Como Construir uma Parachain em Polkadot?

Polkadot é um projeto de interoperabilidade que foi desenvolvido para unir todas as blockchains. A estrutura multicadeia exclusiva de Polkadot permite que as blockchains privadas e públicas se comuniquem umas com as outras. Portanto, Polkadot pode ser considerada uma inovação revolucionária porque funciona como o elo de ligação entre as diferentes blockchains. Com as parachains, a rede Polkadot é capaz de paralelizar o processamento de transações, o que a ajuda a criar um nicho para si como uma rede de blockchains interconectadas.

Então, o que são parachains?

As parachains de Polkadotpodem ser uma blockchain privada, pública ou híbrida. Também pode ser um protocolo para o desenvolvimento de dApps. Na verdade, uma parachain não precisa necessariamente ser uma blockchain, mesmo um dApp pode ser desenvolvido como uma parachain. Portanto, as parachains são blockchains personalizadas e específicas para cada projeto ou dApps integrados dentro da rede Polkadot. Cada parachain obtém a interoperabilidade inerente com outras parachains conectadas a relay chain de Polkadot. A relay chain proporciona segurança compartilhada, interoperabilidade entre cadeias e consenso para as parachains. As parachains, juntamente com a relay chain de Polkadot, funcionam como um ecossistema interoperável e harmonizado de blockchains.

Como funciona a arquitetura de Polkadot?

Existem duas camadas nas quais a rede Polkadot opera - Camada 0 e Camada 1. Enquanto a Camada 1 compreende as parachains, a Camada 0 envolve a relay chain paralela à qual todas as parachains operam. Os coletores são nós especiais que conectam uma parachain a relay chain. Eles atuam como nós completos de parachain e carregam informações vitais ligadas a ela.

As parachains podem ter seus próprios tokens nativos, e condições em torno da implementação. Além disso, elas definem o processo de incentivo para os nós coletores. As parachains compartilham a interoperabilidade e a compossibilidade de Polkadot, o que lhes permite comunicar-se com outras parachains, o que evita que a relay chain principal fique congestionada com cada transação que passa por ela. A relay chain gerencia as transações de staking e governança, além de compartilhar a segurança com toda a rede. Um atributo único da abordagem de Polkadot é que as parachains podem ser adquiridas por outros projetos cripto. E para garantir um desses raros slots de parachains, os projetos devem ganhar um leilão. Estes leilões são geralmente realizados quando as parachains estão prontas para serem testadas e implantadas. O token DOT é a moeda de licitação nestes leilões. Depois que um projeto adquire uma parachain, ele pode customizá-lo de acordo com suas necessidades.

Configurando uma Parachain

A implantação de sua blockchain como uma parachain em Polkadot exigirá que você siga as etapas mencionadas abaixo.

Escrever a lógica do runtime

Use o Substrate Polkadot para criar a lógica de runtime da cadeia. O processo será semelhante à criação de qualquer outra lógica de runtime em cadeia individual. Ao criar a lógica, considere o uso do seguinte modelo de parachain Substrate.

1# Clone o templategit parachain https://github.com/substrate-developer-hub/substrate-parachain-template# Mudar para o modelo de parachain directorycd substrate-parachain-template# Faça o checkout do commitgit adequado polkadot-v0.9.16# Construir o modelo de parachain collatorcargo build --release# Verifique se a página de ajuda é impressa para garantir que o nó seja construído corretamente./target/release/parachain-collator --help

Construir o executável Wasm

O próximo passo envolveria a compilação da lógica de runtime para um executável Wasm. O blob de código Wasm conterá a função de transição de estado completa da cadeia. Para implantar sua parachain ou parathread em Polkadot, você precisará deste blob de código Wasm.

Obtenha o código Wasm validado

As transições de estado de sua parachain ou parathread serão validadas pelos validadores de Polkadot, examinando seu código Wasm submetido.

Coloque o nó coletor em funcionamento

Os validadores verificarão então as últimas transições de estado, e eles usarão seu nó coletor para isso. Seu nó coletor é o mantenedor de sua parachain. Portanto, ele deve produzir novos candidatos de bloco para sua cadeia e enviá-los aos validadores de Polkadot, para que eles possam incluí-los na relay chain de Polkadot.

Usando a extensão Cumulus para converter sua lógica de cadeia em uma parachain

A camada de rede embutida do Substrate suporta apenas cadeias solo. Ela não suporta nenhuma cadeia conectada a relay chain. A extensão Cumulus pode ser de ajuda aqui. A extensão permite que sua lógica de cadeia embutida no Substrate seja compatível com Polkadot, transformando sua blockchain em um parathread ou parachain.

Testando a Parachain

Rede de teste Rococo

A rede de teste Rococo pode ser usada para testar as parachains de Polkadot, mesmo as desenvolvidas externamente. O teste de parachains com o Rococo garante que as transferências e mensagens entre parachains e uma relay chain não sejam passadas sem verificação. As mensagens chegam primeiro à relay chain de onde são enviadas para as parachains A Rococo utiliza a Cumulus e HRMP para este teste.

Obtenha tokens ROC

Para testar a parachain, você precisará de tokens ROC. Os tokens ROC estão disponíveis na Matrix no canal Faucet de Rococo. Você pode usar o comando mencionado abaixo para obter os tokens ROC.

1!drip YOUR_ROCOCO_ADDRESS​

Registrar e construir uma Parathread Rococo

Ao registrar-se na relay chain, as parachains Rococos compartilham o mesmo código de runtime, mas usam identificações diferentes de parachain.

Para executar um coletor Rococo, você precisará compilar o seguinte binário:

1cargo build --release --locked -p polkadot-collator

Depois que o executável tiver sido construído, é hora de lançar os coletores para sua parachain:

1./target/release/polkadot-collator --chain $CHAIN --validator

Implantando a Parachain

Uma vez que sua parachain passe nos testes de cadeia cruzada, ele está pronto para ser implantado no sistema Polkadot. Para fazer isso, você precisará obter um slot de parachain.

Cadeias baseadas em Substrate usam uma codificação SS58 em seus formatos de endereço. Verifique qual cadeia corresponde a um determinado prefixo, e quais prefixos estão disponíveis atualmente.

Obter um slot de parachain

Para que as parachain se conectem à rede de Polkadot, elas precisam ocupar qualquer slot disponível. Os slots de parachain são um recurso limitado em Polkadot, e só são desbloqueados em pequenos números e ficam disponíveis a cada poucos meses. Uma parachain deve ter um slot de parachain para garantir sua inclusão na relay chain

Distribuição de slots de parachain via leilão de velas

Os slots de parachain são vendidos através de um leilão de velas modificado para segurança da blockchain.

Um leilão de velas é um leilão on-line onde os licitantes fazem suas melhores ofertas, até que o maior licitante ganhe. Um número aleatório é normalmente utilizado pelos leilões de velas online para marcar o final do leilão, portanto, os licitantes não sabem a duração da fase de abertura. O leilão de velas de parachain é modificado no sentido de não utilizar um número aleatório para determinar sua duração. Ele dá aos licitantes uma fase de abertura pré-determinada, e o período de encerramento é determinado retroativamente.

É importante observar que as ofertas feitas na última parte da fase de abertura provavelmente serão rejeitadas, uma vez que o momento de fechamento determinado retroativamente poderia ter ocorrido antes de a oferta ter sido submetida.

Nota final

Da interoperabilidade à escalabilidade e segurança compartilhada, os benefícios de ter uma parachain são infinitos. Além disso, Polkadot é um protocolo de blockchain em rápida evolução, e tanto startups quanto empresas o estão usando como base para o desenvolvimento de blockchain. Portanto, se você deseja desenvolver um projeto de parachain ou testar sua parachain, procurar ajuda profissional seria a melhor solução.