Гибкое масштабирование Polkadot: новое решение для повышения производительности парачейнов

Polkadot, как блокчейн-платформа, ориентированная на отличную масштабируемость и безопасность, стремится предоставить наилучшие условия для работы децентрализованных приложений. Благодаря многоуровневой архитектуре, Polkadot достигла высокой масштабируемости. Релейная цепь, как ядро, обеспечивает совместную безопасность для до 300 парачейнов, каждый из которых может отправить блок в каждом блоке релейной цепи.

Эта архитектура позволяет проектам парачейнов интегрировать ресурсы и получать мощную защиту, значительно снижая риск нападений. В то же время, если каждая парачейн функционирует с независимыми мерами безопасности, ресурсы безопасности будут рассредоточены, что снизит стоимость атак и сделает их более осуществимыми.

Эластичное масштабирование — это ожидаемая новая функция в экосистеме Polkadot, которая предоставляет парачейнам больше возможностей для масштабирования.

парачейн многоядерное расширение

Ключевой особенностью эластичного масштабирования является возможность парачейнов создавать и проверять несколько блоков в каждом блоке релейной цепи. Эти блоки парачейна могут строиться последовательно, но релейная цепь обрабатывает их параллельно.

Polkadot может одновременно проверять несколько парачейн-блоков. Ресурсы и время, которые мы используем для проверки парачейн-блоков на релейной цепи, называются "ядро", аналогично ранее упоминаемому понятию "слот".

Например, если релейная цепь может одновременно проверять 50 блоков парачейна, мы говорим, что у нее есть 50 ядер, так же как 50-ядерный процессор может одновременно выполнять 50 потоков. Таким образом, парачейны с высокой пропускной способностью могут получить несколько ядер для одновременного выполнения, что позволяет быстрее обрабатывать транзакции.

Основное время: новая модель распределения ресурсов

Гибкое основное время (Agile Coretime), которое реализует Polkadot, изменяет традиционную модель распределения ресурсов. "Основное время" относится к использованию одного основного права на релейной цепи. Новый механизм позволяет получать более гибкое время использования основного права через покупку на цепи или на вторичном рынке, сроком от одного месяца, одного часа или даже одного блока.

Эластичное масштабирование: включение дополнительных ядер

Реализация гибкого масштабирования стала возможной благодаря двум нововведениям: наличие нескольких ядер у каждой парачейна и гибкое время работы ядер. Это позволяет парачейнам в краткие сроки арендовать дополнительные ядра, ускоряя процесс валидации блоков и позволяя обрабатывать больше транзакций.

Эта функция имеет важную ценность для различных участников экосистемы блокчейна. Поставщики услуг могут предоставлять услуги большему числу клиентов (разработчиков приложений), увеличивая доход и расширяя влияние. Для приложений с труднопредсказуемыми потребностями в основном времени эластичное масштабирование позволяет им покупать необходимое основное время только по мере необходимости, избегая необходимости делать компромисс между высокими затратами и низкой производительностью.

Новые приложения на начальном этапе могут иметь мало пользователей, но со временем их количество будет постепенно расти. Эластичное масштабирование позволяет им гибко приобретать большее количество основных временных ресурсов по мере роста числа пользователей.

Экономически эффективные решения для масштабирования

Эластичное масштабирование позволяет разработчикам приложений платить за время ядра только по мере необходимости, что снижает затраты для всех сторон и облегчает разработку приложений. Кроме того, через гибкое время ядра может быть введен вторичный рынок, где проекты могут перепродавать время ядра, которое больше не нужно в будущем.

Сравнение с другими расширенными моделями

В настоящее время многие проекты Web3 используют форму "rollup" для решения проблемы масштабируемости, особенно решения второго уровня на базе Эфириума. Однако эти решения также имеют недостатки: либо они компрометируют безопасность (например, "оптимистичный" rollup), либо требуют от узлов значительных вычислений (например, модели "нулевых знаний").

Это связано с тем, что в rollup выполнение блоков делегируется за пределами набора валидаторов. Таким образом, большая часть вычислений и хранения осуществляется вне цепи.

Будущее

Помимо гибкого масштабирования, Polkadot также исследует более полные решения для расширения ядра, такие как CoreJAM. Это решение более всеобъемлюще, чем отдельное гибкое ядро времени или гибкое масштабирование, но оба хорошо вписываются в модель CoreJAM.

Кроме того, Polkadot также изучает, как проверять большее количество цепей. В настоящее время смарт-контракты на парачейнах сталкиваются с одной проблемой: вызовы контрактов внутри цепи являются синхронными и быстрыми, тогда как кросс-цепочные вызовы медленнее и асинхронны. Это приводит к компромиссам при выборе цепей и совместимости контрактов. CorePlay, как возможное расширение CoreJAM, предлагает решение, которое позволяет одному и тому же смарт-контракту планировать взаимодействие с различными смарт-контрактами в зависимости от потребностей более быстрых вызовов.

Polkadot нацелен на достижение наивысшей масштабируемости и безопасности в интернете в ближайшие годы, способствуя новому этапу внедрения Web3 и подготавливаясь к ожидаемому вниманию.