Una guía para comprender las capas 0: cómo funciona el ecosistema de Polkadot

Crear aplicaciones específicas desde cero puede ser una tarea desalentadora; afortunadamente, existen soluciones que brindan la facilidad de desarrollo necesaria para diseñar soluciones rápidamente. En este artículo, presentaremos el diseño de Polkadot, una plataforma multicadena para el desarrollo de redes.

Conclusiones clave

• Polkadot proporciona un SDK modularizado para la construcción de blockchains.

• Polkadot es un sistema Layer-Zero que proporciona la seguridad y la interoperabilidad necesarias para crear un ecosistema blockchain específico de la aplicación.

• Las cadenas de bloques construidas sobre Polkadot tienen la autonomía para implementar su consenso único y su lógica transaccional, lo que hace que Polkadot sea inherentemente agnóstico a las arquitecturas de Capa 1 (L1).

Beneficios de las cadenas de bloques de aplicaciones específicas

Hay varias razones por las que los desarrolladores eligen construir sus propias cadenas de bloques para fines específicos de aplicaciones.

Actuación

Las redes descentralizadas como Ethereum tienen un rendimiento muy limitado que se comparte entre miles de contratos inteligentes que se llaman cada segundo. Cuando sale un nuevo lanzamiento, especialmente si consume mucha gasolina, la cadena de bloques se satura y las tarifas aumentan para adaptarse a la demanda.

Es una competencia constante por los recursos, donde todos los competidores se ven igualmente afectados por la fluctuación de los precios de la red.

Avalanche utiliza una analogía que ilustra perfectamente la necesidad de sistemas multicadena. Imagine la cadena de bloques Ethereum como una carretera bidimensional que discurre en una línea horizontal y piense en cada transacción como un automóvil en ese camino.

Durante la saturación del mercado, el tráfico será enorme, lo que provocará grandes retrasos. Ahora, digamos que tiene una red privada para sus usuarios, amigos y familiares. Podrían conducir por ese camino sin interrupciones. Eso suena genial, ¿no?

En un ecosistema multicadena, cada red funciona en paralelo entre sí. Las transacciones son más rápidas y económicas para el usuario final ya que el espacio del bloque no se comparte con aplicaciones de la competencia. Esto no sólo mejora el desempeño sino que también garantiza la resiliencia; Incluso si Ethereum experimenta un tiempo de inactividad, AppChains seguirá funcionando.

Espacio de bloque: Máximo gas que puede contener un bloque. Las transacciones compiten constantemente por esto a través de tarifas base y prioritarias.

Personalización

Al desarrollar una aplicación descentralizada, deberá tener en cuenta los límites que impondrá la red subyacente. Las opciones de diseño deben considerar el rendimiento de la red, la finalidad, la seguridad, las limitaciones del tipo de datos, etc.

Es mucho más fácil para las empresas garantizar el cumplimiento cuando pueden determinar quién puede unirse y realizar transacciones en la red, así como controlar los activos que salen de la red a través de puentes específicos.

Captura de valor

En lugar de crear un token comunitario, los desarrolladores tienen la opción de utilizar la moneda nativa de una cadena de bloques específica de la aplicación. Este enfoque actúa como un sumidero de suministro porque los pagos de gas se ejecutan de forma nativa, evitando la necesidad de utilizar monedas externas como ETH o MATIC.

Por qué Polkadot es la capa cero

Polkadot es una cadena de bloques de capa 0 (L0) porque proporciona la infraestructura de seguridad para otras cadenas de bloques. Es el nivel más bajo de programación que establece un estándar o punto de partida para que las cadenas de bloques L1 se construyan de una manera que optimice la seguridad y la interoperabilidad. Los usuarios finales no interactúan con esta capa.

Polkadot no alberga contratos inteligentes, pero proporciona las herramientas necesarias para que las “ paracaídas ” L1 puedan construir su infraestructura (consenso, máquina de estado, contratos inteligentes, etc.).

Parachain: un término moderno para blockchains construidas sobre Polkadot.

Finalmente, un elemento central de las Capas 0 es la interoperabilidad inherente que ofrecen. Las capas 1 construidas sobre Polkadot pueden interactuar perfectamente entre sí, lo que permite el intercambio de activos sin confianza, sin la necesidad de puentes, que a menudo implican problemas de seguridad.

La arquitectura de Polkadot

Profundicemos en la arquitectura del protocolo. Los elementos principales que necesitará conocer son las paracaídas, los alzadores y los validadores.

Componentes del ecosistema

Cadena de relevo

En el centro del universo Polkadot se encuentra la Cadena de Relés. Las paracaídas pueden tener su propio consenso, lógica de máquina de estado y mecanismos de firma, pero esto es irrelevante para la cadena de retransmisión.

Como se mencionó anteriormente, no existen contratos inteligentes en esta capa. Las cadenas de bloques pueden unirse a esta cadena y el único requisito para ellas es implementar la interfaz API de Polkadot, ya que esto es crucial para la comunicación entre cadenas.

La principal responsabilidad de Relay Chain es proteger la red y también proporcionar interoperabilidad. La lógica específica de la aplicación se delega a las paracaídas, que tienen diferentes consensos, características y lógica de finalización de bloques.

Validadores

La función de un validador es recopilar transacciones para crear un nuevo bloque y proponerlo a la red. Los validadores de cada blockchain apuestan por el DOT (moneda nativa) y validan las transacciones para la Relay Chain.

Paracaídas

La Relay Chain tiene capacidad para un número finito de ranuras de ejecución. En la documentación de Polkadot, estas ranuras se comparan con los núcleos paralelos de una CPU, lo que proporciona una analogía útil. Las cadenas de bloques que buscan conectarse a Relay Chain deben implementar la API de Polkadot.

Debido a la disponibilidad limitada de espacios, también deben participar en una subasta o mecanismo de préstamo colectivo para asegurar espacio en la Relay Chain.

crowdloan: Un mecanismo de crowdfunding para ganar un lugar en la Relay Chain. En este proceso, la comunidad contribuye activamente con fondos para apoyar sus proyectos, permitiendo la participación en los espacios limitados de Relay Chain.

Parahilos

Ejecutar una parachain puede ser costoso, principalmente debido a la potencia computacional requerida para ejecutar validadores y, lo que es más importante, la cantidad de tokens necesarios para ganar una subasta en la cadena de retransmisión. Polkadot aborda este desafío introduciendo el concepto de parathreads.

A diferencia de las cadenas de bloques tradicionales que funcionan las 24 horas del día, los 7 días de la semana, los desarrolladores que utilizan parathreads no necesitan alojar nodos continuamente, lo que evita el consumo innecesario de energía para soluciones que pueden no requerir un procesamiento constante de bloques.

Cómo garantiza Polkadot la interoperabilidad

Hay más de mil cadenas de bloques y cada una de ellas tiene diferentes mecanismos de consenso. Para que las paracaídas puedan comunicarse, es necesario que exista un formato de mensajería para generalizar las diferentes formas en que pueden ocurrir las transacciones en una red, de modo que las diferencias operativas no importen.

Para resolver este problema, el equipo de Polkadot diseñó el formato de mensaje de consenso cruzado (XCM), abstrayendo las posibles intenciones de los mensajes en las cadenas de bloques.

Usando este estándar, un usuario de parachain puede enviar su no fungible al puente de otro parachain y recibir el activo en la red Ethereum, por ejemplo.

Cómo se desarrollan las paracaídas

El enfoque más sencillo para crear su cadena de bloques dentro del ecosistema de Polkadot implica el uso de las plantillas proporcionadas por Substrate SDK. Estas plantillas le permiten dar forma a su cadena de bloques componiendo varios módulos opcionales.

Por ejemplo, puede optar por incorporar el módulo de activos, introduciendo una lógica de activos fungibles nativa para mejorar la red.

Además, módulos como el de identidad ofrecen la comodidad de servicios de nombres integrados, similares al Servicio de nombres de Ethereum (ENS).

Si desea un enfoque más personalizado para su lógica blockchain, ya sea un mecanismo de consenso único o un módulo de programa de lealtad especializado para incentivar a los usuarios a realizar transacciones específicas, tiene la flexibilidad de crear un nuevo módulo FRAME que incorpore estas características a la perfección.

En los próximos artículos, analizaremos los detalles sobre cómo construir y personalizar su propia cadena de bloques y exploraremos las diversas posibilidades dentro del ecosistema de Polkadot.

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