Polkadot har et spændende, men kompliceret, økosystem. Her går vi i dybden med dette.
Vi har tidligere nævnt, at Polkadot ønsker at gøre det muligt for forskellige blockchains, som er designet til forskellige opgaver, at kunne fungere problemløst sammen.
Polkadot bruger et såkaldt hub-and-spoke-system hvor “hub” hedder Relay Chain og “spoke” hedder Parchains. Relay Chains bruger proof-of-stake og er hoved blockchainen i arkitekturen, hvor alle de forskellige parchains kobles sammen for at nå konsensus. Relay Chain er sikret af flere unikke nøgleroller, som bidrager til at opretholde sikkerheden. Disse “hubs” i Polkadot-arkitekturen, altså parchains, er i udgangspunktet forskellige projekter, der har vundet en auktion og som lejer en parchain-plads.
Disse blockchains er specifikke og optimeret til forskellige applikationer. Polkadot har bygget sit eget framework til blockchainen kaldet Substrate, som fungerer som et drop-and-drag system, hvor udviklere kan vælge, hvilke aspekter eller funktioner de ønsker i deres blockchain.
Konsensus mekanismen og sikring af netværket
Polkadot bruger det de kalder en hybrid konsensus, som adskiller “finality” fra blokproduktions mekanismen. De to mekanismer der driver konsensus inkluderer:
- BABE: The Blind Assignment for Blockchain Extension (BABE) er blok produktions mekanismen. Den tildeler blok produktions pladser til tilfældigt udvalgte validatorer.
- GRANDPA: The GHOST-based Recursive ANcestor Deriving Prefix Agreement (GRANDPA) er finality-agenten i Polkadots Relay Chain. Denne agent kommer til enighed på kæden i stedet for i blokke, hvilket kan gøre finality-processen hurtigere.
Mens kerneteknologien til Polkadot er Relay Chain, opnår netværket konsensus gennem en modificeret og proprietær proof-of-stake-mekanisme som består af fire nøgleroller: Collators, Validators, Nominators og Fishermen.
Hver parachain har en collator, som udfører samme opgave som en miner i en proof-of-work blockchain gør. En collator skal opretholde tilstanden af både Relay Chain og parachain. Collatoren styrer derefter køen af transaktioner der går ind og ud af parachain fra Relay Chain. Collatorer samler parachain-transaktioner, producerer beviser på tilstandsændring i blockchainen, opretter nye blok-kandidater og sender dem derefter videre til validatorer mod et gebyr for deres arbejde. I et konkurrenceudsat marked med mange collatorer kan collatorerne opmuntre validatorerne til at vælge deres blok, ved at dele noget af honoraret med validatoren.
Validatorer er tilfældigt udvalgt til, at godkende blok-kandidater fra parachain-collatorerne, verificere informationen i blokken og publicere blok-kandidaten påny i Relay Chain. Når en validator godkender en blok, validerer og ændrer de også tilstanden af Relay Chain-blokken ved at flytte transaktionsdataene fra den oprindelige para-chains input kø til destinations-parachains output kø.
Validatorer tilskyndes gennem en staking-mekanisme som kræver at de staker DOT-tokens for at blive valgt som en aktiv validator. Validatorer der bryder konsensus-algoritmen bliver straffet, ved at de mister en del af deres stakede tokens, mens de som korrekt sikrer netværket og godkender blokkene bliver belønnet med nye tokens.
Nominatorer er dem der ikke selv har mulighed for at deltage i transaktions-valideringsprocessen direkte, for eksempel i mangel af DOT-tokens. De bidrager i stedet med tokens til en validator efter eget valg.
Nominatorer modtager en andel af validatorbelønningen baseret på deres del af validatorens stakede beløb, så nominatorer opmuntres til at vælge en validator hvor deres andel vil være størst, for at modtage højst mulige belønning. Polkadot-teamet mener at nominations processen vil skabe en konkurrencedygtig markedsplads for validatorer og nominatorer af høj kvalitet.
Fishermen deltager ikke i transaktions-valideringsprocessen med validatorer og nominatorer, men fungerer i stedet som sikkerhedsvagter der overvåger aktiviteten på tværs af Polkadot-netværket og identificerer validatorer der bryder konsensus reglerne. Fishermen staker et mindre antal tokens end en validator, men modtager en proportionelt større belønning end validatorer for deres rolle i at sikre netværket.
