Mit einer ständig wachsenden Anzahl von Blockchain-Projekten wird Interoperabilität und Skalierbarkeit zwischen ihnen erreicht Blockchains wird immer wichtiger.
Die Lösung von Polkadot für diese Herausforderung sind „Parachains“, ein technischer Ansatz, der es verschiedenen Blockchains ermöglicht, effektiv und sicher zu skalieren und zusammenzuarbeiten und dabei die Garantien des Polkadot-Netzwerks für Sicherheit, Isolation und Kommunikation zu nutzen.
Was sind Parachains?
Im Gegensatz zu den meisten anderen Blockchains wie Ethereum, Tupfen ist nicht darauf ausgelegt, viele inhärente Funktionen zu haben. Stattdessen fungiert Polkadot als „Relaiskette“, auf der mehrere parallele Layer-1-Blockchains, sogenannte Parachains, nebeneinander gehostet werden können.
Diese verschiedenen Blockchains können für bestimmte Anwendungsfälle erstellt werden und dann zusammengefügt werden, um ein „Internet der Blockchains“ zu bilden. Diese verschiedenen Blockchains können alle nativ den Polkadot-Token DOT als gemeinsame Währung verwenden.
Die Relay Chain unterstützt konstruktionsbedingt keine Dinge wie Smart Contracts, Dapps oder sogar die Möglichkeit, Vermögenswerte zu übertragen. Stattdessen wird versucht, einen Konsens zwischen verschiedenen Parachains zu finden, die eher nach außen gerichtete Anwendungsfälle ausführen.
Diese Basisschicht, die als „Layer-0-Blockchain“ bezeichnet wird, verwendet a Nachweis des Einsatzes Konsensmechanismus, ähnlich Äther nach der Fusion im Jahr 2022.
Dieser Konsensmechanismus verwendet Blind Assignment for Blockchain Extension (BABE). Dies ist abgeleitet von Ouroboros, einem Protokoll des Informatikers Aggelos Kiayias, das von geteilt wird Cardano.
Das um Polkadot herum aufgebaute Parachain-Netz ist in der Lage, nicht nur Token, sondern auch Daten untereinander zu versenden. Dies bedeutet, dass Entwickler, die auf Polkadot aufbauen, Dienste erstellen können, die mehrere unterschiedliche Parachains statt einer einzigen Chain nutzen.
Man könnte dies damit vergleichen, dass Länder in der Europäischen Union (EU) getrennte Volkswirtschaften unterhalten, aber Waren, Dienstleistungen und Arbeitskräfte frei handeln können.
Jeder einzelnen Parachain steht es frei, ihre eigenen Parameter festzulegen, einschließlich Transaktionsgebühren, Blockzeiten, Governance-Mechanismus und Mining-Belohnungen.
Die überwiegende Mehrheit der aktuellen Parachains sowie die Polkadot Relay Chain verwenden ein Entwicklungsframework namens Substrate, das vom britischen Technologieunternehmen Parity Technologies bereitgestellt wird.
Obwohl sie synergistisch sind, können sie sich gegenseitig ausschließen – Sie müssen Substrate nicht verwenden, um eine Parachain zu entwickeln und zu verwalten.
Blockchains wie Äther, Solana, Tezos Und Cardano laufen zahlreich Intelligente Verträge auf einer Blockchain. Infolgedessen konkurrieren ihre Blockchains um dieselben begrenzten Rechenressourcen innerhalb des Netzwerks.
Mehrere unabhängige Blockchains mit eigenen Rechenressourcen können dazu beitragen, Probleme im Zusammenhang mit Überlastung, Ausführungszeiten und schwer vorhersehbaren Betriebskosten zu reduzieren.
Derzeit gibt es im Polkadot-Netzwerk ein Limit von etwa 100 Parachains, obwohl Parity Technologies im September 2023 bekannt gab, dass es einen Fahrplan zur Ausweitung der Unterstützung auf bis zu 1.000 Parchains gibt.
Sidechains und Parachains: Was ist der Unterschied?
Parachains weisen äußerlich einige Ähnlichkeiten mit „Sidechains“ auf: separate, verwandte Blockchains, die auf Blockchains wie Ethereum aufbauen – aber sie unterscheiden sich deutlich.
Sidechains zielen auch darauf ab, die Skalierbarkeit und Interoperabilität von Blockchains zu verbessern. Beispiele für Seitenketten sind die Polygon-Netzwerk ebenso wie BNB Smart Chain (BSC).
Aber Sidechains haben jeweils ihren eigenen Konsensmechanismus und Token, während Parachains auf Polkadot denselben Konsensmechanismus, die Relay Chain, nutzen.
Was ist das Kusama-Netzwerk?
Eine wichtige Komponente des Parachain-Netzwerks von Polkadot ist das Kusama-Netzwerk. Dieses Netzwerk fungiert als eine Art Vorproduktionsumgebung für Polkadot oder als Sandbox, die es Parachain-Entwicklern ermöglicht, neue Ideen auszuprobieren. Es wurde als „kanarisches Netzwerk“ beschrieben.
Kusama teilt immer noch die meisten wichtigen Designmerkmale von Polkadot, aber Projekte auf Kusama unterliegen einer weitaus weniger strengen Governance. Dies ermöglicht es neuen Projekten, etwaige technische Mängel zu beheben, um Dynamik aufzubauen und eine treue Benutzerbasis aufzubauen.
Kusama ist eine funktionierende, unabhängige, „echte“ Blockchain und kein „Testnetz“.
Ein Testnetz ist eine Blockchain, die das gleiche zugrunde liegende Framework wie die übergeordnete Blockchain verwendet, aber keine echten Gelder verwendet und nicht die gleichen Münzen wie die Hauptdatenbank verwendet.
Wie nutzen Menschen Parachains?
Entwickler bauen derzeit Parachains für die unterschiedlichsten Anwendungsfälle. Einige Beispiele sind:
- ⭐ Ein Stern: Astar ist eine der beliebtesten Fallschirme in Bezug auf die Akzeptanz und integriert Ethereum Virtual Machine (EVM) WebAssembly, mit der Entwickler Dapps für Anwendungen wie erstellen können DeFi, NFTs Und DAOs.
- 📱 Knoten: Diese Parachain zielt darauf ab, Web3 und die physische Welt zu verbinden, indem sie Smartphones in Edge-Knoten verwandelt, die mithilfe grundlegender iOS- und Android-Apps mit Sensoren und Geräten in der physischen Welt interagieren.
- 🌙 Mondstrahl: Eine Smart-Contract-Plattform, die auf dem Substrate-Blockchain-Framework basiert und es Entwicklern ermöglicht, dezentrale Apps (Dapps) mithilfe von Smart Contracts zu erstellen, die in Netzwerke wie Ethereum integriert werden können.
Wie startet man eine Parachain?
Um sich einen Platz im Polkadot-Netzwerk zu sichern, müssen Projekte über Auktionen gegeneinander bieten. Diese Auktionen regeln, welche Projekte wann eine Verbindung zur Relay Chain herstellen dürfen.
Die Zahl der erfolgreichen Plätze wird von der Web3 Foundation bewusst gering gehalten, um den Wettbewerb innerhalb des Ökosystems zu erhöhen.
Sobald ein Projekt einen dieser unschätzbar wertvollen Mietverträge erhält, haben diese eine Laufzeit von etwa 96 Wochen. Im Kusama-Schwesternetzwerk haben diese Mietverträge eine maximale Laufzeit von 48 Wochen.
Diese Auktionen funktionieren hauptsächlich über „Crowdloans“. Hier unterstützen Community-Mitglieder ihre Lieblingsprojekte, indem sie ihre Token vorübergehend für die Unterstützung ihrer Lieblingsprojekte sperren.
Diese werden dann in separaten Modulen innerhalb der Relay-Kette gespeichert, die nicht der Kontrolle des Projekts unterliegt. Dies trägt dazu bei, „Rugpulls“ durch Entwickler mit bösen Absichten zu verhindern. Sollten die Gebote keinen Erfolg haben, werden die Coins automatisch an ihre Besitzer zurückgegeben.
Was ist die Zukunft von Parachains?
Obwohl zum Zeitpunkt des Verfassens dieses Artikels noch nicht verfügbar, steht für die Polkadot Relay Chain ein großes Update an, das erhebliche Änderungen an der Funktionsweise der Relay Chain mit sich bringen wird.
Das bevorstehende Upgrade der Join-Accumulate Machine (JAM) würde es der Relay Chain von Polkadot ermöglichen, allgemeinere „Dienste“ einschließlich intelligenter Verträge auszuführen; Die Relay Chain wird weiterhin bestehende substratbasierte Parachains unterstützen.
Die Web3 Foundation bietet Entwicklern, die JAM implementieren, derzeit Preisgelder in Höhe von rund 10 Millionen US-Dollar an. Der Preispool soll diejenigen belohnen, die in verschiedenen Programmiersprachen arbeiten.
Ab April 2024 unterliegt das JAM-Update noch der Zustimmung der Interessengruppen, bis eine Abstimmung durch die Inhaber des DOT-Tokens von Polkadot vorliegt. Die Polkadot-Community kann derzeit über Referendum 682 abstimmen, um dem Upgrade zuzustimmen. Das Graypaper, in dem die technischen Änderungen an der Funktionsweise der Relay Chain ausführlich erläutert werden, kann hier eingesehen werden.