Dentro de la arquitectura de Polkadot
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Dentro de la arquitectura de Polkadot

Santiago Di Paolo
Santiago Di Paolo

Desde parachains hasta un nuevo modelo del algoritmo de consenso Proof of Stake, Polkadot busca revolucionar el mundo de las Blockchains incorporando conceptos nuevos y versiones más efectivas de los viejos.

Trilema de Blockchain

El trilema de Blockchain -según Vitalik Buterin, CEO de Ethereum- hace referencia a los desafíos que enfrentan los desarrolladores al crear una Blockchain que sea escalable, descentralizada y segura, sin comprometerse en ninguna faceta.

En vez de tratar de competir con los sistemas de Blockchain preexistentes como Ethereum y Bitcoin, Polkadot es un proyecto que intenta conectar Blockchains entre sí, admitiendo la interoperabilidad entre cadenas muy diferentes con sus propiedades a través de un proceso conocido como multi-chain (o multi-cadena). Este software plantea ser la primera solución de capa cero, o layer-zero.

¿Qué es el trilema de Blockchain?

Antes de comenzar a hablar sobre cómo Polkadot busca mejorar el sistema de Blockchain, hay que entender qué es lo que se tiene que solucionar primero.

El trilema de Blockchain hace referencia a tres aspectos:

  • Descentralización: un sistema de Blockchain que no se basa en un punto de control central.
  • Escalabilidad: la capacidad de un sistema de Blockchain para manejar una cantidad cada vez más creciente de transacciones por segundo (TPS).
  • Seguridad: la capacidad del sistema de Blockchain para operar de manera segura al defenderse de ataques, errores y otros problemas imprevistos.

Mientras que algunos desarrolladores creen que la estructura de datos de Blockchain tiene limitaciones inherentes que le impide escalar, muchos arquitectos creen que es posible construir un proyecto de Blockchain que logre los tres objetivos, es decir que sea escalable, descentralizado, y seguro.

Dentro de Polkadot

Dentro de la arquitectura de Polkadot

Polkadot es conocida como una multi-chain heterogénea con seguridad compartida e interoperabilidad. Esto significa que, a diferencia de las implementaciones anteriores de Blockchains que se centraron en proporcionar una sola cadena única con diversos casos de usos y posibles aplicaciones, Polkadot en sí está diseñado para directamente no proporcionar una funcionalidad de aplicación inherente.

¿Qué significa eso?

Polkadot prefiere muchas cadenas especializadas  que se comuniquen entre sí en lugar de una sola cadena que trate de resolver todos los problemas. Para lograr este objetivo, utiliza Nominated Proof of Stake (o prueba nominada de participación) como un algoritmo de consenso.

Nominated Proof of Stake es el proceso de selección de validadores, a los que se les permite participar en el protocolo de consenso. NPoS es una variación de Proof-of-Stake y se usa en Substrate-based Blockchains.

¿Qué significa? Substrate es el marco modular de blockchain en el que se construyen Edgeware y Kusama, y la base de todo el ecosistema de Polkadot. Permite a los desarrolladores construir y lanzar de manera rápida una Blockchain, con una variedad de opciones de características disponibles para una amplia gama de proyectos.

Hay dos roles principales en la red: los nominadores y los validadores

Los validadores son nodos elegidos cada dos horas y su objetivo principal es producir bloques en la Relay Chain y participar dentro del consenso, a cambio reciben recompensas de staking. Sin embargo, estos validadores tienen que ser respaldados por los tokens de DOT, acá es donde los nominadores entran en juego.

Los nominadores vinculan sus tokens de DOT, en un proceso conocido como bonding, a los validadores para ayudarlos a ingresar al conjunto de validadores activos, y así producir bloques para la cadena. A cambio, los nominadores generalmente son recompensados con una parte de las ganancias de staking de ese validador.

Componentes dentro de la arquitectura de Polkadot

Componentes dentro de Polkadot

La interoperabilidad y escalabilidad de Polkadot es posible gracias su arquitectura única. Esta consiste en múltiples parachains que están conectados a la Relay Chain central, parathreads y puentes.

  • Relay Chain: la cadena de retransmisión es la cadena central de la red Polkadot, conocida como 'Layer-Zero'. Es responsable de procesar tipos muy específicos y limitados de transacciones, como subastas de gobernanza y parachains. La funcionalidad de la relay chain es mejorar la seguridad y maximizar la capacidad de transacciones dentro del ecosistema. Los validadores se ejecutan en la cadena de retransmisión para brindar seguridad a los parachains, y para validar las transacciones producidas por ellos.
  • Parachains: son cadenas separadas alojadas por la red Polkadot que están conectadas a la relay chain. Proporcionan un entorno seguro por su modelo de seguridad compartida y les permite comunicarse entre sí. Por el otro lado, un desarrollador puede personalizar una parachain para una amplia variedad de casos de uso (similar a la forma en la que se puede construir una variedad de aplicaciones diferentes en Ethereum).
  • Parathreads: son similares a las parachains, pero cuentan con un modelo económico diferente.
  • Puentes: son una conexión que permite que diferentes datos se transfieran de una red a otra. Sirven como una enlace a otras Blockchains como BTC o ETH para permitir la interoperabilidad. En Polkadot, los puentes se conectan a la relay chain y se aseguran a través del mecanismo de consenso de Polkadot.

Polkadot usa los puentes para lograr el futuro de la Web 3.0, ya que son fundamentales para la arquitectura interoperable de Polkadot al actuar como un canal de comunicación seguro y robusto entre cadenas.

¿Cómo funciona Polkadot?

Como vimos antes, la plataforma Polkadot se basa en una cadena de retransmisión que emplea un algoritmo de consenso de nominated proof-of-stake. Por el otro lado, el token DOT le ofrece a los validadores el poder de votación, permitiéndoles participar en las decisiones y el desarrollo del proyecto.

Además, $DOT se puede usar para conectar e incentivar a los validadores a comportarse de manera adecuada en la red al tener una participación financiera en la validez del proceso de verificación.

Esto permite a cualquier persona que apuesta en DOT bloquear el token en un contrato para poder realizar una o más de las funciones requeridas para que funcione correctamente:

  • Validación de roles: su función es revisar los datos en los bloques de parachains para una mayor precisión. También participan en el proceso de consenso de la red y votan sobre modificaciones que surgen dentro de esta.
  • Nominaciones de roles: promueven la seguridad en la cadena de retransmisión al designar validadores confiables y delegar los tokens DOT que apostaron a los validadores.
  • Recopilación de roles: son nodos que mantienen un registro para cada parachain y que contribuye los datos sobre las transacciones de estas a los bloques, para así agregarlos a la cadena de retransmisión.
  • Roles de pesca: monitorean la red Polkadot e informan cualquier comportamiento inapropiado a los validadores.


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