La expansión elástica de Polkadot: una nueva solución para mejorar el rendimiento de las parachains

Polkadot, como una plataforma de blockchain enfocada en la excelente escalabilidad y seguridad, tiene como objetivo proporcionar el mejor entorno operativo para aplicaciones descentralizadas. A través de un diseño de arquitectura en capas, Polkadot logra una potente capacidad de escalado. La cadena de retransmisión, como núcleo, ofrece seguridad compartida para hasta 300 parachains, donde cada parachain puede presentar un bloque en cada bloque de la cadena de retransmisión.

Esta arquitectura permite que los proyectos de parachain integren recursos y obtengan una fuerte garantía de seguridad, reduciendo significativamente el riesgo de ser atacados. En comparación, si cada parachain opera con medidas de seguridad de forma independiente, los recursos de seguridad se dispersarán, lo que reducirá el costo de los ataques y facilitará su implementación.

La expansión flexible es una nueva función esperada en el ecosistema de Polkadot, que ofrece más oportunidades de expansión para las parachains.

Parachain Multi-Core Expansion

Una característica clave de la expansión flexible es permitir que las parachains generen y validen múltiples bloques en cada bloque de la cadena de relevo. Estos bloques de parachain pueden construirse en secuencia, pero la cadena de relevo los procesa en paralelo.

Polkadot puede validar múltiples bloques de parachain simultáneamente. Los recursos y el tiempo que utilizaremos para validar los bloques de parachain en la cadena de retransmisión se denominan "núcleo", similar al concepto de "slot" mencionado anteriormente.

Por ejemplo, si la cadena de retransmisión puede validar simultáneamente 50 bloques de parachain, decimos que tiene 50 núcleos, al igual que un procesador de 50 núcleos puede ejecutar 50 hilos al mismo tiempo. De esta manera, las parachains de alto rendimiento pueden obtener varios núcleos ejecutándose simultáneamente, lo que permite procesar transacciones más rápido.

Tiempo central: nuevo modelo de asignación de recursos

El tiempo central ágil (Agile Coretime) que Polkadot está implementando cambia el modelo tradicional de asignación de recursos. "Tiempo central" se refiere al uso de un derecho central en la cadena de retransmisión. El nuevo mecanismo permite obtener un tiempo de uso central más flexible a través de compras en la cadena o en el mercado secundario, que puede ser tan corto como un mes, una hora o incluso un bloque.

Escalabilidad flexible: habilitar núcleos adicionales

La implementación de la expansión flexible se beneficia de estas dos innovaciones: cada parachain tiene múltiples núcleos y un tiempo de núcleo flexible. Esto permite que los parachains alquilen núcleos adicionales en poco tiempo, acelerando la velocidad de validación de bloques y procesando más transacciones.

Esta función tiene un valor importante para diversos participantes en el ecosistema blockchain. Los proveedores de servicios pueden ofrecer servicios a más clientes (desarrolladores de aplicaciones), aumentando ingresos y ampliando su influencia. Para las aplicaciones cuya demanda de tiempo central es difícil de predecir, la escalabilidad elástica les permite comprar solo el tiempo central necesario cuando lo necesitan, evitando así la necesidad de hacer compromisos entre altos costos y bajo rendimiento.

Las aplicaciones emergentes pueden tener pocos usuarios en sus inicios, pero con el tiempo, su número tiende a crecer gradualmente. La escalabilidad flexible les permite adquirir más tiempo de núcleo de manera flexible según el crecimiento de los usuarios.

Soluciones de escalabilidad rentables

La escalabilidad flexible permite a los desarrolladores de aplicaciones pagar solo por el tiempo de núcleo cuando sea necesario, reduciendo los costos para todas las partes y disminuyendo la barrera de entrada para el desarrollo de aplicaciones. Además, a través del mercado secundario que podría introducirse con el tiempo de núcleo flexible, los proyectos pueden revender el tiempo de núcleo que no necesitarán en el futuro.

Comparación con otros modelos de expansión

Actualmente, muchos proyectos de Web3 adoptan la forma de "rollup" para resolver problemas de escalabilidad, especialmente las soluciones de Layer-2 basadas en Ethereum. Sin embargo, estas soluciones también tienen defectos, ya sea que comprometan la seguridad (como el "rollup" optimista) o que requieran que los nodos realicen cálculos intensivos (como el modelo de "prueba de conocimiento cero").

Esto se debe a que en el rollup, la ejecución de bloques se delega a un conjunto de validadores. Por lo tanto, la mayor parte del cálculo y almacenamiento se realiza fuera de la cadena.

Perspectivas futuras

Además de la escalabilidad flexible, Polkadot también está explorando soluciones de escalado del modelo central más completas, como CoreJAM. Esta solución es más integral que el tiempo central flexible o la escalabilidad flexible por separado, pero ambas se integran bien en el modelo CoreJAM.

Además, Polkadot también está investigando cómo validar más cadenas. Actualmente, los contratos inteligentes en las parachains enfrentan un desafío: las llamadas a contratos dentro de la cadena son sincrónicas y rápidas, mientras que las llamadas entre cadenas son más lentas y asíncronas. Esto ha dado lugar a un compromiso en la selección de cadenas y la interoperabilidad de contratos. CorePlay, como posible extensión de CoreJAM, ha propuesto una solución que permite que el mismo contrato inteligente se programe con diferentes contratos inteligentes según las necesidades de llamadas más rápidas.

Polkadot se compromete a lograr la máxima escalabilidad y seguridad en la red interconectada en los próximos años, impulsando una nueva ola de adopción de Web3 y preparándose para la atención que se avecina.