Polkadot: Heterojen Çok Zincirli Çerçeve Vizyonu

Özet

POLKADOT: HETEROJEN ÇOK ZİNCİRLİ BİR ÇERÇEVE VİZYONU TASLAK 1 DR. GAVİN AHŞAP KURUCU, ETHEREUM & PARİTE [email protected] Özet. Günümüzün blockchain mimarilerinin tümü, özellikle pratik genişletilebilirlik ve ölçeklenebilirlik araçlarının yanı sıra bir dizi sorundan muzdariptir. Bunun, fikir birliği mimarisinin çok önemli iki parçasını birbirine bağlamasından kaynaklandığına inanıyoruz: kanoniklik ve geçerlilik birbirine çok yakındır. Bu makale, heterojen çoklu zincir mimarisini tanıtmaktadır. bu ikisini temelde birbirinden ayırıyor. Bu iki parçayı bölümlere ayırarak ve sağlanan genel işlevselliği mutlak minimumda tutarak Güvenlik ve ulaşım açısından, çekirdeğin yerinde genişletilebilirliğine yönelik pratik araçlar sunuyoruz. Ölçeklenebilirlik şu şekilde ele alınır: bu iki işleve böl ve yönet yaklaşımı, bağlı çekirdeğin ölçeğini, teşvik yoluyla genişletiyor güvenilmeyen genel düğümler. Bu mimarinin heterojen doğası, çok farklı türden konsensüs sistemlerinin güvene dayalı olmayan, tamamen merkezi olmayan bir "federasyon" içinde birlikte çalışmasına olanak tanıyarak, açık ve kapalı ağların güvensiz erişime sahip olmasına olanak tanır. Birbirimiz. Aşağıdakiler gibi önceden var olan bir veya daha fazla ağ ile geriye dönük uyumluluk sağlamanın bir yolunu ortaya koyduk: Ethereum. Böyle bir sistemin pratik olarak genel arayışta temel düzeyde yararlı bir bileşen sağladığına inanıyoruz. Küresel ticarette ölçeklenebilirlik ve gizlilik düzeylerine ulaşabilen uygulanabilir bir sistem. 1. Önsöz Bunun teknik bir “vizyon” özeti olması amaçlanmıştır blockchain paradigmasını daha da geliştirmek için alınabilecek olası bir yön ve bu yönün neden mantıklı olduğuna dair bazı gerekçeler. Şurada yer alıyor: Gelişimin bu aşamasında mümkün olduğu kadar fazla ayrıntı somut bir iyileşme sağlayabilecek bir sistem blockchain teknolojisinin çeşitli yönleri. Resmi veya başka türlü bir spesifikasyon olması amaçlanmamıştır. Kapsamlı olması ya da bir olması amaçlanmamıştır. son tasarım. Temel olmayan hususları kapsaması amaçlanmamıştır. API'ler, bağlamalar, diller ve kullanım. Bu özellikle deneyseldir; nerede parametreler belirtilirse, değişmeleri muhtemeldir. Mekanizmalar topluluğa yanıt olarak eklenebilir, geliştirilebilir ve kaldırılabilir fikirler ve eleştiriler. Bu makalenin büyük bir kısmı muhtemelen Deneysel kanıt ve prototiplemenin sağladığı gibi revize edilebilir Neyin işe yarayıp neyin yaramayacağına dair bize bilgi verin. Bu belge, protokolün temel bir tanımını ve alınabilecek talimatlara ilişkin fikirleri içerir. çeşitli yönleri geliştirmek. Çekirdek olması öngörülüyor açıklama bir başlangıç için başlangıç noktası olarak kullanılacaktır bir dizi kavram kanıtı. Son bir “versiyon 1.0” şu şekilde olacaktır: kanıtlanmış ve kararlı hale gelen ek fikirlerle birlikte bu rafine protokole dayanmaktadır. Projenin hedeflerine ulaşması için gerekli olan 1.1. Tarih. • 09/10/2016: 0.1.0'a dayanıklı1 • 20/10/2016: 0.1.0'a dayanıklı2 • 01/11/2016: 0.1.0'a dayanıklı3 • 10/11/2016: 0.1.0 2. Giriş Blok zincirleri, “Nesnelerin İnterneti” de dahil olmak üzere birçok alanda büyük fayda vaat ediyor (IoT), finans, yönetişim, kimlik yönetimi, web merkezi olmayanlaştırma ve varlık takibi. Ancak buna rağmen teknolojik vaat ve büyük konuşma, henüz göremedik mevcut teknolojinin önemli gerçek dünyaya yayılması. Bunun günümüzün beş önemli başarısızlığından kaynaklandığına inanıyoruz. teknoloji yığınları: Ölçeklenebilirlik: Küresel olarak ne kadar kaynak harcanıyor? sistemin tek bir işlemi işlemesi için işleme, bant genişliği ve depolama ve kaç tane işlemler makul bir şekilde gerçekleştirilebilir zirve koşulları? Yalıtılabilirlik: Çoklu bireylerin farklı ihtiyaçları Taraflar ve başvurular aynı çerçeve altında optimuma yakın bir düzeyde ele alınabiliyor mu? Geliştirilebilirlik: Araçlar ne kadar iyi çalışıyor? Yap API'ler geliştiricilerin ihtiyaçlarını karşılıyor mu? Eğitim materyalleri mevcut mu? Doğru entegrasyonlar mevcut mu? Yönetişim: Ağ esnek kalabilir mi? zaman içinde gelişip uyum sağlıyor mu? Kararlar olabilir mi Yeterli kapsayıcılık, meşruluk ve etkili bir liderlik sağlamak için şeffaflık merkezi olmayan sistem? Uygulanabilirlik: Teknoloji gerçekten kendi başına yakıcı bir ihtiyacı karşılıyor mu? Aradaki boşluğu kapatmak için başka bir "ara katman yazılımı" gerekli mi? gerçek uygulamalar? Bu çalışmamızda ilk ikisini ele almayı amaçlıyoruz. Sorunlar: ölçeklenebilirlik ve yalıtılabilirlik. Bununla birlikte, inanıyoruz Polkadot çerçevesi bu sorun sınıflarının her birinde anlamlı iyileştirmeler sağlayabilir. Modern, verimli blockchain uygulamalar gibi Eşlik Ethereum istemcisi [17] işlem yapabilirfazla Performanslı tüketici donanımı üzerinde çalışırken saniyede 3.000 işlem. Ancak mevcut gerçek dünya blockchain ağlar pratik olarak yaklaşık 30 ile sınırlıdır saniye başına işlemler. Bu sınırlama temel olarak mevcut eşzamanlı konsensüs mekanizmalarının geniş zamanlama güvenlik marjları gerektirmesinden kaynaklanmaktadır. nedeniyle daha da kötüleşen beklenen işlem süresi 1

giriiş

Blok zincirleri, “Nesnelerin İnterneti” de dahil olmak üzere birçok alanda büyük fayda vaat ediyor (IoT), finans, yönetişim, kimlik yönetimi, web merkezi olmayanlaştırma ve varlık takibi. Ancak buna rağmen teknolojik vaat ve büyük konuşma, henüz göremedik mevcut teknolojinin önemli gerçek dünyaya yayılması. Bunun günümüzün beş önemli başarısızlığından kaynaklandığına inanıyoruz. teknoloji yığınları: Ölçeklenebilirlik: Küresel olarak ne kadar kaynak harcanıyor? sistemin tek bir işlemi işlemesi için işleme, bant genişliği ve depolama ve kaç tane işlemler makul bir şekilde gerçekleştirilebilir zirve koşulları? Yalıtılabilirlik: Çoklu bireylerin farklı ihtiyaçları Taraflar ve başvurular aynı çerçeve altında optimuma yakın bir düzeyde ele alınabiliyor mu? Geliştirilebilirlik: Araçlar ne kadar iyi çalışıyor? Yap API'ler geliştiricilerin ihtiyaçlarını karşılıyor mu? Eğitim materyalleri mevcut mu? Doğru entegrasyonlar mevcut mu? Yönetişim: Ağ esnek kalabilir mi? zaman içinde gelişip uyum sağlıyor mu? Kararlar olabilir mi Yeterli kapsayıcılık, meşruluk ve etkili bir liderlik sağlamak için şeffaflık merkezi olmayan sistem? Uygulanabilirlik: Teknoloji gerçekten kendi başına yakıcı bir ihtiyacı karşılıyor mu? Aradaki boşluğu kapatmak için başka bir "ara katman yazılımı" gerekli mi? gerçek uygulamalar? Bu çalışmamızda ilk ikisini ele almayı amaçlıyoruz. Sorunlar: ölçeklenebilirlik ve yalıtılabilirlik. Bununla birlikte, inanıyoruz Polkadot çerçevesi bu sorun sınıflarının her birinde anlamlı iyileştirmeler sağlayabilir. Modern, verimli blockchain uygulamalar gibi Eşlik Ethereum istemcisi [17] şunu aşabilir: Performanslı tüketici donanımı üzerinde çalışırken saniyede 3.000 işlem. Ancak mevcut gerçek dünya blockchain ağlar pratikte yaklaşık 30 ile sınırlıdır saniye başına işlemler. Bu sınırlama temel olarak mevcut eşzamanlı konsensüs mekanizmalarının geniş zamanlama güvenlik marjları gerektirmesinden kaynaklanmaktadır. nedeniyle daha da kötüleşen beklenen işlem süresiPOLKADOT: HETEROJEN ÇOK ZİNCİRLİ BİR ÇERÇEVE VİZYONU TASLAK 1 2 Daha yavaş uygulamaları destekleme arzusu. Bunun nedeni altta yatan fikir birliği mimarisi: durum geçiş mekanizması veya tarafların bir araya geldiği araçlar ve işlemleri yürütür, mantığı temelden birbirine bağlıdır fikir birliğine varılmış “kanonikleştirme” mekanizmasına veya Tarafların çeşitli seçeneklerden biri üzerinde anlaşmaya vardıkları araç mümkün, geçerli, geçmişler. Bu, hem Bitcoin [15] ve Ethereum [5,23] gibi proof-of-work (PoW) sistemleri hem de NXT [8] ve Bitshares [12] gibi stake kanıtı (PoS) sistemleri için eşit derecede geçerlidir: sonuçta hepsi aynı handikaptan muzdariptir. Bu basit bir blockchains'nin başarıya ulaşmasına yardımcı olan strateji. Ancak, bu iki mekanizmayı tek bir ünitede sıkı bir şekilde birleştirerek protokolün yanı sıra birden fazla farklı öğeyi de bir araya getiriyoruz farklı risk profillerine, farklı ölçeklenebilirlik gereksinimlerine ve farklı gizlilik ihtiyaçlarına sahip aktörler ve uygulamalar. Tek beden herkese uymaz. Çoğu zaman durum böyledir Geniş bir kitleye ulaşma arzusunda olan bir ağ, en düşük ortak paydayla sonuçlanan bir muhafazakarlık derecesini benimser optimal olarak az sayıda kişiye hizmet vermek ve sonuçta başarısızlığa yol açmak Bazen yenilik yapma, performans gösterme ve uyum sağlama yeteneğinde dramatik bir şekilde öyle. Örneğin bazı sistemler. Factom [21] durum geçiş mekanizmasını tamamen bırakın. Ancak çoğu Arzuladığımız fayda, geçiş durumuna geçme yeteneğini gerektirir paylaşılan bir durum makinesine göre. Bırakmak çözer alternatif bir sorun; bir alternatif sunmuyor çözüm. Bu nedenle, makul bir yönün olduğu açık görünüyor ölçeklenebilir merkezi olmayan bir bilişime giden yolu keşfetmek platform, fikir birliği mimarisini birbirinden ayırmaktır. durum geçiş mekanizması. Ve belki de şaşırtıcı olmayan bir şekilde bu, Polkadot'nın ölçeklenebilirliğe çözüm olarak benimsediği stratejidir. 2.1. Protokol, Uygulama ve Ağ. Beğen Bitcoin ve Ethereum, Polkadot aynı anda bir ağ protokolüne ve (şimdiye kadar varsayılan) birincil ağ protokolüne atıfta bulunur Bu protokolü çalıştıran genel ağ. Polkadot ücretsiz ve açık bir proje olarak tasarlanmıştır; protokol spesifikasyonu Creative Commons lisansı altındadır ve kod FLOSS lisansı altına yerleştiriliyor. Proje açık bir şekilde geliştirildi ve katkıları kabul etti nerede faydalı olurlarsa olsunlar. RFC'lerden oluşan bir sistem, pek de farklı değil Python Geliştirme Önerileri, bir araç sağlayacaktır Protokol değişiklikleri ve yükseltmeleri üzerinde kamuya açık işbirliği yapmak. Polkadot protokolünü ilk uygulamamız Parite Polkadot Platformu olarak bilinecek ve API ile birlikte tam bir protokol uygulamasını içerir bağlamalar. Diğer Eşlik blockchain uygulamalarında olduğu gibi, PPP, genel amaçlı bir blockchain teknoloji yığını olacak şekilde tasarlanmıştır; ne yalnızca genel bir ağ için ne de özel/konsorsiyum operasyonu. Gelişimi bu şekilde far dahil olmak üzere çeşitli taraflarca finanse edildi İngiliz hükümetinden bir hibe. Yine de bu belgede Polkadot şu şekilde açıklanmaktadır: halka açık bir ağın bağlamı. Genel bir ağda öngördüğümüz işlevsellik, gerekli olanın bir üst kümesidir. alternatif (örn. özel ve/veya konsorsiyum) ayarlar. Ayrıca bu bağlamda Polkadot'nin tam kapsamı daha net bir şekilde tanımlanıp tartışılacaktır. Bu şu anlama geliyor okuyucu belirli mekanizmaların olabileceğinin farkında olmalıdır. Polkadot ile doğrudan alakalı olmayan şekilde tanımlanmalı (örneğin diğer genel ağlarla birlikte çalışma) kamuya açık olmayan (“izin verilen”) durumlarda konuşlandırıldığında. 2.2. Önceki çalışma. Temel fikir birliğinin devlet geçişinden ayrılması gayri resmi olarak önerildi en az iki yıl boyunca özel olarak - Max Kaye, devrimin ilk günlerinde böyle bir stratejinin savunucusuydu. Ethereum. Zincir olarak bilinen daha karmaşık ölçeklenebilir bir çözüm tarihi Haziran 2014'e kadar uzanan ve ilk kez daha sonra yayınlanan lifler o yıl1, şeffaf bir zincirler arası yürütme mekanizması sağlayan tek bir aktarma zinciri ve birden fazla homojen zincirin gerekliliği ortaya çıktı. Uyumsuzluğun bedeli ödendi işlem gecikmesi yoluyla - işlem gerektiren işlemler sistemin farklı bölümlerinin koordinasyonu işlenmesi daha uzun sürer. Polkadot mimarisinin çoğunu bundan ve takip eden görüşmelerden alıyor Tasarımı ve hükümleri açısından büyük farklılıklar gösterse de çeşitli insanlar tarafından tercih edilir. Polkadot ile karşılaştırılabilecek bir sistem olmasa da aslında üretimde, bazı alakalı birkaç sistem önemli düzeyde az da olsa önerilmiştir. detay. Bu öneriler şunlar olabilir:sistemlere ayrılmış küresel olarak tutarlılık kavramını düşüren veya azaltan küresel bir hizmet sağlamaya çalışan devlet makinesi homojen parçalar aracılığıyla tutarlı tekli makine ve yalnızca heterojenliği hedefleyenler. 2.2.1. Küresel Devleti olmayan sistemler. Factom [21], uygun olmayan şekilde kanoniklik gösteren bir sistemdir geçerlilik, verilerin kronikleştirilmesine etkili bir şekilde izin verir. Küresel devletten kaçınma ve zorluklar nedeniyle bunun getirdiği ölçeklendirme ile ölçeklenebilir bir çözüm sayılabilir. Ancak daha önce de belirtildiği gibi set çözdüğü problemlerin sayısı kesinlikle ve önemli ölçüde daha azdır. Tangle [18] fikir birliği sistemlerine yeni bir yaklaşımdır. İşlemleri bloklar halinde düzenlemek ve durum değişikliklerine küresel olarak kanonik bir sıralama vermek için sıkı bir şekilde bağlantılı bir liste üzerinde fikir birliği oluşturmak yerine, yoğun şekilde yapılandırılmış bir sıralama fikrinden büyük ölçüde vazgeçilir ve bunun yerine daha önceki öğelerin kanonikleştirilmesine yardımcı olan daha sonraki öğelerle birlikte bağımlı işlemlerin yönlendirilmiş, döngüsel olmayan bir grafiğini zorlar açık referans yoluyla. Keyfi durum değişiklikleri için, bu bağımlılık grafiği hızla kontrol edilemez hale gelecektir, ancak çok daha basit olan UTXO model2 için bu şu şekilde olur: oldukça makul. Çünkü sistem sadece gevşek bir şekilde tutarlıdır ve işlemler genellikle birbirinden bağımsızdır. Öte yandan, büyük miktarda küresel paralellik oldukça doğal. UTXO modelini kullanmanın etkisi var Tangle'ı tamamen değer aktarımı sağlayan bir "para birimi" ile sınırlamak daha genel veya genişletilebilir bir şey yerine sistem. Üstelik katı küresel tutarlılık olmadan, mutlak bir kontrole ihtiyaç duyma eğiliminde olan diğer sistemlerle etkileşim Sistem durumu hakkında derece bilgisi pratik hale gelir. 1https://github.com/ethereum/wiki/wiki/Chain-Fibers-Redux 2harcanmamış işlem çıktısı, Bitcoin'nin kullandığı model, burada durum etkin olarak bir değerle ilişkili adres kümesidir; işlemler bu tür adresleri bir araya getirir ve bunları toplamı eşdeğer olan yeni bir adres kümesi halinde yeniden düzenler

POLKADOT: HETEROJEN ÇOK ZİNCİRLİ BİR ÇERÇEVE VİZYONU TASLAK 1 3 2.2.2. Heterojen Zincir Sistemleri. Yan zincirler [3] bir ana Bitcoin zinciri arasında güvenilmez etkileşime izin verecek Bitcoin protokolüne önerilen ekleme ve ek yan zincirler. Herhangi bir hüküm bulunmamaktadır Yan zincirler arasındaki 'zengin' etkileşimin derecesi: etkileşim, yan zincirlerin birbirine bağlanmasına izin vermekle sınırlı olacaktır. yerel düzeyde birbirlerinin varlıklarının koruyucuları jargon—iki yönlü sabit 3. Nihai vizyon, Bitcoin para biriminin sağlanabileceği bir çerçeveye yöneliktir. sabitleme yoluyla ek, eğer çevresel ise, işlevsellik daha egzotik durum geçişiyle diğer bazı zincirlere Bitcoin protokolünün izin verdiği sistemler. Bu anlamda, Yan zincirler ölçeklenebilirlikten ziyade genişletilebilirliğe yöneliktir. Aslında yan zincirlerin geçerliliğine ilişkin temelde hiçbir hüküm yoktur; Bir zincirden tokens (ör. Bitcoin) bir yan zincir adına tutulanlar yalnızca Yan zincirin madencileri kanonikleştirmeye teşvik etme yeteneği geçerli geçişler Bitcoin ağının güvenliği başkaları adına çalışmaya kolaylıkla geçiş yapılamaz blockchains. Ayrıca Bitcoin sağlanmasına yönelik bir protokol Madenciler madeni birleştiriyor (yani kanonikleştirme güçlerini yan zincirinkine kopyalıyorlar) ve daha da önemlisi, yan zincirin geçişlerinin yan zincirin dışında olduğunu doğruluyorlar bu teklifin kapsamı. Cosmos [10] önerilen bir çok zincirli sistemdir. Yan zincirlerle aynı damar, Nakamoto PoW'u değiştiriyor Jae Kwon'un Tendermint algoritması için fikir birliği yöntemi. Esasen birden fazla zinciri tanımlar (birbirinde faaliyet gösteren) bölgeleri) her biri ayrı ayrı Tendermint örneklerini ve bir ağ üzerinden güven gerektirmeyen iletişim aracını kullanıyor ana göbek zinciri. Bu zincirler arası iletişim, keyfi bilgilerden ziyade dijital varlıkların (“özellikle tokens hakkında”) aktarımıyla sınırlıdır, ancak bu tür zincirler arası iletişimin veriler için bir dönüş yolu vardır, örneğin Göndericiye aktarımın durumu hakkında rapor vermek. Bölgelere ayrılmış zincirler için doğrulayıcı kümeler ve özellikle onları teşvik etmenin araçları yan zincirler gibi bırakıldı çözülmemiş bir sorun olarak Genel varsayım şudur her bölgeli zincirin kendisi token değerinde bir değere sahip olacak ve bu değerin enflasyonu validators'yi ödemek için kullanılacak. Hala erken aşamalarda Tasarım konusunda şu anda teklif, ölçeklenebilir hedefe ulaşmanın ekonomik araçlarına ilişkin kapsamlı ayrıntılardan yoksundur. Küresel geçerliliğin kesinliği. Ancak bölgeler ile merkez arasında gereken gevşek tutarlılık, bölgelere ayrılmış parametreler üzerinde ilave esneklik için daha güçlü bir sistem uygulayan bir sistemle karşılaştırıldığında zincirler tutarlılık. 2.2.3. Casper. Casper [6] ve Polkadot arasında henüz kapsamlı bir inceleme veya yan yana karşılaştırma yok oldukça kapsamlı bir inceleme yapılabilir ancak ikisinin (ve buna bağlı olarak yanlış) karakterizasyonu. Casper, PoS konsensüs algoritmasının nasıl yeniden tasarlandığını gösteriyor katılımcıların hangi çatala dair bahis oynadıkları temeline dayanabilir. sonuçta kanonik hale gelecektir. Ağa karşı dayanıklı olmasını sağlamak için büyük önem verildi çatallar, uzatıldığında bile ve temel Ethereum modelinin üzerinde bir miktar ek ölçeklenebilirliğe sahiptir. olarak Casper bugüne kadar önemli ölçüde daha fazla olma eğilimindeydi. Polkadot ve atalarından daha karmaşık bir protokol ve temel blockchain biçiminden önemli sapma. o Casper'ın gelecekte nasıl yineleneceği henüz bilinmiyor ve nihayet konuşlandırıldığında neye benzeyeceği. Casper ve Polkadot her ikisi de ilginç yeni protokolleri ve bir anlamda Ethereum, aralarında önemli farklar var Nihai hedefler ve dağıtım yolları. Casper bir Ethereum Orijinal olarak tasarlanmış temel merkezli proje istemeden protokolde PoS değişikliği yapmak temelde ölçeklenebilir bir blockchain oluşturun. Önemli olan, daha kapsamlı bir şey olmaktan ziyade bir hard fork olacak şekilde tasarlandı ve bu nedenle tüm Ethereum istemcileri ve kullanıcıları Yükseltilmesi veya belirsiz bir benimseme çatalında kalması gerekiyor. Bu nedenle, sıkı kuralların olduğu merkezi olmayan bir projenin doğasında olduğu gibi dağıtım önemli ölçüde daha zor hale gelir. koordinasyon gereklidir. Polkadot birkaç açıdan farklılık gösterir; her şeyden önce, Polkadot tamamen genişletilebilir ve ölçeklenebilir olacak şekilde tasarlanmıştır blockchain geliştirme, dağıtım ve etkileşim testi yatak. Büyük ölçüde geleceğe yönelik bir emniyet kemeri olacak şekilde inşa edilmiştir. yeni blockchain asimile etaşırı karmaşık merkezi olmayan koordinasyon olmadan kullanılabilir hale gelen teknoloji veya sert çatallar. Halihazırda bunun gibi çeşitli kullanım senaryolarını öngörüyoruz. şifrelenmiş konsorsiyum zincirleri ve yüksek frekanslı zincirler olarak yapılması gerçekçi olmayan çok düşük blok süreleriyle Ethereum'nin şu anda öngörülen gelecekteki herhangi bir sürümü. Son olarak, onunla Ethereum arasındaki bağlantı son derece yüksektir gevşek; Ethereum tarafından herhangi bir işlem yapılmasına gerek yoktur. ikisi arasında güvenilir işlem iletimini etkinleştir ağlar. Kısacası Casper/Ethereum 2.0 ve Polkadot Nihai hedeflerine inandığımız bazı geçici benzerlikleri paylaşıyoruz önemli ölçüde farklıdır ve rekabet etmek yerine, iki protokolün sonuçta bir arada var olması muhtemeldir öngörülebilir gelecek için karşılıklı yarar sağlayan ilişkiler.

Özet

Polkadot ölçeklenebilir, heterojen bir çoklu zincirdir. Bu önceki blockchain uygulamalarından farklı olduğu anlamına gelir değişen tek bir zincir sağlamaya odaklanmış olan potansiyel uygulamalara göre genellik dereceleri, Polkadot kendisi hiçbir şekilde doğal bir uygulama işlevselliği sağlamak üzere tasarlanmıştır. Aksine, Polkadot ana kayayı sağlar Çok sayıda doğrulanabilir bilginin yer aldığı “aktarma zinciri”, küresel olarak tutarlı dinamik veri yapıları barındırılabilir yan yana. Bu veri yapılarına “paralelleştirilmiş” diyoruz özel bir ihtiyaç olmasa da zincirler veya parachainler doğası gereği blockchain olmaları. Başka bir deyişle, Polkadot, bir dizi bağımsız zincire (ör. Ethereum, Ethereum Classic, Namecoin ve Bitcoin) çok önemli iki nokta hariç: • Havuzlanmış güvenlik; • güven gerektirmeyen zincirler arası işlem yapılabilirlik. Bu noktalar, Polkadot öğesinin "ölçeklenebilir" olduğunu düşünmemizin nedenidir. Prensip olarak, Polkadot üzerinde konuşlandırılacak bir sorun büyük ölçüde paralelleştirilebilir (ölçeği genişletilebilir) çok sayıda parachain. Çünkü her birinin tüm yönleri parachain Polkadot ağının farklı bir bölümü tarafından paralel olarak yürütülebilir, sistemin bazı yetenekleri vardır ölçeklendirmek için. Polkadot oldukça basit bir parça sağlar 3aslında bir zincirdeki tokens'yi yok ederek başka bir zincirde tokens'yi oluşturmadan oluşan tek yönlü sabitlemenin aksine Orijinal tokens'yi kurtarmak için bunun tersini yapacak mekanizmaPOLKADOT: HETEROJEN ÇOK ZİNCİRLİ BİR ÇERÇEVE VİZYONU TASLAK 1 4 karmaşıklığın çoğunu ara yazılım düzeyinde ele almayı bırakan altyapı. Bu, kalkınma riskini azaltmayı amaçlayan bilinçli bir karardır. Kısa sürede geliştirilecek gerekli yazılımlar ve güvenliği konusunda iyi düzeyde bir güven ile sağlamlık. 3.1. Polkadot Felsefesi. Polkadot gerekir üzerine oturulacak mutlak kaya gibi sağlam bir temel sağlar. bir sonraki mutabakat sistemi dalgasını oluşturun üretim kapasitesine sahip olgun tasarımlardan kaynaklanan risk spektrumu yeni oluşan fikirlere. Polkadot, güvenlik, izolasyon ve iletişim konusunda güçlü garantiler sunarak aşağıdakilere izin verebilir: bir dizi özellik arasından seçim yapmak için parachainler. Aslında, çeşitli deneysel blockchain'lerin mantıklı kabul edilebilecek özellikleri zorladığını öngörüyoruz bugün. muhafazakar görüyoruz benzer yüksek değerli zincirler Bitcoin veya Z-cash [20] daha düşük değerle birlikte mevcut “Tema zincirleri” (böyle pazarlama, çok eğlenceli) ve test ağları sıfır veya sıfıra yakın ücretlerle. Tamamen şifrelenmiş görüyoruz, "karanlık", birlikte çalışan konsorsiyum zincirleri - ve hatta son derece işlevsel ve açık zincirlere hizmet sağlamak Ethereum gibi olanlar gibi. Deneysel yeni görüyoruz Sübjektif zaman yüklü wasm gibi VM tabanlı zincirler zincir, zorlu bilgi işlem sorunlarını daha olgun Ethereum benzeri bir zincirden dış kaynak olarak sağlama aracı olarak kullanılıyor veya daha kısıtlı Bitcoin benzeri bir zincir. Zincir yükseltmelerini yönetmek için Polkadot doğası gereği muhtemelen dayalı bir tür yönetim yapısını desteklemek mevcut istikrarlı siyasi sistemlere ilişkindir ve Sarı Kağıt Konseyi'ne benzer iki meclisli bir yapıya sahiptir [24]. olarak nihai otorite, temel stake edilebilir token sahipleri "referandum" kontrolüne sahip olacaktır. Kullanıcıların düşüncelerini yansıtmak için Geliştirme ihtiyacı ama geliştiricilerin meşruiyet ihtiyacı, makul bir yönlendirmenin oluşmasını bekliyoruz bir “kullanıcı” komitesinin iki odası (aşağıdakilerden oluşur) validators teminatlı) ve bir “teknik” komite oluşturuldu büyük müşteri geliştiricileri ve ekosistem oyuncularından oluşan bir ekip.

token sahiplerinden oluşan bir grup nihai meşruiyeti koruyacak ve bu yapıyı geliştirmek, yeniden parametrelendirmek, değiştirmek veya feshetmek için bir süper çoğunluk oluşturacaktır; Nihai ihtiyaçtan şüphe etmeyin: Twain'in sözleriyle “Hükümetler ve bebek bezleri sık sık değiştirilmeli ve aynı sebep”. Yeniden parametrelendirmenin daha geniş bir konsensüs mekanizması içinde düzenlenmesi tipik olarak önemsiz olsa da, değiştirme ve genişletme gibi daha niteliksel değişiklikler büyük ihtimalle otomatik olmayan “yumuşak kararnameler” (ör. Bir blok numarasının kanonikleştirilmesi yoluyla ve hash resmi olarak yeni protokolü belirten bir belge) veya bir temel konsensüs mekanizmasının bulunmasını gerektirir. kendisinin herhangi bir yönünü tanımlayacak kadar zengin bir dil bunun değişmesi gerekebilir. İkincisi nihai bir amaçtır, ancak birincisinin seçilme olasılığı daha yüksektir Makul bir geliştirme zaman çizelgesini kolaylaştırmak. Polkadot'nin temel ilkeleri ve içinde yer aldığı kurallar Tüm tasarım kararlarını değerlendiriyoruz: Minimal: Polkadot mümkün olduğunca az işlevselliğe sahip olmalıdır. Basit: Hiçbir ek karmaşıklık mevcut olmamalıdır temel protokolde makul olarak olabileceğinden ara yazılıma yüklenmiş, aracılığıyla yerleştirildi parachain veya daha sonraki bir optimizasyonda tanıtıldı. Genel: gereksiz gereksinim yok, kısıtlama veya parachainlere sınırlama getirilmeli; Polkadot, fikir birliği sistemi geliştirme için optimize edilebilecek bir test ortamı olmalıdır. Uzantıların yer aldığı modeli mümkün olduğunca soyut hale getirmek. Sağlam: Polkadot temel olarak bir sağlamalıdır kararlı taban katmanı. Ekonomik sağlamlığın yanı sıra bu aynı zamanda merkezi olmayan yönetim anlamına da gelir. yüksek ödüllü saldırıların vektörleri.

Polkadot katılımı

Polkadot bakımında dört temel rol vardır ağ: derleyici, balıkçı, aday gösteren ve validator. içinde Polkadot'nin olası bir uygulaması, ikinci rol aslında iki role ayrılabilir: temel validator ve kullanılabilirlik garantörü; bu bölümde tartışılıyor 6.5.3. Harmanlayıcı Balıkçı Doğrulayıcılar (bu grup) Doğrulayıcılar (diğer gruplar) onaylıyor olur monitörler raporlar kötü davranış blok sağlar adaylar için Aday gösteren Şekil 1. Polkadot'nin dört rolü. 4.1. Doğrulayıcılar. validator en yüksek ücrettir ve Polkadot ağında yeni blokların kapatılmasına yardımcı olur. validator'nın rolü yeterince yüksek bir bağa bağlıdır diğer bağlı tarafların ödeme yapmasına izin vermemize rağmen yatırılıyor onlar adına hareket etmek üzere bir veya daha fazla validator aday gösterin ve validator tahvilinin bu tür bir kısmının mutlaka validator'ya ait olması gerekmeyebilir, bunun yerine bu kişilere ait olabilir aday gösterenler. Bir validator, yüksek kullanılabilirlik ve bant genişliğine sahip bir aktarma zinciri istemci uygulamasını çalıştırmalıdır. Her blokta düğüm onaylama rolünü kabul etmeye hazır olmalıdır aday gösterilen bir parachain üzerinde yeni bir blok. Bu süreç adayın alınmasını, doğrulanmasını ve yeniden yayınlanmasını içerir bloklar. Adaylık deterministiktir ancak çok önceden tahmin edilmesi neredeyse imkansızdır. validator yapamadığı için tam senkronizasyonu sürdürmesi makul olarak beklenebilir tüm parachain'lerin veri tabanına göre, validator'nin önerilen yeni bir zincir tasarlama görevini aday göstermesi bekleniyor Parachain bloğunu harmanlayıcı olarak bilinen üçüncü bir tarafa aktarır. Tüm yeni parachain blokları atanmış validator alt grupları tarafından uygun şekilde onaylandıktan sonra, validators daha sonra aktarma zinciri bloğunu kendisinin onaylaması gerekir. Bu şunları içerir: işlem kuyruklarının durumunun güncellenmesi (esasen verileri bir parachain'in çıktı kuyruğundan diğerine taşımak parachain'in giriş kuyruğu), işlemleri işleme Onaylanmış aktarma zinciri işlem seti ve onaylanması son parachain değişiklikleri de dahil olmak üzere son blok.POLKADOT: HETEROJEN ÇOK ZİNCİRLİ BİR ÇERÇEVE VİZYONU TASLAK 1 5 validator fikir birliği bulma görevini yerine getirmiyor seçtiğimiz fikir birliği algoritmasının kurallarına göre cezalandırılır. Başlangıçtaki kasıtsız arızalar için bu, validator ödülünün durdurulması. Tekrarlanan arızalar güvenlik bağlarının azalmasına (yanma yoluyla) neden olur. Çift imzalama gibi muhtemelen kötü niyetli eylemler veya Geçersiz bir blok sağlamak için komplo kurmak, bağın tamamı (kısmen yanmış ancak çoğunlukla verilmiştir) muhbirlere ve dürüst aktörlere). Bir bakıma validator'ler madencilik havuzlarına benziyor mevcut PoW'un blockchains'si. 4.2. Aday gösterenler. Aday gösteren, hisse sahibi bir partidir validator'nin teminat tahviline katkıda bulunan kişi. onlar Risk sermayesi yerleştirmek dışında ek bir rolü yoktur ve belirli bir validator (veya bunların bakımında sorumlu bir şekilde hareket etmek ağ. Orantılı bir artış veya azalma alırlar tahvilin büyümesine göre mevduatlarında katkıda bulunurlar. Sıralayıcılarla birlikte aday gösterenler de bazı ülkelerde günümüz PoW ağlarındaki madencilere benzer bir his veriyor. 4.3. Harmanlayıcılar. İşlem harmanlayıcıları (kısaca harmanlayıcılar) validators'nin geçerli bilgiler üretmesine yardımcı olan taraflar mı? Parachain blokları. Belirli bir parachain için “tam düğüm” sağlarlar; gerekli olan her şeyi muhafaza ettikleri anlamına gelir Yeni bloklar yazabilmek ve yürütebilmek için gerekli bilgiler işlemler, madencilerin mevcut PoW blockchains üzerinde yaptıklarıyla hemen hemen aynı şekilde yapılır. Normal şartlarda onlar mühürsüz bir kayıt oluşturmak için işlemleri toplayacak ve yürütecek sıfır bilgiyle birlikte engelleyin ve sağlayın şu anda sorumlu olan bir veya daha fazla validators'ye kanıt bir parachain bloğu öneriyor. Düzenleyenler, aday gösterenler ve validator'ler arasındaki ilişkinin kesin niteliği muhtemelen değişecek zaman. Başlangıçta, derleyicilerin çok yakın çalışmasını bekliyoruz validators ile, çünkü yalnızca birkaç tane olacak (belki küçük işlem hacmine sahip yalnızca bir) parachain(ler). İlk istemci uygulaması, RPC'leri içerecektir. Parachain harmanlayıcı düğümü, bir (aktarma zinciri) validator düğümüne koşulsuz olarak geçerli olduğu kanıtlanabilen bir parachain sağlamak için Blok. Senkronize edilmiş bir sürümünü sürdürmenin maliyeti olarak bu tür parachainlerin tümü artıyor, ek görmeyi bekliyoruz ayırmaya yardımcı olacak altyapı mevcuttur. Bağımsız, ekonomik motivasyona sahip taraflara yönelik görevler. Sonunda, rekabet eden harmanlayıcı havuzlarını görmeyi bekliyoruz. En fazla işlem ücretini toplayın. Bu tür düzenleyicilerle, ödül gelirlerinden sürekli bir pay almak için belirli bir süre boyunca belirli validator'lere hizmet vermek üzere sözleşme yapılabilir. Alternatif olarak, "serbest" derleyiciler basitçe bir Piyasa, anında ödenecek ödülün rekabetçi bir payı karşılığında geçerli parachain blokları sunuyor. Benzer şekilde, merkezi olmayan aday havuzları birden fazla adaya izin verecektir. katılımcıları koordine etmek ve görevini paylaşmak üzere bir araya getirdi. validator. Bu havuzlama yeteneği açık katılımı garanti eder daha merkezi olmayan bir sisteme yol açmaktadır. 4.4. Balıkçılar. Diğer iki aktif partinin aksine, balıkçılar blok yazarlığıyla doğrudan ilişkili değil süreç. Daha ziyade bağımsız “ödül avcıları”dırlar büyük bir tek seferlik ödülle motive edildi. Tam olarak nedeniyle Balıkçıların varlığı nedeniyle, uygunsuz davranış olaylarının nadiren meydana gelmesini bekleriz ve bunlar yalnızca balıkçılar nedeniyle gerçekleştiğinde bağlı tarafın gizli anahtar güvenliği konusunda dikkatsiz olması, kötü niyetle değil. İsim geliyor Beklenen ödül sıklığından, katılım için gereken minimum gereksinimlerden ve nihai ödül boyutundan. Balıkçılar ödüllerini zamanında kanıtlayarak alıyorlar en az bir bağlı taraf yasa dışı hareket etti. Yasa dışı eylemler her biri aynı onaylı ebeveynle iki blok imzalamayı veya parachain durumunda geçersiz bir anlaşmanın onaylanmasına yardımcı olmayı içerir Blok. Aşırı ödüllendirmeyi veya taviz vermeyi önlemek ve bir oturumun gizli anahtarının yasa dışı kullanımı, temel ödül tek bir validator'nin yasa dışı olarak imzalanmış mesajını sağlamak minimum. Bu ödül asimptotik olarak arttıkça artar. diğer validator'lerden gelen yasa dışı imzaları doğrulamak gerçek bir saldırıyı ima ediyor. Asimptot ayarlandı en azından temel güvenlik iddiamızı takiben %66 oranında validator'ların üçte ikisi iyiliksever davranıyor. Balıkçılar bir bakıma “tam düğümlere” benzerler. kaynakların ihtiyaç duyduğu günümüz blockchain sistemleri nispeten küçüktür ve istikrarlı çalışma süresi taahhüdü ve bant genişliği gerekli değildir. Balıkçılar bu konuda farklılık gösteriyor küçük bir tahvil yatırmaları gerektiği kadar.Bu bağ engelliyor validators'nin zamanını ve hesaplamasını boşa harcayan sybil saldırıları kaynaklar. Hemen geri çekilebilir, muhtemelen hayır birkaç dolara eşdeğerden daha fazla ve yol açabilir yaramaz bir davranışı fark ederek büyük bir ödül elde etmek validator.

Tasarıma Genel Bakış

Bu bölüm, konuyla ilgili kısa bir genel bakış sunmayı amaçlamaktadır. bir bütün olarak sistem. Konunun daha kapsamlı bir araştırması Sistemi takip eden bölümde verilmiştir. 5.1. Konsensüs. Aktarma zincirinde Polkadot şunu başarır: karşılıklı olarak kabul edilen geçerli bir dizi karar üzerinde düşük düzeyde fikir birliği modern bir eşzamansız Bizans hataya dayanıklı (BFT) algoritması aracılığıyla bloklar. Algoritma ilham alacak basit Tendermint [11] ve çok daha fazlası ile HoneyBadgerBFT [14] dahil. İkincisi bir sağlar keyfi bir şekilde etkin ve hataya dayanıklı bir fikir birliği çoğunlukla zararsız otoriteler veya validators kümesi göz önüne alındığında kusurlu ağ altyapısı. Yetki kanıtı (PoA) tarzı bir ağ için yalnızca bu yeterli olacaktır, ancak Polkadot olduğu düşünülüyor tamamen açık ve halka açık bir ağ olarak da dağıtılabilir belirli bir kuruluş veya güvenilir olmayan durum sürdürmek için gerekli olan yetkidir. Bu nedenle bir ihtiyacımız var validators kümesini belirleme ve teşvik etme araçları dürüst olmaları. Bunun için PoS tabanlı seçimi kullanıyoruz Kriterler. 5.2. Bahsi Kanıtlamak. Ağın olduğunu varsayıyoruz ne kadar "bahis" olduğunu ölçmek için bazı araçlara sahip olacak herhangi bir hesabın olması. Karşılaştırma kolaylığı için önceden var olan sistemlere ölçü birimi diyeceğiz “tokens”. Ne yazık ki bu terim ideal olmaktan uzaktır. pek çok neden var, en azından bunun basit bir skaler olması bir hesapla ilişkili değer, hiçbir kavram yoktur bireysellik. validator'lerin nadiren (en fazla) seçildiğini hayal ediyoruz günde bir kez ama belki üç ayda bir kadar nadiren), Aday Hisse Kanıtı (NPoS) şeması aracılığıyla. Teşvik, oranlı bir tahsis yoluyla gerçekleşebilir.POLKADOT: HETEROJEN ÇOK ZİNCİRLİ BİR ÇERÇEVE VİZYONU TASLAK 1 6 Röle zincir Doğrulayıcı sürüsü (her biri kendi rengine göre renklendirilmiştir) belirlenmiş parachain) İşlem (tarafından gönderildi dış aktör) Parachain köprü Sanal parachain (örneğin Ethereum) Parachain Parachain kuyruklar ve G/Ç Yayılan işlemler Aday gönderimini engelle 2. sıra Röle zinciri Parachain topluluğu Hesap Gelen işlem Giden işlem Zincirler arası işlemler (validators tarafından yönetilmektedir) Harmanlayıcı Yayılan blok Balıkçı Şekil 2. Polkadot sisteminin özet şeması. Bu, harmanlayıcıların kullanıcı işlemlerini toplayıp yaymasının yanı sıra blok adaylarını balıkçılara ve validator'lere yaydığını gösteriyor. Aynı zamanda bir hesabın kendi parachain'inden gerçekleştirilen bir işlemi aktarma zinciri aracılığıyla nasıl yayınlayabileceğini gösterir ve oradaki bir hesaba yapılan bir işlem olarak yorumlanabileceği başka bir parachain'e. token temel genişletmeden gelen fonlar (%100'e kadar) yılda, ancak daha büyük ihtimalle %10 civarındadır. toplanan işlem ücretleri. Tüm token sahipler olduğundan, para tabanı genişlemesi genellikle enflasyona yol açsa da katılımda adil bir fırsata sahip olacak, hiçbir tokensahibinin değerinin düşmesine maruz kalması gerekmeyecek almaktan mutlu olmaları koşuluyla, zaman içinde holdingleri Konsensüs mekanizmasındaki rolü. Belirli bir oran tokens sayısı staking süreci için hedeflenecektir; the etkili token temel genişletme şu şekilde ayarlanacaktır: Bu hedefe ulaşmak için piyasaya dayalı bir mekanizma. Doğrulayıcılar büyük ölçüde çıkarlarına bağlı; çıkıyor validators'nin tahvilleri, validators'nin görevleri sona erdikten uzun süre sonra (belki yaklaşık 3 ay) yerinde kalır. Bu uzun tahvil tasfiye süresi gelecekteki uygunsuz davranışlara izin verir zincirin periyodik kontrol noktasına kadar cezalandırılır. Kötü davranış, cezanın azaltılması gibi cezalarla sonuçlanır. Ödül veya kasıtlı olarak taviz veren durumlarda ağın bütünlüğünün bozulması, validator bağlantısının bir kısmını veya tamamını kaybetmesi diğer validator'lere, muhbirlere veya paydaşlara pay bir bütün olarak (yanma yoluyla). Örneğin, bir validator bir çatalın her iki dalını da onaylamaya çalışan kişi (bazen "kısa menzilli" saldırı olarak bilinir) tanımlanabilir ve ikinci şekilde cezalandırılır. Uzun menzilli "tehlikede olmayan" saldırılar4, basit bir "kontrol noktası" mandalı aracılığıyla atlatılır ve bu, zincirin tehlikeli bir şekilde yeniden düzenlenmesini engeller. özellikle zincir derinliği. İstemcilerin yeni senkronize edilmesini sağlamak için yanlış zincire aldanamazlar, düzenli olarak “Sert çatallanmalar” meydana gelecektir (en fazla validators'nin tahvil tasfiyesi), son kontrol noktası bloğunu hashes istemcilere sabit kodlayan. Bu, ayak izini azaltan başka bir "sonlu zincir uzunluğu" ölçüsüyle iyi bir uyum sağlar veya oluşum bloğunun periyodik olarak sıfırlanması. 5.3. Parachain'ler ve Harmanlayıcılar. Her parachain alır aktarma zincirine benzer güvenlik düzenlemeleri: the Parachain'lerin başlıkları röle zinciri bloğunun içinde mühürlenmiştir Onayın ardından yeniden düzenlemenin veya "çifte harcamanın" mümkün olmamasını sağlamak. Bu, Bitcoin'nin yan zincirleri ve birleştirme madenciliği tarafından sunulana benzer bir güvenlik garantisidir. Ancak Polkadot aynı zamanda parachainlerin durum geçişlerinin geçerli olduğuna dair güçlü garantiler de sağlar. Bu validator kümesinin kriptografik olarak rastgele alt kümelere bölünmesi yoluyla gerçekleşir; başına bir alt küme parachain'de alt kümeler blok başına potansiyel olarak farklılık gösterir. Bu kurulum genellikle parachainlerin blok sürelerinin artacağını ima eder en az röle zincirininki kadar uzun olmalıdır. spesifik bölümlendirmenin kapsam dışında olduğunu belirleme araçları 4Böyle bir saldırı, düşmanın başlangıç bloğundan itibaren tamamen yeni bir tarih zinciri oluşturduğu yerdir. Bir kontrol yoluyla dengede göreceli olarak önemsiz bir paya sahip olsalar da, diğer tüm paylara göre kendi paylarına düşen payı kademeli olarak artırabilirler Paydaşlar, alternatif tarihlerinin tek aktif katılımcılarıdır. Yaratılışta hiçbir içsel fiziksel sınırlama bulunmadığından (oldukça gerçek hesaplama enerjisinin harcanması gereken PoW'un aksine), gerçek zincirden daha uzun bir zincir oluşturabilirler. nispeten kısa bir zaman aralığına sahiptir ve ağın kanonik durumunu devralarak onu potansiyel olarak en uzun ve en iyi hale getirir.POLKADOT: HETEROJEN ÇOK ZİNCİRLİ BİR ÇERÇEVE VİZYONU TASLAK 1 7 bu belgenin ancak muhtemelen aşağıdakilere dayalı olması muhtemeldir: RanDAO [19] benzeri bir taahhüt-açıklama çerçevesi veya her parachain'in önceki bloklarından birleştirilmiş verileri kullanın kriptografik olarak güvenli bir hash altında. validator'lerin bu tür alt kümelerinin aşağıdakileri sağlaması gerekir: Geçerliliği garanti edilen parachain blok adayı (açık) tahvillere el konulmasının acısı). Geçerlilik iki etrafında döner önemli noktalar; ilk olarak özünde geçerli olduğu - yani tüm durum geçişleri aslına sadık kalınarak gerçekleştirildi ve hepsi Referans verilen harici veriler (yani işlemler) dahil edilmek üzere geçerlidir. İkincisi, kendi dışsal olan herhangi bir verinin harici işlemler gibi adayın yeterince yüksek kullanılabilirliğe sahip olması, böylece katılımcıların indirin ve bloğu manuel olarak çalıştırın.5 Doğrulayıcılar yalnızca hiçbir harici "işlem" verisi içermeyen "boş" bir blok sağlayabilir, ancak bunu yapmaları halinde daha düşük bir ödül alma riskiyle karşı karşıya kalabilirler. Birlikte çalışıyorlar derleyiciler (bireyler) ile bir parachain dedikodu protokolü İşlemleri bloklar halinde toplayan ve bloğun ebeveyninin geçerli bir alt öğesi olduğuna dair etkileşimli olmayan, sıfır bilgili bir kanıt sağlayan (ve herhangi bir işlemi üstlenen) sıkıntıları için ücretler). Kendilerini belirlemek parachain protokollerine bırakılmıştır. Spam önleme araçları: "bilgi işlem kaynağı ölçümü" veya "işlem ücreti" gibi temel bir kavram yoktur röle zinciri tarafından empoze edilir. Aktarma zinciri protokolü tarafından da bu konuda doğrudan bir yaptırım bulunmamaktadır (gerçi Paydaşların benimsemeyi seçmesi pek olası değil düzgün bir mekanizma sağlamayan bir parachain). Bu, zincirlerin farklı olma ihtimaline açık bir işarettir. Ethereum, ör. çok daha basit bir ücret modeline veya henüz önerilmemiş başka bir spam önleme modeline sahip Bitcoin benzeri bir zincir. Polkadot'in aktarma zincirinin kendisi muhtemelen bir Ethereum-benzeri hesaplar ve durum zinciri, muhtemelen bir EVMtürevi. Röle zinciri düğümlerinin gerekli olacağından önemli miktarda başka işlem ve işlem hacmi yapmak büyük işlem ücretleri yoluyla kısmen en aza indirilecek ve araştırma modellerimizin gerektirmesi durumunda bir blok boyutu sınırı. 5.4. Zincirler Arası İletişim. Polkadot'nin kritik son bileşeni zincirler arası iletişimdir. O zamandan beri Parachain'ler aralarında bir tür bilgi kanalına sahip olabilir, biz de Polkadot a olarak düşünmemize izin veriyoruz. ölçeklenebilir çoklu zincir. Polkadot durumunda iletişim olabildiğince basittir: parachain (bu zincirin mantığına göre) yapabilir Bir işlemin ikinci bir parachain'e gönderilmesini sağlamak veya potansiyel olarak röle zinciri. Harici işlemler gibi blockchains üretiminde tamamen eşzamansızdırlar ve onların herhangi bir şeyi geri döndürme konusunda içsel bir yetenekleri yoktur. bir tür bilginin kökenine geri dönmesi. Hedef: alır önceki veriler bloğun validators. Hesap şu gönderiyi alır: giriş kaldırıldı giriş Merkle tree Hesap gönderi gönderir: giriş yerleştirildi çıkış Merkle tree hedef için paraşütle atlama çıkış Kaynak: paylaşımlar sonraki bloktaki veriler validators posta kanıtının saklandığı yer Parachain çıkışı Merkle ağaç yönlendirilmiş referans yerleştirildi hedef parachain'de giriş Merkle tree giriş Şekil 3. Temel şematik gösterim gönderilenler için yönlendirmenin ana bölümleri işlemler (“gönderiler”). Minimum uygulama karmaşıklığını sağlamak için minimum risk ve asgari düz ceket arasında gelecek Parachain mimarilerinde bu zincirler arası işlemler standart harici imzalı işlemlerden etkili bir şekilde ayırt edilemez. İşlemin bir parachain tanımlama yeteneği sağlayan bir kaynak segmenti vardır ve isteğe bağlı boyutta olabilecek bir adres. Bitcoin ve Ethereum gibi yaygın mevcut sistemlerin aksine, zincirler arası işlemler herhangi bir türde ücret "ödemesi" ile birlikte gelmez; Bu tür herhangi bir ödemenin kaynak ve hedef parachainler üzerindeki müzakere mantığı yoluyla yönetilmesi gerekir. Bunun için önerilene benzer bir sistem Ethereum'in Serenity sürümü [7] basit bir yöntem olabilir böyle bir zincirler arası kaynak ödemesini yönetme zamanı gelince başkalarının da öne çıkabileceğini varsayıyoruz. Zincirler arası işlemler basit bir çözüm kullanılarak çözülür sağlamak için Merkle tree temeline dayalı kuyruklama mekanizması sadakat. Röle zinciri bakımcılarının görevi işlemleri bir parachain'in çıkış kuyruğunda taşıyın hedef parachain'in giriş kuyruğuna. aktarılan işlemlere aktarma zincirinde başvurulur, ancak bunlar ilgili değildiray-chain işlemlerinin kendisi. Bir parachain'in başka bir parachain'e spam göndermesini önlemek için işlemler, bir işlemin gönderilebilmesi için gereklidir hedefin giriş kuyruğunun çok büyük olmaması önceki bloğun bitiş zamanı. Giriş ise Blok işleme sonrasında sıra çok büyükse, bu durumda "doymuş" olarak kabul edilir ve hiçbir işlem şu adrese yönlendirilemez: tekrar altına düşene kadar sonraki bloklar içinde Sınır. Bu kuyruklar aktarma zincirinde yönetilir Parachainlerin birbirlerinin doygunluğunu belirlemesine izin vermek durum; bu şekilde bir işlemi yayınlamak için başarısız bir girişim Durmuş bir varış noktasına eşzamanlı olarak rapor edilebilir. (Geri dönüş yolu bulunmadığından ikincil bir işlemin bu nedenle başarısız olması durumunda geri bildirim yapılamamaktadır.) ilk arayana ve diğer bazı kurtarma yollarına gerçekleşmesi gerekirdi.) 5.5. Polkadot ve Ethereum. Ethereum'nin Turing bütünlüğü nedeniyle, Polkadot ve Ethereum'nin birlikte çalışabilmesi için bol miktarda fırsat olmasını bekliyoruz en azından kolayca çıkarılabilecek bazı güvenlik sınırları dahilinde. Kısaca, işlemlerin şu andan itibaren gerçekleşmesini öngörüyoruz: Polkadot, validators tarafından imzalanıp daha sonra beslenebilir 5Böyle bir görev validator'ler arasında paylaşılabilir veya yoğun biçimde bağlı validator'ler kümesinin atanmış görevi haline gelebilir. kullanılabilirlik garantörleri.

POLKADOT: HETEROJEN ÇOK ZİNCİRLİ BİR ÇERÇEVE VİZYONU TASLAK 1 8 Ethereum burada yorumlanıp yürürlüğe konulabilirler bir işlem yönlendirme sözleşmesi. Diğer yönde ise özel olarak biçimlendirilmiş günlüklerin (olayların) kullanımını öngörüyoruz belirli bir mesajın iletilmesi gerektiğinin hızlı bir şekilde doğrulanmasına olanak tanıyan bir "kaçış sözleşmesi"nden geliyor. 5.5.1. Polkadot - Ethereum arası. Bir seçim yoluyla BFT fikir birliği mekanizması, validator'lerin oluşturduğu bir Onay oylamasıyla belirlenen paydaşlar grubu mekanizma ile güvenli bir fikir birliğine varabiliriz. nadiren değişen ve mütevazı sayıda validators. Toplam 144 validators olan bir sistemde blok süresi 4 saniye ve 900 blokluk sonluluk (kötü amaçlı yazılımlara izin verir) Çift oy verme gibi davranışların bildirilmesi, cezalandırılması ve onarılmış), bir bloğun geçerliliği makul bir şekilde 97 kadar az imzayla (144'ün üçte ikisi artı bir) ve ardından hiçbir sorgulamanın yapılmadığı 60 dakikalık doğrulama süresiyle kanıtlanmış sayılır. Ethereum bir "zorla girme sözleşmesi" düzenleyebilir 144 imza sahibini koruyabilir ve onlar tarafından kontrol edilebilir onlar. Eliptik eğri dijital imza (ECDSA) kurtarma işlemi EVM altında yalnızca 3.000 gaz gerektirdiğinden ve muhtemelen doğrulamanın yalnızca bir tarihte gerçekleşmesini isteriz. validators'lik süper çoğunluk (tam oybirliği yerine), bir talimatın onaylandığını doğrulayan Ethereum tutarındaki taban maliyet Polkadot ağından gelen gazın 300.000'den fazla olmayacağı, yani gazın yalnızca %6'sı olacağı gerektiği şekilde doğrulandı toplam blok gaz limiti 5,5M'dir. validators sayısını artırmak (sorunlarla başa çıkmak için gerekli olacak şekilde) düzinelerce zincir) bu maliyeti kaçınılmaz olarak artırıyor ancak Ethereum'nin işlem bant genişliğinin teknoloji olgunlaştıkça ve zaman içinde büyümesi genel olarak bekleniyor altyapı iyileşiyor. Olmadığı gerçeğiyle birlikte tüm validator'lerin dahil olması gerekir (ör. yalnızca en yüksek stake edilen validator'ler böyle bir görev için çağrılabilir) Bu mekanizmanın sınırları oldukça geniştir. Bu tür validator'lerin günlük rotasyonunu varsayarsak (ki bu Oldukça ihtiyatlı (haftalık, hatta aylık kabul edilebilir), o zaman bakım ağının maliyeti bu Ethereum-yönlendirme köprüsünün sayısı 540.000 civarında olacaktır günlük gaz veya mevcut gaz fiyatlarıyla yıllık 45 dolar. Köprü üzerinden tek başına iletilen temel bir işlemin maliyeti yaklaşık 0,11 dolar; ek sözleşme hesaplamasının maliyeti olacaktır elbette daha fazlası. İşlemleri tamponlayarak ve paketleyerek birlikte, izinsiz girme yetkilendirme maliyetleri kolaylıkla karşılanabilir. paylaşılarak işlem başına maliyetin önemli ölçüde azaltılması; yönlendirmeden önce 20 işlem gerekiyorsa, o zaman temel bir işlemin iletilmesinin maliyeti yaklaşık 0,01 dolar. Bu çoklu imza sözleşme modeline ilginç ve daha ucuz bir alternatif, çok taraflı sahiplik semantiğine ulaşmak için eşik imzaların kullanılması olacaktır. ECDSA için eşik imza şemaları hesaplama açısından pahalıdır, diğer planlar için olanlar Schnorr imzaları gibi imzalar oldukça makul. Ethereum bunu sağlayacak ilkelleri tanıtmayı planlıyor Yaklaşan Metropolis hardfork'unda kullanımı ucuz planlar. Eğer böyle bir yöntem kullanılabilseydi, gaz maliyetleri Polkadot işlemini Ethereum'ye iletmek için ağ önemli ölçüde sıfıra yakın bir seviyeye düşecek doğrulama için temel maliyetlerin ötesinde genel giderler imza ve temel işlemin yürütülmesi. Bu modelde, Polkadot'nin validator düğümleri mesajları imzalamaktan başka çok az şey yapmak. İşlemlerin gerçekte Ethereum ağına yönlendirilmesini sağlamak için, validator'lardan herhangi birinin kendisinin de burada ikamet edeceğini varsayalım Ethereum ağı veya daha büyük ihtimalle o küçük ödüller mesajı ileten ilk aktöre sunulacaktır. ağa (ödül önemsiz bir şekilde ödenebilir) işlem yaratıcısı). 5.5.2. Ethereum - Polkadot arası. İşlemlerin gerçekleşmesi Ethereum'den Polkadot'ye iletilen basit günlük kavramını kullanır. Bir Ethereum sözleşmesi belirli bir Polkadot parachain'ine bir işlem göndermek istediğinde, sadece özel bir "ayrılma sözleşmesi" imzalaması yeterli. Ayrılma sözleşmesi olabilecek her türlü ödemeyi alacaktır. gerekli olmalı ve bir Merkle kanıtı ve karşılık gelen bloğun başlığının geçerli olduğuna dair bir iddia yoluyla varlığının kanıtlanabilmesi için bir kayıt talimatı yayınlayın ve kanonik. Son iki koşuldan geçerlilik belki de kanıtlamak en basiti. Prensip olarak tek şartkanıta ihtiyaç duyan her Polkadot düğüm için (yani atanmış validator düğümleri), standart bir Ethereum düğümünün tamamen senkronize edilmiş bir örneğini çalıştıracak şekilde. Ne yazık ki, bu oldukça ağır bir bağımlılıktır. bir daha hafif yöntem, basit bir kanıt kullanmak olacaktır. başlık yalnızca sağlanarak doğru şekilde değerlendirildi Ethereum'nin düzgün bir şekilde yürütülmesi için gereken durum denemesinin bir kısmı bloktaki işlemleri yapın ve günlüklerin (blok makbuzunda bulunan) geçerli olup olmadığını kontrol edin. Böyle “SPV benzeri”6 Kanıtlar henüz önemli miktarda bilgi gerektirebilir; uygun bir şekilde, genellikle bunlara ihtiyaç duyulmaz hepsi: Polkadot içindeki bir tahvil sistemi tahvillere izin verir üçüncü tarafların başlıklarını kaybetme riskiyle karşı karşıya kalmaları başka bir üçüncü tarafın (“balıkçı” gibi, bkz. 6.2.3) başlığın geçersiz olduğuna dair bir kanıt sunması durumunda tahvil (özellikle devlet kökü veya makbuz köklerinin sahtekar olduğu). Ethereum gibi sonlandırılmayan bir PoW ağında, kanonikliğin kesin olarak kanıtlanması imkansızdır. Bu sorunu çözmek için her türlü veriye güvenmeye çalışan uygulamalar Zincire bağlı neden-sonuç ilişkileri için bir dizi “onay” bekleyin veya bağımlı işlem belli bir seviyeye gelinceye kadar bekleyin. Zincir içindeki belirli derinlik. Ethereum tarihinde bu derinlik, bilinen ağ sorunu olmayan en az değerli işlemler için 1 bloktan, olduğu gibi 1200 bloğa kadar değişir borsalar için ilk Frontier sürümü sırasındaki durum. Sabit “Homestead” ağında bu rakam Çoğu borsa için 120 blok ve muhtemelen bunu alırız benzer bir parametre. Yani biz yapabilir hayal et bizim Polkadot tarafı Ethereumarayüzünün bazı basit işlevlere sahip olmasını sağlamak: Ethereum ağından yeni bir başlık kabul edin ve PoW'u doğrulayın; belirli bir günlük, yeterli derinliğe (ve ileriye doğru) sahip bir başlık için Ethereum tarafı koparma sözleşmesi tarafından yayınlandı Polkadot içindeki ilgili mesajı) ve son olarak daha önce kabul edilmiş ancak kabul edilmiş kanıtları kabul edebilmek henüz etkinleştirilmemiş başlık, geçersiz bir makbuz kökü içeriyor. Aslında Ethereum başlık verilerinin kendisini almak için (ve herhangi bir SPV kanıtı veya geçerlilik/kanoniklik reddi) Polkadot ağı, yönlendirme için bir teşvik 6SPV, Bitcoin'de Basitleştirilmiş Ödeme Doğrulamasına atıfta bulunur ve müşterilerin yalnızca tutarken işlemleri doğrulaması için bir yöntem açıklar. En uzun PoW zincirinin tüm blok başlıklarının bir kopyası.POLKADOT: HETEROJEN ÇOK ZİNCİRLİ BİR ÇERÇEVE VİZYONU TASLAK 1 9 veriye ihtiyaç var. Bu bir ödeme kadar basit olabilir (Ethereum tarafında toplanan ücretlerden finanse edilir) ödendi başlığı olan yararlı bir bloğu iletebilen herkese geçerlidir. Doğrulayıcılardan son birkaç bin bloğa ilişkin bilgileri saklamaları istenecektir. bazı protokole özgü araçlarla veya üzerinde tutulan bir sözleşme aracılığıyla çatalları yönetebilme röle zinciri. 5.6. Polkadot ve Bitcoin. Bitcoin karşılıklı çalışma Polkadot için ilginç bir zorluk sunuyor: sözde “İki yönlü bağlantı” faydalı bir altyapı parçası olabilir her iki ağın da tarafında olmak. Ancak nedeniyle böyle bir sabitleyicinin güvenli bir şekilde sağlanması koşuluyla Bitcoin sınırlamaları önemsiz olmayan bir girişim. Bir işlemin teslim edilmesi Bitcoin ila Polkadot arası prensipte Ethereum için olana benzer bir işlemle yapılabilir; bir “çıkış adresi” Polkadot validator'ler tarafından bir şekilde kontrol ediliyor olabilir aktarılan token'leri (ve onlarla birlikte gönderilen verileri) alın. SPV kanıtları teşvikli oracle'ler tarafından sağlanabilir ve, bir onay süresiyle birlikte verilen bir ödül işlemi ima eden kanonik olmayan blokların tanımlanması “çifte harcandı”. Daha sonra sahip olunan tüm token'ler Bu durumda "kaçış adresi" prensipte daha sonra dağıtılmak üzere aynı validator'lar tarafından kontrol edilecektir. Ancak sorun, birikintilerin dönen bir validator setinden nasıl güvenli bir şekilde kontrol edilebileceğidir. aksine Ethereum dayalı olarak keyfi kararlar alabilen imza kombinasyonları üzerine Bitcoin büyük ölçüde çoğu müşteri yalnızca maksimum 3 tarafla çoklu imza işlemlerini kabul ettiğinden daha sınırlıdır. Bunu 36'ya, hatta istenildiği gibi binlerce kişiye çıkarmak mevcut protokol uyarınca imkansızdır. Seçeneklerden biri, etkinleştirmek için Bitcoin protokolünü değiştirmektir. bu tür işlevsellik, ancak buna "sert çatallar" da denir Bitcoin dünyasında son girişimlere göre değerlendirme yapmak zor. Olasılıklardan biri eşik imzaların kullanılmasıdır. tek olarak tanımlanabilir bir kamuya izin veren kriptografik şemalar birden fazla gizli "parça" tarafından etkin bir şekilde kontrol edilebilecek anahtar, geçerli bir imza oluşturmak için bunların bir kısmı veya tamamı kullanılmalıdır. Maalesef eşik imzaları uyumlu Bitcoin'nin ECDSA'sı hesaplama açısından pahalıdır polinom karmaşıklığı yaratır ve oluşturur. Bunun gibi diğer planlar a Schnorr imzaları çok daha düşük maliyetler sağlar, ancak Bitcoin'ya dahil edilebilecekleri zaman çizelgesi protokol belirsizdir. Mevduatın nihai güvenliği, bir dizi bağlı validators, diğer bir seçenek de Çoklu imza anahtar sahiplerini yalnızca büyük ölçüde azaltın toplam validators'nin bağlı alt kümesi öyle ki eşik imzalar mümkün hale gelir (veya en kötü ihtimalle Bitcoin'nin yerel imzası) çoklu imza mümkündür). Bu elbette azaltır validator'lerin yasa dışı davranması durumunda tazminatlardan düşülebilecek toplam teminat tutarı, ancak bu zarif bir bozulmadır, sadece bir üst sınır belirler arasında güvenli bir şekilde çalıştırılabilecek fon miktarı iki ağ (ya da aslında bir saldırı durumunda kayıp yüzdesi) validator'lerden başarılı). Bu nedenle, makul derecede güvenli bir Bitcoin birlikte çalışabilirlik “sanal parachain” yerleştirmenin gerçekçi olmadığına inanıyoruz. iki ağ arasında, yine de belirsiz bir zaman çizelgesine sahip önemli bir çaba ve büyük olasılıkla paydaşların işbirliğini gerektiren ağ.

Ayrıntılı Protokol

Protokol kabaca üçe ayrılabilir Parçalar: fikir birliği mekanizması, parachain arayüzü ve zincirler arası işlem yönlendirme. 6.1. Röle zinciri Operasyon. röle zinciri irade büyük ihtimalle Ethereum'a genel olarak benzeyen bir zincir olabilir, çünkü hesaba durum eşleme adresi ile durum tabanlıdır bilgi, esas olarak bakiyeler ve (tekrar oynatmayı önlemek için) işlem sayacı. Hesapları buraya yerleştirmek tek bir amaca hizmet eder: Kimliğin sahip olduğu muhasebeyi sağlamak sistemdeki payın miktarı.7 Ancak dikkate değer farklılıklar olacaktır: • Sözleşmeler işlemler yoluyla dağıtılamaz; Aktarma zincirindeki uygulama işlevselliğinden kaçınma arzusundan dolayı, sözleşmelerin kamuya açık hale getirilmesini desteklemek. • Bilgi işlem kaynağı kullanımı (“gaz”) hesaba katılmaz; kamusal kullanıma açık tek işlevler olduğundan gaz muhasebesinin arkasındaki mantık düzeltilecek artık tutmuyor. Bu nedenle sabit bir ücret uygulanacaktır. her durumda daha fazla performansa olanak tanır yapılması gerekebilecek dinamik kod yürütme ve daha basit bir işlem formatı. • Listelenen sözleşmeler için otomatik yürütmeye ve ağ mesajı çıktılarına izin veren özel işlevsellik desteklenir. Aktarma zincirinin bir VM'ye sahip olması durumunda ve bu EVM temel alınarak, maksimum basitliği sağlamak için bir dizi değişiklik yapılacaktır. Muhtemelen bir dizi yerleşik sözleşmeye sahiptir (şu adrestekilere benzer) platforma özel izin vermek için Ethereum içindeki 1-4 adresleri) Bir fikir birliği sözleşmesi de dahil olmak üzere yönetilmesi gereken görevler, validator sözleşmesi ve parachain sözleşmesi. EVM değilse, WebAssembly [2] (wasm) arka ucu en olası alternatiftir; bu durumda genel yapı benzer olurdu ama gerek olmazdı Wasm'ın geçerli bir hedef olduğu yerleşik sözleşmeler için olgunlaşmamış diller yerine genel amaçlı diller için ve EVM için sınırlı diller. Mevcut Ethereum protokolünden diğer olası sapmalar da oldukça mümkündür; örneğin, protokolün basitleştirilmesi. Aynı blok içerisinde çakışmayan işlemlerin paralel olarak yürütülmesine olanak tanıyan işlem-makbuz formatı, Serenity değişiklik serisi için önerildiği gibi. Pek olası olmasa da, Serenity benzeri bir şeyin olması mümkündür. "saf" zincir, aktarma zinciri olarak konuşlandırılabilir ve staking token gibi şeyleri yönetmek için özel bir sözleşme bunu temel bir parçası haline getirmek yerine dengeler zincirin protokolü. Şu anda bunun pek olası olmadığını düşünüyoruz yeterince mükemmel bir protokol basitleştirmesi sunacak içerdiği ek karmaşıklık ve belirsizliğe değer onu geliştirmede. 7Sistemin genel güvenliğinden belirli bir sahibinin sorumlu olduğu tutarı temsil etmenin bir yolu olarak, bu hisse hesapları kaçınılmaz olarak bazı ekonomik değerleri kodlar. Ancak şunu da anlamak gerekir ki, bu tür değerlerin kullanılmasına yönelik bir niyet söz konusu değildir. herhangi bir şekilde gerçek dünya mal ve hizmetleriyle takas amacıyla token'lerin şunlara benzetilemeyeceği belirtilmelidir: para birimidir ve bu nedenle aktarma zinciri, uygulamalara ilişkin nihilist felsefesini korur.POLKADOT: HETEROJEN ÇOK ZİNCİRLİ BİR ÇERÇEVE VİZYONU TASLAK 1 10 Konsensüs mekanizmasını, validator setini, doğrulama mekanizmasını ve parachainleri yönetmek için gereken bir dizi küçük işlevsellik vardır. Bunlar yekpare bir protokol altında birlikte uygulanabilir. Bununla birlikte, modülerliğin göstergesi olarak bunları aktarma zincirinin "sözleşmeleri" olarak tanımlıyoruz. Bu gerekir nesneler oldukları anlamına gelecek şekilde alınmalıdır (anlamında) nesne yönelimli programlama) aktarma zincirinin konsensüs mekanizması tarafından yönetilir, ancak bu zorunlu değildir. EVM benzeri işlem kodlarındaki programlar olarak tanımlanırlar veya aracılığıyla ayrı ayrı adreslenebilir olsalar bile hesap sistemi. 6.2. Bahis Sözleşmesi. Bu sözleşme validator kümesini korur. Şunları yönetir: • şu anda hangi hesapların validators olduğu; • kısaca validators olmaya müsait olanlar uyarı; • hangi hesaplara hisse adaylığı yerleştirildi bir validator; • staking hacmi, kabul edilebilir ödeme oranları ve adresleri ve kısa vadeli (oturum) kimliklerini içeren her birinin özellikleri. Bir hesabın üye olma arzusunu kaydetmesine olanak tanır. bağlı validator (gereksinimleriyle birlikte), bir kimliğe aday olmak ve önceden mevcut bağlı validators için bu durumdan çıkma isteklerini kaydetmek için. Aynı zamanda doğrulama ve kanonikleştirme mekanizması için makinenin kendisini içerir. 6.2.1. Stake-token Likidite. Genellikle arzu edilir toplam staking tokens'nin mümkün olduğu kadar çoğuna sahip olmak beri ağ bakım operasyonlarında görevlendirildi bu, ağ güvenliğini doğrudan staking token'nin genel "piyasa değerine" bağlar. Bu kolayca yapılabilir para biriminin şişirilmesi ve gelirlerin katılımcılara validators olarak dağıtılması yoluyla teşvik edilebilir. Ancak bunu yapmak bir sorun yaratır: token ise Staking Sözleşmesinde indirim cezasıyla kilitlenmişse, önemli bir kısmı nasıl yeterince kalabilir? Fiyat keşfine izin vermek için sıvı mı? Buna bir yanıt, temel hisseli token üzerinde değiştirilebilir token'leri güvence altına alan basit bir türev sözleşmesine izin vermektir. Bunu güvene dayalı olmayan bir şekilde düzenlemek zordur. Ayrıca, bu türev token'ler, farklı Avro Bölgesi hükümetlerinin tahvillerinin takas edilebilir olmaması nedeniyle aynı nedenle eşit olarak ele alınamaz: dayanak varlığın başarısızlığa uğraması ve yeniden oluşması ihtimalidir değersiz. Avro Bölgesi hükümetleri ile varsayılan. validator-bahisli tokens ile validator olabilir kötü niyetli davranın ve cezalandırılın. İlkelerimize sadık kalarak en basit çözümü seçiyoruz: token'ların tümü stake edilmeyecektir. Bu şu anlama gelir token'lerin bir kısmı (belki %20) zorunlu olarak sıvı kalacaktır. Bu, güvenlik açısından kusurlu olsa da, güvenlik açısından temel bir fark yaratması pek olası değildir. ağın güvenliği; Tahvillere el konulmasından kaynaklanabilecek tazminatların yüzde 80'i hala yapılabilecek %100 staking "mükemmel durum" ile karşılaştırıldığında. Stacked ve likit token'ler arasındaki oran, ters açık artırma mekanizması yoluyla oldukça basit bir şekilde hedeflenebilir. Temel olarak, token sahipleri validator olmakla ilgileniyorlar her biri staking sözleşmesine şunu belirten bir teklif gönderir: almaları gereken minimum ödeme oranı parçası. Her oturumun başında (oturumlar düzenli olarak, belki saatte bir kez kadar sıklıkta meydana gelir) validator yuva her isteğe göre doldurulacak validator'nın bahis miktarı ve ödeme oranı. Olası bir algoritma çünkü bu, en düşük teklifleri verenleri almak olacaktır. hedeflenen toplam hisseden daha yüksek olmayan bir hisseyi temsil eder yuva sayısına bölünür ve bu miktarın yarısının alt sınırından daha az olamaz. Yuvalar doldurulamıyorsa, alt sınır, tatmin etmek için bazı faktörlerle tekrar tekrar azaltılabilir. 6.2.2. Aday gösterme. Güvenle aday gösterilmek mümkündür staking tokens olanları aktif bir validator'ye bağlayarak onlara veririz validator'nin görevlerinin sorumluluğu. Eserlerin aday gösterilmesi onay-oylama sistemi aracılığıyla. Her aday aday staking sözleşmesine bir talimat gönderebilir altında bir veya daha fazla validator kimliği ifade eden sorumluluklarını emanet etmeye hazırdırlar. Her oturumda adayların tahvilleri dağıtılır. bir veya daha fazla validator ile temsil edilir. Dağıtma algoritması, eşdeğer toplamın validators kümesi için optimize eder tahviller. Aday gösterenlerin tahvilleri validator a'nın etkin sorumluluğu altına girer.ya faiz kazanırsın ya da acı çekersin buna göre ceza indirimi. 6.2.3. Senetlere El Koyma/Yakma. Belirli validator davranışları, teminatlarının cezai olarak azaltılmasıyla sonuçlanır. Eğer Tahvilin izin verilen minimum seviyenin altına düşürülmesi, oturum zamanından önce sonlandırıldı ve başka bir oturum başlatıldı. Cezalandırılabilir validator uygunsuz davranışların kapsamlı olmayan listesi şunları içerir: • Sağlayamayan bir parachain grubunun parçası olmak parachain bloğunun geçerliliği konusunda fikir birliği; • geçersiz bir belgenin geçerliliği için aktif olarak imza atmak parachain bloğu; • çıkış yüklerini önceden sağlayamama uygun olarak oylandı; • fikir birliği süreci sırasında hareketsizlik; • rakip çatallardaki aktarma zinciri bloklarının doğrulanması. Bazı hatalı davranış vakaları ağın bütünlüğünü tehdit eder (geçersiz parachain bloklarının imzalanması ve bir çatalın birden fazla tarafının doğrulanması gibi) ve dolayısıyla bağın tamamen azaltılması yoluyla etkili bir şekilde sürgüne yol açar. içinde diğer, daha az ciddi durumlar (örn. fikir birliğinde hareketsizlik) süreç) veya suçun kesin olarak dağıtılamadığı durumlarda (etkisiz bir grubun parçası olmak), küçük bir kısım Bunun yerine teminat para cezasına çarptırılabilir. İkinci durumda, bu kötü amaçlı olduğundan emin olmak için alt grup karmaşasıyla iyi çalışır düğümler, ikincil olarak hasar görmüş hayırsever düğümlerden önemli ölçüde daha fazla kayba uğrar. Bazı durumlarda (örneğin, çoklu çatal doğrulaması ve geçersiz alt blok imzalama) validator'ler sürekli doğrulama nedeniyle birbirlerinin hatalı davranışlarını kendileri kolayca tespit edemiyorlar Her bir parachain bloğunun kaldırılması çok zorlu bir görev olacaktır. Burada dışındaki tarafların desteğinin sağlanması gerekmektedir. Bu tür hatalı davranışları doğrulamak ve raporlamak için doğrulama süreci. Taraflar bu tür bir faaliyeti bildirdikleri için bir ödül alırlar; "Balıkçı" terimi, bu durumun pek mümkün olmamasından kaynaklanıyor böyle bir ödülden. Bu vakalar genellikle çok ciddi olduğundan, el konulan tahvilden her türlü ödülün kolayca ödenebileceğini öngörüyoruz. Genelde yanmayı dengelemeyi tercih ederiz (yani hiçbir şeye indirgeme) yerine yeniden tahsis ile toptan yeniden tahsis girişiminde bulunuldu. Bunun etkisi var

POLKADOT: HETEROJEN ÇOK ZİNCİRLİ BİR ÇERÇEVE VİZYONU TASLAK 1 11 token'nin genel değerini artırarak, ağ belirli bir düzeyden ziyade genel olarak bir dereceye kadar keşifte yer alan taraf. Bu esas olarak bir güvenlik amaçlıdır Mekanizma: İlgili büyük miktarlar, hepsi aşırı ve akut davranış teşviklerine yol açabilir tek bir hedefe bahşedilmiştir. Genel olarak, ödülün ağ için doğrulamayı değerli kılacak kadar büyük olması, ancak bir doğrulamanın karşılanmasının maliyetini karşılayacak kadar da büyük olmaması önemlidir. iyi finanse edilmiş, iyi organize edilmiş “endüstriyel düzeyde” suç Kötü davranışlara zorlamak için bazı şanssız validator'ya hack saldırısı. Bu şekilde, talep edilen tutarın genellikle hatalı validator'nin doğrudan bağından daha büyük, öyle ki yaramazlık yapmaktan ve ödül için kendini ihbar etmekten kaynaklanan sapkın teşvikler. Bu durumla açıkça mücadele edilebilir olmak için asgari doğrudan tahvil şartı aracılığıyla validator veya dolaylı olarak aday gösterenleri, yatırılmış küçük tahvilleri olan validator'ların büyük bir teşvikinin olmadığı konusunda eğiterek iyi davranmak. 6.3. Parachain Kaydı. Her parachain şu şekilde tanımlanır: bu kayıt defteri. Nispeten basit bir veritabanı benzeri yapıdır ve hem statik hem de dinamik bilgileri tutar. her zincir. Statik bilgiler zincir indeksini (basit bir tamsayı), doğrulama protokolü kimliğiyle birlikte bir farklı sınıfları birbirinden ayırmanın bir yolu doğru doğrulama algoritmasının olabilmesi için parachain geçerli bir aday öne sürmekle görevli validators tarafından yönetiliyor. İlk kavram kanıtı yerleştirmeye odaklanacaktır. yeni doğrulama algoritmalarını istemcilerin kendilerine aktarır ve her seferinde protokolün sert bir şekilde çatallanmasını gerektirir. ek zincir sınıfı eklendi. Sonuçta yine de doğrulama algoritmasını belirtmek mümkün olabilir Müşterilerin kullanabileceği kadar titiz ve etkili bir yol yeni parachain'lerle etkili bir şekilde çalışabilmektedir. sert çatal. Bunun olası bir yolu şunu belirtmek olacaktır: köklü bir parachain doğrulama algoritması, WebAssembly gibi yerel olarak derlenmiş, platformdan bağımsız bir dil. Belirlemek için ek araştırma gereklidir bunun gerçekten mümkün olup olmadığı, ancak eğer öyleyse, bununla birlikte sert çatalları ortadan kaldırmanın muazzam avantajı kesinlikle. Dinamik bilgi, işlem yönlendirme sisteminin küresel anlaşmaya sahip olması gereken yönlerini içerir. Parachain'in giriş kuyruğu olarak (bölüm 6.6'da açıklanmıştır). Kayıt defteri yalnızca parachain'lerin eklenmesini sağlayabilir tam referandum oylaması yoluyla; bu yönetilebilir dahili olarak ancak daha büyük olasılıkla harici bir yere yerleştirilir kapsamında yeniden kullanımı kolaylaştırmak amacıyla referandum sözleşmesi daha genel yönetişim bileşenleri. Parametreler oylama gereklilikleri (örneğin gerekli yeter çoğunluk, çoğunluk ek zincirlerin ve diğerlerinin kaydı için gerekli) daha az resmi sistem yükseltmeleri bir “ana anayasa” ama muhtemelen oldukça geleneksel bir anayasayı takip edecekler. en azından başlangıçta yol. Kesin formülasyon bitti mevcut çalışmanın kapsamı, ancak ör. toplam sistemin üçte birinden fazlasıyla geçecek üçte ikilik bir çoğunluk Hisselerin olumlu oylanması mantıklı bir başlangıç noktası olabilir. Ek işlemler arasında parachainlerin askıya alınması ve kaldırılması yer alır. Uzaklaştırma umarım hiçbir zaman olmaz olur, ancak en azından bir koruma olacak şekilde tasarlanmıştır Parachain'in doğrulama sisteminde bazı zorlu problemler var. Bunun olabileceği en bariz örnek validators'nin üzerinde anlaşamamasına yol açan uygulamalar arasında fikir birliği açısından kritik bir farka ihtiyaç duyulmaktadır. geçerlilik veya bloklar. Doğrulayıcıların kullanması teşvik edilecektir. birden fazla istemci uygulamasını gerçekleştirebilmeleri için tahvillere el konulmadan önce böyle bir sorunu tespit etmek. Askıya alma acil bir tedbir olduğundan, dinamik validator-oylamanın himayesi altında referandumdan daha fazlası. Yeniden etkinleştirme her ikisi de mümkün olabilir validators'den veya referandumdan. Parachainlerin tamamen ortadan kaldırılması ancak referandumdan sonra gerekli olacak düzenli bir geçişe izin vermek için önemli miktarda ödemesiz süre ya bağımsız bir zincir ya da başka bir zincirin parçası olmak fikir birliği sistemi. Ek süre muhtemelen Ayların sırasına göre düzenlenir ve farklı sıralamaların yapılabilmesi için parachain kayıt defterinde her zincir bazında düzenlenmesi muhtemeldir. Parachain'ler duruma göre farklı ödemesiz sürelerden yararlanabilirler onların ihtiyacı. 6.4. Sızdırmazlık Rölesi Blokları. Sızdırmazlık, özünde, kanonikleştirme sürecine; yani temel bir veri hangisini dönüştürorijinali temelde tekil ve anlamlı bir şeye dönüştürür. PoW zinciri altında, mühürleme aslında madencilikle eşanlamlıdır. Bizim durumumuzda, validators'den bir belgenin geçerliliği, kullanılabilirliği ve kanonikliğine ilişkin imzalı ifadelerin toplanmasını içerir. belirli röle zinciri bloğu ve parachain blokları temsil ediyor. Temel BFT fikir birliği algoritmasının mekaniği mevcut çalışmanın kapsamı dışındadır. Yapacağız bunun yerine bunu varsayan bir ilkel kullanarak tanımlayın. fikir birliği yaratan devlet makinesi. Sonuçta bekliyoruz bir dizi umut verici BFT fikir birliğinden ilham almak çekirdekteki algoritmalar; Tangaora [9] (BFT çeşidi) Raft [16]), Tendermint [11] ve HoneyBadgerBFT [14]. Algoritmanın paralel olarak birden fazla parachain üzerinde anlaşmaya varması gerekecek, bu da alışılagelmiş olandan farklı olacaktır. blockchain fikir birliği mekanizmaları. Bir kez olduğunu varsayıyoruz fikir birliğine varıldığında fikir birliğini kaydedebiliriz herhangi biri tarafından sağlanabilecek reddedilemez bir kanıtla Katılımcılar buna. Ayrıca hatalı davranışı da varsayıyoruz. protokol dahilinde genellikle küçük bir miktara indirgenebilir en aza indirmek için yaramazlık yapan katılımcıları içeren grup cezayı verirken ikincil hasar.8 İmzalı ifadelerimizin şeklini alan kanıt, röle zinciri bloğunun başlığına birlikte yerleştirilir aktarma zincirinin durum kökü ve işlem deneme kökü başta olmak üzere bazı diğer alanlarla birlikte.

sızdırmazlık süreç alır yer altında bir bekar fikir birliği yaratan mekanizma adresleme ikisi de the röle zincirinin bloğu ve parachainlerin blokları aktarıcının içeriğinin bir kısmı: parachain'ler alt grupları tarafından ayrı ayrı "taahhüt edilmez" ve daha sonra harmanlanmaz daha sonra. Bu, aktarma zinciri için daha karmaşık bir süreçle sonuçlanır, ancak gecikmeyi en aza indirerek ve tüm sistemin fikir birliğini tek bir aşamada tamamlamamıza olanak tanır. oldukça karmaşık veri kullanılabilirliği gereksinimleri için aşağıdaki yönlendirme işlemi için faydalıdır. 8Tendermint BFT ve orijinal Slasher gibi mevcut PoS tabanlı BFT fikir birliği şemaları bu iddiaları karşılamaktadır.

POLKADOT: HETEROJEN ÇOK ZİNCİRLİ BİR ÇERÇEVE VİZYONU TASLAK 1 12 Her katılımcının fikir birliği makinesinin durumu basit (2 boyutlu) bir tablo olarak modellenebilir. Her katılımcının (validator) formda bir dizi bilgisi vardır. Her bir parachain blok adayı ve aktarma zinciri blok adayı ile ilgili olarak diğer katılımcıların imzalı beyanlarının (“oyları”). Bilgi seti iki parçadan oluşmaktadır veri sayısı: Kullanılabilirlik: var bu validator sahip olmak çıkış bu bloktan işlem sonrası bilgiler Aşağıdaki blokta parachain adaylarını doğru şekilde doğrulayabiliyorlar mı? Oy verebilirler 1(bilinen) veya 0 (henüz bilinmiyor). Bir kez onlar 1 oy, benzer şekilde oy vermeye kararlılar bu sürecin geri kalanı. Daha sonra geçerli olmayan oylar buna saygı duymak cezanın gerekçesidir. Geçerlilik: parachain bloğu geçerli mi ve hepsi geçerli mi? harici referanslı veriler (ör. işlemler) müsait mi? Bu yalnızca oy verdikleri parachain'e atanan validator'ler için geçerlidir. 1 (geçerli), -1 (geçersiz) veya 0 şeklinde oy verebilirler. (henüz bilinmiyor). Sıfır dışında oy verdiklerinde, geri kalan süre boyunca bu şekilde oy kullanmaya kararlıyız süreç. Daha sonra buna saygı göstermeyen oylar ceza gerekçesidir. Tüm validator'ler oy vermelidir; Yukarıdaki kurallara uygun olarak oylar yeniden gönderilebilir. ilerlemesi Konsensüs, paralel olarak gerçekleşen her bir parachain üzerinde birden fazla standart BFT konsensüs algoritması olarak modellenebilir. Bunlar potansiyel olarak göreceli olarak engellendiğinden kötü niyetli aktörlerin küçük bir azınlığı yoğunlaşıyor tek bir parachain grubu için genel fikir birliği mevcuttur En kötü senaryoyu sınırlayan bir geri durdurma noktası oluşturun yalnızca bir veya daha fazla geçersiz parachain bloğuna kilitlenme (ve Sorumlulara bir dizi ceza). Bireysel blokların geçerliliği için temel kurallar (toplam validators kümesinin bir bütün olarak elde edilmesine olanak sağlar) benzersiz parachain adayı olma konusunda fikir birliği kanonik röleden referans alınacak): • validator üyelerinin en az üçte ikisinin olumlu oy kullanması ve hiçbirinin olumsuz oy kullanmaması gerekir; • çıkış kuyruğu bilgilerinin kullanılabilirliği konusunda üçte birden fazla validator olumlu oy kullanmalıdır. Geçerliliğe ilişkin en az bir olumlu ve en az bir olumsuz oy olması halinde istisnai bir durum yaratılır ve validator'lerden oluşan grubun tamamı karar vermek için oy kullanmalı kötü niyetli taraflar varsa veya kazara bir durum varsa çatal. Geçerli ve geçersiz oyların dışında üçüncü tür oylar izin veriliyor, her ikisine de oy vermeye eşdeğer, yani Düğümün çelişkili görüşleri var. Bunun nedeni şunlar olabilir: düğümün sahibi birden fazla uygulamayı çalıştırıyor katılmıyorum, bu da protokolde olası bir belirsizliğe işaret ediyor. Tüm oylar tam validator kümesinden sayıldıktan sonra, eğer kaybedilen görüşün en azından küçük bir oranı vardır ( parametrelendirilebilir; en fazla yarısı, belki de önemli ölçüde daha az) kazanan görüşün oylarının, o zaman olduğu varsayılır kazara bir parachain çatalı olursa, parachain otomatik olarak konsensüs sürecinden askıya alınır. Aksi takdirde bunun kötü niyetli bir davranış olduğunu varsayarız ve cezalandırırız. muhalif görüşe oy veren azınlık. Sonuç, aşağıdakileri gösteren bir dizi imzadır: kanoniklik. Röle zinciri bloğu daha sonra kapatılabilir ve bir sonraki bloğun mühürlenmesi süreci başladı. 6.5. Sızdırmazlık Röle Bloklarına yönelik iyileştirmeler. iken bu sızdırmazlık yöntemi sistemin çalışması konusunda güçlü garantiler verir, çok iyi ölçeklenmez çünkü her parachain'in anahtar bilgisinin kendine ait olması gerekir kullanılabilirlik, tüm validator'lerin üçte birinden fazlası tarafından garanti edilir. Bu, her validator'nin sorumluluk ayak izinin olduğu anlamına gelir daha fazla zincir eklendikçe büyür. Açık fikir birliği ağlarında veri kullanılabilirliği özünde çözülmemiş bir sorun olduğundan, validator düğümlerine yerleştirilen yükü azaltmanın yolları vardır. Basit bir çözüm, validators'nin omuz vermesi gerektiğini fark etmektir. Veri kullanılabilirliği sorumluluğu kendilerine ait olduğundan, verileri kendilerinin saklaması, iletmesi veya çoğaltması gerekmez. Muhtemelen ilişkili (ya da hatta tam olarak) ikincil veri siloları aynı) bu verileri derleyen derleyiciler şunları yönetebilir: validator'lerin faiz/gelirlerinin bir kısmını ödeme olarak sunarak kullanılabilirliği garanti etme görevi. Ancak bu, bir miktar orta düzeyde ölçeklenebilirlik satın alsa da, yine de altta yatan soruna yardımcı olmuyor; o zamandan beri daha fazla zincir eklemek genel olarak ek validator gerektirecektir; devam eden ağ kaynağı tüketimi (özellikle bant genişliği açısından) karesi ile birlikte artar. thezincirler uzun vadede savunulamaz bir özelliktir. Eninde sonunda kafamızı vurmaya devam edeceğiz şunu belirten temel sınırlamaya karşı: Güvenli olarak kabul edilebilecek bir fikir birliği ağı, devam eden bant genişliği gereksinimleri toplam mertebesindedir validators çarpı toplam giriş bilgisi. Bunun nedeni güvenilmeyen bir ağın, veri depolama görevini birçok düğüme düzgün bir şekilde dağıtamaması fazlasıyla dağıtılabilir işleme görevi dışında. 6.5.1. Gecikme ile tanışın. Bunu yumuşatmanın bir yolu Kural, aciliyet kavramını gevşetmektir. validators'nin %33+1 validators'nin kullanılabilirlik için oy vermesini hemen değil, yalnızca eninde sonunda zorunlu kılarak, üstel veri yayılımından daha iyi yararlanabilir ve veri alışverişindeki zirve noktaların dengelenmesine yardımcı olabiliriz. Makul bir eşitlik (kanıtlanmamış olsa da) şunlar olabilir: (1) gecikme = katılımcılar × zincirler Mevcut modelde sistemin boyutu ölçekleniyor İşlemenin yapılmasını sağlamak için zincir sayısıyla dağıtılmış; her zincir en az bir validator gerektireceğinden ve kullanılabilirlik kanıtını sabit bir değere sabitledik oranı validators ise katılımcılar da benzer şekilde büyür zincir sayısı ile. Sonuç olarak: (2) gecikme = boyut2 Bu, sistem büyüdükçe gerekli bant genişliğinin ve kullanılabilirliğe kadar olan gecikmenin tüm ağ genelinde bilindiği anlamına gelir. numara olarak da nitelendirilebilecek ağ kesinlikten önceki blok sayısı karesiyle birlikte artar. bu önemli bir büyüme faktörüdür ve önemli bir engel teşkil edebilir ve bizi “düz olmayan” paradigmalara zorlayabilir birkaç “Polkadotes”i bir hiyerarşi halinde oluşturmak gibi direklerin bir aktarma zinciri ağacı aracılığıyla çok seviyeli yönlendirilmesi için.

POLKADOT: HETEROJEN ÇOK ZİNCİRLİ BİR ÇERÇEVE VİZYONU TASLAK 1 13 6.5.2. Halkın Katılımı. Bir olası yön daha sürece halkın katılımını sağlamaktır. Mikro şikayet sistemi. Balıkçılara benzer şekilde, iddia eden validator'leri denetleyen harici taraflar olabilir kullanılabilirlik. Görevleri bu tür bir uygunluğu gösteremeyen birini bulmaktır. Bunu yaparken onlar diğer validator'lere mikro şikayette bulunabilir. PoW veya Sybil saldırısını azaltmak için hisseli tahvil kullanılabilir bu da sistemi büyük ölçüde işe yaramaz hale getirecektir. 6.5.3. Kullanılabilirlik Garantörleri. Son bir rota şu olacaktır: ikinci bir bağlı validator kümesini "kullanılabilirlik" olarak aday gösterin garantörler”. Bunlar normal validator'lerde olduğu gibi bağlanır ve hatta aynı kümeden bile alınabilir. (eğer öyleyse, en azından oturum başına, uzun vadeli bir süre boyunca seçileceklerdir). Normal validator'lerin aksine, onlar Parachain'ler arasında geçiş yapmazdım ama bunun yerine Tüm önemli zincirler arası verilerin kullanılabilirliğini doğrulamak için tek bir grup oluşturun. Bunun katılımcılar ve zincirler arasındaki denkliği gevşetme avantajı vardır. Esas olarak zincirler büyür (orijinal zincir validator seti ile birlikte), oysa katılımcılar ve özellikle veri kullanılabilirliği vasiyetinde yer alanlar en azından alt doğrusal kalabilirler ve muhtemelen sabit. 6.5.4. Harmanlayıcı Tercihleri. Bunun önemli bir yönü Sistemin amacı sağlıklı seçim yapılmasını sağlamaktır. herhangi bir parachain'de blokları oluşturan harmanlayıcılar. eğer bir tek bir harmanlayıcı bir parachain'e hakim oldu, ardından bazı saldırılar oldu eksikliği olasılığı nedeniyle daha uygulanabilir hale gelir. dış verilerin mevcudiyeti daha az belirgin olacaktır. Bir seçenek parachain bloklarını yapay olarak ağırlıklandırmaktır. çok çeşitli derleyicileri tercih etmek için sözde rastgele bir mekanizma. İlk etapta şunu isteriz: validators'nin desteklediği fikir birliği mekanizmasının bir parçası olarak Parachain blok adaylarının “daha ağır” olduğu belirlendi. Benzer şekilde, validators'yi şunu yapmaya teşvik etmeliyiz: bulabilecekleri en ağır bloğu önerin; bu olabilir ödüllerinin bir kısmını adaylarının ağırlığına orantılı hale getirerek yapılır. Harmanlayıcılara makul bir adalet sağlanmasını sağlamak adaylarının kazanan olarak seçilme şansı Adayın fikir birliği içinde olması durumunda, belirli bir ağırlığı belirleriz. Parachain blok adayı, her bir harmanlayıcıya bağlı rastgele bir fonksiyon üzerinde belirlenir. Örneğin, alarak harmanlayıcının adresi arasındaki XOR mesafe ölçüsü ve bazı kriptografik olarak güvenli sahte rastgele numaralar oluşturulan bloğun noktasına yakın olarak belirlenir (kavramsal bir “kazanan bilet”). Bu, her birine etkili bir şekilde verir harmanlayıcı (veya daha spesifik olarak her harmanlayıcının adresi) aday bloğunun "kazanması" için rastgele şans diğerleri. Tek bir harmanlayıcının kazanan bilete yakın bir adresi "madencilik" yapmasının ve böylece her bloğun favorisi olsaydı, harmanlayıcının adresine bir miktar atalet eklerdik. Bu onları istemek kadar basit olabilir adreste temel miktarda para bulunması. bir daha Zarif yaklaşım, yakınlığa ağırlık vermek olacaktır. park edilen para miktarıyla bilet kazanma söz konusu adres. Modelleme henüz yapılmamışken, bu mekanizmanın çok fazla olanak sağlaması oldukça mümkündür. Küçük paydaşların derleyici olarak katkıda bulunmaları. 6.5.5. Aşırı Kilolu Bloklar. Bir validator kümesinin güvenliği ihlal edilirse, bir blok oluşturabilir ve önerebilirler. geçerlidir, yürütülmesi aşırı miktarda zaman alır ve doğrulayın. Bu bir validator grubunun yapabileceği bir sorundur. makul bir şekilde çok uzun zaman alan bir blok oluşturur Kısa yola izin veren belirli bir bilgi parçası zaten bilinmiyorsa, örneğin; büyük çarpanlara ayırma birinci sınıf. Eğer tek bir derleyici bu bilgiyi biliyorsa, o zaman kendilerininkini alma konusunda açık bir avantaja sahip olacaklar diğerleri eski bloğu işlemekle meşgul olduğu sürece adaylar kabul edildi. Bu bloklara fazla kilolu diyoruz. validator'lerin bu blokları göndermesine ve doğrulamasına karşı koruma, büyük ölçüde aşağıdakilerle aynı kisvenin altında kalır: geçersiz bloklar, ancak ek bir uyarıyla: Çünkü bir bloğun yürütülmesi için geçen süre (ve dolayısıyla durumu aşırı kilo) subjektiftir, oylamanın nihai sonucu Kötü davranışlar esasen üç kampa ayrılacaktır. Bir olasılık bloğun kesinlikle aşırı kilolu olmamasıdır. bu durumda üçte ikiden fazlası yapabileceklerini beyan ediyor bloğu belirli bir limit dahilinde yürütün (örneğin, bloklar arasında izin verilen toplam sürenin %50'si). Bir diğeri ise blok d'dirkesinlikle fazla kilolu - eğer daha fazlaysa bu olurdu üçte ikisi bloğu yürütemediklerini beyan ediyor söz konusu limit dahilinde. Son bir olasılık oldukça eşit validators arasında fikir ayrılığı. Bu durumda şunları yapabiliriz: orantılı bir ceza uygulamayı seçin. validators'nin ne zaman olabileceklerini tahmin edebilmelerini sağlamak için Aşırı ağırlıklı bir blok önerirken, her blok için kendi performanslarına ilişkin bilgi yayınlamalarını talep etmek mantıklı olabilir. Yeterli bir süre boyunca, bu onların işlem hızlarının profilini çıkarmalarına olanak sağlamalıdır onları yargılayacak akranlarına göre. 6.5.6. Harmanlayıcı Sigortası. validators için bir sorun kaldı: PoW ağlarından farklı olarak, bir harmanlayıcının bilgilerini kontrol etmek için Geçerlilik için bloğun içindeki işlemleri gerçekten yürütmeleri gerekir. Kötü niyetli harmanlayıcılar validator'lere geçersiz veya aşırı ağırlıklı bloklar besleyerek onların sıkıntı yaşamasına neden olabilir (boşa harcama) kaynakları) ve potansiyel olarak önemli bir fırsat maliyeti talep etmektedir. Bunu azaltmak için basit bir strateji öneriyoruz. validators'nin bir parçası. İlk olarak parachain blok adayları gönderildi validators'ye geçiş zinciri hesabından imza atılmalıdır fonlarla; değilse validator düşmelidir hemen. İkinci olarak, bu tür adaylar, aşağıdakilerin bir kombinasyonu (örneğin çarpma) yoluyla öncelik sırasına konmalıdır: belirli bir sınıra kadar hesaptaki fon miktarı, derleyicinin geçmişte başarılı bir şekilde önerdiği önceki blokların sayısı (önceki bloklardan bahsetmeye bile gerek yok) cezalar) ve kazanmaya yakınlık faktörü daha önce tartışıldığı gibi bilet. Kapak aynı olmalı davada validator'ye ödenen cezai tazminat olarak geçersiz bir blok gönderiyorlar. Düzenleyicileri geçersiz veya fazla kilolu blok adaylarını validators'ye göndermekten caydırmak için herhangi bir validator Bir sonraki bloğa, hatalı davranış iddiasında bulunan ve hatalı davranan toplayıcının hesabındaki fonların bir kısmının veya tamamının transfer edilmesi sonucunu doğuran kusurlu bloğu içeren bir işlem yerleştirir mağdur validator adına hesap verin. Bu tür işlemler, harmanlayıcının işlem yapamayacağını garantilemek için diğer işlemleri önden çalıştırır. cezadan önce fonları kaldırın. miktarı Hasar olarak aktarılan fonlar henüz dinamik bir parametredir

POLKADOT: HETEROJEN ÇOK ZİNCİRLİ BİR ÇERÇEVE VİZYONU TASLAK 1 14 modellenecek ancak neden olunan kederin düzeyini yansıtacak şekilde muhtemelen validator blok ödülünün bir oranı olacaktır. Kime Kötü niyetli validator'lerin, toplayıcıların fonlarına keyfi olarak el koymasını önlemek için, düzenleyici, validator'nin kararına, karşılığında rastgele seçilmiş validator'lardan oluşan bir jüri ile itiraz edebilir. küçük bir depozito yatırmak için. validator'nin lehine karar verirlerse depozito onlar tarafından tüketilir. Değilse, depozito iade edilir ve validator para cezasına çarptırılır (çünkü validator çok daha kubbeli bir konumda, ceza kesilecek muhtemelen oldukça ağır olacaktır). 6.6. Zincirler arası İşlem Yönlendirme. Zincirler arası işlem yönlendirme temel bakımlardan biridir Aktarma zincirinin görevleri ve validator'leri. Bu Gönderilen bir işlemin (genellikle basitçe "göndermek" olarak kısaltılır) istenen çıktı olmaktan nasıl çıkacağını yöneten mantık bir kaynak parachain'den başka bir hedef parachain'in herhangi bir güven olmadan pazarlık edilemez girdisi olmaya gereksinimleri. Yukarıdaki ifadeleri dikkatle seçiyoruz; özellikle biz kaynakta bir işlem olmasını gerektirmez Parachain bu gönderiyi açıkça onayladı. Tek Modelimize koyduğumuz kısıtlamalar parachainlerin genel bloklarının bir parçası olarak paketlenmiş olarak sağlamalıdır işlem çıktısı, sonucu olan gönderiler bloğun yürütülmesi. Bu gönderiler birkaç FIFO kuyruğu olarak yapılandırılmıştır; the listelerin sayısı yönlendirme tabanı olarak bilinir ve 16 civarında. Özellikle bu sayı miktarı temsil ediyor başvurmak zorunda kalmadan destekleyebileceğimiz parachain sayısı çok fazlı yönlendirme. Başlangıçta Polkadot bunu destekleyecektir bir çeşit doğrudan yönlendirme, ancak biz olası bir yönlendirmeyi özetleyeceğiz bir araç olarak çok aşamalı yönlendirme süreci (“hiper yönlendirme”) Başlangıçtaki parachain setinin çok ötesine ölçeklendirme. Biz varsaymak bu hepsi katılımcılar biliyorum the sonraki iki blok için alt gruplamalar n, n + 1. Özetle, Yönlendirme sistemi şu aşamaları takip eder: • CollatorS: Doğrulayıcıların iletişim üyeleri[n][S] • Harmanlayıcılar: HER ALT GRUP İÇİN: Doğrulayıcıların[n][s] en az 1 üyesi temas halinde • Harmanlayıcılar: HER alt grup İÇİN: varsaymak çıkış[n −1][s][S] mevcut (tüm gelen gönderiler) verileri son bloktan 'S'ye aktarın) • Harmanlayıcılar: S için blok adayı b'yi oluşturun: (b.başlık, b.ext, b.kanıt, b.makbuz, b.çıkış) • Harmanlayıcılar: Gönder kanıt bilgi kanıt[S] = (b.başlık, b.ext, b.kanıt, b.makbuz) ila Doğrulayıcılar[n][S] • CollatorS: Harici işlem verilerinin b.ext olmasını sağlayın diğer derleyicilerin ve validator'lerin kullanımına sunulur • Harmanlayıcılar: İÇİN HER BİRİ alt grup s: Gönder çıkış bilgi çıkış[n][S][s] = (b.başlık, b.makbuz, b.çıkış[lar]) için the alma alt grup üyeler arasında sonraki blok Doğrulayıcılar[n + 1][s] • V alidatorV : Aynı kümedeki tüm üyeleri önceden bağlayın sonraki blok için: N = Zincir[n + 1][V ]; bağlanmak tüm validators v öyle ki Zincir[n + 1][v] = N • DoğrulayıcıV : Bunun için tüm veri girişlerini toplayın blok: İÇİN HER BİRİ alt grup s: Al çıkış[n −1][s][Zincir[n][V ]], diğer validators v'den Zincir[n][v] = Zincir[n][V ] olacak şekilde alın. Muhtemelen girişimin kanıtı için rastgele seçilmiş diğer validator'lerden geçiyoruz. • DoğrulayıcıV : Bunun için aday kanıtlarını kabul edin blok kanıtı[Zincir[n][V ]]. Oy bloğunun geçerliliği • DoğrulayıcıV : Şunun için aday çıkış verilerini kabul edin: sonraki blok: HER alt grup İÇİN, kabul et çıkış[n][s][N]. Oy engelleme çıkış kullanılabilirliği; ilgilenen validator'ler arasında yeniden yayınlayın, öyle ki Zincir[n + 1][v] = Zincir[n + 1][V ]. • DoğrulayıcıV : UZLAŞMAYA KADAR Burada: egress[n][from][to] geçerli çıkış kuyruğudur Parachain'den 'başlangıç'a giden gönderiler için bilgi 'n' blok numarasındaki parachain 'to'. CollatorS, parachain S için bir harmanlayıcıdır. V alidators[n][s], n blok numarasındaki parachain s için validators kümesidir. Tam tersine, Zincir[n][v], n numaralı blokta validator v'nin atandığı parachaindir. Block.egress[to] çıkıştır bazı parachain blok bloklarından gelen gönderi kuyruğu hedef parachain'dir. Harmanlayıcılar (işlem) ücretlerini topladıkları için blokları kanonik hale geliyor, teşvik ediliyorlar her bir sonraki blok hedefi için alt grubun üyeler mevcut çıkış kuyruğu hakkında bilgilendirilir Blok. Doğrulayıcılar yalnızca bir (parachain) blok üzerinde fikir birliği oluşturmaya teşvik edilir, bu nedenle pek umursamazlar hangi harmanlayıcının bloğu sonuçta kanonik hale gelir. içinde prensip olarak, bir validator bir derleyiciyle bağlılık oluşturabilir ve diğer derleyicilerin şansını azaltmak için komplo kurabilir blokların kanonik hale gelmesi, ancak bu hem zordur rastgele seçim nedeniyle düzenlemek içinvalidators'nin işlemi için Parachain'lere karşı, dayanıklı parachain blokları için ödenecek ücretlerde indirim yapılarak bu savunma yapılabilir. fikir birliği süreci. 6.6.1. Harici Veri Kullanılabilirliği. Parachain'in sağlanması harici verilerin aslında mevcut olması kalıcı bir sorundur İş yükünü dağıtmayı amaçlayan merkezi olmayan sistemler ağ. Sorunun merkezinde kullanılabilirlik var mümkün olmadığı için bunu belirten sorun etkileşimli olmayan bir kullanılabilirlik kanıtı veya herhangi bir türde ibraz etmek BFT sisteminin düzgün bir şekilde çalışması için kullanılabilir olmadığının kanıtı Doğruluğu aşağıdakilere dayanan herhangi bir geçişi doğrulamak bazı harici verilerin kullanılabilirliği, maksimum sayı kabul edilebilir Bizans düğümlerinin sayısı artı sistemin bir tanesi mevcut verilerin doğrulanması gerekir. Polkadot gibi bir sistemin ölçeğinin düzgün şekilde genişletilmesi için bu bir soruna davetiye çıkarıyor: eğer sabit bir oran validators ise Verilerin kullanılabilirliğini doğrulamalıdır ve varsayarak validators, verilerin mevcut olduğunu iddia etmeden önce verileri gerçekten depolamak isteyecekse, o zaman bu durumdan nasıl kaçınabiliriz? sistem boyutu (ve dolayısıyla validators sayısı) arttıkça bant genişliği/depolama gereksinimlerinin artması sorunu mu var? Olası bir cevap ayrı bir sete sahip olmak olabilir Siparişleri artan validators (kullanılabilirlik garantörleri) sayısı bir bütün olarak Polkadot boyutunda alt çizgisel olarak. bu 6.5.3'te açıklanmıştır. Ayrıca ikincil bir numaramız da var. Bir grup olarak derleyiciler, tüm verilerin doğrulanmasını sağlamak için içsel bir teşvike sahiptir. seçtikleri parachain için uygunlar çünkü onsuz yapabilecekleri başka bloklar yazamazlar işlem ücretlerini toplayın. Düzenleyiciler ayrıca üyelikleri değişkenlik gösteren bir grup oluşturur (rastgele doğası nedeniyle) parachain validator grupları) girişi önemsiz ve kolay

POLKADOT: HETEROJEN ÇOK ZİNCİRLİ BİR ÇERÇEVE VİZYONU TASLAK 1 15 kanıtlamak. Bu nedenle son derleyicilerin (belki de son birkaç bin bloğun) meydan okumalarına izin veriliyor. belirli bir parachain için harici verilerin kullanılabilirliği küçük bir tahvil için validators'ye blok yapın. Doğrulayıcılar, açıkça suç teşkil eden validator alt grubundan ifade veren kişilerle iletişime geçmeli ve ya verileri alıp derleyiciye iade etmeli ya da durumu üst kademeye iletmelidir. mevcudiyetin bulunmadığına dair ifade vererek meseleyi ifade etmek (veri sayımlarını sağlamanın doğrudan reddedilmesi tahvillere el koyma suçu olarak kabul edilir, bu nedenle uygunsuz davranış validator muhtemelen sadece bağlantıyı kes) ve ek validator'lerle iletişim kurma aynı testi yapmak için. İkinci durumda, teminat verenin tahvili iade edilir. Bu tür müsaitlik durumu olmayan referansları sunabilecek validator yeter sayısına ulaşıldığında serbest bırakılırlar, yaramazlık yapan alt grup cezalandırılır ve engelleme geri alınır. 6.6.2. Mesaj Yönlendirme. Her parachain başlığı bir içerir çıkış-üçlü-kök; bu, şunu içeren bir try'nin köküdür yönlendirme tabanı bölmeleri, her bölme birleştirilmiş bir listedir çıkış direkleri. Merkle kanıtları her yerde sunulabilir belirli bir parachain'in olduğunu kanıtlamak için parachain validators bloğun belirli bir hedef parachain için belirli bir çıkış kuyruğu vardı. Bir parachain bloğunun işlenmesinin başlangıcında, her biri söz konusu bloğa bağlı diğer parachain'in çıkış kuyruğu: bloğumuzun giriş kuyruğuna birleştirildi. Güçlü sanıyoruz, muhtemelen CSPR9, herhangi biri arasında herhangi bir kayırmacılık sunmayan deterministik bir operasyon elde etmek için alt blok sıralaması Parachain blok eşleştirmesi. Harmanlayıcılar yeni kuyruğu hesaplar ve çıkış kuyruklarını parachain'in kurallarına göre boşaltın mantık. Giriş kuyruğunun içeriği açıkça yazılmıştır parachain bloğuna. Bunun iki ana amacı vardır: İlk olarak, bu, parachain'in diğer parachain'lerden ayrı olarak güvenilir bir şekilde senkronize edilebileceği anlamına gelir. İkincisi, tüm girişin gerçekleşmesi durumunda veri lojistiğini basitleştirir kuyruk tek bir blokta işlenemiyor; validator'ler ve harmanlayıcılar aşağıdaki blokları işleyebilir kuyruğun verilerini özel olarak kaynaklamak zorunda kalmadan. Parachain'in giriş kuyruğu bir eşiğin üzerindeyse blok işlemenin sonunda miktar, ardından işaretlenir Aktarma zinciri doygun hale gelir ve başka mesaj gönderilemez. temizlenene kadar kendisine teslim edilecektir. Merkle kanıtları harmanlayıcının işleminin doğruluğunu göstermek için kullanılır Parachain bloğunun kanıtı. 6.6.3. Eleştiri. Bu temelle ilgili küçük bir kusur Mekanizma bomba sonrası saldırıdır. Burası her şeyin olduğu yer Parachain'ler mümkün olan maksimum miktarda gönderi gönderir belirli bir parachain'e. Bu hedefin bağlantısını sağlarken giriş kuyruğuna tek seferde girer, tekrar tekrar hasar verilmez standart bir işlem DoS saldırısı. Bir dizi iyi senkronize edilmiş ve normal şekilde çalışıyor N parachain için kötü amaçlı olmayan harmanlayıcılar ve validator'ler, Parachain başına N × M toplam validators ve L harmanlayıcı, biz blok başına toplam veri yollarını şu şekilde parçalayabilir: Doğrulayıcı: M −1+L+L: diğer validator'ler için M −1 Parachain setinde, bir aday parachain bloğu sağlayan her bir harmanlayıcı için L ve her bir harmanlayıcı için ikinci bir L önceki bloğun çıkış yüklerini gerektiren sonraki bloğun. (İkincisi aslında daha çok en kötü duruma benziyor Harmanlayıcıların bu tür bilgileri paylaşması muhtemel olduğundan operasyon veriler.) Harmanlayıcı: M +kN: İlgili her bir bağlantı için M parachain bloğu validator, çıkış yüklerini her parachain validator grubunun bazı alt kümelerine dağıtmak için kN bir sonraki blok (ve muhtemelen bazı tercih edilen harmanlayıcı(lar)). Bu nedenle, düğüm başına veri yolu yolları doğrusal olarak büyür sistemin genel karmaşıklığı ile. Bu iken makul, sistem yüzlerce veya binlerce parachain'e ölçeklendiğinden bir miktar iletişim gecikmesi olabilir daha düşük bir karmaşıklık büyüme oranı karşılığında emilir. Bu durumda çok aşamalı bir yönlendirme algoritması kullanılabilir. anlık yolların sayısını azaltmak için depolama arabellekleri ve gecikmenin eklenmesi pahasına. 6.6.4. Hyper-cube Yönlendirme. Hyper-cube yönlendirme çoğunlukla bir uzantı olarak oluşturulabilen bir mekanizmadır. Yukarıda açıklanan temel yönlendirme mekanizması. Esasen, Parachain ve alt grup düğümlerinin sayısıyla düğüm bağlantısını artırmak yerine yalnızca Parachainlerin logaritması. Gönderiler şu tarihler arasında geçiş yapabilir: Birkaç parachain kuyruğu nihai teslimata doğru ilerliyor. Yönlendirmenin kendisi deterministik ve basittir. Şununla başlıyoruz: giriş/çıkış kuyruklarındaki kutu sayısının sınırlandırılması; toplam parachain sayısı yerine bunlaryönlendirme tabanı (b) . Bu numara olarak sabitlenecek Parachainlerin sayısı değişir, bunun yerine yönlendirme üssü (e) yükseltilir. Bu modelde mesaj hacmimiz O(be) ile büyür, yollar sabit kalır ve gecikme (veya teslimat için gereken blok sayısı) O(e) ile. Yönlendirme modelimiz e boyutlu bir hiperküptür, küpün her iki tarafı da b olası konuma sahiptir. Her blokta mesajları tek bir eksen boyunca yönlendiririz. Biz Ekseni sıralı olarak değiştirerek blokların en kötü durumda teslim süresini garanti altına alırsınız. Parachain işlemenin bir parçası olarak, yurtdışına bağlı Giriş kuyruğunda bulunan mesajlar, verilen gereklilik dikkate alınarak derhal uygun çıkış kuyruğunun bölmesine yönlendirilir. geçerli blok numarası (ve dolayısıyla yönlendirme boyutu). Bu süreç her atlama için ek veri aktarımı gerektirir teslimat rotasında, ancak bu başlı başına bir sorun bazı alternatif yöntemler kullanılarak hafifletilebilecek olan veri yükünün teslimi ve yalnızca bir referans içermesi, deneme sonrası gönderinin tam yükü yerine. Bir sistem için böyle bir hiper küp yönlendirme örneği 4 parachain ile b = 2 ve e = 2 şöyle olabilir: Aşama 0, her M mesajında: • sub0: eğer Mdest ∈{2, 3} ise sendTo(2) yoksa devam et • sub1: eğer Mdest ∈{2, 3} ise sendTo(3) yoksa devam et • sub2: eğer Mdest ∈{0, 1} ise sendTo(0) yoksa devam et • sub3: eğer Mdest ∈{0, 1} ise sendTo(1) yoksa devam et Aşama 1, her M mesajında: • sub0: eğer Mdest ∈{1, 3} ise sendTo(1) yoksa devam et • sub1: eğer Mdest ∈{0, 2} ise sendTo(0) yoksa devam et • sub2: eğer Mdest ∈{1, 3} ise sendTo(3) yoksa devam et • sub3: eğer Mdest ∈{0, 2} ise sendTo(2) yoksa devam et Buradaki iki boyutu ilk boyut olarak görmek kolaydır. hedef indeksin iki biti; ilk blok için yüksek dereceli bit tek başına kullanılır. İkinci blok anlaşmaları düşük dereceli bit ile. Her ikisi de gerçekleştiğinde (keyfi olarak sipariş) ardından gönderi yönlendirilecektir. 9kriptografik olarak güvenli sözde rastgele

POLKADOT: HETEROJEN ÇOK ZİNCİRLİ BİR ÇERÇEVE VİZYONU TASLAK 1 16 6.6.5. Serendipity'yi en üst düzeye çıkarmak. Temelde bir değişiklik teklifte sabit toplam c2 −c validators görülecektir; her alt grupta c−1 validators. Her blok yerine validators'nin yapılandırılmamış bir yeniden bölümlenmesi var Parachain'ler arasında, bunun yerine her parachain alt grubu için, her validator benzersiz ve farklı bir numaraya atanacaktır Aşağıdaki blokta parachain alt grubu. Bu herhangi iki blok arasında herhangi bir değişken için değişmezliğe yol açar iki parachain çifti var, iki validators var Parachain sorumluluklarını değiştirdik. Bu, kullanılabilirlik konusunda mutlak garantiler elde etmek için kullanılamasa da (tek bir validator ara sıra devre dışı kalacaktır, hatta yardımsever), yine de genel durumu optimize edebilir. Bu yaklaşım komplikasyonsuz değildir. Parachain'in eklenmesi aynı zamanda yeniden yapılanmayı da gerektirecektir. validator kümesinin. Ayrıca validators sayısı parachain sayısının karesine bağlıdır, başlangıçta çok küçük başlayacak ve sonunda çok büyüyecekti çok hızlı, yaklaşık 50 parachain'den sonra savunulamaz hale geliyor. Bunların hiçbiri temel sorunlar değil. İlk durumda, validator kümelerinin yeniden düzenlenmesi olması gereken bir şeydir zaten düzenli olarak yapılıyor. validator boyutuyla ilgili olarak ayarlandı, çok küçük olduğunda birden fazla validator atanabilir aynı parachain'e bir tam sayı faktörü uygulayarak genel toplam validators. 6.6.4'te tartışılan Hypercube Routing gibi çok aşamalı bir yönlendirme mekanizması, çok sayıda validators gereksinimini hafifletmek çok sayıda zincir olduğunda. 6.7. Parachain Doğrulaması. A validator'in asıl amacı iyi ilişkilere sahip bir aktör olarak bir parachain'in Blok, herhangi bir durum geçişi, herhangi bir harici işlem dahil ancak bunlarla sınırlı olmamak üzere geçerlidir. giriş kuyruğundaki tüm bekleme noktaları ve son durum çıkış kuyruğundan. Sürecin kendisi oldukça basittir. validator önceki bloğu mühürledikten sonra özgürdürler aday parachain bloğu sağlamak için çalışmaya başlamak bir sonraki konsensüs turuna aday. Başlangıçta, validator bir parachain harmanlayıcı (sonraki bölümde anlatılacaktır) veya bir parachain harmanlayıcı aracılığıyla bir parachain blok adayını bulur. eş-validators. Parachain bloğu aday verileri bloğun başlığını, önceki bloğun başlığını içerir, dahil edilen tüm harici giriş verileri (Ethereum ve Bitcoin için, bu tür veriler işlemler olarak anılacaktır, ancak prensipte keyfi amaçlar için rastgele veri yapıları içerebilirler), çıkış kuyruğu verileri ve durum geçişi geçerliliğini kanıtlamak için dahili veriler (Ethereum için) bu, her bir işlemi yürütmek için gereken çeşitli durum/depolama düğümleri olacaktır). Deneysel kanıtlar, yeni bir Ethereum bloğu için bu tam veri kümesini gösteriyor en fazla birkaç yüz KiB olacaktır. Eş zamanlı olarak, henüz yapılmadıysa validator Başlangıçta önceki bloğun geçişinden önceki bloğun geçişine ilişkin bilgileri almaya çalışmak validators ve sonrası için imza atan tüm validators'den verilerin kullanılabilirliği. validator böyle bir aday bloğu aldığında, daha sonra bunu yerel olarak doğrularlar. Doğrulama işlemi parachain sınıfının validator modülünde bulunur; yazılması gereken fikir birliğine duyarlı yazılım modülü Polkadot'nin herhangi bir uygulaması için (prensipte olsa da) C ABI'ye sahip bir kütüphane, tek bir kütüphanenin uygulamalar arasında uygun şekilde paylaştırılmalıdır. yalnızca tek bir “referans” uygulamaya sahip olmaktan kaynaklanan güvenlik azalması). Süreç, önceki bloğun başlığını alır ve yakın zamanda üzerinde anlaşmaya varılan aktarma zinciri aracılığıyla kimliğini doğrular. hash kaydedilmesi gereken blok. Ana başlığın geçerliliği doğrulandıktan sonra özel parachain sınıfın doğrulama işlevi çağrılabilir. Bu, bir dizi veri alanını kabul eden tek bir işlevdir (kabaca daha önce verilenler) ve basit bir Boole değeri döndürmek bloğun geçerliliğini ilan ediyor. Bu tür doğrulama işlevlerinin çoğu ilk olarak doğrudan türetilebilen başlık alanları ana blok (örn. ebeveyn hash, sayı). Takip ediliyor bunu yaparak, herhangi bir dahili veri yapısını şu şekilde dolduracaklar: işlemleri ve/veya gönderileri işlemek için gerekli. Ethereum benzeri bir zincir için bu, bir için ihtiyaç duyulacak düğümleri içeren veritabanını deneyin. işlemlerin tam olarak yürütülmesi. Diğer zincir türlerinde şunlar olabilir: diğer ponarıcı mekanizmalar. İşlem tamamlandıktan sonra, giriş gönderileri ve harici işlemler (veya harici verilerin temsil ettiği şey) zincirin spesifikasyonuna göre dengelenmiş, yürürlüğe konmuştur. (Bir mantıklı varsayılan, tüm giriş gönderilerinin olmasını gerektirmek olabilir harici işlemlere hizmet verilmeden önce işlenir, ancak buna parachain mantığının karar vermesi gerekir.) Bu yasayla bir dizi çıkış noktası oluşturulacak. oluşturuldu ve bunların gerçekten eşleştiği doğrulanacak derleyicinin adayı. Son olarak, uygun şekilde doldurulmuş başlık, adayın başlığına göre kontrol edilecektir. Tamamen doğrulanmış bir aday blokla validator daha sonra başlığının hash'sına oy verebilir ve gerekli tüm doğrulama bilgilerini alt grubundaki ortak validator'lere gönderebilir. 6.7.1. Parachain Düzenleyicileri. Parachain harmanlayıcıları madencilerin görevlerinin çoğunu yerine getiren bağımsız operatörlerdir günümüzün blockchain ağlarında. Bunlar spesifiktir belirli bir parachain'e. Çalıştırmak için şunları yapmaları gerekir: hem röle zincirini hem de tam senkronizeyi koruyun Parachain. "Tam senkronize"nin kesin anlamı parachain sınıfına bağlı olacaktır ancak her zaman parachain giriş kuyruğunun mevcut durumunu içerecektir. Ethereum durumunda bu aynı zamanda en azından bakımı da içerir son birkaç bloğun Merkle ağacı veri tabanı, ancak ayrıca Bloom dahil çeşitli diğer veri yapılarını da içerir Hesabın varlığı, aile bilgileri, günlük kaydı için filtreler blok numarası için çıkışlar ve geriye doğru arama tabloları. İki zinciri senkronize tutmanın yanı sıra, ayrıca bir işlem kuyruğunu koruyarak ve uygun şekilde doğrulanmış işlemleri kabul ederek işlemler için "avlanmalı" halka açık ağdan. Sıra ve zincirle, her blokta seçilen validator'ler için (aktarma zinciri senkronize olduğundan kimliği bilinen) yeni aday bloklar oluşturabilir ve bunları geçerlilik kanıtı gibi çeşitli yardımcı bilgiler eş ağ. Zahmetine karşılık, içerdiği işlemlere ilişkin tüm ücretleri tahsil eder. Bunun etrafında çeşitli ekonomiler dönüyor düzenleme. Yoğun rekabetin olduğu bir piyasada teminat verenlerin fazlalığı varsa, işlemin gerçekleşmesi mümkündür ücretler teşvik amacıyla validators parachain ile paylaşılacaktır belirli bir harmanlayıcı bloğunun dahil edilmesi. Benzer şekilde,

POLKADOT: HETEROJEN ÇOK ZİNCİRLİ BİR ÇERÇEVE VİZYONU TASLAK 1 17 bazı düzenleyiciler ihtiyaç duyulan ücretleri bile artırabilir bloğun daha çekici hale getirilmesi için ödeme yapılması validators. Bu durumda doğal bir pazarın oluşması gerekmektedir. daha yüksek ücretler ödeyen işlemler kuyruğu atlıyor ve zincire daha hızlı dahil olma. 6.8. Ağ oluşturma. Geleneksel blockchains üzerinde ağ oluşturma Ethereum ve Bitcoin gibi oldukça basit gereksinimlere sahiptir. Tüm işlemler ve bloklar basit, yönlendirilmemiş bir dedikoduyla yayınlanır. Senkronizasyon daha kapsamlıdır, özellikle Ethereum ile ancak gerçekte bu mantık şunun içinde yer alıyordu: birkaç istek ve yanıt mesajı türü etrafında çözümlenen protokolün kendisinden ziyade akran stratejisi. Ethereum devp2p protokolüyle mevcut protokol teklifleri konusunda ilerleme kaydederken, bu da birçok kişiye olanak sağladı alt protokoller tek bir eş bağlantı üzerinden çoğaltılacak ve dolayısıyla aynı eş katman paylaşımına sahip olacak ve birçok p2p protokolleri aynı anda, Ethereum kısmı protokol hala nispeten basit kaldı ve p2p protokol bir süredir önemli konularla tamamlanmamış durumda QoS desteği gibi işlevsellik eksik. Ne yazık ki, daha yaygın bir "web 3" protokolü oluşturma arzusu büyük ölçüde başarısız oldu, bunu kullanan tek proje açıkça bunlardı Ethereum toplu satıştan finanse edildi. Polkadot ile ilgili gereksinimler oldukça daha önemlidir. Tamamen tek tip bir ağ yerine, Polkadot her birinin akran yapısından ve çeşitli ağlardan farklı gereksinimleri olan çeşitli katılımcı türleri vardır Katılımcıların hakkında sohbet etme eğiliminde olacağı “yollar” özel veriler. Bu, önemli ölçüde daha yapılandırılmış bir ağ katmanı ve bunu destekleyen bir protokol anlamına gelir. muhtemelen gerekli olacaktır. Ayrıca, yeni tür “zincir” gibi gelecekteki eklemeleri kolaylaştıracak genişletilebilirlik, kendileri yeni bir katman yapısı gerektirir. Ağ oluşturmanın nasıl yapıldığına dair derinlemesine bir tartışma protokol bu belgenin kapsamı dışında görünebilir, bazı gereksinim analizleri makul olabilir. Yapabiliriz ağ katılımcılarımızı kabaca iki gruba ayırın (röle zinciri, parachainler) her biri üç alt kümeden oluşur. Yapabiliriz ayrıca parachain katılımcılarının her birinin yalnızca aksine kendi aralarında sohbet etmekle ilgileniyorlar diğer parachainlerdeki katılımcılar: • Aktarma zinciri katılımcıları: • Doğrulayıcılar: P, her biri için P[s] alt kümelerine bölünür paraşütle atlama • Kullanılabilirlik Garantörleri: A (bu, protokolün temel formunda Doğrulayıcılar tarafından temsil edilebilir) • Aktarma zinciri istemcileri: M (her birinin üyelerini not edin) Parachain seti aynı zamanda M'nin üyesi olma eğiliminde olacaktır) • Parachain katılımcıları: • Parachain Düzenleyicileri: C[0], C[1], . . . • Parachain Balıkçıları: F[0], F[1], . . . • Parachain istemcileri: S[0], S[1], . . . • Parachain ışık istemcileri: L[0], L[1], . . . Genel olarak belirli iletişim sınıflarını adlandırırız bu kümelerin üyeleri arasında gerçekleşme eğiliminde olacaktır: • P | bir <-> P | C:

dolu ayarlamak arasında validators/garantörler zorunluluk olmak iyi bağlantılara sahip için fikir birliğine varmak. • P[s] <-> C[s] | P[s]: Belirli bir parachain grubunun üyesi olan her validator dedikodu yapma eğiliminde olacaktır bu tür diğer üyelerle ve derleyicilerle Blok adaylarını keşfetmek ve paylaşmak için bu parachain'in. • A <-> P[s] | C | A: Her kullanılabilirlik garantörü fikir birliğine duyarlı çapraz zincirleri toplaması gerekecek kendisine atanan validator'lardan gelen veriler; derleyiciler aynı zamanda fikir birliği şansını da optimize edebilir kullanılabilirlik garantörlerine reklam vererek engelleyin. Ellerine geçtikten sonra veriler şu adrese dağıtılacak: fikir birliğini kolaylaştırmak için bu tür başka garantörler. • P[s] <-> A | P[s']: Parachain validators olacak önceki validator grubundan veya kullanılabilirlik garantörlerinden ek giriş verileri toplaması gerekiyor. • F[s] <-> P: Balıkçılar rapor verirken herhangi bir katılımcıyla ilgili bir hak talebi. • M <-> M | P | C: Genel aktarma zinciri istemcileri, verileri validator'lerden ve garantörlerden dağıtır. • S[s] <-> S[s] | P[ler] | C: Parachain istemcileri verileri validator/garantörlerden dağıtır. • L[s] <-> L[s] | S[s]: Parachain ışık istemcileri Verileri tam istemcilerden dağıtın. Verimli bir taşıma mekanizması sağlamak için “düz” bir yer paylaşımlı ağ (Ethereum'nin devp2p'si gibi) burada her biri düğüm, kendi uygunluk değerini (keyfi olmayan bir şekilde) farklılaştırmaz. akranlarının uygun olması muhtemel değildir. Makul ölçüde genişletilebilir akran seçimi ve keşif mekanizması muhtemelen ihtiyaç duyacaktır agresif olmasının yanı sıra protokole dahil edilecek Doğru türden akranları sağlamak için ileriye yönelik bir planlama planlamak "tesadüfen" bağlanıyorlardoğru zamanda harekete geçtik. Akran oluşturmanın kesin stratejisi her katılımcı sınıfı için farklı olacaktır: uygun şekilde ölçeklendirilmiş bir çoklu zincir, harmanlayıcıların ya sürekli olması gerekecek buna uygun olarak seçilen validator'lere yeniden bağlanılıyor veya validators alt kümesiyle devam eden anlaşmalara ihtiyaç var validator için işe yaramaz oldukları çoğu zaman bağlantılarının kesilmediğinden emin olmak için. Düzenleyiciler aynı zamanda doğal olarak bir tanesini korumaya çalışacaklardır. veya kullanılabilirlik garantörüne daha istikrarlı bağlantılar fikir birliğine duyarlı yaklaşımlarının hızlı bir şekilde yayılmasını sağlamak üzere kurulmuştur. veri. Kullanılabilirlik garantörleri çoğunlukla bir birbirleriyle ve validators ile istikrarlı bağlantı (konsensüs ve konsensüs açısından kritik parachain verileri için) onaylıyorlar) ve bazı derleyicilere (parachain için) veriler) ve bazı balıkçılar ve tam müşteriler (dağıtım için) bilgi). Doğrulayıcılar diğer validator'leri, özellikle de aynı alt gruptakileri ve herhangi bir onlara parachain blok adayları sağlayabilecek harmanlayıcılar. Balıkçılar ve genel bayrak zinciri ve parachain istemciler genellikle bağlantıyı açık tutmayı hedeflerler. validator veya garantör, ancak benzer birçok başka düğüm var aksi takdirde kendilerine. Parachain hafif istemcileri de benzer şekilde parachain'in tam istemcisine bağlanmayı hedefleyecektir. sadece diğer parachain ışık istemcileri olmasa da. 6.8.1. Akran Kaybı Sorunu. Temel protokol teklifinde, bu alt kümelerin her biri, doğrulama için atanan validator'ler olarak her blokta rastgele olarak değişir. Parachain geçişleri rastgele seçilir. Bu olabilir farklı (eş olmayan) düğümlerin bir sorun olması gerekir birbirleri arasında veri aktarımı. Ya güvenmek gerekir adil bir şekilde dağıtılmış ve iyi bağlanmış bir eş ağ

POLKADOT: HETEROJEN ÇOK ZİNCİRLİ BİR ÇERÇEVE VİZYONU TASLAK 1 18 Atlama mesafesinin (ve dolayısıyla en kötü durumdaki gecikmenin) yalnızca ağ boyutunun logaritmasıyla arttığından emin olun (Kademlia benzeri bir protokol [13] burada yardımcı olabilir) veya bir eş kümesini korumak için gerekli bağlantı anlaşmasının gerçekleşmesine izin vermek amacıyla daha uzun blok süreleri uygulayın. düğümün mevcut iletişim ihtiyaçlarını yansıtır. Bunların hiçbiri mükemmel çözüm değil: uzun blok süreleri ağa zorlanmak onu işe yaramaz hale getirebilir özel uygulamalar ve zincirler. Hatta mükemmel bir adil ve bağlı ağ önemli miktarda israfa neden olacaktır İlgisiz düğümlerin sahip olması nedeniyle ölçeklendikçe bant genişliği onlara faydası olmayan verileri iletmek. Her iki yön de çözümün bir parçasını oluştursa da, Gecikmeyi en aza indirmeye yardımcı olacak makul bir optimizasyon bu parachain'in volatilitesini kısıtlamak için validator üyeliği yalnızca blok serileri arasında yeniden atayarak (örneğin 15'li gruplar halinde, 4 saniyede bir blok süresi, bağlantıların yalnızca bir kez değiştirilmesi anlamına gelir dakika) veya üyeliği kademeli olarak değiştirerek, örn. bir seferde bir üye tarafından değiştiriliyor (örneğin eğer varsa) Her bir parachain'e 15 validator atanmışsa, bu durumda ortalama olarak tamamen benzersiz olanlarla arasında tam bir dakika olacaktır. setleri). Akran kaybının miktarını sınırlayarak ve avantajlı akran bağlantılarının iyi bir şekilde kurulmasını sağlayarak Parachain'in kısmi öngörülebilirliği yoluyla ilerlemek ayarlar, her düğümün kalıcı olarak korunmasına yardımcı olabiliriz tesadüfen akran seçimi. 6.8.2. Etkili Bir Ağ Protokolüne Giden Yol. Muhtemelen En etkili ve makul geliştirme çabası, yuvarlanmak yerine önceden var olan bir protokolün kullanılmasına odaklanacaktır. bizim. Çeşitli eşler arası temel protokoller mevcuttur Ethereum'nin kendi devp2p'sini kullanabilir veya artırabiliriz [22], IPFS'nin libp2p'si [1] ve GNU'nun GNUnet'i [4]. Bu protokollerin tam bir incelemesi ve bunların bir Belirli yapısal garantileri, dinamik eş yönlendirmeyi ve genişletilebilir alt protokolleri destekleyen modüler eş ağ bu belgenin kapsamı dışındadır ancak bir Polkadot'nin uygulanmasında önemli bir adım. 7. Protokolün Uygulanabilirliği 7.1. Zincirler Arası İşlem Ödemesi. Harika bir zaman Ethereum'nin gazı gibi bütünsel bir hesaplama kaynağı muhasebe çerçevesine olan ihtiyacın ortadan kaldırılmasıyla bir miktar özgürlük ve basitlik kazanılır, bu önemli bir soruyu gündeme getirir: Gaz olmadan bir parachain nasıl yapılır? Başka bir parachain'in onu hesaplama yapmaya zorlamasını önlemek mi istiyorsunuz? İşlem sonrası giriş kuyruğuna güvenebiliriz Bir zincirin diğerine spam göndermesini önlemek için tamponlar işlem verileri, işlem sırasında spam gönderilmesini önlemek için protokol tarafından sağlanan eşdeğer bir mekanizma yoktur. Bu daha üst seviyeye bırakılmış bir sorundur. Zincirlerden beri gelen mesajlara keyfi anlambilim eklemekte özgürdürler. işlem sonrası veriler, hesaplamanın yapılmasını sağlayabiliriz başlamadan önce ödenmesi gerekmektedir. Buna benzer bir şekilde Ethereum Serenity'nin benimsediği model, hayal edebiliyoruz izin veren bir parachain içindeki "zorla girme" sözleşmesi validator karşılığında ödeme garanti edilecek belirli bir hacimde işlem kaynağının sağlanması. Bu kaynaklar gaz gibi bir şeyle ölçülebilir, ancak aynı zamanda öznel uygulama süresi veya Bitcoin benzeri sabit ücret modeli gibi tamamen yeni bir model de olabilir. Bu tek başına o kadar da kullanışlı değil çünkü zincir dışı arayanın onlara ulaşabildiğini kolayca varsayamayız. Hırsızlık tarafından tanınan değer mekanizması ne olursa olsun sözleşme. Ancak kaynak zincirinde ikincil bir “kırılma” sözleşmesi hayal edebiliriz. İki sözleşme birlikte birbirini tanıyan bir köprü oluşturacak ve değer eşdeğerliği sağlar. (Stake etme-tokens, mevcut her biri ödemeler dengesini dengelemek için kullanılabilir.) Böyle başka bir zincire çağrı yapmak, vekillik yapmak anlamına gelir ulaşımı sağlayacak olan bu köprüden zincirler arasında değer aktarımının müzakere edilmesi Hedef parachain'de gereken hesaplama kaynakları için ödeme yapın. 7.2. Ek Zincirler. iken the ekleme arasında bir parachain nispeten ucuz bir işlemdir, ücretsiz değildir. Daha fazla parachain, parachain başına daha az validators anlamına gelir ve sonunda her biri bir değere sahip daha fazla sayıda validator azaltılmış ortalama tahvil. Parachain'e saldırmanın daha küçük bir zorlama maliyeti sorunu, balıkçılar, büyüyen validator grubu aslında bir altta yatan fikir birliğinin mekaniği nedeniyle daha yüksek gecikme derecesiama. Ayrıca her parachain validators'yi üzme potansiyelini de beraberinde getiriyor aşırı külfetli doğrulama algoritması. Bu nedenle, validators tutarında bir "fiyat" olacaktır. ve/veya paydaş topluluğunun çıkaracağı yeni bir parachain eklenmesi. Zincirlere yönelik bu pazar muhtemelen aşağıdakilerden birinin eklendiğini görebilirsiniz: • Bir parçası haline getirilecek net katkı payı ödemesi muhtemelen sıfır olan zincirler (staking tokens'nin kilitlenmesi veya yakılması açısından) (örn. konsorsiyum zincirleri, Doge zincirleri, uygulamaya özel zincirler); • ağa gerçek değer sağlayan zincirler belirli işlevlerin eklenmesi zor başka bir yere ulaşmak (örneğin gizlilik, dahili ölçeklenebilirlik, hizmet bağlantıları). Esasen, paydaş topluluğunun şunları yapması gerekecektir: finansal veya finansal olarak alt zincirler eklemeye teşvik edilebilir röleye özellikli zincirler ekleme arzusuyla. Eklenen yeni zincirlerin çok büyük bir etki yaratacağı öngörülüyor. yeni zincirlerin çıkarılmasına olanak tanıyan kısa bir çıkarma süresi taviz verme riski olmadan denenebilir orta veya uzun vadeli değer teklifi. 8. Sonuç Bir kişinin bir makale yazmak için izleyebileceği bir yönü özetledik önceden var olan belirli protokollerle geriye doğru uyumlu olma potansiyeline sahip, ölçeklenebilir, heterojen çok zincirli protokol blockchain ağlar. Böyle bir protokol kapsamında katılımcılar İstisnai derecede özgür bir şekilde genişletilebilecek ve mevcut kullanıcılar için tipik bir maliyet olmaksızın genişletilebilecek genel bir sistem oluşturmak için aydınlanmış kişisel çıkarlar doğrultusunda çalışın. standart bir blockchain tasarımından gelir. biz verdik dahil olacak mimarinin kaba bir taslağı katılımcıların doğası, ekonomik teşvikleri ve dahil olmaları gereken süreçler. bizde temel bir tasarım tanımladı ve onun güçlü yönlerini tartıştı ve sınırlamalar; buna göre başka talimatlarımız da var bu sınırlamaları hafifletebilir ve tamamen ölçeklenebilir bir blockchain çözümüne doğru daha fazla zemin sağlayabilir.POLKADOT: HETEROJEN ÇOK ZİNCİRLİ BİR ÇERÇEVE VİZYONU TASLAK 1 19 8.1. Eksik Materyal ve Açık Sorular. Ağ çatallanması, protokolün farklı uygulamalarından dolayı her zaman bir olasılıktır. Böyle bir durumdan iyileşme olağanüstü durum tartışılmadı. Ağın zorunlu olarak sıfırdan farklı bir sonuçlandırma periyoduna sahip olacağı göz önüne alındığında, Aktarım zinciri çatallanmasından kurtulmak büyük bir sorun olmasa da, dikkatli bir entegrasyon gerektirecektir. fikir birliği protokolü. Tahvillere el konulması ve bunun tersine ödül hükmü derinlemesine araştırılmamıştır. Şu anda ödülleri varsayıyoruz kazanan her şeyi alır esasına göre sağlanır: bu Balıkçılara en iyi teşvik modelini verin. Kısa süreli bir taahhüt-açıklama süreci birçok balıkçının Ödüllerin daha adil dağılımını sağlayarak ödülü talep etmek, ancak süreç ek gecikmeye yol açabilir uygunsuz davranışın tespiti. 8.2. Teşekkürler. Hepsine çok teşekkürler Bunu belli belirsiz bir hale getirmeye yardımcı olan düzeltmenler prezentabl şekil. Özellikle Peter Czaban, Bjorn Wagner, Ken Kappler, Robert Habermeier, Vitalik Buterin, Reto Trinkler ve Jack Petersson. Herkese teşekkürler Fikirlere veya başlangıçlara katkıda bulunan insanlar Bu konuda Marek Kotewicz ve Aeron Buchanan özel olarak anılmayı hak ediyor. Ve yardımları için herkese teşekkürler yol boyunca. Tüm hatalar bana aittir. Bu çalışmanın bazı bölümleri, ilk araştırmalar da dahil olmak üzere fikir birliği algoritmaları kısmen İngilizler tarafından finanse edildi Innovate UK programı kapsamında hükümet.