پولکادات چیست؟ آشنایی با بلاک‌چین پولکادات

پولکادات به عنوان یکی از بلاک‌چین‌هایی که روی ایجاد قابلیت همکاری بین چندین شبکه بلاک‌چینی مختلف متمرکز شده، به عنوان یکی از پروژه‌های آینده نگر خود را معرفی کرده است. همچنین این شبکه برای رفع مسائل کلیدی پیش روی بلاک‌چین مانند مقیاس‌پذیری، قابلیت همکاری میان شبکه‌ای و اعمال سازوکارهای حاکمیتی طراحی شده است.

پولکادات برای راه‌اندازی دو نوع بلاک‌ چین طراحی شده است:

• شبکه اصلی، به نام زنجیره رله، که در آن تراکنش‌ها دائمی‌ هستند.
• پاراچین‌ها، شبکه‌های ایجادشده به دست کاربر

پاراچین‌ها را می‌توان برای هر تعداد استفاده، سفارشی‌سازی و به بلاک‌چین اصلی اضافه کرد، به‌ طوری که تراکنش‌هایی که روی پاراچین انجام می‌شوند نیز از همان امنیت زنجیره اصلی بهره‌مند شوند. با این طراحی، تیم Polkadot ادعا می‌کند تراکنش‌ها را می‌توان تنها با استفاده از منابع محاسباتی مورد نیاز برای اجرای زنجیره اصلی امن و دقیق نگه داشت.

تیم Polkadot بر این باور است که این طراحی به کاربرانش اجازه می‌دهد تراکنش‌ها را به‌ صورت خصوصی و کارآمدتر انجام دهند و زنجیره‌های بلوکی‌ای ایجاد کنند که داده‌های کاربر را برای شبکه عمومی فاش نمی‌کنند.

پولکادات «Polkadot» از نسل سوم بلاک‌چین است و از مکانیسم NPOS‌ یا «اثبات سهام نمایندگی‌شده» برای تایید اعتبار و ایمن‌سازی شبکه خود استفاده می‌‌کند. بلاک‌چین Polkadot برای تسهیل ارتباطات به‌ صورت cross-chain (کراس‌چین بستری برای ارتباط چندین بلاک‌چین مختلف است) طراحی شده. پولکادات به بلاک‌چین‌های مبتنی بر Substrate اجازه می‌‌دهد تا به‌ طور مستقل مقیاس‌پذیر شوند.

پولکادات با پشتیبانی از بلاک‌چین‌هایی با ویژگی‌های خاص، اجازه می‌‌دهد این بلاک‌چین‌ها به‌ طور موثرتری با هم ارتباط برقرار کنند. پولکادات می‌‌تواند شبکه‌ای از برنامه‌ها که هر یک روی بلاک‌چین خود بهینه‌سازی شده‌اند ایجاد و امکان انتقال توکن بین بلاک‌چین‌ها و اپلیکیشن‌ها را فراهم کند. بنابراین طرح چندزنجیره‌ای پولکادات برای بلاک‌چین‌هایی که در چارچوب «Substrate» ساخته شده‌اند بستری مهیا می‌‌کند که با متصل شدن به آن چارچوب، بلاک‌چین‌ها می‌‌توانند از امنیتش بهره‌مند شوند.

اجزای تشکیل‌دهنده سیستم بلاک‌چین پولکادات

• زنجیر رله (Relay Chain): زنجیره رله جایی است که تراکنش‌ها نهایی می‌شوند. برای دستیابی به سرعت بیشتر، زنجیره رله اضافه کردن تراکنش‌های جدید را از اعتبارسنجی آن تراکنش‌ها جدا می‌کند. این مدل به Polkadot امکان می‌دهد تا بر اساس آزمایش ۲۰۲۰ بیش از هزار تراکنش در ثانیه را پردازش کند. زنجیره رله جزو اصلی سیستم پولکادات به حساب می‌‌آید. این زنجیره امکان توافق مشترک بین پاراچین‌ها را فراهم و کارکرد کراس‌چین را تسهیل می‌‌کند. کیف‌ پول‌ها، حساب‌ها و حاکمیت پولکادات، همه در چارچوب زنجیره رله ساختار یافته‌اند.

• پاراچین (Parachain): پاراچین‌ها بلاک‌چین‌های سفارشی‌سازی‌ شده‌ای هستند که از منابع محاسباتی زنجیره رله برای تایید دقیق بودن تراکنش‌ها استفاده می‌کنند. بلاک‌چین‌های مبتنی بر Substrate از طریق اسلات‌های موجود به پلتفرم پولکادات متصل می‌‌شوند. تیم و جامعه پاراچین مسئول اجاره اسلات‌های موجود با استفاده از توکن بومی پولکادات یا همان DOT هستند. پاراچین‌ها می‌‌توانند از توکن بومی‌ای که در پلتفرم‌شان، برای پرداخت کارمزد تراکنش‌ها و سایر فعالیت‌های اقتصادی مربوط به بلاک‌چین ایجاد شده، استفاده کنند.

• پروتکل XCMP: پروتکل Cross-Chain Message-Passing یا «XCMP» چارچوب رایجی‌ است که در بلاک‌چین‌های مبتنی بر Substrate برای برقراری ارتباط با یکدیگر استفاده می‌‌کنند. XCMP قراردادهای هوشمند در هر زنجیره جداگانه را قادر می‌‌سازد تا منطق استانداردی برای نمایش دارایی‌ها و پیام‌های منحصربه‌فرد بین آنها داشته باشند.

• جمع کننده‌ها (Collators): جمع‌کننده‌ها با استفاده از یک گره کامل (full-node) از بلاک‌چین پاراچین و زنجیره رله پولکادات، تراکنش‌های مختلف پاراچین را تسهیل می‌‌کنند. جمع‌کننده‌ها باید از سوی پاراچین‌ها به‌ صورت فردی تشویق شوند و پاداش دریافت کنند. پاراچین‌ها می‌توانند به جمع‌کننده‌ها با توکن خود یا از طریق کارمزد تراکنش پاداش دهند. سیستم پولکادات قوانین مشخصی در این باره ندارند که چگونه جمع‌کننده‌ها برای کار با پاراچین‌ها انگیزه پیدا کنند و این به پاراچین‌ها بستگی دارد که انگیزه‌ای اقتصادی برای جذب جمع‌کننده‌های کافی به بلاک‌چین خود ایجاد کنند.
• پل‌ها (Bridges): پل‌ها به شبکه پولکادات اجازه تعامل با سایر بلاک‌چین‌ها را می‌دهد. برای ساختن پل‌هایی با بلاک‌چین‌هایی مانند «EOS»، «Cosmos»، اتریوم و بیت‌کوین کارهایی در دست انجام است که امکان مبادله توکن‌ها را بدون صرافی مرکزی فراهم می‌کند. برای اتصال بلاک‌چین‌هایی مانند بیت‌کوین و اتریوم که بر اساس چارچوب Substrate ساخته نشده‌اند، از قراردادهای پل تخصصی یا ماژول‌ها برای اتصال به پولکادات استفاده می‌شود. پاراچین‌ها پل را میزبانی می‌کنند تا نسخه توکنایزشده بلاک‌چین‌هایی که از پل استفاده می‌کنند نمایش داده و با اکوسیستم پولکادات سازگار شوند.

شبکه پولکادات چگونه کار می‌کند؟

برای حفظ توافق شبکه در مورد وضعیت سیستم، زنجیره رله پولکادات از نوع دیگری از اجماع اثبات سهام (PoS) به نام اثبات سهام نمایندگی‌شده (NPoS) استفاده می‌کند. این شبکه که با توکن بومی خود به نام DOT بسیاری از عملیات‌ها مانند هزینه ‌تراکنش‌ها و انجام امور حاکمیتی را انجام می‌دهد که علاوه‌بر آن کاربران می‌توانند با استفاده از توکن‌های DOT و استیک کردن آنها پاداش و سود بیشتری کسب کنند.

این سیستم به هر کسی اجازه می‌دهد با قفل کردن توکن بومی شبکه یا DOT در یک قرارداد خاص، یک یا چند مورد از نقش‌های زیر را ایفا کند:

• اعتبارسنج‌ها (Validators): اعتبارسنج‌ها نقش تایید بلاک‌ها و اجماع را در شبکه پولکادات بر عهده دارند. آنها همچنین در اجماع شرکت می‌کنند و در مورد تغییرات پیشنهادی در شبکه رأی می‌دهند.
• نماینده‌ها (Nominators): دارندگان توکن DOT که از لحاظ فنی امکان سهام‌گذاری یا ایجاد یک گره اعتبارسنجی را نداشته باشند می‌توانند توکن‌های خود را پشت یکی از اعتبارسنج‌ها قرار دهند. با انتخاب اعتباردهنده‌های قابل اعتماد نمایندگان، زنجیره رله را ایمن می‌کنند. نماینده‌ها توکن‌های DOT سهام‌گذاری‌شده خود را در اختیار اعتبارسنج‌ها می‌گذارند و به این ترتیب آرای خود را به آنها تخصیص می‌دهند.
• حذف سهام (Slashing): در صورتی که یک اعتبارسنجی اشتباه یا خرابکارانه انجام شود، اعتبارسنج و نمایندگان مجازات می‌شوند. با توجه به خطرات و شدت اشتباه، میزان مجازات متفاوت است.

دلیل ارزشمند بودن پولکادات چیست؟

• پلتفرم بلاک‌چین: پولکادات یک چارچوب جدید برای اکوسیستم بلاک‌چین به منظور ساخت برنامه‌های غیرمتمرکز با قابلیت همکاری فراهم می‌‌کند. پولکادات به سازندگان اجازه می‌دهد موارد استفاده تخصصی ایجاد کنند که به‌طور مستقل‌ مقیاس‌پذیر می‌شوند. برنامه‌های کاربردی که در چارچوب Polkadot Substrate ساخته شده‌اند می‌‌توانند در بلاک‌چین بومی خود برای موارد استفاده‌ مورد نظر به کار روند و همچنان از اکوسیستم بزرگ‌تر بلاک‌چین پولکادات بهره برند.

• دارایی ارزهای دیجیتالی: استفاده از توکن بومی شبکه پولکادات یا همان DOT امنیت شبکه را تسهیل می‌‌کند و هرچه برنامه‌های کاربردی بیشتری بر بستر پولکادات ساخته شود، توکن‌های DOT بیشتری در پلتفرم پولکادات برای اجاره اسلات‌های پاراچین استفاده می‌‌شود. بنابراین دارندگان توکن DOT می‌توانند از رشد کلی اکوسیستم پولکادات بهره‌مند شوند.

• تحقیقات بلاک‌چین: چارچوب Polkadot Substrate به محققان بلاک‌چین چارچوب جدیدی برای آزمایش مفاهیم و کاربردها می‌دهد. توسعه‌دهندگان نرم‌افزاری که با زبان‌های توسعه‌دهنده محبوب مانند WebAssembly (Wasm) و Rust  آشنا هستند می‌‌توانند با استفاده از این زبان‌های برنامه‌نویسی محبوب قرارداد هوشمند بسازند. برنامه‌نویسی با این زبان‌ها تجربه آسان‌تری نسبت به زبان قرارداد هوشمند اتریوم یا (Solidity)، که توسعه‌دهندگان آشنایی زیادی با آن ندارند، ارائه می‌دهد.

 موارد استفاده پولکادات

• برنامه‌های کاربردی قرارداد هوشمند: پولکادات از پایه برای قرارداد هوشمند ساخته شده است. چارچوب Substrate در حال حاضر از EVM (ماشین مجازی اتریوم) پشتیبانی می‌‌کند. این به توسعه‌دهندگان اجازه می‌‌دهد تا اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز خود را در کمترین زمان ممکن به پلتفرم Polkadot منتقل کنند. زبان‌های مدرن‌تری مانند WebAssembly (Wasm) و (Rust) هم در حال ادغام با این پلتفرم هستند که توسعه‌دهندگان امکان می‌یابند به دلیل آشنایی با این زبان‌ها، سریع‌تر قراردادهای هوشمند خود را بسازند.

• معاملات کراس‌چین: قابلیت همکاری بین بلاک‌چین‌ها یک بخش کلیدی از پلتفرم پولکادات است. این قابلیت به هر اپلیکیشنی که بر بستر بلاک‌چین خاص خود توسعه یافته اجازه می‌دهد با سایر بلاک‌چین‌های متصل به پولکادات همکاری کند. پولکادات می‌تواند ترافیک بالا را بین پاراچین‌ها تقسیم کند. بلاک‌چین‌های تخصصی Substrate می‌توانند هزار TPS (تراکنش در ثانیه) را پردازش کنند. در حال حاضر محبوب‌ترین اپلیکیشن‌ها که باعث شلوغ شدن شبکه اتریوم شده‌اند به راحتی می‌توانند در بستر پولکادات فعالیت کنند.

• راه‌حل‌های مقیاس‌پذیری: پاراچین‌ها در پیکربندی مدل اجماع آزاد هستند. این آزادی بر امنیت و سرعت بلاک‌چین تاثیر می‌گذارد و به آنها امکان می‌دهد آسان‌تر مقیاس‌پذیر شوند. بنابراین موارد استفاده تخصصی مانند صرافی‌های غیرمتمرکز و پلتفرم‌های وام‌دهی مستقل عمل می‌کنند و بار تراکنش‌ها در هر پلتفرم بر عملکرد دیگر پلتفرم‌ها تاثیر نمی‌گذارد.
• پاداش استیکینگ (سهام‌گذاری): توکن بومی‌شبکه DOT، در اجزای اکوسیستم پولکادات برای استیکینگ یا سهام‌گذاری استفاده می‌شود که به امنیت و یکپارچگی سیستم کمک می‌کند. همچنین در ازای سهام‌گذاری شرکت‌کنندگان برای پاداش و داشتن انگیزه، توکن DOT دریافت می‌کنند.

ویژگی‌های بنیادی پولکادات

• سهام‌گذاری (Staking): اثبات سهام نمایندگی‌شده (NPoS) مکانیسم اجماع مورد استفاده برای ایجاد و اعتبارسنجی بلوک‌ها در بلاک‌چین پولکادات است.
• کارمزد معامله (Transaction Fees): بلاک‌چین پولکادات برای تراکنش‌های انجام‌شده در زنجیره رله، کارمزد تراکنش‌ها را به‌ صورت DOT دریافت می‌کند. از کارمزد تراکنش‌های زنجیره رله ۲۰ درصد برای تولیدکنندگان بلوک و ۸۰ درصد مابقی به استخر صندوق خزانه‌داری واریز می‌‌شود.
• خزانه‌داری (Treasury): پلتفرم بلاک‌چین پولکادات دارای یک استخر خزانه است که وجوهی را از کارمزد تراکنش‌ها، (Slashing) و غیره جمع‌آوری می‌کند. وجوه خزانه به روش پیشنهادی کسی خرج می‌شود که پیشنهاد استفاده او از سوی شورا تصویب شده باشد. کاربرانی که پروپوزال ارسال می‌کنند باید پنج درصد مبلغ درخواستی را واریز کنند و در صورت رد شدن پروپوزال، مبلغ سپرده سوزانده شده یا طبق قوانین در خزانه نگهداری می‌شود. این مکانیسم برای نحوه استفاده از وجوه خزانه‌داری از ارسال هرزنامه جلوگیری می‌‌کند و اجازه می‌دهد تا پیشنهادهای واقعی قبل از ارسال مورد بحث قرار گیرند.
• حکومت (Governance): استفاده اصلی سیستم پولکادات برای توکن (DOT)، مشارکت در مدیریت پلتفرم است، با استفاده از این توکن کسانی که قصد مشارکت در شبکه دارند می‌توانند در مورد هزینه‌های پروتکل، ارتقای شبکه و افزودن یا حذف پاراچین‌ها رأی دهند.

سه نوع از کاربران Polkadot می‌توانند بر توسعه نرم‌افزار تاثیر بگذارند:

• دارندگان توکن DOT: هرکس که توکن‌های DOT را خریداری می‌کند می‌تواند از توکن‌های خود برای پیشنهاد تغییرات در شبکه، تایید یا رد تغییرات عمده پیشنهادشده از سوی دیگران استفاده کند.
• شورا: از سوی دارندگان DOT انتخاب می‌شوند. اعضای شورا مسئول پیشنهاد تغییرات و تعیین این موضوع هستند که کدام تغییرات پیشنهادی از سوی دارندگان توکن DOT در نرم‌افزار اعمال می‌شود. پیشنهادهای اعضای شورا برای تایید نیاز به آرای کمتری نسبت به دارندگان DOT معمولی دارد.
• کمیته فنی: متشکل از تیم‌هایی است که به‌ طور فعال Polkadot را می‌سازند. این گروه می‌تواند در مواقع اضطراری پیشنهادهای ویژه‌ای ارائه دهد. اعضای کمیته فنی با رأی اعضای شورا انتخاب می‌شوند.

چه چیزی پولکادات را از اتریوم متمایز می‌کند؟

گمانه‌زنی‌های زیادی در مورد تفاوت Polkadot با اتریوم وجود دارد. در واقع، Polkadot و به‌روزرسانی بزرگ آینده اتریوم، معروف به اتریوم 2.0، شباهت‌های زیادی در طراحی و عملکرد دارند. هر دو شبکه یک بلاک‌چین اصلی را اداره می‌کنند که در آن تراکنش‌ها نهایی می‌شوند و امکان ایجاد بسیاری از بلاک‌چین‌های کوچک‌تر را فراهم می‌کنند. هر دو فناوری از سهام‌گذاری به جای استخراج به‌ عنوان وسیله‌ای برای همگام نگه داشتن شبکه استفاده می‌کنند.

قابلیت همکاری بین شبکه‌ای پولکادات باعث شده این پلتفرم  پروژه‌هایی مانند Acala، ChainX و Kusama را که پتانسیل بالایی هم دارند را به خود جذب کند. به طور کلی می‌توان گفت پلتفرم جدید پولکادات با معماری منحصربفرد می‌تواند با رفع چالش‌ها آینده جالبی را رقم بزند.