Escalado elástico: Optimización del crecimiento en Polkadot

Traducción hecha por Carlos Rodríguez, documento original aquí.

El escalado elástico es un complemento extremadamente útil para las parachains que necesitan un mayor rendimiento del que permite el actual protocolo Polkadot. Este blog de Fatemeh Shirazi explica su importancia y cómo se llevará a cabo esta actualización técnica.

La misión de Polkadot se basa en ofrecer una plataforma centrada en un excelente escalado y seguridad. El objetivo es permitir que las aplicaciones descentralizadas funcionen en las mejores condiciones posibles.

Polkadot escala aplicando jerarquía a la arquitectura de la plataforma. Las parachains pueden enviar un bloque por cada bloque de la Relay Chain, la cadena central que proporciona seguridad compartida para todas las parachains. La Relay Chain puede servir hasta 300 parachains.

La arquitectura jerárquica de Polkadot permite que los proyectos de las parachains puedan combinar recursos y tengan un fuerte respaldo de seguridad, eliminando casi por completo la amenaza de ataque. Si cada parachain tuviera que ejecutar la seguridad en sus propias blockchains, estos recursos de seguridad se dividirían, haciendo que los ataques fueran más baratos y fáciles de llevar a cabo.

El escalado elástico es sólo uno de los varios cambios interesantes propuestos para Polkadot que abren más oportunidades de adopción dentro del ecosistema.

Escalar una parachain más allá de un núcleo

Un aspecto importante del escalado elástico es permitir que las parachains produzcan múltiples bloques para cada bloque de la Relay Chain, y que sean validados. Estos bloques de las parachains pueden seguir construyéndose de forma secuencial, pero la Relay Chain los procesa en paralelo.

Polkadot puede validar muchos bloques de parachains a la vez. Nos referimos a los recursos y tiempo de la Relay Chain utilizados para validar un bloque de parachain en la Relay Chain como un “núcleo”, similar a lo que antes se denominaba vagamente un “slot”.

Así, si la Relay Chain puede validar 50 bloques de parachains a la vez, diremos que tiene 50 núcleos, igual que un procesador con 50 núcleos puede ejecutar 50 hilos a la vez. De esta forma, las parachains podrán obtener más de un núcleo al mismo tiempo para su ejecución, por lo que las parachains con un alto rendimiento podrán conseguir que las transacciones se ejecuten más rápido.

Asignación de núcleo: Un nuevo modelo

El modelo establecido de Polkadot consiste en que los posibles proyectos soliciten slots participando en una subasta. Un nuevo proyecto que gana una subasta se convierte en una parachain. La subasta determina cuántos tokens hay que bloquear. En el modelo de núcleo único, esto significa un periodo de arrendamiento de entre seis meses y dos años.

Agile Coretime, que ya está en proceso de implantación, cambia esta situación, ya que permite una asignación más flexible de los núcleos. “Coretime” se refiere al derecho a utilizar un núcleo en la Relay Chain. Los nuevos cambios permitirán adquirir uno o varios núcleos por periodos más cortos, como un mes, una hora o incluso un bloque, mediante compra on-chain o en un mercado secundario.

Escalado elástico: habilitación de núcleos adicionales

Estos dos cambios, múltiples núcleos por parachain más Agile Coretime, se unen para permitir el escalado elástico. Se trata de un desarrollo mediante el cual una parachain puede alquilar núcleos adicionales con poca antelación durante un breve periodo de tiempo para ayudarles a conseguir que sus bloques se validen a un ritmo más rápido, y así ejecutar más transacciones. El escalado elástico es útil para varias entidades en el espacio blockchain. Por ejemplo, los proveedores de servicios pueden atender a un mayor número de sus clientes (desarrolladores de aplicaciones), lo que les ayuda a obtener mayores ingresos y alcance.

Las aplicaciones, muchas de las cuales tienen requisitos de coretime impredecibles, también se beneficiarán del escalado elástico. Podrán ahorrar costes comprando sólo el coretime que necesiten en un momento determinado, sin tener que elegir entre alto coste y bajo rendimiento.

En su lanzamiento, es probable que las aplicaciones tengan un número reducido de usuarios. Evidentemente, las buenas aumentarán esa cantidad con el tiempo. El escalado elástico les permite comprar más coretime a medida que lo necesitan, en función del crecimiento de sus usuarios.

Es difícil para un proyecto estimar cuánto coretime necesitará en una hoja de ruta futura. Si un servicio sólo ofrece escalado rígido, estos proyectos o bien tienen que comprar una cantidad significativa de coretime al principio -y encontrar los fondos para pagarlo- o bien acaban con servicios lentos, arriesgándose a perder usuarios finales una vez que se hagan populares.

Escalado rentable

Lo que tienden a hacer muchas aplicaciones es adquirir más coretime del que necesitan, lo que encarece el precio para todas las partes y eleva el listón de entrada para los desarrolladores de aplicaciones. El escalado elástico les permite pagar por coretime sólo cuando lo necesitan y reduce el precio para todos. Además, a través de los mercados secundarios que probablemente se introduzcan con Agile Coretime, los proyectos podrán revender cualquier coretime que no necesiten en el futuro.

Comparación con otros modelos de escalado

Hasta ahora, los proyectos Web3 que existen como “roll-ups”, normalmente operaciones de capa 2 basadas en Ethereum, han abordado el problema de la escalabilidad. Sin embargo, tienen sus propios defectos, ya sea por tener que operar con una seguridad más débil (como roll-ups “optimistas”) o por tener que realizar una gran cantidad de cálculos para los nodos según el modelo de “Zero-Knowledge”.

Esto se debe a que, con los roll-ups, la ejecución de los bloques se delega fuera del conjunto de validadores. De este modo, la mayor parte del cálculo y el almacenamiento se realiza off-chain.

¿Qué más podemos esperar?

CoreJAM, tal y como expuso Gavin Wood en Dubai, es una extensión más amplia y general del modelo central de Polkadot que Agile Coretime o el escalado elástico por sí solos. (Ambos, sin embargo, encajarían perfectamente en el modelo CoreJAM).

Además, Polkadot puede validar algo más que cadenas. Ahora mismo, los smart contracts en parachains tienen una limitación en que mientras las llamadas entre smart contracts en una cadena son síncronas y rápidas, las llamadas entre cadenas son más lentas y asíncronas. Esto lleva a una difícil elección de en qué cadena estar y, por lo tanto, con qué smart contracts es fácil interoperar. La idea CorePlay, que es una posible extensión de CoreJAM, propone que el mismo smart contract pueda programarse con diferentes smart contracts según lo permita la demanda de llamadas más rápidas.

Máxima escalabilidad y seguridad dentro de una red interconectada es como Polkadot planea fomentar una nueva ola de adopción de Web3 en los próximos meses y años — y la tecnología estará lista para captar el interés.

Este artículo apareció inicialmente en el Foro de Polkadot. Ha sido actualizado y abreviado por Oliver Brett para servir a los propósitos del blog de Polkadot.

Traducción hecha por Carlos Rodríguez, documento original aquí.

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