O que é Polkadot 2.0?

O desenvolvimento do Polkadot 2.0 representa uma transformação significativa no ecossistema Polkadot, pois esta nova atualização introduz uma série de inovações importantes que redefinem a sua estrutura e o potencial desta plataforma. Inovações projetadas para oferecer maior flexibilidade, eficiência e um espectro mais amplo de utilidade do Polkadot para desenvolvedores e seus usuários.

E impulsionado pela visão de Gavin Wood, cofundador da Ethereum e criador do Polkadot, Polkadot 2.0 pretende transformar este projeto em uma plataforma de computação global integrada, longe de ser apenas uma rede de blockchains interconectados.

A visão do Polkadot 2.0 foi apresentada por Gavin Wood durante o evento Polkadot decodificado em 2023, com o objetivo de ampliar as capacidades da plataforma, tornar a rede mais acessível a cadeias de aplicações específicas (app-chains) e melhorar a eficiência na alocação e utilização de recursos computacionais.

Otimização de recursos para Polkadot 2.0

O principal objetivo do Polkadot 2.0 é introduzir uma série de mudanças radicais, especialmente na forma como recursos como tempo de computação (coretime) e blockspace (blockspace) são alocados, passando de um modelo baseado em leilão para um modelo mais flexível e orientado para o mercado. sistema.

Este sistema foi especialmente projetado para flexibilizar o acesso aos serviços e à rede Polkadot e reduzir a dificuldade. Qual é talvez um dos principais problemas do Polkadot 1.0: o sistema de leilão desestimula o crescimento da rede e torna complexo o desenvolvimento da rede. Mesmo com a chegada da Kusama (rede canário de Polkadot) essa realidade mudou muito pouco e os desenvolvedores de Polkadot entenderam isso.

Porém, mudar este sistema não é uma tarefa fácil, pois devido à forma como o Polkadot funciona, foi necessário melhorar a infraestrutura operacional da rede para torná-la mais aberta e acessível. É aqui que entra o Polkadot 2.0, pois melhora uma série de elementos que tornam possível esta evolução.

E aqui começamos a examinar esses avanços:

Agile Coretime, melhorando o acesso aos recursos Polkadot

Vemos o primeiro avanço no desenvolvimento de Ágil CoretimeEsta é uma inovação fundamental no desenvolvimento do Polkadot 2.0, que foi projetado para otimizar a utilização dos recursos da rede e fornecer maior flexibilidade econômica para os construtores de plataformas.

Este conceito representa uma generalização e evolução significativas em relação ao que foi inicialmente proposto no white paper Polkadot, marcando um marco importante na direção que o ecossistema Polkadot está tomando.

Assim, entre seus principais benefícios podemos destacar:

1. Maior eficiência na alocação de recursos. Na versão anterior do Polkadot, a única forma de um parachain (um sidechain nativo do Polkadot) ser protegido pela rede Polkadot era alugando espaço por meio de leilão, o que garantia a validação dos blocos de parachain por até dois anos. Este processo exigiu o bloqueio de uma quantidade significativa de DOT (token nativo Polkadot), criando uma alta barreira de entrada para projetos de blockchain de pequena e média escala. Além disso, os parachains produziam blocos em intervalos regulares de 12 segundos, independentemente da atividade da rede, levando a uma alocação ineficiente de recursos e a incentivos económicos inadequados. Bem, o Agile Coretime permite que os desenvolvedores comprem os recursos de que precisam sem ter que passar pelo processo de leilão.
2. Agilidade e flexibilidade. O Agile Coretime resolve essas limitações ao permitir a compra de core time de forma “bloco”, com alocação para um mês. Isso permite que parachains que precisam autorizar um bloco a cada 12 segundos (ou a cada 6 segundos por meio de suporte assíncrono) renovem continuamente seu núcleo todos os meses. Os pedidos principais de renovação têm prioridade sobre novos pedidos e protegem contra flutuações de preços, permitindo que os parachains planejem seu orçamento e custos de projeto de forma mais eficaz.
3. Mercado secundário e coretime sob demanda. O core time adquirido também pode ser dividido e vendido em pedaços, até um único bloco por mês, permitindo que os mercados secundários prosperem e melhorando a eficiência na alocação do core time. Além disso, o Agile Coretime oferece funcionalidade de tempo central sob demanda que permite a autorização de um bloco parachain sob demanda, removendo barreiras de entrada e permitindo uma rápida prova de conceito com acesso total ao ecossistema Polkadot.

Desta forma, o Agile Coretime, juntamente com o Asynchronous Backing e o recurso Elastic Scalability (embora este último ainda esteja em desenvolvimento), aborda uma das maiores fraquezas que o conceito Polkadot 1.0 exibia, apontando para um futuro Polkadot altamente eficiente. Com essas inovações, Polkadot oferece um conjunto de Propostas de Valor Únicas (USPs) que nenhum outro ecossistema pode oferecer, como alta segurança econômica, espaço de bloco garantido mensalmente e escalabilidade conforme necessário.

Elastic Scaling, recursos elásticos para Polkadot

Escala elástica é uma das inovações introduzidas como parte da atualização Polkadot 2.0, focada em melhorar a escalabilidade e eficiência da rede, fornecendo adaptabilidade dinâmica na alocação de recursos computacionais para parachains. Este conceito é crucial dentro da estrutura do Polkadot 2.0, pois busca oferecer uma plataforma mais flexível e escalável para o desenvolvimento de aplicações descentralizadas (dApps) e blockchains específicas de aplicações (app-chains).

A ideia por trás do Elastic Scaling é permitir que a capacidade computacional da rede Polkadot se ajuste dinamicamente de acordo com a demanda dos parachains. Isto contrasta com o modelo anterior, onde a capacidade alocada a cada parachain era fixa, independentemente de ter sido totalmente utilizada ou não.

Neste ponto, o Elastic Scaling visa permitir o seguinte:

1. Adaptabilidade dinâmica. O Elastic Scaling permite que os parachains aumentem ou diminuam o poder de computação de que precisam em tempo real. Isto significa que durante períodos de alta demanda, um parachain poderia adquirir mais recursos para manter o desempenho ideal, enquanto durante períodos de baixa atividade, poderia reduzir esses recursos para otimizar custos.
2. Otimização de custos. Ao permitir uma alocação de recursos mais precisa e adaptada às necessidades reais, o Elastic Scaling ajuda a otimizar custos para desenvolvedores e projetos baseados em Polkadot. Isto é especialmente relevante para aplicações com padrões de uso variáveis.
3. Melhora a escalabilidade. Ao ajustar a capacidade computacional necessária para parachains, o Elastic Scaling melhora significativamente a escalabilidade da rede. Isso facilita o gerenciamento de cargas de trabalho mais pesadas e complexas, cruciais para aplicações que exigem alto desempenho.
4. Promove a inovação. Com recursos computacionais mais acessíveis e eficientemente alocados, os desenvolvedores têm maior liberdade para experimentar e inovar. Isso pode levar à criação de aplicativos mais complexos e ricos em recursos, expandindo o ecossistema Polkadot.

Apoio assíncrono, melhorando a eficiência da rede

Finalmente, temos Apoio assíncrono, um componente crucial do Polkadot 2.0, projetado para melhorar significativamente a eficiência e escalabilidade da rede, introduzindo uma forma mais avançada e flexível de processar e validar blocos parachain, chamados parablocks. Este mecanismo é fundamental para acelerar o tempo de confirmação de transações e aumentar a capacidade geral da rede, o que, por sua vez, facilita uma gama mais ampla de aplicações descentralizadas (dApps), permitindo-lhes operar mais rapidamente e em maior escala.

Lembre-se de que na arquitetura Polkadot, os parablocos são gerados por agrupadores no lado do parachain e enviados aos validadores no lado da Relay Chain para validação e backup. O endosso é uma etapa crucial no processo de validação do parabloco, atuando como a primeira linha de defesa para garantir a resistência à censura. No entanto, um parabloco só precisa ser apoiado por um validador, e o endosso em si não garante a validade do parabloco.

A implementação do Asynchronous Backing introduz o conceito de pipelining na geração de blocos parachain, seu backup e sua inclusão. Esta metodologia é análoga ao pipelining em arquiteturas de processadores tradicionais, onde algumas instruções podem ser executadas antes que outras sejam concluídas e onde as instruções também podem ser executadas em paralelo. Isso permite que várias partes do processador trabalhem em instruções diferentes simultaneamente, melhorando o desempenho.

Benefícios do apoio assíncrono

1. Maior eficiência e escalabilidade da rede. Ao permitir o pipeline e o processamento paralelo de blocos, o Asynchronous Backing aumenta significativamente o desempenho de toda a rede. Parablocks podem ser incluídos a cada 6 segundos, em comparação com 12 segundos no modelo anterior, resultando em maior rendimento ou menor latência.
2. Maior capacidade de dados em parablocos. Com o Asynchronous Backing, o tempo máximo de execução de um parabloco é aumentado para 2 segundos, permitindo que um parabloco contenha 4 vezes mais dados. Isso é crucial para aplicações que exigem o processamento rápido de uma grande quantidade de dados.
3. Maior flexibilidade para alceadores. Os agrupadores podem construir parablocos com base não apenas no último bloco incluído na Relay Chain, mas também nos ancestrais incluídos nos blocos anteriores da Relay Chain, com informações adicionais dos segmentos não incluídos mais recentes. Isso permite que eles comecem a construir parablocos antecipadamente, melhorando a eficiência.
4. Bloqueie a reutilização de espaço. Parablocos que não foram incluídos com sucesso na primeira tentativa podem ser reprocessados, diminuindo o desperdício de espaço de bloco não utilizado.

A introdução do Asynchronous Backing é uma virada de jogo para Polkadot, reduzindo pela metade o tempo de bloqueio de 12 para apenas 6 segundos, permitindo validação de transações paralelas e produção de blocos e fornecendo desempenho até 10x mais rápido para o protocolo de consenso parachain Polkadot. Este avanço marca o início de uma série de melhorias que culminarão no Polkadot 2.0, preparando o terreno para o crescimento acelerado do dApp, melhorando a escalabilidade, os custos, a velocidade e a flexibilidade da rede.

Rumo a um ecossistema mais interoperável

Como pode ver, Polkadot 2.0 não busca apenas facilitar a entrada de novas cadeias de aplicativos, mas também melhorar a interoperabilidade e flexibilidade entre as cadeias de aplicativos existentes, permitindo que os aplicativos operem perfeitamente em todo o ecossistema Polkadot.. Iniciativas como Accords e Project CAPI, juntamente com o conceito Hermit Relay, são uma prova desse esforço para construir um cenário de aplicações multi-chain integrado e mais seguro.

A transição para uma abordagem mais centrada na aplicação fornece um sistema mais acessível e versátil, o que tem implicações significativas para os desenvolvedores e para o ecossistema Polkadot como um todo. Isto promove uma taxa mais elevada de desenvolvimento e inovação da cadeia de aplicações, oferecendo aos projetos a flexibilidade para dimensionar os seus recursos de acordo com as suas necessidades e capacidades financeiras.

À medida que o Polkadot avança para a sua iteração 2.0, fica claro que o caminho a seguir é marcado por planos ambiciosos para escalar e melhorar a eficiência, para concretizar todo o potencial do Polkadot como uma plataforma escalável, interoperável e flexível para aplicações Web3. Embora seja difícil estabelecer prazos precisos no espaço blockchain, espera-se que as mudanças introduzidas sejam implementadas em diferentes etapas no curto, médio e longo prazo.