Hướng dẫn tìm hiểu Lớp 0: Hệ sinh thái Polkadot hoạt động như thế nào

Xây dựng ứng dụng cụ thể từ đầu có thể là một nhiệm vụ khó khăn, may mắn thay, hiện có những giải pháp mang lại sự phát triển dễ dàng cần thiết để nhanh chóng thiết kế các giải pháp. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ trình bày thiết kế của Polkadot, một nền tảng đa chuỗi để phát triển mạng.

Bài học chính

• Polkadot cung cấp SDK được mô-đun hóa để xây dựng các chuỗi khối.

• Polkadot là một hệ thống Layer-Zero, cung cấp tính bảo mật và khả năng tương tác cần thiết để tạo ra một hệ sinh thái blockchain dành riêng cho ứng dụng.

• Các chuỗi khối được xây dựng dựa trên Polkadot có quyền tự chủ để thực hiện logic giao dịch và đồng thuận duy nhất của chúng, khiến Polkadot vốn dĩ không thể tin được đối với kiến trúc Lớp 1 (L1).

Lợi ích của Blockchain dành riêng cho ứng dụng

Có một số lý do khiến các nhà phát triển chọn xây dựng chuỗi khối của riêng họ cho các mục đích dành riêng cho ứng dụng.

Hiệu suất

Các mạng phi tập trung như Ethereum có thông lượng rất hạn chế được chia sẻ giữa hàng nghìn hợp đồng thông minh được gọi mỗi giây. Khi một bản phát hành mới xuất hiện - đặc biệt nếu nó tiêu tốn nhiều gas - blockchain sẽ bão hòa và phí tăng lên để đáp ứng nhu cầu.

Đó là sự cạnh tranh liên tục về tài nguyên, trong đó tất cả các đối thủ đều bị ảnh hưởng như nhau bởi sự biến động của giá mạng.

Avalanche sử dụng một ví dụ tương tự để minh họa một cách hoàn hảo sự cần thiết của các hệ thống đa chuỗi. Hãy tưởng tượng chuỗi khối Ethereum như một con đường hai chiều đi theo đường ngang và coi mỗi giao dịch như một chiếc ô tô trên con đường đó.

Trong thời kỳ thị trường bão hòa, lưu lượng truy cập sẽ rất lớn, dẫn đến tình trạng chậm trễ rất lớn. Bây giờ - giả sử bạn có mạng riêng cho người dùng, bạn bè và gia đình của mình. Họ có thể lái xe qua con đường đó mà không bị gián đoạn. Nghe có vẻ tuyệt vời phải không?

Trong hệ sinh thái đa chuỗi, mỗi mạng chạy song song với nhau. Giao dịch nhanh hơn và rẻ hơn cho người dùng cuối vì không gian khối không được chia sẻ với các ứng dụng cạnh tranh. Điều này không chỉ nâng cao hiệu suất mà còn đảm bảo khả năng phục hồi; ngay cả khi Ethereum gặp phải thời gian ngừng hoạt động, AppChains sẽ tiếp tục hoạt động.

Không gian khối: Khí tối đa mà một khối có thể chứa. Các giao dịch liên tục cạnh tranh để đạt được điều này thông qua phí cơ bản và phí ưu tiên.

Tùy chỉnh

Khi phát triển một ứng dụng phi tập trung, bạn sẽ cần tính đến các giới hạn mà mạng cơ bản sẽ áp đặt. Các lựa chọn thiết kế phải xem xét thông lượng mạng, tính hữu hạn, bảo mật, giới hạn loại dữ liệu, v.v.

Các công ty sẽ dễ dàng hơn nhiều trong việc đảm bảo tuân thủ khi họ có thể xác định ai có thể tham gia và giao dịch trên mạng, cũng như kiểm soát tài sản thoát khỏi mạng thông qua các cầu nối cụ thể.

Nắm bắt giá trị

Thay vì tạo mã thông báo cộng đồng, các nhà phát triển có tùy chọn sử dụng loại tiền gốc của một chuỗi khối dành riêng cho ứng dụng. Cách tiếp cận này hoạt động như một nguồn cung cấp chìm vì các khoản thanh toán gas được thực hiện nguyên bản, bỏ qua nhu cầu sử dụng các loại tiền tệ bên ngoài như ETH hoặc MATIC.

Tại sao Polkadot là lớp 0

Polkadot là chuỗi khối Lớp 0 (L0) vì nó cung cấp cơ sở hạ tầng bảo mật cho các chuỗi khối khác. Đây là cấp độ lập trình thấp nhất đặt ra tiêu chuẩn hoặc điểm khởi đầu để xây dựng chuỗi khối L1 theo cách tối ưu hóa tính bảo mật và khả năng tương tác. Người dùng cuối không tương tác với lớp này.

Polkadot không lưu trữ các hợp đồng thông minh nhưng cung cấp các công cụ cần thiết để “ parachains ” L1 có thể xây dựng cơ sở hạ tầng của họ (sự đồng thuận, máy trạng thái, hợp đồng thông minh, v.v.).

Parachain: Một thuật ngữ thời thượng để chỉ các blockchain được xây dựng dựa trên Polkadot.

Cuối cùng, yếu tố trung tâm của Lớp 0 là khả năng tương tác vốn có mà chúng mang lại. Các lớp 1 được xây dựng trên Polkadot có thể tương tác liền mạch với nhau, cho phép trao đổi tài sản không cần tin cậy mà không cần cầu nối, thường liên quan đến các vấn đề bảo mật.

Kiến trúc Polkadot

Hãy đi sâu vào kiến trúc của giao thức. Các yếu tố chính bạn cần tìm hiểu là parachains, colator và validator.

Các thành phần của hệ sinh thái

Chuỗi chuyển tiếp

Ở trung tâm vũ trụ Polkadot là Chuỗi chuyển tiếp. Parachains có thể có sự đồng thuận, logic máy trạng thái và cơ chế ký kết riêng, nhưng điều này không liên quan đến Chuỗi chuyển tiếp.

Như đã đề cập trước đó, không có hợp đồng thông minh nào trong lớp này. Các chuỗi khối có thể gắn vào chuỗi này và yêu cầu duy nhất đối với chúng là triển khai giao diện API Polkadot, vì điều này rất quan trọng đối với giao tiếp giữa các chuỗi.

Trách nhiệm chính của Chuỗi chuyển tiếp là bảo mật mạng và cung cấp khả năng tương tác. Logic dành riêng cho ứng dụng được ủy quyền cho các parachain, có sự đồng thuận, tính năng và logic hoàn thiện khối khác nhau.

Trình xác nhận

Vai trò của người xác nhận là thu thập các giao dịch để tạo khối mới nhằm đề xuất mạng. Trình xác thực của từng cổ phần blockchain DOT (tiền bản địa) và xác thực các giao dịch cho Chuỗi chuyển tiếp.

Parachain

Chuỗi chuyển tiếp chứa một số lượng khe thực thi hữu hạn. Trong tài liệu Polkadot, các khe này được ví như các lõi song song của CPU, mang lại sự tương tự hữu ích. Các chuỗi khối muốn kết nối với Chuỗi chuyển tiếp phải triển khai API Polkadot.

Do số lượng chỗ trống có hạn, họ cũng được yêu cầu tham gia vào cơ chế đấu giá hoặc cho vay cộng đồng để đảm bảo không gian trong Chuỗi chuyển tiếp.

Crowdloan: Một cơ chế gây quỹ cộng đồng để giành được một vị trí trong Chuỗi chuyển tiếp. Trong quá trình này, cộng đồng tích cực đóng góp kinh phí để hỗ trợ các dự án của bạn, cho phép tham gia vào các vị trí giới hạn của Chuỗi chuyển tiếp.

Parathread

Việc chạy parachain có thể tốn kém, chủ yếu là do sức mạnh tính toán cần thiết để chạy trình xác thực và quan trọng hơn là số lượng token cần thiết để thắng cuộc đấu giá trong Chuỗi chuyển tiếp. Polkadot giải quyết thách thức này bằng cách đưa ra khái niệm về parathread.

Không giống như các chuỗi khối truyền thống hoạt động 24/7, các nhà phát triển sử dụng parathread không cần lưu trữ các nút liên tục, tránh tiêu thụ năng lượng không cần thiết cho các giải pháp có thể không yêu cầu xử lý các khối liên tục.

Polkadot đảm bảo khả năng tương tác như thế nào

Có hơn một nghìn blockchain và mỗi blockchain có cơ chế đồng thuận khác nhau. Để parachain có thể giao tiếp, cần phải có một định dạng nhắn tin để khái quát hóa các hình thức khác nhau trong đó các giao dịch có thể diễn ra trong mạng để sự khác biệt trong vận hành không thành vấn đề.

Để giải quyết vấn đề này, nhóm Polkadot đã thiết kế định dạng Thông điệp đồng thuận chéo (XCM), trừu tượng hóa các ý định thông điệp có thể có trên các chuỗi khối.

Bằng cách sử dụng tiêu chuẩn này, người dùng parachain có thể gửi tài sản không thể thay thế của họ tới cầu nối của parachain khác và nhận tài sản trong mạng Ethereum chẳng hạn.

Parachains được phát triển như thế nào

Cách tiếp cận đơn giản nhất để tạo chuỗi khối của bạn trong hệ sinh thái Polkadot liên quan đến việc sử dụng các mẫu do Substrate SDK cung cấp. Các mẫu này cho phép bạn định hình blockchain của mình bằng cách soạn thảo các mô-đun tùy chọn khác nhau.

Ví dụ: bạn có thể chọn kết hợp mô-đun nội dung, giới thiệu logic nội dung có thể thay thế gốc để nâng cao mạng.

Ngoài ra, các mô-đun như danh tính mang lại sự tiện lợi cho các dịch vụ tên tích hợp, tương tự như Dịch vụ tên Ethereum (ENS).

Nếu bạn mong muốn một cách tiếp cận phù hợp hơn với logic blockchain của mình — cho dù đó là cơ chế đồng thuận duy nhất hay mô-đun chương trình khách hàng thân thiết chuyên biệt để khuyến khích người dùng thực hiện các giao dịch cụ thể — bạn có thể linh hoạt tạo mô-đun FRAME mới kết hợp liền mạch các tính năng này.

Trong các bài viết sắp tới, chúng ta sẽ xem xét chi tiết cách xây dựng và tùy chỉnh chuỗi khối của riêng bạn cũng như khám phá các khả năng đa dạng trong hệ sinh thái Polkadot.

Cũng được xuất bản ở đây