A escalabilidade flexível do Polkadot: uma nova solução para melhorar o desempenho das parachains

Polkadot, como uma plataforma focada em excelente escalabilidade e segurança, tem como missão fornecer o melhor ambiente de execução para aplicações descentralizadas. Através de uma arquitetura em camadas, Polkadot alcança a escalabilidade da plataforma. A cadeia de retransmissão, como a cadeia central, oferece segurança compartilhada para todas as parachains, podendo suportar até 300 parachains. Cada parachain pode submeter um bloco para cada bloco da cadeia de retransmissão.

Esta arquitetura em camadas permite que os projetos de parachain integrem recursos e obtenham um forte suporte de segurança, reduzindo significativamente o risco de ataques. Em comparação com as medidas de segurança que operam de forma independente para cada parachain, essa abordagem evita a dispersão de recursos de segurança, melhorando assim a segurança global.

A escalabilidade elástica é uma nova mudança esperada no ecossistema Polkadot, criando novas possibilidades para uma adoção mais ampla.

Parachain Multi-Core Expansion

Uma característica-chave da escalabilidade elástica é permitir que as parachains gerem e validem múltiplos blocos para cada bloco da cadeia de retransmissão. Esses blocos de parachain podem ser construídos em sequência, mas a cadeia de retransmissão os processa em paralelo.

Polkadot é capaz de validar múltiplos blocos de parachain simultaneamente. Chamamos os recursos e o tempo utilizados para validar blocos de parachain na cadeia de retransmissão de "núcleo", o que é semelhante ao conceito anteriormente denominado "slot".

Por exemplo, se a cadeia de retransmissão puder validar simultaneamente 50 blocos de parachain, dizemos que ela tem 50 núcleos, assim como um processador de 50 núcleos pode executar simultaneamente 50 threads. Desta forma, os parachains de alta capacidade podem processar transações mais rapidamente.

Hora Central: Novo Modelo

O modelo tradicional do Polkadot é obter slots através de leilões. Os projetos vencedores tornam-se parachains, e o leilão determina a quantidade de tokens que precisam ser bloqueados. No modelo de núcleo único, o prazo de locação varia de 6 meses a 2 anos.

O tempo central flexível em implementação alterou este padrão, permitindo uma alocação mais flexível dos núcleos. "Tempo central" refere-se ao direito de usar um núcleo na cadeia de retransmissão. As novas alterações permitirão a compra de um ou mais núcleos por meio de compra em cadeia ou no mercado secundário para períodos mais curtos (como um mês, uma hora ou até mesmo um bloco).

Escalabilidade elástica: Ativar núcleos adicionais

A parachain possui múltiplos núcleos e um núcleo flexível, e essas duas alterações contribuem conjuntamente para a realização da escalabilidade flexível. Através desse método de desenvolvimento, a parachain pode alugar núcleos adicionais a curto prazo, acelerando a velocidade de validação dos blocos, permitindo assim processar mais transações.

A escalabilidade flexível beneficia várias entidades no ecossistema blockchain. Por exemplo, os prestadores de serviços podem atender a mais clientes (desenvolvedores de aplicações), aumentando a receita e expandindo a influência.

Muitos aplicativos com demandas de tempo central difíceis de prever também se beneficiarão da escalabilidade flexível. Eles podem comprar o tempo central necessário em momentos específicos para economizar custos, sem precisar escolher entre altos custos e baixo desempenho.

A nova aplicação pode ter apenas um pequeno número de utilizadores no início, mas à medida que o tempo passar, esse número irá aumentar gradualmente. A escalabilidade elástica permite que comprem mais tempo de núcleo quando necessário, de acordo com o crescimento dos utilizadores.

Escalabilidade econômica

Muitos aplicativos tendem a comprar tempo de núcleo além da necessidade real, o que não só aumenta o preço para todas as partes, mas também eleva a barreira de entrada para os desenvolvedores de aplicativos. A escalabilidade flexível permite que eles paguem apenas pelo tempo de núcleo quando necessário, reduzindo assim os custos para todos. Além disso, através de um mercado secundário que pode ser introduzido com o tempo de núcleo flexível, os projetos poderão revender o tempo de núcleo que não será mais necessário no futuro.

Comparação com outros modelos de expansão

Atualmente, os projetos Web3 que existem na forma de "rollup" são geralmente operações de Layer-2 construídas sobre o Ethereum, que já resolveram o problema de escalabilidade. No entanto, esses projetos em si também têm defeitos, ou precisam operar em condições de segurança mais fracas (como "rollup" otimista), ou precisam realizar uma grande quantidade de cálculos nos nós de acordo com o modelo de "zero conhecimento".

Isto ocorre porque na rollup, a execução do bloco é delegada a um conjunto de validadores fora da cadeia. Assim, a maior parte do cálculo e armazenamento é realizada fora da cadeia.

Perspectivas Futuras

Além da escalabilidade elástica, a Polkadot está explorando mais inovações. O CoreJAM é uma extensão mais profunda e universal do modelo central da Polkadot, sendo mais abrangente do que o núcleo flexível individual ou a escalabilidade elástica.

Além disso, o Polkadot está trabalhando para validar mais cadeias. Atualmente, os contratos inteligentes na parachain enfrentam um desafio: as chamadas entre contratos na cadeia são síncronas e rápidas, enquanto as chamadas entre cadeias são mais lentas e assíncronas. Isso resulta em dificuldades na escolha da cadeia e na interoperabilidade dos contratos. O conceito CorePlay é uma possível extensão do CoreJAM, que propõe que, quando a demanda por chamadas mais rápidas permitir, o mesmo contrato inteligente pode ser agendado com diferentes contratos inteligentes.

O Polkadot planeia, nos próximos meses e anos, alcançar a máxima escalabilidade e segurança na rede interconectada, para impulsionar uma nova onda de adoção do Web3, preparando-se para o desenvolvimento tecnológico futuro.