Qu'est-ce que Polkadot? Guide de ce protocole d'interopérabilité de la Blockchain - Blockonomi

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Polkadot est une future plate-forme multi-chaînes, similaire à celle de Cosmos, conçue pour faciliter l'interopérabilité et l'évolutivité des chaînes de blocs pouvant se connecter à sa chaîne de relais. Polkadot est un projet ambitieux qui exploite une forme de consensus de preuve de participation pour l’ensemble de l’écosystème de chaînes de blocs qui lui sont connectées. Son lancement officiel est prévu pour Q3 2019.

Il est important de noter que Polkadot permet aux structures de données - en dehors des chaînes de blocs uniquement - de se connecter au réseau en tant que "parachine". Conçu à l'origine par Gavin Wood - créateur du langage de programmation Solidity -, Polkadot est un cadre hétérogène à plusieurs chaînes dans lequel les parachines fonctionnent au travers d'une structure de fédération minimisée par la confiance.

Les problèmes d’évolutivité des réseaux de chaînes de blocs sont bien documentés et des plates-formes telles que Polkadot s’efforcent de devenir la prochaine génération de réseaux qui favorisent une évolutivité et une interopérabilité accrues grâce à l’extension des concepts de conception des chaînes de blocs publiques et à la normalisation du transfert de données.

Qu'est-ce que Polkadot?

Le design polkadot

Polkadot identifie explicitement trois domaines principaux avec lesquels les chaînes de blocs actuelles ont du mal à se réaliser pleinement pour fournir des applications pratiques:

  1. Interopérabilité
  2. Évolutivité
  3. Sécurité partagée

Polkadot utilise une chaîne de relais qui sert de centre par lequel les parachines se connectent et coordonnent le consensus, ainsi que le transfert de messages et de données entre les parachines. Notamment, les chaînes de chaînes publiques et autorisées peuvent se connecter au réseau, les chaînes autorisées pouvant s'isoler du reste du système tout en conservant la possibilité de transférer des données vers d'autres chaînes et d'optimiser la sécurité du réseau.

Les parachides peuvent être des chaînes de blocs ou d'autres structures de données qui se connectent à la chaîne de relais pour une sécurité groupée et une interopérabilité avec d'autres chaînes. Cependant, ils doivent répondre aux critères suivants pour être compatibles avec le réseau Polkadot:

  1. Peut former des épreuves client légères compactes et rapides
  2. Doit constituer une méthode permettant à un grand nombre d'autorités indépendantes d'autoriser une transaction (c'est-à-dire la signature Schnorr).

Les parachutistes traitent leurs propres transactions, ce qui permet au réseau de s’adapter en se basant sur le traitement indépendant simultané des transactions par parachaine, lesquelles sont sécurisées via le consensus de réseau plus large.

Le consensus de Polkadot est fortement inspiré par Tendermint et HoneyBadgerBFT, mais utilise le point de vente comme méthode principale pour inciter les validateurs à être honnêtes au sein du réseau.

Qu'est-ce que Tendermint?

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Polkadot peut également former des «ponts» avec d'autres chaînes ayant leur propre consensus, comme Ethereum.

Les couches inférieures du protocole Polkadot sont connues sous le nom d'environnement d'exécution Polkadot et sont communes à toutes les parachines sur le réseau. Ces couches 3 comprennent l'interpréteur Wasm, le consensus et la mise en réseau.

Les couches supérieures sont uniques à chaque parachine connectée. Le substrat - de Parity Technologies - est la première implémentation de l'environnement d'exécution Polkadot (PRE). Les parachides seront écrits en utilisant le PRE, qui est construit sur la pile de technologie Web3.

Un aspect important de Polkadot est qu’il utilise la pile réseau Libp2p et constitue la première utilisation réelle de son implémentation Rust.

La dynamique du fonctionnement de Polkadot étant complexe, il est donc préférable de visualiser la plate-forme à travers les quatre principaux rôles de participant dans l'écosystème.

  1. validateurs
  2. Nominateurs
  3. Collators
  4. Les pêcheurs

validateurs

Les validateurs finalisent les blocs du réseau Polkadot et jouent le rôle le plus important dans l'écosystème. Les validateurs sont tenus d’exécuter le client de la chaîne de relais complète et doivent miser un «lien» important (dans le jeton DOT natif) pour se qualifier. Cependant, les validateurs peuvent nommer d'autres validateurs pour les remplacer.

Les validateurs reçoivent des blocs candidats des assembleurs - qui propagent les blocs sélectionnés aux sous-groupes du validateur à partir des chaînes de connexion - et finalisent les blocs de la chaîne de relais par le biais d'un processus de sélection déterministe et du dernier cycle de validation de la ratification.

Nominateurs

Les proposants sont des parties qui détiennent également une participation dans le réseau, mais fonctionnent comme un mécanisme permettant de sélectionner des validateurs dignes de confiance en fournissant leur lien à un lien d'un validateur sélectionné. Leur rôle est très simple et contribue à renforcer la sécurité commune de la chaîne de relais.

Collators

Les assembleuses travaillent au niveau de la parachine plutôt que directement avec la sécurisation de la chaîne de relais. Ils rassemblent les transactions des parachaines, produisent une preuve avec un bloc non scellé et l'envoient au validateur approprié chargé de finaliser un bloc de parachaine. Le livre blanc de Polkadot indique que le rôle des assembleurs peut évoluer et qu’ils peuvent éventuellement être amenés à travailler en étroite collaboration avec des validateurs spécifiques pour la vérification des blocs provenant de certaines chaînes de liaison.

Les assembleurs peuvent également prouver le comportement malveillant des validateurs sur le réseau en tant que couche de sécurité supplémentaire. Le rôle général des assembleurs est similaire à celui des mineurs dans les chaînes de blocs de prisonniers de guerre.

Les pêcheurs

Les pêcheurs sont indépendants du processus de vérification des blocs et recherchent sur le réseau des comportements malveillants qu’ils signalent aux validateurs au sujet des validateurs incorrects. Ils sont motivés en tant que «chasseurs de primes» à la recherche de récompenses uniques substantielles en prouvant qu'une partie liée (c'est-à-dire un validateur ou un collateur) a agi de manière malveillante en dehors du jeu de règles.

Les pêcheurs établissent également de petites liaisons avec le réseau. Ceci est destiné à empêcher les attaques Sybil, mais n’est pas aussi élevé que les validateurs et peut être retiré à tout moment.

Crédit d'image - Livre blanc Polkadot

Polkadot réalise une communication normalisée sur le réseau via son protocole de communication inter-chaînes. Les transactions entre les chaînes de liaison ou entre la chaîne de liaison et la chaîne de relais sont entièrement asynchrones et tous les transferts de données (même entre les chaînes de connexion) sont référencés sur la chaîne de relais.

Les chaînes de blocs qui sont reliées à Polkadot plutôt que d'être directement connectées en tant que parachutistes peuvent exploiter l'intercommunication normalisée du réseau sans sacrifier leur propre consensus. Cependant, ces chaînes renoncent aux garanties communes d’état et de sécurité du réseau Polkadot. Ethereum sera le premier exemple d'un tel pont sur la plate-forme.

Le rôle de jeton DOT et la gouvernance de Polkadot

Polkadot utilise un modèle de gouvernance sur la chaîne entièrement contrôlé par les parties prenantes de la chaîne de relais. Les parties prenantes (c'est-à-dire les validateurs) mettent en jeu le jeton DOT natif et peuvent tout contrôler, des mises à niveau directes du protocole aux corrections de bugs.

À l'instar des autres modèles de consensus PoS, le jeton natif est utilisé pour lier et inciter les validateurs à agir honnêtement en ayant un intérêt financier dans l'authenticité du processus de vérification. De plus, les parachines se connectent à Polkadot par liaison et peuvent être supprimées en retirant leur participation du réseau.

Polkadot est actuellement dans sa phase POC-2 de testnet, où testDOT a été utilisé pour mettre à niveau le protocole à partir du réseau POC-1 et a présenté plusieurs autres fonctionnalités, notamment l'utilisation de l'implémentation Rust de Libp2p.

La gouvernance en chaîne est un concept fascinant qui n’est pas seulement employé par Polkadot, mais par d’autres réseaux déjà existants, tels que Tezos et Decred.

Applications de Polkadot

Dans la mesure où Polkadot ne fait pas d’hypothèses sur les parachines connectées au réseau, il offre aux développeurs une grande marge de manœuvre pour créer des blockchains spécifiques à l’application, tels que ceux orientés vers la confidentialité ou certains se concentrant explicitement sur certains développements dapp.

Polkadot est également conçu pour faciliter des cycles d'innovation plus rapides. Les caractéristiques d'une parachaine peuvent être exploitées sur une autre, partageant l'innovation entre les chaînes et pas simplement les transferts de jetons comme la seule forme d'interopérabilité. Parachains sont également libres de se concentrer sur la création d'applications plutôt que sur leur propre sécurité. Les parachines explicitement conçues pour fonctionner au sein de Polkadot font partie de la plus grande sécurité en pool, créant une abstraction cruciale de l’un des composants les plus complexes des réseaux de blockchain pour les développeurs.

Polkadot fournit un exemple intriguant: les utilisateurs d’un commutateur décentralisé d’une même parachaine peuvent déposer des BTC sur ce dernier à l’aide de preuves ZKP (zero-knowledge preuves) en tirant parti d’une parachaine ZCash.

Les applications potentielles des cadres multiniveaux sont énormes et devraient contribuer à encourager beaucoup plus d'expérimentation de nouvelles technologies issues du pouvoir de l'interopérabilité. Cependant, le consensus - en particulier les points de vente - est complexe et délicat à concevoir et doit encore faire ses preuves à grande échelle dans un réseau décentralisé sur une longue période, en particulier dans un environnement multi-chaînes.

Polkadot offre un autre aperçu prometteur de ce à quoi ressemblera la future génération de blockchains, et pourrait constituer un cadre attractif pour le public et les blockchains autorisés à se réunir et se tirer mutuellement profit.

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