همه چیز درباره ایده پولکادات؛ پاراچین

در این مقاله قصد داریم به تشریح پاراچین (Parachain) بپردازیم، مفهومی که یکی از بخش‌های مهم شبکه پیچیده پولکادات می‌باشد.

تصور کنید همه چیز در این دنیا بلاکچینی شده و همه امور به صورت غیرمتمرکز انجام می‌شود، که در آینده نه چندان دور، همین اتفاق خواهد افتاد. حالا فرض کنید که شما با خودروی شخصی تصادف کرده‌اید؛ به جای اینکه چند روز دنبال کارهای بیمه و بیمارستان و ... باشید، دنیای بلاکچین تمام این کارها را انجام خواهد داد! اوراکل‌ها، اطلاعات دنیای واقعی را وارد بلاکچین‌ها می‌کند. یک بلاکچین مختص به تعیین خسارت می‌شود، یک بلاکچین برای امر بیمارستان و مثلاً یکی برای بیمه. تمام این کارها کاملا هوشمند و بدون نیاز به واسطه انجام می‌شود. سوالی که اینجا مطرح میشود این است که، این بلاکچین‌ها چگونه به هم مرتبط می‌شوند؟

اینجاست که نیاز به یک شبکه که میان بلاکچین‌های متفاوت ارتباط برقرار کند، احساس خواهد شد. پولکادات، این کار را انجام خواهد داد. یکی از اجزای مهم در دنیای پولکادات، پاراچین است. این مقاله را تا انتها بخوانید تا با جذاب ترین بخش این شبکه پیچیده آشنا شوید.

پاراچین (Parachain) چیست؟

پاراچین‌ها، انواع مختلف بلاکچین‌های لایه 1 هستند که به طور موازی در هر دو شبکه پولکادات (Polkadot) و کوزاما (Kusama) اجرا می‌شوند. در واقع پاراچین‌ها یک نوع بلاکچین ویژه و سفارشی هستند که در این دو شبکه ادغام شده‌اند. قابل ذکر است که شبکه کوزاما، تست‌نت شبکه پولکادات می‌باشد؛ به عبارت دیگر، قبل از اینکه تغییرات روی شبکه پولکادات صورت بگیرد، ابتدا بر بستر کوزاما تست می‌شود و در صورت موفق بودن، روی پولکادات پیاده سازی خواهد شد.

پاراچین‌ها با اتصال به زنجیره ریلی (Relay Chain) مرکزی، که قلب شبکه پولکادات محسوب می‌شود، ایمن شده و از امنیت، مقیاس پذیری، قابلیت همکاری و حکمرانی پولکادات استفاده کرده و از آن بهره‌مند می‌شوند. پاراچین‌ها نام خود را از مفهوم زنجیره‌های موازی که به موازات Relay Chain کار می‌کنند، گرفته‌اند. قابلیت همکاری که در این شبکه وجود دارد، اجازه می‌دهد تا هر نوع داده یا دارایی بین پاراچین‌ها قابلیت ارسال داشته باشند و همچنین امکان ایجاد مجموعه‌ای از برنامه‌های کاربردی و موارد استفاده جدید را فراهم می‌کند. قابل ذکر است که، پاراچین‌ها توانایی اتصال به شبکه‌های خارجی مانند بیت کوین و اتریوم را دارند که این مورد با استفاده از پل‌های میان شبکه‌ای (cross-network bridges) انجام می‌شود.

پولکادات به عنوان یک شبکه چند زنجیره‌ای لایه صفر طراحی شده که امنیت و قابلیت همکاری لایه صفر را برای تقریبا 100 بلاکچین موجود در لایه 1، که به عنوان پاراچین متصل شده‌اند، فراهم می‌کند. به بیان ساده تر، در لایه یک شبکه پولکادات حدودا 100 شبکه بلاکچین به عنوان پاراچین می‌تواند راه اندازی شود که تمام این شبکه‌ها به شبکه اصلی پولکادات متصل هستند. از جمله موارد دیگر که می‌توان به آن اشاره کرد، این است که ساختار طراحی امکان دارد به کاربران پاراچین اجازه دهد تا تراکنش‌ها را سریعتر و با هزینه کمتر انجام دهند. توسعه دهندگان پاراچین می‌توانند بلاکچین‌هایی ایجاد کنند که داده‌های کاربران را در شبکه عمومی افشا نکند یا نیازی به پردازش تعداد زیادی تراکنش نداشته باشد. برای تبدیل شدن به یک پاراچین در این دو شبکه، پروژه‌ها باید در حراج پاراچین شرکت کنند.

در شکل زیر، یک تصویر کلی از شبکه پولکادات را مشاهده می‌کنید.

نحوه کار پاراچین‌ها

پولکادات و کوزاما شبکه‌هایی هستند که امکان انتقال اطلاعات و توکن‌ها را بر روی آنها فراهم می‌کند. برخلاف اتریوم که برنامه‌های غیر متمرکز در محدوده تعیین شده توسط بلاکچین ایجاد می‌شوند، پولکادات و کوزاما به توسعه دهندگان اجازه می‌دهند بلاکچین‌های مستقل خود را ایجاد کنند. این بدان معناست که هر پاراچین می‌تواند پارامترهای خاص خود مانند زمان بلوک، کارمزدهای تراکنش، مکانیزم حاکمیتی و پاداش‌های استخراج را داشته باشد.

پاراچین‌ها به جای اینکه مجبور باشند به مجموعه نودهای تایید کننده خود اتکا کنند، از امنیت شبکه پولکادات و کوزاما سود می‌برند. در عوض، پاراچین‌ها توسط نودهای تجمیع کننده (Collator) نگهداری می‌شود که تاریخچه کامل را برای هر پاراچین ذخیره می‌کند و داده‌های تراکنش پاراچین را به صورت بلوک‌هایی برای افزودن به Relay Chain ذخیره می‌کند. وظیفه تجمیع کننده‌ها این است که یک نود کامل از پاراچین را حفظ کرده، تمام اطلاعات لازم را برای پاراچین نگهداری کند و همچنین بلاک‌های جدید را برای تأیید و وارد شدن به شبکه پولکادات به تایید کنندگان Relay Chain ارسال کند.

ویژگی‌های پاراچین

همانطور که گفته شد، پاراچین یکی از بخش‌های اصلی و مهم شبکه پولکادات می‌باشد که دارای خصوصیات و ویژگی‌هایی است که می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

تخصص و انعطاف پذیری

مدل پاراچین پولکادات با این باور طراحی شده است که اینترنتی که در آینده از آن استفاده خواهیم کرد، انواع مختلفی از بلاکچین‌ها را دارا می‌باشد با هم کار می‌کنند. همانطور که نسخه فعلی اینترنت نیازهای مختلف را برطرف می‌کند، بلاکچین نیز باید قادر به ارائه خدمات متنوعی باشد؛ هر زنجیره ممکن است برای یک خدمت مشخص طراحی شود؛ یکی زنجیره برای بازی، دیگری برای مدیریت هویت، یکی برای امور مالی و غیره.

به همین دلیل، تنها معیار طراحی پاراچین توانایی برقراری ارتباط ایمن با اعتبارسنج‌ها (Validator) می‌باشد که از عملکرد صحیح شبکه اطمینان حاصل می‌کنند. این انعطاف پذیری به این معنی است که هر پاراچین می‌تواند طراحی، توکن و فرآیند حاکمیت خاص خود را داشته باشد که برای موارد استفاده خاص خود بهینه شده است.

مقیاس پذیری

با وجود مدل پاراچین، پولکادات این امکان را به بلاکچین می‌دهد تا به جای تکیه بر راه حل‌های لایه 2، مقیاس پذیری را در لایه 1 بدست آورند که این روش یک روش غیرمتمرکز و کارآمد برای دستیابی به مقیاس پذیری بلاکچین می‌باشد. یکی از عواملی که باعث افزایش قابل ملاحظه توان و مقیاس پذیری می‌شود، این است که پاراچین اجازه می‌دهد تا تراکنش‌ها به صورت موازی در یک اکوسیستم از بلاکچین‌های لایه 1 گسترش یافته و پردازش شوند. به طور خلاصه، پاراچین‌ها به مقیاس پذیری و سرعت شبکه پولکادات کمک می‌کند و هنگامی که به طور کامل با 100 پاراچین کار می‌کند، انتظار می‌رود که سیستم بتواند ده‌ها هزار تراکنش را در ثانیه پردازش کند. برای آشنایی بیشتر با مفهوم مقیاس‌پذیری می‌توانید این مقاله را مطالعه کنید.

قابلیت همکاری

پاراچین‌ها علاوه بر اینکه به جوامع بلاکچین اجازه می‌دهد که کنترل و حاکمیت کاملی بر روی بلاکچین لایه 1 خود داشته باشند، در عین حال امکان مبادله آزاد با سایر پاراچین‌ها و شبکه‌های خارجی را نیز فراهم می‌کند. علاوه بر امکان تبادل توکن‌ها، قابلیت همکاری بین زنجیره‌ای پولکادات امکان تبادل هر نوع داده‌ای را نیز فراهم میکند. داده‌هایی مانند، فراخوانی قراردادهای هوشمند، گواهی نامه‌های قابل رسیدگی و اطلاعات خارج از زنجیره را نیز امکان پذیر می‌کند. این امر به ماهیت محدود فضای بلاکچین خاتمه می‌دهد و به منظور همکاری و ایجاد خدمات جدید، امکانات جدیدی را برای اپلیکیشن‌ها فراهم می‌کند.

حاکمیت

در واقع، پاراچین‌ها در پولکادات آزاد هستند هر مدل حکومتی را که مناسب می‌داند اتخاذ کنند و می‌توانند به تعدادی از ماژول‌های از پیش ساخته شده برای پیاده سازی سیستم‌های مختلف حاکمیتی زنجیره‌ای دسترسی داشته باشد. دسترسی به مکانیزم‌های پیچیده حاکمیتی در زنجیره، به تیم‌ها اجازه می‌دهد تا احتمال وقوع هارد فورک روی زنجیره‌های خود را به میزان قابل توجهی کاهش دهند. هارد فورک ممکن است اثرات نامطلوبی بر روی شبکه بگذارد و جامعه خود را به دو قسمت تقسیم کند. از آنجایی که بسیاری از موسسات قبل از وارد شدن به فناوری بلاکچین، لازم می‌بینند که مراحل تصمیم گیری را به صورت شفاف ببینند، حاکمیت وسیله‌ای برای شفافیت برای جوامع پاراچین را فراهم می‌کند.

مدل اقتصاد پاراچین‌ها

Parachainها ممکن است اقتصاد خود را با توکن‌های بومی خود داشته باشند. طرح‌هایی مانند گواه اثبات سهام یا همان PoS معمولاً برای انتخاب مجموعه تایید کنندگانی به منظور رسیدگی به اعتبارسنجی و نهایی سازی استفاده می‌شود؛ بنابراین، پاراچین‌ها ملزم به انجام هر یک از این کارها نخواهد بود. تجمیع کننده‌ها (Collator) ممکن است از طریق تورم یک توکن بومی پاراچین تشویق شوند. البته ممکن است روشهای دیگری برای ایجاد انگیزه در collatorها وجود داشته باشد که شامل تورم توکن بومی پاراچین نمی‌شود.

از طرفی دیگر، میزان کارمزد تراکنش‌ها در توکن پاراچین نیز می‌تواند انتخابی برای استفاده از پاراچین‌ها باشد. پولکادات هیچ قانون سخت و سریعی برای نحوه تصمیم گیری پاراچین‌ها در مورد اعتبار اصلی تراکنش‌ها وضع نمی‌کند. به عنوان مثال، ممکن است یک پولکادات پیاده سازی شود به طوری که برای معتبر بودن تراکنش‌ها، باید حداقل کارمزدی را به collatorها پرداخت کنند. Relay Chain این اعتبار را اعمال می‌کند. در سناریوی خوش بینانه، تأخیر برای این پیام باید حداقل 2 بلوک باشد؛ یک بلوک برای ارسال پیام و یک بلوک برای پاراچین گیرنده به منظور پردازش و تولید بلوکی که بر روی پیام عمل می‌کند. با این حال، در برخی موارد ممکن است متوجه شویم که تاخیر پیام‌ها بیشتر است. این اتفاق زمانی میافتد که، یا پیام‌های زیادی که در صف پردازش قرار یگیرند و یا گره‌هایی که هر دو شبکه پاراچین را اجرا می‌کنند و پیام‌ها را به سرعت در سراسر شبکه منتشر می‌کنند وجود نداشته باشد.

پاراچین‌ها برای چه مواردی قابل استفاده هستند؟

هدف پولکادات این است که طیف وسیعی از امکانات را به منظور طراحی بلاکچین‌های لایه 1 برای پاراچین‌ها فراهم کند. بنابراین تعداد موارد استفاده بالقوه به احتمال زیاد به همان اندازه گسترده خواهد بود و ممکن است روی بسیاری از آنها هنوز ایده‌ای پیاده نشده باشد. برخی از پروژه‌های فعلی که علاقمند به استفاده از پاراچین بوده‌اند موارد مختلف استفاده را پوشش می‌دهند:

به دست آوردن اسلات پاراچین

همانطور که قبلا ذکر شد، پولکادات از تعداد محدودی پاراچین پشتیبانی می‌کند که در حال حاضر حدود 100 عدد تخمین زده می‌شود. از آنجا که تعداد اسلات‌ها محدود است، روشهای مختلفی برای تخصیص آنها وجود دارد:

1. پاراچین‌های "common good"
2. حراج پاراچین
3. پاراترد (Parathread)

حراج‌های پاراچین

انتظار می‌رود که پولکادات و کوزاما فقط تا 100 اسلات پاراچین را در شبکه‌های خود پشتیبانی کنند که لازم به ذکر است این عدد، عددی انعطاف پذیر می‌باشد و ممکن است تغییر کند. هر پاراچین یک اسلات مخصوص دارد که به Relay Chain متصل می‌شود و برای دسترسی به یکی از اسلات‌ها، تیم پشت پولکادات و کوزاما روشی تحت عنوان حراج پاراچین (Auctions Parachain) برای توزیع عادلانه‌ی اسلات‌های موجود ایجاد کرده است.

شرکت کنندگان در حراج پاراچین مدت زمان مشخصی برای ارائه پیشنهادات در پروژه‌هایی که مایل به دیدن اسلات پاراچین هستند، دارند. پروژه‌ای که در طول فرآیند مناقصه بیشترین حمایت را در زمان تعیین شده داشته باشد، توانایی استفاده از اسلات پاراچین را خواهد داشت.

اجاره یک پاراچین

پروژه‌هایی که مایلند به عنوان یک پاراچین در پولکادات اجرا شوند باید با برنده شدن در حراج اسلات (slot) پاراچین، یک اسلات در زنجیره Relay اجاره کنند. پیشنهادات حراج در توکن بومی شبکه قرار می‌گیرد: DOT در مورد پولکادات و KSM در مورد کوزاما.

تیم‌ها می‌توانند یک اسلات در پولکادات را به مدت حداقل شش ماه تا حداکثر دو سال اجاره کنند. با شرکت در حراج اسلات پاراچین، تیم‌ها موافقت می‌کنند که آن مقدار DOT را که پیشنهاد می‌دهند برای مدت دوره اجاره انتخابی قفل کنند، پس از آن مبلغ کامل باز می‌شود. در طول مدت اجاره، DOT در حساب اصلی محفوظ است اما برای قفل کردن (Staking)، انتقال یا سایر موارد در دسترس نیست.

تیم‌ها می‌توانند پیشنهادات خود را به روش‌های مختلف تأمین کنند، از جمله خود تأمین مالی فردی یا جذب سرمایه، که در آنها از صاحبان یا همان هولدرهای DOT در ازای پرداخت پاداش، دریافت می‌شود.

پاراچین (Parachain) در مقابل پاراترد (Parathread)

پاراتردها، پاراچین‌هایی هستند که به جای اجاره کردن یک اسلات پاراچین، با استفاده از یک مدل pay-as-you-go به پولکادات متصل می‌شوند. مدل پاراترد برای پروژه‌هایی مناسب است که نیازی به اتصال مداوم به شبکه ندارند. بلاکچین‌های روی پولکادات با توجه به نیاز آنها و در دسترس بودن اسلات پاراچین در زنجیره ریلی می‌توانند بین پاراچین‌ها و پاراتردها تغییر وضعیت دهند.

کارمزدها و هزینه‌های اجرای پاراچین‌ها

پاراچین‌های متصل به شبکه پولکادات با اجاره کردن یک اسلات پاراچین می‌توانند بدون کارمزدهای اضافی یا هزینه گس به همان اندازه که نیاز به قدرت محاسباتی دارند، دسترسی پیدا کنند. در واقع، هزینه اجاره ذکر شده بابت عدم دسترسی به DOT/KSM قفل شده است که توسط تیم برای یک اسلات پاراچین در نظر گرفته شده است. قابل ذکر است که این هزینه تا پایان دوره اجاره قابل دسترسی نیست.

تیم‌هایی که تمایل دارند از طریق سرمایه گذاران، هزینه اجاره اسلات پاراچین مورد نیاز خود را جمع آوری کنند، ممکن است این تصمیم را داشته باشند که به هر طریقی که صلاح می‌دانند به سرمایه گذاران خود پاداش دهند که این امر هزینه اضافی را برایشان به همراه خواهد داشت. برای اپلیکیشن‌های با تعداد زیاد کاربر و حجم بالای ترافیک، انتظار می‌رود اجرای پولکادات به عنوان پاراچین مقرون به صرفه تر از اجرای یک بلاکچین انفرادی یا ایجاد یک پلتفرم قرارداد هوشمند موجود باشد.

انقضای اسلات

هنگامی که یک پاراچین در حراج برنده می‌شود، توکن‌های پیشنهاد شده تا پایان قرارداد اجاره می‌شوند که غیرقابل انتقال بوده و نمی‌توان آنها را برای سهام استفاده کرد. و همچنین پاراچین‌هایی که قرارداد جدیدی را برای تمدید قرارداد خود تأمین نکرده‌اند، به طور خودکار به پاراترد (Parathread) تبدیل می‌شوند.

سوالات متداول

با پیشرفت در اجرای رودمپ و نقشه راه پروژه پولکادات، احتمالا شاهد رشد قیمتی در میان مدت و بلند مدت خواهیم بود. با این اتفاق، افراد بیشتری تمایل پیدا می‌کنند که در این پروژه سرمایه گذاری کنند. همانطور که در مقاله‌های دیگر نیز توصیه شده، برای سرمایه گذاری موفق در یک پروژه، لازم است به خوبی با بخش‌های مختلف و جزئیات پروژه آشنا بود. در ادامه به سوالات متداولی در مورد پاراچین پاسخ داده‌ایم که می‌تواند در شناخت بیشتر پروژه پولکادات کمک کننده باشد.

مکانیزم اجماع پاراچین چیست؟

از این جهت اجماع پاراچین ویژه است که از Relay Chain پولکادات پیروی می‌کند. در واقع پاراچین‌ها نمی‌توانند از الگوریتم‌های اجماع دیگر که نهایی و قطعی شدن خود را ارائه می‌دهند، استفاده کند. فقط زنجیره‌های حاکم (که باید از طریق یک پاراچین به Relay Chain برسند) می‌توانند اجماع خود را کنترل کنند. پاراچین‌ها همچنین بر نحوه تألیف بلاک‌ها و اینکه توسط چه کسانی تالیف میشوند، کنترل دارند.

اسلات پاراچین چگونه توزیع می‌شود؟

اسلات پاراچین از طریق حراج قابل خریداری است. علاوه بر این، برخی از اسلات‌های پاراچین برای اجرای parathreadها کنار گذاشته می‌شوند؛ زنجیره‌هایی که به صورت بلوکی پیشنهاد می‌دهند تا در Relay Chain قرار بگیرند.

وقتی تعداد تایید کنندگان (validator) از یک آستانه مشخص کمتر شود، چه اتفاقی می‌افتد؟

حداقل نسبت امنیت تایید کنندگان در هر پاراچین 5 به 1 است. با مجموعه‌ای کافی از تاییدکنندگان، تصادفی بودن توزیع آنها همراه با در دسترس بودن و اعتبار، این اطمینان حاصل میشود که امنیت وجود دارد. با این حال، اگر یک مشکل در اتصال شبکه به وجود بیاید، منطقی است که انتظار داشته باشیم تعداد تاییدکنندگان در هر زنجیره کاهش یابد.

بسته به تعداد تاییدکنندگان آفلاین، نتیجه متفاوت است. اگر چند تاییدکننده آفلاین شده باشند، پاراچین‌هایی که گروه‌های تاییدکننده آنها برای اعتبارسنجی یک بلوک بسیار کوچک خواهند بود، از این بلوک‌ها رد می‌شوند. در حقیقت، سرعت تولید بلوک آنها تا 6 ثانیه کاهش می‌یابد، تا زمانی که وضعیت برطرف شود و تعداد بهینه تاییدکننده‌ها دوباره در گروه آن پاراچین باشد.

اگر 30 تا 50 درصد تاییدکنندگان صورت آفلاین باشند، دسترسی آسیب خواهد دید زیرا به دو سوم تاییدکنندگان نیاز داریم تا از کاندیداهای پاراچین حمایت کنند. به عبارت دیگر، همه پاراچین‌ها متوقف می‌شوند تا وضعیت برطرف شود. هنگامی که تعداد مورد نیاز تاییدکنندگان دوباره در مجموعه قرار گیرد، پاراچین‌ها تولید بلوک را از سر می‌گیرند.

با توجه به اینکه تجمیع کننده‌ها نودهای کامل Relay Chain و پاراچینی هستند که در حال اجرا می‌باشند، آنها می‌توانند به سرعت ایجاد اختلال را تشخیص داده و سپس باید تولید بلوک متوقف شود.

جمع‌بندی

پاراچین، یکی از اجزای اصلی شبکه جذاب پولکادات می‌باشد که نقش مهمی در اجرای ایده نهایی این شبکه خواهد داشت. آشنایی با این بخش مهم، درک بهتری در مورد شبکه پولکادات به ما خواهد داد، بنابراین در این مقاله به معرفی و تشریح این مفهوم و همچنین نحوه کار آن پرداختیم. همچنین، نکاتی در مورد حراج‌های شبکه پولکادات ذکر شد و در انتها نیز به سوالات متداول پاسخ داده شد.

شما نیز می‌توانید سوالات خودتان را در مورد شبکه پولکادات و اجزایش مطرح کنید که به آنها پاسخ دهیم.