 года Вуд ушел с позиции технического директора Ethereum. Назывались различные причины, в том числе самим Вудом, однако основным мотивом является медленное продвижение к Ethereum 2.0. В том же году Вуд занялся разработкой криптовалюты, которая должна была сделать то, что не удалось Ethereum.
В октябре 2017 года прошло начальное размещение монет (ICO) DOT, в ходе которого разработчики собрали свыше $145 млн в ETH. В ходе двух раундов была продана половина начальной эмиссии DOT в 10 млн токенов: 2,25 млн DOT ушли в ходе публичной части кампании, а 2,75 млн – приватной.
Спустя меньше двух недель свыше $90 млн из собранной суммы были навечно заморожены из-за уязвимости кошелька Parity. Команда Polkadot тогда подтвердила, что располагает достаточным объемом средств для продолжения разработки.
В январе 2019 года прошел еще один закрытый раунд сбора финансирования, когда было продано 500 000 DOT за более чем $60 млн. В июле 2020 года разработчики собрали еще около $43 млн, продав 350 000 DOT. Таким образом, общий объем собранного Polkadot финансирования с учетом потерянных ETH составляет более $250 млн.
Разработка Polkadot курируется зарегистрированной в Швейцарии некоммерческой организацией Web3 Foundation, которая, в свою очередь, вверила связанные с развитием проекта задачи британской компании Parity Technologies. Вуд является сооснователем Web3 Foundation и Parity Technologies, а также выступает главным разработчиком проекта. Polkadot использует разработанный Parity Technologies инструмент для создания блокчейнов под названием Substrate.
Как функционирует Polkadot
Polkadot обладает одной из самых сложных структур во всем криптовалютном пространстве. Примечательно, что доступ ко всей сети при этом осуществляется с помощью простого расширения для браузера Polkadot.js.
Polkadot представляет собой экосистему блокчейнов. Ее центральным элементом является Relay Chain. Блокчейны, подсоединяемые к Relay Chain, именуются парачейнами (англ. - Parachain). Эти парачейны могут иметь собственные токены, механизмы консенсуса и структуру управления.
Как было упомянуто выше, Relay Chain создана с использованием инструмента Substrate. Парачейны, так же основывающиеся на Substrate, могут легко подключаться к ней. Все внешние блокчейны, например биткоин или Ethereum, подключаются к Relay Chain с помощью мостов.
Консенсус в Polkadot
Polkadot использует гибридный механизм консенсуса. Консенсус в Relay Chain достигается по методу Recursive Ancestor Deriving Prefix Agreement (GRANDPA), являющемуся разновидностью Proof-of-Stake (PoS) на базе алгоритма GHOST. Парачейны, присоединяемые к Relay Chain, используют вариацию алгоритма Proof-of-Work под названием Blind Assignment for Blockchain Extension (BABE). Всего в консенсусе Polkadot участвует четыре ключевых группы игроков: валидаторы, коллаторы, номинаторы и рыбаки.
Валидаторы Polkadot
Валидаторы в системе Polkadot занимаются проверкой транзакций парачейнов и их добавлением в блокчейн Relay Chain. Валидаторы должны осуществлять стейкинг DOT, чтобы иметь шанс быть номинированными на соответствующую роль. Количество необходимых для номинирования DOT определяется уровнем участия в сети других валидаторов. Для его оценки необходимо проверить количество DOT у существующих валидаторов. Список валидаторов меняется каждую эру (раз в 24 часа).
Валидаторы случайным образом прикрепляются к парачейнам для проверки транзакций. Затем эти транзакции регистрируются в блоках блокчейна Relay Chain, выпуском которых также занимаются валидаторы. С выпуском каждого нового блока, содержащего транзакции парачейна, среди валидаторов распределяется 20% наград за блоки в соответствии с «очками эры», которые он успели заработать. Количество очков определяется активностью валидатора. Оставшиеся 80% вознаграждения перечисляются в казну проекта.
Блок в Relay Chain появляется каждые 6 секунд. В будущем значение может быть снижено до 2 секунд. За нарушения валидатор может быть оштрафован на сумму, составляющую до 30% его вложений. Конфискованные таким образом средства также направляются в казну. Номинаторы, делегировавшие свои токены оштрафованному валидатору, тоже теряют часть активов.
В перспективе сеть Polkadot будет поддерживать 1 000 валидаторов. Это необходимо, чтобы в системе одновременно могло работать около 200 парачейнов без видимого ущерба для быстродействия.
Номинаторы Polkadot
Номинаторы в системе Polkadot отвечают за выбор валидаторов. Для этого они делегируют свои токены валидаторам. Один номинатор может номинировать до 16 валидаторов и получить часть наград за блоки, собираемых этими валидаторами. Таким образом номинаторы мотивированы поддерживать наиболее активных валидаторов.
Коллаторы Polkadot
Коллаторы в системе Polkadot создают новые блоки для добавления в парачейны. Эти блоки содержат самые свежие транзакции в соответствующем парачейне. Валидаторы совместно выбирают блок, который с наибольшей вероятностью имеет самое точное отражение текущего состояния сети. Коллатор должен осуществлять стейкинг DOT для подключения своего блокчейна к Relay Chain и обретения им статуса парачейна.
Рыбаки Polkadot
Рыбаки (англ. – fishermen) в системе Polkadot следят за поведением валидаторов и коллаторов. Неопределенное «небольшое количество» DOT необходимо для обретения статуса рыбака. В случае выявления нарушающего правила коллатора или валидатора рыбак получает неопределенную «крупную награду» в DOT. Сумма вознаграждения возрастает, если один коллатор или валидатор будет замечен в нарушениях несколько раз.
Управление Polkadot
Структура управления Polkadot основывается на трех ключевых игроках: совете, техническом комитете и обычных держателях DOT. Совет включает в себя 13 избираемых членов сети Polkadot, которые должны осуществлять стейкинг DOT ради возможности быть избранными. Как и валидаторы, члены совета меняются каждую эру. Они принимают решения о распределении средств из казны – фактически только члены совета имеют доступ к казне. Также они могут накладывать вето на сомнительные решения сообщества раз в месяц.
Технический комитет включает в себя три образования, которые должны быть опытными пользователями сети Polkadot и активно участвовать в ее развитии. Одним из них является Web3 Foundation. Состав технического комитета может быть изменен в любой момент путем голосования в совете. Основной задачей технического комитета является продвижение срочных предложений по изменению протокола в случае необходимости.
Совет и держатели DOT могут выдвигать предложения, например обновления или спонсирование мероприятий. Если предложение требует финансирования из казны, его инициатор должен осуществлять стейкинг 5% запрошенных средств. Если предложение будет отклонено, он потеряет эти активы.
Число необходимых для одобрения предложения голосов определяется количеством участвующих держателей DOT. Если участвует меньше 25% держателей DOT, требуется поддержка 66% из них. При 100-процентной явке значение снижается до 50%. Вес голоса определяется длительностью стейкинга DOT. Если на момент подачи предложения стейкинг DOT не осуществлялся, эти DOT стоят 10% от обычного голоса. DOT, которые были в стейкинге 32 недели, приносят 6 голосов.
После утверждения предложения наступает период вступления в силу, длящийся 30 дней. Технический комитет может ускорить этот процесс, если предложение будет одновременно одобрено советом и сообществом.
Токен DOT
DOT является собственной валютой системы Polkadot. Он используется в управлении, стейкинге и обеспечении защиты сети. Также с его помощью парачейны прикрепляются к Relay Chain через коллаторов.
DOT стали доступны для перевода с запуском основной сети Polkadot в середине 2020 года. Изначально эмиссия DOT была ограничена 10 млн токенов, однако затем была введена инфляция для поощрения участников сети. В нормальных условиях она составляет 10% в год и может подниматься до 100% при недостаточном участии. Также была осуществлена смена деноминации токена DOT, в результате чего их общее количество выросло в 100 раз.