Elevando el Rendimiento y Escala de Polkadot con Asynchronous Backing
Traducción en Español del Artículo: Elevating Polkadot’s Performance and Scale with Asynchronous Backing by John Murray (Septiembre 20, 2023) / Polkadot: polkadot.network
La misión en curso de Polkadot para liberar todo el potencial de Web3 ha visto varios hitos en lo que va de 2023. Con el reciente lanzamiento oficial de la versión completa de Polkadot 1.0, que incluye toda la funcionalidad descrita en el Polkadot Whitepaper, se están desarrollando las siguientes etapas para aumentar la escalabilidad de la network.
El acceso a un blockspace de alta calidad es crucial para un ecosistema diverso de blockspaces de nueva generación como Polkadot. El asynchronous backing es el último paso en el roadmap hacia el escalado nativo del rendimiento y la flexibilidad de Polkadot para los casos de uso de Web3 en todos los sectores. Como el primer conjunto de optimizaciones importantes para el protocolo de consenso parachain desde su lanzamiento en 2021, el asynchronous backing proporcionará un impulso clave al rendimiento de la network, beneficiando a todos, desde los creadores de parachain y dapp hasta los usuarios finales, y también sienta las bases para futuras optimizaciones de escalado.
La Importancia del Asynchronous Backing
Para explorar el impacto que el asynchronous backing puede tener para las parachains y sus usuarios finales, es importante entender el proceso actual de ejecución de bloques en Polkadot. Cada bloque de parachain hace referencia a un bloque de la Relay Chain como ancla, denominado Relay Chain Parent. Históricamente, sólo se han permitido los bloques de parachain que utilizan el bloque más reciente de la Relay Chain como su Relay Chain Parent. Esta sincronización puede limitar el rendimiento, ya que sólo proporciona un breve espacio de tiempo para crear el siguiente bloque de parachain. Además, dado que para proponer un candidato a parachain es necesario basarse en los ancestros que ya han sido respaldados, los bloques parachain sólo pueden proponerse cada dos bloques de la Relay Chain. Estas limitaciones ralentizan aún más el rendimiento y pueden provocar congestiones.
El asynchronous backing representa una notable optimización del protocolo de consenso parachain de Polkadot. A diferencia del synchronous backing, que requiere la construcción de bloques en el bloque más reciente de la Rekay Chain, el asynchronous backing afloja esta restricción - desincronizando el crecimiento de la Relay Chain del crecimiento de la parachain - y permite a los collators proponer bloques de parachain utilizando Parents más antiguos de la Relay Chain. Esto permite a los collators crear cadenas de múltiples bloques de parachains que aún no se han incluido en la Relay Chain, lo que aumenta la eficacia y la escalabilidad. Es más, como los collators pueden proponer candidatos a parachain a partir de ancestros que aún no han sido respaldados, los bloques pueden proponerse cada bloque de la Relay Chain.
¿Qué aspecto tiene esto en funcionamiento?
El asynchronous backing mejora directamente la capacidad de los bloques al aumentar el tiempo de ejecución de los bloques y el tiempo de los parablocks, lo que a su vez aumenta la cantidad de trabajo que puede realizar cada parachain.
Tiempo de Ejecución
Se refiere al tiempo disponible para completar una operación específica, como la validación de bloques. El asynchronous backing aumenta el tiempo de ejecución de 500ms a 2s, lo que supone una mejora de 4 veces en la producción de blockspace.
Tiempo de Parablock
Se refiere al intervalo entre bloques parachain consecutivos. El asynchronous backing reduce el tiempo de parablock de 12s a 6s, lo que supone un aumento adicional de 2x en el rendimiento.
Aumentar el tiempo de ejecución y reducir a la mitad el tiempo de bloqueo de parachain supondría una mejora teórica de 8 veces en el rendimiento de parachain.
Asynchronous Backing en el roadmap de escalado más amplio de Polkadot
El asynchronous backing producirá resultados inmediatos para Polkadot, sus parachains y sus usuarios. Es más, es una capacidad fundacional que proporciona mejoras en la utilización del blockspace y en el escalado que sientan las bases para capacidades más amplias en el futuro.
Un conjunto de capacidades que el asynchronous backing hará posible es el agile coretime, una parte del roadmap propuesto por Polkadot diseñado para asignar blockspace de una manera más flexible y rentable (como se expone en esta charla en Polkadot Decoded 2023).
A corto plazo
- Aumento del rendimiento de las parachains: Los parachains individuales pueden aumentar su producción de blockspace al permitir a los collators proponer y procesar de forma eficiente más transacciones en un plazo de tiempo determinado.
Reducción mínima de la latencia de parachain: Los bloques de parachain pueden crearse y procesarse con mayor frecuencia con el asynchronous backing. Al procesarse más transacciones en menos tiempo, se mejora la experiencia general del usuario.
A mediano plazo
- Programación flexible de bloques parachain: Gracias a la creación de conductos de bloques de parachain, el espacio de bloques se puede programar de forma más flexible, lo que sienta las bases para la mayoría de las futuras funciones del roadmap de escalado.
- Posibilidad de comprar blockspace con opciones instantáneas y a granel: Las capacidades de coretime agile permitirán acomodar la demanda de blockspace tanto de baja frecuencia como de alta frecuencia, garantizando que la network pueda escalar sin problemas para satisfacer las necesidades de diversas aplicaciones. Con el coretime instantáneo, el blockspace puede adquirirse mediante pago por uso, mientras que las opciones masivas pueden comprarse en bloques durante un periodo de tiempo determinado.
A largo plazo
- Escalado elástico: La demanda de blockspace para aplicaciones tendrá picos y valles. Los picos de demanda pueden atenderse adquiriendo blockspace a través de coretime instantáneo para satisfacer los periodos de máxima demanda, y la demanda más predecible puede satisfacerse con blockspace adquirido y coretime masivo comprado previamente.
- Aumento de la utilización del nucleo: Otras mejoras para optimizar la utilización del nucleo están en el roadmap e incluyen la compartición o división de nucleos.
- Mercados secundarios: Los mercados secundarios, habilitados por el agile coretime, permitirán a los parachains comprar y vender blockspace que se haya comprado previamente a la Relay Chain.
¿Cómo se desplegará el Asynchronous Backing?
El asynchronous backing se desplegará por fases. Un despliegue inicial anticipado en las testnets Versi y Rococo permitirá realizar pruebas de funcionalidad en profundidad para garantizar la estabilidad. Después, se propondrá al sistema de governanza on-chain de Polkadot para que sea votado por toda la comunidad. Si se aprueba la propuesta de gobernanza, el asynchronous backing se pondrá en marcha en Kusama, antes de pasar finalmente a Polkadot para su despliegue completo.
¿Qué significa esto para los equipos del ecosistema en Polkadot? En breve se publicará una guía para el collator en la Polkadot Wiki, que se enviará a los equipos de parachain, con todas las instrucciones necesarias para la perfecta integración de la funcionalidad de asynchronous backing.
Ponerlo todo junto
El asynchronous backing establece un paso importante hacia la maximización nativa de la producción de blockspace. A medida que el alcance de los proyectos Web3 siga creciendo en todos los sectores, esta garantía de acceso al blockspace, sin sacrificar la seguridad ni los supuestos de confianza, será una consideración fundamental para los fundadores técnicos y no técnicos que busquen un ecosistema blockspace adecuado en el que construir.
El aumento del rendimiento de las transacciones y la reducción de la latencia permitirán mejorar el rendimiento, reduciendo así los costes y mejorando la experiencia de usuario de las dapps de parachain. Además, al proporcionar la capacidad de construir conductos de bloques de parachain, Polkadot está sentando las bases para futuras capacidades de escalado.
El asynchronous backing en Polkadot es una solución considerada que aborda el problema de larga data de la congestión del blockspace, la falta de flexibilidad y los compromisos de seguridad con los que se han asociado las soluciones de escalabilidad hasta la fecha. Ahora, Polkadot puede adaptarse dinámicamente a cargas de trabajo variables para proyectos Web3 dinámicos y, simultáneamente, alcanzar mayores niveles de eficiencia, todo ello garantizando los mismos supuestos de seguridad y confianza que para todo el ecosistema Polkadot.
Autor: John Murray
Un agradecimiento especial a Robert Habermeier, Sophia Gold y Natalie Tillack por sus contribuciones a este blog.
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