As vantagem das Parachains: explorando o modelo de última geração da Polkadot

Com o recente lançamento das cinco primeiras parachains vencedoras do leilão da Polkadot, analisamos mais de perto o modelo de parachain e o valor que esta tecnologia multi-chain revolucionária trará para a Web3.

Parachains Explicadas

Idealizado pela primeira vez em 2016, o modelo multicadeia da Polkadot permite que blockchains diferentes e especializados para vários propósitos, trabalhem juntos abaixo de uma camada de segurança unificada.

Parachains são a próxima geração de blockchains de camada 1 que dá ênfase ao multichain e forma a espinha dorsal da rede em forma de aliança. Polkadot é o protocolo de camada 0 que sustenta e suporta essa rede de parachains de camada 1. A interoperabilidade entre cadeias do Polkadot permite que qualquer tipo de dado ou ativo seja enviado entre as cadeias, criando um novo paradigma de serviços, comunidades e economia entre cadeias diferentes. Essa arquitetura mutichain permite que a Polkadot forme a base de uma nova internet descentralizada, denominada como ‘Web3’ pelo seu fundador Dr. Gavin Wood.

O modelo parachain traz escalabilidade para a tecnologia blockchain de uma maneira muito mais descentralizada do que as apresentadas por soluções de camada 2. As transações são espalhadas pela rede, ocorrendo ’em paralelo’ e simultaneamente em várias blockchains, e todas elas são protegidas por um único conjunto de validadores descentralizados.

Mais de 130 equipes de desenvolvimento de blockchain em todo o mundo estão atualmente construindo e lançando suas próprias parachains no crescente ecossistema da Polkadot, devido em grande parte às grandes vantagens que o modelo de parachain oferece sobre tecnologias alternativas. No caso de Kusama, a rede canário da Polkadot , várias parachains já estão ativas e em execução e processaram vários milhões de transações desde a metade de 2021.

Os principais benefícios das parachains

O modelo de parachain da Polkadot abre novos campos de possibilidades para a tecnologia blockchain e o futuro da Web3. Pode ser difícil resumir o verdadeiro valor do modelo parachain, em parte porque traz muitos benefícios. Os benefícos seguintes são apenas alguns deles:

Especialização

O modelo parachain foi criado com a crença de que o futuro da Web3 envolverá muitos tipos diferentes de blockchains trabalhando juntos. Isso ocorre porque nenhum design de blockchain único funciona de maneira ideal para todos os casos de uso. Cada blockchain vem com particularidades, tornando-a adequada para algumas aplicações e menos para outras.

Assim como a versão atual da internet atende a diferentes necessidades, as blockchains precisam ser capazes de fornecer uma variedade de serviços: uma blockchain pode ser projetada para jogos, outra para gerenciamento de identidade, outra para finanças, etc. Polkadot estabelece as bases para a internet de blockchains.

As parachains podem ser especializadas para praticamente qualquer necessidade e também representam uma ferramenta para experimentar casos de uso completamente novos, especialmente na Kusama. Graças a essa especialização as parachains, trabalhando juntas, podem fazer mais do que qualquer cadeia sozinha, criando um rico ecossistema onde novas economias descentralizadas podem surgir.

Flexibilidade

A Polkadot oferece aos desenvolvedores de parachain a máxima flexibilidade possível ao construir uma blockchain. O único requisito técnico para ser uma parachain é que deve ser capaz de provar aos validadores da Polkadot que cada bloco da parachain segue o protocolo acordado. Além disso, o céu é o limite para projetar uma cadeia perfeita para qualquer caso de uso específico ou conjunto de casos de uso.

Construir uma parachain também oferece aos desenvolvedores de blockchain muito mais flexibilidade do que se eles estivessem construindo em cima de uma plataforma de contrato inteligente comum. Ao construir em uma camada de contrato inteligente, os desenvolvedores ficam presos às decisões de design do blockchain superior, o que pode não ser o ideal para seu caso de uso. O Polkadot permite que os desenvolvedores se aprofundem na lógica da própria parachain da camada 1, desbloqueando muito mais possibilidades para otimização e especialização.

A flexibilidade do modelo parachain permite as permutações mais amplas possíveis da tecnologia blockchain, alimentando a inovação na Web3 e superando as limitações e armadilhas das redes blockchain anteriores.

Interoperabilidade

Um aspecto fundamental do modelo Parachain é a capacidade de blockchains com design diferente se comunicarem entre si. A interoperabilidade da Polkadot, também conhecida como “compound cross-chain”, significa que as blockchains não são mais ilhas isoladas e fechadas umas das outras. As parachains encerram a era das blockchains em silos, criando uma internet descentralizada e conectada por blockchains onde antes existiam apenas redes isoladas com suas próprias comunidades tribalistas.

Crucialmente, a Polkadot permite que as parachains enviem não apenas tokens, mas qualquer tipo de dados entre si, abrindo uma série de novos casos de uso para as blockchains. Os desenvolvedores do Polkadot podem criar serviços que aproveitem os recursos de várias blockchains, em vez de se limitarem aos recursos de uma cadeia qualquer.

O verdadeiro impacto da interoperabilidade pode ser sentido quando você considera o efeito que o livre comércio tem nas economias versus o isolacionismo. Cada blockchain individual é semelhante à sua própria nação independente, com sua própria comunidade interna e economia. Sob essa luz, o modelo parachain representa um sistema robusto para o livre comércio global, acabando com a balcanização e o isolacionismo que impedem o desenvolvimento econômico e limitam a influência de cada cadeia individual.

Escalabilidade

Com o modelo parachain, a Polkadot alcança escalabilidade na camada 1, uma maneira mais eficiente e mais descentralizada do que confiar apenas na camada 2. No entanto, as parachains também podem incorporar soluções de camada 2, aumentando ainda mais a escalabilidade. O Polkadot permite que as transações sejam distribuídas e processadas em paralelo em um ecossistema de blockchains especializados de camada 1, melhorando significativamente a taxa de transferência e a escalabilidade em redes não fragmentadas.

Além disso, várias otimizações foram propostas para permitir que a Polkadot continue melhorando a escalabilidade e a taxa de transferência de transações no futuro, mantendo a descentralização, a segurança e a disponibilidade de dados. O último ponto é importante, já que outras redes podem priorizar o TPS (transações por segundo) em detrimento desses fatores importantes, mas sacrificar a descentralização pela taxa de transferência anula o propósito da Web3.

Livre de taxas de plataforma

As parachains conectadas ao Polkadot podem acessar o poder de computação que precisam sem taxas adicionais ou custos de “gás”. A flexibilidade do Polkadot libera equipes de parachain e desenvolvedores de Dapp para implementar qualquer política de taxas para seus usuários.

O melhor de tudo é que os usuários de parachains não precisam manter tokens DOT para interagir com aplicativos e serviços e, de fato, nem precisam saber que estão interagindo com um blockchain. Nesse sentido, o modelo parachain permite que a tecnologia blockchain supere uma barreira significativa à usabilidade e adoção que existe nas redes atuais. Imagine se você tivesse que manter um token especial para pagar taxas toda vez que quisesse interagir com um aplicativo em seu telefone. De fato, liberar os usuários das taxas da plataforma é um importante fator para a adoção em massa da Web3.

Segurança

Novas blockchains normalmente precisam construir sua própria segurança fazendo uma rede de validadores ou mineradores. Este é um processo incrivelmente difícil e demorado, e muitos blockchains ficam com um nível de segurança que os deixa vulneráveis ​​a ataques.

Parachains obtém segurança robusta automaticamente ao se conectar a Polkadot. Esse recurso de segurança integrado, também chamado de segurança compartilhada, fornece às equipes de blockchain mais novas segurança semelhante a um banco com o mínimo esforço de sua parte. Também oferece menos barreiras de entrada e reduz significativamente o tempo necessário para lançar uma nova rede.

Capacidade
Vivemos em um mundo de constante inovação, onde a tecnologia está avançada um dia e desatualizada no dia seguinte. Como todos os softwares, os blockchains precisam de atualizações periódicas para adicionar novos recursos, corrigir bugs e incorporar tecnologias mais avançadas à medida que evoluem. Mas atualizar blockchains convencionais é um processo trabalhoso que geralmente envolve ‘fork’ ou divisão da cadeia, o que retarda a inovação e às vezes separa as comunidades.

O Polkadot e suas parachains podem aproveitar atualizações mais fáceis e sem forks. Isso significa que as parachains podem ser atualizadas facilmente com base na vontade de suas comunidades — para que possam estar prontas para o que der e vier. Com o modelo parachain, os blockchains podem evoluir melhor e se adaptar às mudanças das condições, o que significa que podem continuar sendo relevantes no futuro à medida que novas tecnologias se tornam disponíveis.

Governança independente e personalizável
Parachains no Polkadot são livres para adotar qualquer modelo de governança que acharem adequado e podem acessar vários módulos pré-construídos para implementar vários sistemas de governança on-chain. A capacidade de acessar mecanismos sofisticados de governança on-chain permite que as equipes reduzam significativamente a probabilidade de hard forks de sua cadeia que podem arriscar dividir suas comunidades em duas.

A governança on-chain também fornece um meio de transparência responsável para as comunidades parachain, um pré-requisito para muitas instituições e investidores que geralmente precisam ver processos de tomada de decisão claros antes de se envolverem na tecnologia blockchain. Quando combinado com o recurso de atualizações sem forks da Polkadot, um sistema robusto de governança permite que as parachains mantenham sua liderança enquanto também promovem a coesão em suas comunidades e garantem que todas as partes interessadas tenham voz no futuro da rede.

Agência financeira

As parachains também podem alavancar tesourarias on-chain para ganhar poder financeiro, e para agir de forma autônoma para financiar atividades com base no desejo de suas comunidades. Juntamente com a governança on-chain, as tesourarias permitem que as comunidades parachain assumam facilmente a forma de uma DAO (organização autônoma descentralizada).

Isso abre as portas para novos modelos de financiamento descentralizado, desde projetos de financiamento que são benéficos para a rede, até filantropia descentralizada, fundos soberanos descentralizados e até fusões e aquisições de outras redes blockchain. O modelo parachain, portanto, dá às blockchains a capacidade de ‘agir no mundo’ em uma base financeira, algo antes reservado para instituições e corporações centralizadas.

Facilidade de desenvolvimento

Em última análise, os benefícios acima teriam impacto limitado se o desenvolvimento de uma parachain fosse um processo muito difícil. Mas as equipes de desenvolvimento de parachain se beneficiam de uma ampla gama de ferramentas de desenvolvimento que tornam a construção de uma blockchain mais fácil do que nunca.

Substrate , uma estrutura de desenvolvimento de blockchain construída pela Parity Technologies, é o principal SDK de parachain da Polkadot, ajudando as equipes a reduzir significativamente o tempo e a complexidade de construção de uma parachain. Com o Substrate, os desenvolvedores podem aproveitar os componentes pré-construídos para módulos comuns de blockchain que podem ser misturados para criar o parachain personalizado mais adequado para seu caso de uso.

Com as parachains, o que costumava levar anos de trabalho meticuloso com grandes equipes de desenvolvedores e especialistas agora pode ser feito em questão de meses com os recursos de uma startup em estágio inicial.

As muitas formas de parachains

Como a Polkadot oferece às equipes de parachain flexibilidade para projetar a rede que melhor se adapta à sua visão, as parachains podem e assumem várias formas diferentes, incluindo:

Economia de tokens independentes: Parachains com seus próprios tokens nativos, estruturas de taxas e ecossistemas econômicos.

Hubs: Parachains que fornecem uma variedade de funcionalidades para atender a uma comunidade ou caso de uso mais amplo, como hubs DeFi e hubs de governança.

Plataformas de contrato inteligente: Plataformas para construir e hospedar dapps e serviços baseados em contrato inteligente, com suporte para Wasm-VM, EVM e outros tipos de máquinas virtuais.

Parachains de bens comuns: Projetadas para o benefício de todo o ecossistema Polkadot, as parachains de bens comuns são aprovadas pela governança e operam sem fins lucrativos, normalmente usando o token nativo da Polkadot, DOT.

Bridges: As bridges permitem que os parachains e dapps Polkadot se conectem a redes externas como Kusama, Bitcoin e Ethereum.

Parathreads: Parachains no modelo ‘pague conforme o use’ para redes em estágio inicial e aquelas que não precisam de conectividade contínua com a Polkadot. Parathreads são um recurso proposto que precisará ser adicionado pela governança Polkadot uma vez desenvolvido.

Leilões de slots parachain e crowdloans

As Parachains se conectam a Polkadot alugando um slot aberto na Relay Chain por meio de leilões que envolvem o bloqueio de uma quantidade de DOTs pela duração do aluguel. Os detentores de DOT podem ajudar suas parachains favoritas a vencer um leilão, potencialmente ganhando uma recompensa em troca, contribuindo para um crowdloan e bloqueando temporariamente seu próprio DOT.

Leilões e empréstimos coletivos elevam o nível dos projetos de blockchain, incentivando-os a demonstrar sua tecnologia e obter apoio da comunidade antes do lançamento. Isso reduz a probabilidade de projetos chamados de ‘vaporware’ que arrecadam fundos sem a intenção ou capacidade técnica de cumprir suas promessas. Crowdloans também representam uma maneira mais justa, e orientada para a comunidade, de inicializar um token nativo de maneira descentralizada.

O custo de executar uma parachain

As parachains conectadas ao Polkadot alugando um slot de parachain podem acessar o poder de computação necessário sem taxas adicionais ou custos de “gás”. Como a quantidade total de DOT vinculada por uma equipe para um slot de parachain é desbloqueada no final do período de locação, o custo de execução de uma parachain é melhor descrito como o custo de oportunidade de não ter acesso ao DOT bloqueado durante o período do aluguel.

As equipes que optarem por financiar seu slot por meio de crowdloan podem optar por recompensar seus contribuidores da maneira que acharem melhor, o que representa um custo adicional para a Parachain. Outros custos menores incluem a despesa de execução de nós de agrupamento na parachain individual.

Para aplicativos com muitos usuários e tráfego, espera-se que a execução no Polkadot como uma parachain seja mais econômica do que a execução como uma blockchain autônoma ou a construção em cima de uma plataforma de contrato inteligente existente.

A próxima geração do Blockchain

O modelo parachain leva a tecnologia blockchain para a próxima geração de inovação e adoção, expandindo muito as capacidades e o impacto da tecnologia. Em última análise, para que a Web3 seja bem-sucedida, precisamos de ecossistemas, plataformas e aplicativos prósperos que funcionem com base em colaboração e livre comercio em vez de isolamento e tribalismos de soma zero. Ao permitir que um rico ecossistema de blockchains especializados trabalhe em conjunto com base em seus pontos fortes individuais, o modelo parachain cria as condições perfeitas para prosperar novas economias Web3(descentralizadas e imparáveis).

Tradução do artigo no Blog da Polkadot. https://polkadot.network/blog/the-parachain-advantage-exploring-polkadots-next-generation-model/.

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Giorge Abdala

Formado em Tecnologia pela UFPR, com pós graduação em Gestão de Marketing e MBA em mercado financeiro, é um membro ativo da comunidade DotSama Brasileira, desenvolvedor de softwares, apaixonado pelo mercado financeiro, e amante do sistema de Polkadot, Kusama e suas parachains. Produz conteúdo original no Medium Blog PolkaMix e traduz conteúdos ainda não traduzidos para o português sobre o ecossistema Polkadot e Kusama.

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