فناوری بلاک چین نوید آینده غیرمتمرکزی را به ما میدهد و قصد دارد تا از حوزه‌های مختلفی، مانند امور مالی، بازی‌ها، آثار هنری و... تمرکززدایی کند. به همین منظور، بلاک چین‌های گوناگونی ساخته شده‌اند که با یکدیگر به رقابت می‌پردازند تا بتوانند بازیگر اصلی دنیای غیرمتمرکز آینده باشند. یکی از این شبکه‌های بلاک چینی پولکادات (Polkadot) با توکن DOT محسوب میشود. پولکادات با ارائه مزایایی گسترده، به یکی از مهم‌ترین شبکه‌های امروز بدل شده و همین مسئله سرمایهگذاران را به خرید DOT نیز علاقه‌مند کرده است. به همین خاطر، در این مقاله از اکسبیتو، قصد داریم تا وایت پیپر پولکادات (Polkadot whitepaper) را با زبانی ساده برای شما توضیح دهیم. وایت پیپر پولکادات متنی است که توسط «گوین وود» (Gavin Wood) بنیان‌گذار این پروژه به رشته‌ی نگارش درآمده و جنبه‌های فنی این پروژه را به‌طور کامل توضیح میدهد. ازاین‌رو، مطالعه این متن به شما کمک خواهد کرد تا پولکادات را بهتر بشناسید و با آگاهی کامل بر روی آن سرمایهگذاری کنید.
آشنایی با رمز ارز پولکادات DOT
پولکادات (Polkadot) به‌صورت یک شبکه چندزنجیره‌ای ایمن، سریع و مقیاس‌پذیر ایجاد شده تا بتواند بستری برای نسل جدید وب باشد. این شبکه امکان ایجاد بلاک چین‌های سفارشی و از پیش ساخته‌شده را برای توسعه‌دهندگان فراهم کرده و بین همه این زنجیره‌های سفارشی تعامل برقرار می‌کند. بنابراین، پولکادات قابلیت‌های فراوانی را برای وب 3 فراهم کرده تا تعداد زیادی زنجیره‌ی مقیاس‌پذیر بتوانند در کنار یکدیگر به فعالیت خود ادامه دهند.
رمز ارز بومی پولکادات نیز DOT نام دارد که کوچک‌ترین واحد آن با عنوان «پلانک» (Planck) شناخته میشود. توکن DOT نقش مهمی را در شبکه پولکادات بر عهده دارد و میتواند در زمینه‌هایی، مانند حاکمیت، پرداخت کارمزدها، مشوق‌های مشارکت و... مورد استفاده قرار گیرد.
ویژگی‌های منحصربه‌فرد رمز ارز پولکادات سبب شده‌اند تا بسیاری از سرمایهگذاران به خرید و نگهداری از این ارز دیجیتال علاقه پیدا کنند. درصورتی‌که شما هم با مطالعه وایت پیپر پولکادات به خرید DOT تمایل داشته باشید، به‌راحتی می‌توانید این کار را در صرافی ارز دیجیتال اکسبیتو انجام دهید. اکسبیتو امکان خرید پولکادات را با کمترین قیمت و به‌سرعت برای شما فراهم کرده است.
خلاصه وایت پیپر پولکادات (Polkadot)
معماری بلاک چین‌های امروزی با مشکلات متعددی، ازجمله مقیاس‌پذیری و توسعه‌پذیری، مواجه است. ازاین‌رو، وایت پیپر پولکادات اعتقاد دارد که پیوند زدن «اعتبار» و «متعارف بودن» در ساختار اجماع یک شبکه اهمیت فراوانی خواهد داشت. به همین خاطر، این مقاله یک معماری مبتنی بر «زنجیره جانبی ناهمگن» (Heterogeneous Multi-chain) را معرفی می‌کند.
در این رویکرد، حداقل مطلق (absolute minimum) امنیت و جابه‌جایی تراکنش‌ها فراهم میشود تا یک شبکه چندزنجیره‌ای حول محور یک زنجیره مرکزی شکل بگیرد. سپس، ارائه پاداش به گره‌های عمومی باعث مشارکت آنها در شبکه شده و عملکرد شبکه را صورت میدهد.
معماری ناهمگن پولکادات به زنجیره‌هایی با مکانیزم‌های اجماع مختلف اجازه خواهد داد تا در یک «بلاک چین متحد» (federation)، کنار یکدیگر قرار بگیرند و بدون نیاز به اعتماد، با هم تعامل داشته باشند.
علاوه‌بر آن، پولکادات میتواند با بلاک چین‌های معتبر قدیمی‌تر، مانند اتریوم، نیز تعامل برقرار کند. وایت پیپر پولکادات معتقد است که این قابلیت همکاری برای شکل‌دهی به اقتصادی پویا و غیرمتمرکز ضروری خواهد بود.
مقدمه وایت پیپر پولکادات (Polkadot)
فناوری بلاک چین آینده امیدبخشی را در زمینه‌های گوناگونی مانند اینترنت اشیا، امور مالی، حاکمیت، مدیریت هویت، محور‌سازی وب و ردیابی دارایی‌ها به ما نوید میدهد. با وجود چنین وعده‌ای، هنوز شاهد استفاده گسترده از فناوری سنتی و متمرکز توسط کاربران هستیم. وایت پیپر پولکادات اعتقاد دارد که این شکست به‌خاطر ناتوانی در برآورده کردن موارد زیر رخ داده است:
- مقیاس‌پذیری: این محدودیت به میزان منابعی که برای پردازش، فراهم آوردن پهنای باند و ذخیره‌سازی یک تراکنش مصرف می‌شوند، اشاره دارد.
- قابلیت توسعه: در این زمینه باید پرسید که ابزارها چقدر خوب کار می‌کنند؟ آیا APIها به نیازهای توسعه‌دهندگان پاسخ میدهند؟ آیا منابع آموزشی در این زمینه موجود هستند؟ ادغام مناسب در بین شبکه‌ها چگونه شکل می‌گیرد؟
- حاکمیت: یک شبکه بلاک چین باید بتواند با گذشت زمان انعطاف‌پذیری خود را به نمایش بگذارد و با ایجاد توافق بین تمام ذی‌نفعان، خود را مبتنی بر تغییرات ایجادشده، به‌روز نگه دارد.
- کاربرد: هدف اصلی یک شبکه بلاک چین کاربردی بودن و رفع نیازهای کاربران است.
با توجه به موارد فوق، وایت پیپر پولکادات شبکه‌ای را معرفی می‌کند که مانند اتریوم بر روی نیازهای کاربران تمرکز کرده و میتواند بیش از 3000 تراکنش را در ثانیه نهایی سازد. ازاین‌طریق، محدودیت‌‌ها برطرف شده و تمام موارد فوق در کارآمدترین شکل خود برآورده می‌شوند و نرم‌افزارها می‌توانند به اهداف اصلی‌شان دست یابند.
پروتکل، اجرا و شبکه پولکادات (Polkadot)
پولکادات (Polkadot) مانند بیت کوین و اتریوم، زیرساختی را مبتنی بر بلاک چین، از پایه بنا می‌گذارد. این پروژه قرار است که منبع‌باز و بدون مجوز باشد تا همگان بتوانند به‌صورت رایگان از آن استفاده کنند. همچنین، پولکادات پذیرای مشارکت‌ها در زمینه‌های گوناگون است تا بتواند به اقتصادی جهانی دست یابد.
به‌گفته وایت پیپر پولکادات، اجرای اولیه این پروتکل تحت‌عنوان Parity Polkadot شناخته میشود که شامل یک پروتکل کامل به‌همراه اتصالات API خواهد بود. این زیرساخت نه صرفاً یک بلاک چین عمومی است و نه فقط برای مصارف اختصاصی به کار می‌رود؛ بلکه میتواند جمیع این اهداف را فراهم سازد. گستردگی پولکادات باعث جلب توجه افراد زیادی شده؛ به‌طوری که دولت انگلیس نیز برای رشد آن، کمک‌هایی را اختصاص داده است.
پولکادات سعی می‌کند تا اجماع را از حاکمیت جدا سازد تا درجه بالایی از مقیاس‌پذیری فراهم شود. همچنین، مکانیزم اجماع این شبکه از یک الگوریتم قدیمی به نام «فیبرهای زنجیره‌ای» (Chain fibers) که در سال 2014 مطرح بود، الهام گرفته شده است. در این مکانیزم، یک زنجیره رله (Relay Chain) میتواند چندین زنجیره همگن را به یکدیگر متصل کند.
نگاهی اجمالی به معماری پولکادات (Polkadot)
پولکادات یک «زنجیره جانبی ناهمگن» (Heterogeneous Multi-chain) است؛ یعنی برخلاف معماری رایج بلاک چین‌ها، سعی می‌کند تا درجات مختلفی از همکاری را برای برنامه‌های عمومی مختلف فراهم سازد. بااین‌حال، خود پولکادات بر روی هیچ عملکرد ذاتی‌ای متمرکز نشده و صرفاً به‌دنبال تأمین بستری برای ایجاد زنجیره‌های مختلف است.
به‌گفته وایت پیپر پولکادات، این شبکه با استفاده از «زنجیره رله» (relay-chain) موفق میشود که بین تعداد زیادی از ساختارهای پویای داده تعامل برقرار کند. به این ساختارهای داده، زنجیره‌های «موازی‌سازی‌شده» یا «پارالل ساید» (parallelized) گفته میشود. بنابراین، پولکادات میتواند شامل زنجیره‌هایی، مانند اتریوم، بیت کوین، نِیم کوین و اتریوم کلاسیک باشد.
به‌این‌ترتیب، پولکادات یک زیرساخت برهنه را فراهم می‌سازد که هر زنجیره میتواند با توجه به شرایط منحصربه‌فرد خود به آن متصل شود و پیچیدگی‌های فنی را به زنجیره رله بسپارد.
مشارکت در پولکادات (Polkadot)
وایت پیپر پولکادات 4 نقش کلیدی را برای مشارکت در این شبکه معرفی می‌کند. این نقش‌ها تأثیر به‌سزایی در پیشبرد اهداف پولکادات دارند؛ به همین خاطر، در ادامه، آنها را توضیح خواهیم داد.
اعتبارسنج‌ها (Validators)
یک اعتبارسنج دارای بالاترین اهمیت در بین نقش‌های چهارگانه است و به مُهروموم کردن بلوک‌های جدید کمک می‌کند. افرادی که به فعالیت به‌عنوان یک اعتبارسنج علاقه دارند، باید وثیقه سنگینی را در شبکه سهام‌گذاری کنند تا اعتبارشان مورد تأیید قرار گیرد.
یک گره اعتبارسنج باید کلاینت زنجیره رله را با پهنای باند خود به اجرا درآورد. این فرایند شامل دریافت، اعتبارسنجی و انتشار بلوک‌های نامزدشده است. این بلوک‌ها توسط نقش‌های دیگری به نام «تجمیع‌کننده» (Collator) ایجاد شده‌اند.
هنگامی که تمام بلوک‌های زنجیره جانبی در صف اعتبارسنجی قرار گرفتند، گره اعتبارسنج باید بلوک مربوطه را در زنجیره رله تعیین کند. به‌این‌ترتیب، این گره‌ها به‌روزرسانی وضعیت صف تراکنش‌ها و تأیید نهایی بلوک را انجام خواهند داد. از طرفی، هر اعتبارسنجی که وظیفه خود را بهدرستی انجام ندهد، جریمه خواهد شد.
گزیننده‌ها (Nominators)
گزیننده‌ها صرفاً سرمایه خود را به یک اعتبارسنج می‌سپارند تا ازاین‌طریق، در فرایند اعتبارسنجی مشارکت داشته باشند. در واقع، آنها هیچ کار خاصی انجام نمی‌دهند، بلکه فقط با قرض دادن سهام خود، شبکه را تقویت کرده و بابت آن، پاداش می‌گیرند.
تجمیع‌کننده‌ها (Collators)
تجمیع‌کننده‌ها گره‌هایی هستند که به اعتبارسنجی تراکنش‌های زنجیره‌های جانبی کمک می‌کنند. آنها تمام اطلاعات یک بلوک کامل را حفظ خواهند کرد تا اعتبارسنج‌ها بتوانند آنها را مورد تایید قرار دهند. در واقع، عملکرد تجمیع‌کننده‌ها شباهت بسیار زیادی به ماینرها در شبکه‌های مبتنی بر مکانیزم اثبات کار دارد.
در حالت کلی، آنها تراکنش‌ها را جمع‌آوری و اجرا می‌کنند تا ازاین‌طریق، یک بلوک غیرقابل دسترسی را بسازند و سپس، آن بلوک را با استفاده از «اثبات دانش صفر» (Zero-knowledge Proof) به تأیید گره‌های اعتبارسنج برسانند.
بااینکه احتمال تغییر وظایف گره‌ها در آینده وجود دارد، انتظار می‌رود که در ابتدا، گره‌های تجمیع‌کننده و اعتبارسنج رابطه نزدیکی داشته باشند؛ چراکه تعداد پاراچین‌ها اندک است و آنها باید با همکاری یکدیگر تراکنش‌ها را نهایی سازند.
ماهی‌گیران (Fishermen)
برخلاف دو نقش فعال اعتبارسنج و تجمیع‌کننده، ماهی‌گیران به‌طور مستقیم با تأیید بلوک‌ها ارتباط ندارند. آنها گره‌هایی هستند که با هدف کسب پاداش‌های بزرگ، جلوی رخ دادن رفتارهای مخرب را می‌گیرند. ماهی‌گیران تنها زمانی دست به کار می‌شوند که یک گره رفتار نامناسبی را انجام داده باشد و با اثبات این رفتار، از شبکه پاداش دریافت می‌کنند.
نمای کلی طراحی پولکادات (Polkadot)
در این بخش از وایت پیپر پولکادات، قصد داریم تا نمای کلی شبکه را برای شما توضیح دهیم. ازاین‌طریق، شما می‌توانید ساختار پولکادات را بهتر بشناسید.
اجماع (Consensus)
پولکادات در زنجیره رله از طریق یک مکانیزم «تحمل خطای بیزانسی» (BFT) ناهم‌زمان مدرن، در مورد مجموعه‌ای از بلوک‌های معتبر به اجماع دست پیدا می‌کند. این الگوریتم از دو مکانیزم «تندرمینت» (Tendermint) و «هانی بدجر بی‌اف‌تی» (Honeybadgerbft) الهام گرفته شده است.
اگرچه این مکانیزم‌های نامبرده می‌توانند منجر به اجماع شوند، اما پولکادات برای ارائه یک شبکه منبع‌باز بدون مجوز به مکانیزم قدرتمندتری نیاز دارد تا بتواند امنیت را در سطح بالایی نگه دارد و به کاربران نیز پاداش ارائه دهد. ازاین‌رو، الگوریتم اجماع پولکادات نوعی دگرگون‌شده از اثبات سهام (PoS) خواهد بود.
اثبات سهام (Proving the Stake)
به‌گفته وایت پیپر پولکادات، این شبکه فرض می‌گیرد که برای اندازه‌گیری میزان سهام هر شخص، ابزاری را در اختیار دارد. در بلاک چین‌های رایج، این ابزار همان توکن‌هایی بودند که توسط گره‌ها سهام‌گذاری می‌شدند؛ بااین‌حال، این روش کمی ساده‌انگارانه است. ازاین‌رو، پولکادات سعی می‌کند تا از یک مکانیزم «اثبات سهام نامزدشده» (NPOS) بهره ببرد تا هر شرکت‌کننده از فرصتی برابر برای اعتبارسنجی برخوردار شود و پاداش‌ها نیز به‌شکلی عادلانه‌تر در اختیار کاربران قرار گیرند.
پاراچین‌ها و تجمیع‌کننده‌ها (Parachains and Collators)
هر پاراچین یا زنجیره جانبی پولکادات به تدابیر امنیتی شبکه و زنجیره رله دسترسی دارد و از آن بهره می‌برد. اگرچه این رویکرد شباهت زیادی به زنجیره‌های جانبی در بیت کوین دارد، اما پولکادات ویژگی‌های امنیتی مضاعفی را نیز در اختیار هر زنجیره جانبی خود می‌گذارد. این روش با کمک اعتبارسنج‌هایی که به‌صورت اتفاقی انتخاب می‌شوند، رقم خواهد خورد.
زیرمجموعه‌های اعتبارسنجی در هنگام تأیید هر بلوک عوض می‌شوند تا امکان دخالت در این فرایند وجود نداشته باشد. همچنین، زمان تأیید هر بلوک پاراچین‌ها نیز حداقل به‌اندازه مدت نهایی شدن بلوک زنجیره رله به طول خواهد انجامید. سپس، هر بلوک پاراچین با یک کد هش رمزنگاری میشود.
در این مدل، زنجیره رله به شبکه‌هایی مانند اتریوم و بیت کوین شباهت دارد؛ با این تفاوت که با واگذاری تراکنش‌ها به زنجیره‌های جانبی، هزینه نهایی‌سازی تراکنش‌ها بسیار پایین می‌آید.
ارتباطات میان‌زنجیره‌ای (Interchain Communication)
به‌عقیده وایت پیپر پولکادات (Polkadot)، عنصر اصلی این شبکه، ارتباطات میان‌زنجیره‌ای است. ازآنجایی‌که پاراچین‌ها می‌توانند با یکدیگر کانال‌هایی ارتباطی را برقرار کنند، به پولکادات یک زنجیره چندگانه مقیاس‌پذیر می‌گوییم. این ارتباط بسیار ساده است؛ یعنی تراکنش‌ها می‌توانند به‌راحتی از زنجیره‌ای به یک زنجیره دیگر یا زنجیره رله انتقال یابند. اگرچه این روش شبیه انتقال داده در بین بلاک چین‌ها است؛ اما در زنجیره‌های امروزی، امکان برگشت تراکنش‌ها به مبدأ صدور آنها وجود ندارد.
همچنین، برخلاف بیت کوین و اتریوم، پولکادات برای جابه‌جایی تراکنش‌ها بین زنجیره‌ها، هیچ کارمزدی را دریافت نمی‌کند. در واقع، هزینه نقل‌وانتقال تنها بر اساس توافقات بین زنجیره‌های مبدأ و مقصد تعیین میشود.
پولکادات و اتریوم (Polkadot and Ethereum)
ازآنجایی‌که اتریوم «تورینگ کامل» (Turing completeness) است، انتظار می‌رود که اتریوم و پولکادات بتوانند همکاری بیشتری با یکدیگر داشته باشند. وایت پیپر پولکادات پیشنهاد میدهد که تراکنش‌ها در این شبکه تأیید و اعتبارسنجی شده و سپس، به اتریوم فرستاده شوند تا اتریوم به تفسیر آنها بپردازد. همچنین، ممکن است که قراردادهای هوشمند این دو شبکه بتوانند گزارشاتی را به یکدیگر ارسال کنند تا امکان تأیید فوری یک پیام فراهم شود.
پروتکل شبکه پولکادات (Polkadot)
پروتکل پولکادات را می‌توان به 3 بخش اساسی تقسیم کرد:
- مکانیزم اجماع
- رابط پاراچین
- مسیریابی تراکنش‌های بین‌زنجیره‌ای
عملکرد زنجیره رله (Relay-chain)
زنجیره رله بلاک چینی است که شباهت فراوانی به سازوکار اتریوم دارد. حساب‌های موجود در زنجیره رله نشان میدهند که هر هویت دارای چه مقدار سهام است. بااین‌حال، تفاوت‌هایی نیز بین این دو زنجیره مشاهده می‌شوند:
- برخلاف اتریوم، زنجیره رله از قراردادهای هوشمند پشتیبانی نمی‌کند و این قراردادها باید بر روی زنجیره‌های جانبی قرار بگیرند.
- ازآنجایی‌که این زنجیره برای استفاده عمومی به کار نمی‌رود، عملاً هزینه گس (Gas Fee) نیز برای کاربران در نظر نخواهد گرفت. بنابراین، فقط یک کارمزد ثابت را بر روی فرایندها اعمال می‌کند.
- زنجیره رله عملکردهای ویژه‌ای را به قراردادهای هوشمند خاصی ارائه میدهد.
قرارداد استیکینگ (Staking Contract)
به‌گفته وایت پیپر پولکادات، قرارداد استیکینگ موارد زیر را در مورد اعتبارسنج‌ها مدیریت خواهد کرد:
- تعیین اینکه کدام حساب‌ها درحال‌حاضر اعتبارسنج هستند.
- به حساب‌هایی که برای مدتی باید اعتبارسنج باشند، اجازه دسترسی به تراکنش‌ها را میدهد.
- از مشخصات هر اعتبارسنج، شامل موجودی حساب، آدرس و... نگهداری می‌کند.
نقدینگی استیکینگ توکن (Stake-token Liquidity)
به‌طور کلی، مطلوب است که از همه توکن‌های سهام‌گذاری‌شده برای حفظ امنیت و نگهداری حالت شبکه استفاده شود؛ زیرا این مسئله امنیت شبکه را مستقیماً به بازار استیکینگ متصل می‌کند. به‌راحتی می‌توان با ارائه پاداش به کاربران، آنها را برای مشارکت حداکثری در این فرایند تشویق کرد. البته هر کاربری که به شرکت در اعتبارسنجی تمایل دارد، باید حداقل میزان سهام لازم برای مشارکت را تأمین کند.
رجیستری پاراچین (Parachain Registry)
هر پاراچین به‌عنوان یک ساختار داده پویا در این رجیستری تعریف میشود. اطلاعات مربوط به هر پاراچین به‌صورت اختصاصی توسط خود آن و به‌طور عمومی توسط زنجیره رله اعتبارسنجی خواهند شد. این اطلاعات نشان‌دهنده تمایز میان زنجیره‌های جانبی هستند.
مهروموم کردن بلوک‌های زنجیره رله (Sealing Relay Blocks)
اصولاً مهروموم کردن به‌منظور منحصربه‌فرد و غیرقابل دسترس ساختن اطلاعات موجود در بلوک‌ها انجام میشود. در یک بلاک چین مبتنی بر اثبات کار، این اقدام به‌وسیله ماینرها انجام خواهد شد. بااین‌حال، پولکادات از امضاهای منحصربه‌فرد برای تعیین متعارف و در دسترس بودن بلوک‌ها استفاده می‌کند.
به‌این‌ترتیب، زنجیره‌های جانبی پولکادات می‌توانند به‌صورت موازی تراکنش‌های خود را مهروموم سازند. همچنین، این رویکرد جلوی رفتارهای آسیب‌زا را گرفته و بلوک‌ها را از دسترس کاربران مخرب دور نگه می‌دارد.
سخن پایانی
با مطالعه وایت پیپر پولکادات (Polkadot Whitepaper) فهمیدیم که این شبکه قصد دارد به اینترنت بلاک چین‌ها تبدیل شده و بین زنجیره‌هایی با کاربردهای گوناگون تعامل برقرار کند. ازاین‌طریق، می‌توان قراردادهای هوشمند و نرم‌افزارهایی را با ویژگی‌های گوناگون ساخت و آنها را با یکدیگر ادغام کرد. بنابراین، انتظار می‌رود که پولکادات تعاملات غیرمتمرکز کارآمدتری را برای آیندگان به ارمغان بیاورد. همچنین، در این شبکه، توکن DOT نقشی اساسی را بر عهده دارد و کاربران با سهام‌گذاری ارز دیجیتال پولکادات می‌توانند در اعتبارسنجی شبکه شرکت کرده و بابت این کار، پاداش دریافت کنند. در نتیجه، ارتباط نزدیکی بین کارایی توکن DOT و استقبال از شبکه پولکادات وجود دارد و به نظر می‌رسد که با گسترش استفاده از این پروتکل، می‌توان توقع داشت که ارزش و قیمت پولکادات نیز تحت‌تأثیر قرار بگیرند.
