Polkadot là gì?

Polkadot là gì?

Polkadot là một blockchain và giao thức layer 0 thế hệ tiếp theo, hợp nhất nhiều blockchain riêng biệt thành một mạng thống nhất, có thể mở rộng. Polkadot được thiết kế với tầm nhìn rộng lớn về một mạng công bằng, an toàn và linh hoạt, bảo vệ lợi ích của người dùng theo thiết kế (Web 3.0).

Sứ mệnh của Polkadot

Polkadot đặt ra mục tiêu giúp người dùng lấy lại quyền sở hữu thông tin kỹ thuật số của họ từ các bên thứ ba quyền lực bằng cách tạo ra mạng đảm bảo dữ liệu được bảo mật an toàn khỏi sự kiểm soát của cơ quan trung ương và bên độc quyền internet. Thông qua việc cung cấp nền tảng cho hệ sinh thái đang phát triển thịnh vượng của nhiều blockchain layer 1, Polkadot cho phép các mô hình kinh doanh, dịch vụ, tổ chức mới và thậm chí toàn bộ xã hội, nền kinh tế hình thành, phát triển mạnh mẽ trong tương lai. Nói tóm lại, sứ mệnh của Polkadot là đưa lời hứa cách mạng hóa của công nghệ blockchain lên tầm cao tiếp theo, cung cấp cách thức kết nối các blockchain được xây dựng theo nhiều mục đích khác nhau trong hệ sinh thái có thể mở rộng và mở khóa giao tiếp chuỗi chéo bảo mật.

Nói một cách dễ hiểu, Polkadot là “blockchain của các blockchain”, cho phép nhiều loại chuỗi hoạt động và tương tác an toàn với nhau trong cùng một hệ sinh thái.

Sơ lược lịch sử

Polkadot được xây dựng dựa trên Whitepaper (sách trắng hay còn gọi là Polkadot Paper) do Tiến sĩ Gavin Wood xuất bản vào năm 2016. Gavin Wood là đồng sáng lập và cựu CTO của Ethereum, đồng thời là người tạo ra ngôn ngữ lập trình Solidity. Vào năm 2017, Tiến sĩ Wood đồng sáng lập Web3 Foundation với mục đích nghiên cứu và phát triển các công nghệ web phi tập trung, bao gồm cả Polkadot. Anh và cựu giám đốc bảo mật của Ethereum Jutta Steiner cũng đồng sáng lập Parity Technologies, công ty đã phát triển phần lớn công nghệ cốt lõi của Polkadot như được nêu trong Whitepaper.

Phiên bản đầu tiên của codebase (cơ sở mã) Polkadot được phát hành vào năm 2019 với tên Kusama, một “mạng chim hoàng yến” chưa được kiểm toán. Chim hoàng yến là loại chim được những người khai thác than sử dụng để kiểm tra xem có an toàn khi vào mỏ than hay không. Kusama đóng vai trò là cơ sở chứng minh với các khuyến khích kinh tế thực sự dành cho công nghệ của Polkadot. Kusama là một mạng độc lập theo đúng nghĩa và sẽ tiếp tục tồn tại, phát triển độc lập theo hướng mà cộng đồng phi tập trung của chính nó đặt ra.

Khối genesis của Polkadot được ra mắt vào tháng 5/2020 dưới dạng mạng proof-of-authority (PoA), trong đó quyền quản trị do tài khoản Sudo (siêu người dùng) duy nhất kiểm soát. Trong thời gian này, trình xác thực bắt đầu tham gia mạng và báo hiệu ý định tham gia đồng thuận của họ.

Mạng nhanh chóng phát triển và chuyển sang proof-of-stake (PoS) vào tháng 6/2020. Khi chuỗi được cộng đồng trình xác thực phi tập trung bảo mật, module Sudo đã bị xóa vào tháng 7/2020, chuyển quyền quản lý chuỗi vào tay của holder token DOT.

Quá trình triển khai parachain – các blockchain layer 1 chuyên biệt giúp Polkadot trở thành mạng đa chuỗi – bắt đầu vào tháng 12/2020 với sự ra mắt của testnet (mạng thử nghiệm) parachain Rococo. Rococo được thiết kế để kiểm tra quá trình đồng thuận parachain cũng như các parachain được cộng đồng xây dựng và sự tương tác của chúng với nhau. Đến nay, vẫn chưa có thời gian cụ thể ra mắt parachain trên Kusama và Polkadot sau nhiều lần trì hoãn.

Kiến trúc Polkadot

Polkadot là một mạng đa chuỗi không đồng nhất, có nghĩa là nó kết nối các blockchain khác nhau được thiết kế với mục đích cụ thể thành một hệ sinh thái duy nhất. Các blockchain layer 1 đa dạng này được gọi là parachain theo cách chúng xử lý giao dịch song song và được kết nối với nhau thông qua Polkadot Relay Chain.

Relay Chain

Relay Chain là chuỗi trung tâm của Polkadot, được xây dựng dựa trên Substrate – một framework của Parity để phát triển các blockchain tùy chỉnh. Nó có thể được ví như “quả tim” của Polkadot và chịu trách nhiệm về bảo mật có thể chia sẻ, đồng thuận và khả năng tương tác chuỗi chéo của mạng. Relay Chain có số lượng tương đối ít loại giao dịch, bao gồm các cách tương tác với cơ chế quản trị và tham gia đồng thuận. Nó được thiết kế để có chức năng tối thiểu vì trách nhiệm chính là bảo mật và điều phối toàn bộ hệ thống. Tất cả các trình xác thực Polkadot đều stake token gốc DOT vào Relay Chain và xác nhận giao dịch đến từ parachain kết nối.

Parachain

Parachain Polkadot là các blockchain layer 1 độc lập chạy song song với nhau được kết nối với Relay Chain. Mỗi parachain có thể có thiết kế, nền kinh tế token, chức năng và quản trị riêng. Bằng cách kết nối với Polkadot, các parachain được chia sẻ bảo mật của toàn bộ mạng, có nghĩa là họ không phải khởi động cộng đồng trình xác thực của riêng mình và có thể trao đổi không chỉ token mà bất kỳ dữ liệu tùy ý nào giữa các chuỗi.

Polkadot được tạo ra với niềm tin rằng khi nói đến kiến trúc blockchain, “một kích thước không thể phù hợp với tất cả”. Thay vào đó, tất cả các blockchain cần đánh đổi để hỗ trợ tính năng và trường hợp sử dụng khác nhau. Ví dụ, một chuỗi có thể tối ưu hóa quản lý danh tính, trong khi chuỗi khác ưu tiên lưu trữ tệp. Vì được thiết kế chuyên biệt, các blockchain có thể cung cấp dịch vụ tốt hơn, đồng thời cải thiện hiệu quả và bảo mật bằng cách loại bỏ code không cần thiết.

Parathread

Parathread là các parachain kết nối với Polkadot sử dụng mô hình “dùng đến đâu trả tiền đến đó”. Chúng giúp hạ thấp rào cản gia nhập cho các blockchain không cần kết nối liên tục với mạng. Các blockchain trên Polkadot có thể chuyển đổi giữa parachain và parathread tùy thuộc vào nhu cầu của họ và vào tính khả dụng của các slot (vị trí hoặc khe cắm) parachain trên Relay Chain.

Cầu nối

Cầu nối là một loại parachain đặc biệt cho phép các chuỗi và ứng dụng trên Polkadot kết nối, giao tiếp với các mạng bên ngoài như Ethereum và Bitcoin.

Đồng thuận Nominated Proof-of-Stake (NPoS)

Polkadot là mạng nominated proof-of-stake (NPoS), được thiết kế theo hướng đề cao vai trò của trình xác thực và trình đề cử để tối đa hóa bảo mật chuỗi. Polkadot NPoS bao gồm các vai trò như sau:

– Trình xác thực (Validator): Trình xác thực bảo mật Relay Chain bằng cách stake token gốc DOT. Nếu được chọn vào nhóm hoạt động, họ xác thực các bằng chứng từ trình đối chiếu (collator) trên parachain, tham gia đồng thuận với các trình xác thực khác và tạo ra khối trên Relay Chain. Đổi lại, họ nhận được phần thưởng staking.

– Trình đề cử (Nominator): Trình đề cử cũng đóng góp bảo mật mạng bằng cách stake DOT để hỗ trợ trình xác thực đáng tin cậy, giúp họ tham gia vào tập hợp trình xác thực hoạt động. Đổi lại, trình đề cử thường được thưởng một phần phần thưởng staking từ trình xác thực đó.

– Trình đối chiếu (Collator): Trình đối chiếu thu thập các giao dịch trên parachain và tạo ra bằng chứng cho trình xác thực trên Relay Chain. Họ cũng có thể gửi và nhận thông điệp từ các parachain khác bằng cách sử dụng tính năng giao tiếp chuỗi chéo (XCMP).

– Fishermen là trình giám sát mạng và báo cáo hành vi xấu cho trình xác thực. Bất kỳ node đầy đủ nào của parachain đều có thể thực hiện vai trò này.

Khả năng mở rộng

Các blockchain riêng biệt chỉ có thể xử lý lưu lượng hạn chế. Là một mạng sharding đa chuỗi, Polkadot có thể xử lý song song nhiều giao dịch trên một số chuỗi, loại bỏ tình trạng tắc nghẽn trên các mạng kế thừa xử lý từng giao dịch một. Sức mạnh xử lý song song sẽ cải thiện đáng kể khả năng mở rộng và tạo điều kiện thích hợp để tăng cường áp dụng cũng như phát triển trong tương lai.

Mỗi Relay Chain dự kiến có thể bảo mật khoảng 100 parachain và 10.000 parathread. Mạng có tiềm năng mở rộng quy mô hơn nữa trong tương lai bằng cách sử dụng mô hình “Relay Chain lồng vào nhau”, hiện đang trong giai đoạn nghiên cứu.

Tốc độ

Sau khi quá trình tối ưu hóa tất cả parachain hoàn thành và có 100 slot parachain chạy song song, hệ thống dự kiến có thể xử lý khoảng 1 triệu giao dịch mỗi giây. Vì parachain sẽ được thêm dần theo thời gian vào Polkadot Relay Chain và quá trình tối ưu hóa vẫn đang trong giai đoạn nghiên cứu, phát triển, có khả năng phải mất vài năm sau khi parachain đầu tiên ra mắt để tăng tốc lên đến 1 triệu giao dịch mỗi giây. Mặt khác, mô hình Relay Chain lồng vào nhau thậm chí đưa tốc độ giao dịch của Polkadot vượt xa hơn nữa.

Chi phí

Đối với các ứng dụng có lưu lượng truy cập cũng như thông lượng cao và số lượng lớn người dùng, việc triển khai trên Polkadot dự kiến ​​sẽ tiết kiệm hơn so với xây dựng một blockchain riêng lẻ hoặc xây dựng trên nền tảng hợp đồng thông minh hiện có.

Để triển khai parachain, các team phải thuê một slot parachain bằng cách khóa DOT trong suốt thời gian thuê (team có thể chọn thuê một slot trong thời hạn 6 tháng hoặc lên đến 2 năm). Vì toàn bộ số tiền này sẽ được trả lại cho team khi kết thúc thời gian thuê, chi phí thuê slot parachain được mô tả tốt nhất là chi phí cơ hội của việc không có quyền truy cập vào DOT đã khóa trong suốt thời gian thuê. Ngoài ra, còn có các chi phí nhỏ khác như để chạy các node đối chiếu trên parachain. Thực tế là các team parachain không bắt buộc phải khởi động mạng xác thực của riêng họ, cũng tiết kiệm chi phí đáng kể so với khởi chạy một blockchain riêng lẻ hoặc triển khai trên mạng không có bảo mật được chia sẻ. Đối với các ứng dụng nhỏ hơn không yêu cầu kết nối liên tục với Polkadot, triển khai dưới dạng parathread sẽ giảm rào cản gia nhập so với cho thuê vị trí parachain.

Polkadot cung cấp cho các team sự tự do và linh hoạt để thiết kế blockchain layer 1 của riêng họ ngay từ đầu và không buộc họ phải chuyền phí gas cho người dùng cuối của mình, làm cho các ứng dụng Polkadot có khả năng tiết kiệm và thân thiện hơn cho người dùng.

Token DOT

DOT là token gốc của mạng Polkadot, có ba chức năng chính:

• ‍Stake cho hoạt động và bảo mật mạng.
• Cam kết để kết nối một chuỗi vào Polkadot dưới dạng parachain.
• Mang lại cho holder tiếng nói trong việc quản trị mạng.

DOT là một token lạm phát. Hay nói cách khác, nó không giống như Bitcoin vì không có số lượng DOT tối đa. Tỷ lệ lạm phát không cố định, được thiết kế là 10% trong năm đầu tiên. DOT được tạo ra để thưởng cho trình xác thực và phần còn lại sẽ được chuyển đến kho bạc Polkadot.

Đơn vị tài khoản nhỏ nhất trong hệ sinh thái là Planck, tương đương với 0,0000000001 DOT.

Kho bạc Polkadot

Kho bạc gây quỹ bằng cách trích một số phần thưởng của trình xác thực (từ việc đúc tiền), một phần nhỏ của phí giao dịch và slashing (tiền phạt áp dụng cho trình xác thực có hành vi ác ý hoặc không đủ năng lực). Những khoản tiền này được sử dụng để chi trả cho quá trình vận hành trơn tru của mạng và hệ sinh thái rộng lớn hơn, đồng thời sử dụng để tài trợ cho các dự án được cộng đồng ủng hộ thông qua đề xuất tài trợ kho bạc on-chain, có thể được Polkadot Council phê duyệt.

Quản trị

Quản trị Polkadot

Polkadot có một hệ thống quản trị phức tạp, trong đó tất cả các chủ sở hữu DOT đều có tiếng nói.

Holder DOT có thể đăng ký để được xem xét tham gia Polkadot Council, hiện bao gồm 13 thành viên với nhiệm kỳ cố định 7 ngày. Vai trò của Council là đại diện cho các bên liên quan thụ động, đệ trình những đề xuất quan trọng và trong trường hợp đặc biệt, hủy bỏ các đề xuất nguy hiểm hoặc độc hại (chỉ có thể hủy bỏ với biểu quyết nhất trí).

Các đề xuất thay đổi mạng do một holder DOT cá nhân hoặc Council đề xuất. Cả hai đều cần sự đồng ý thông qua cuộc trưng cầu dựa trên số lượng stake.

Technical Committee tồn tại với mục đích duy nhất là phát hiện vấn đề như lỗi trong code và theo dõi nhanh nâng cấp khẩn cấp hoặc thay đổi đối với chuỗi. Committee bao gồm các team đã thực thi hoặc chỉ định chính thức giao thức trong Polkadot và có thể được thêm vào hoặc xóa bỏ theo đa số phiếu từ Council.

Quản trị parachain

Các cộng đồng trên Polkadot quản trị mạng của riêng họ theo cách họ muốn và nắm giữ lượng stake minh bạch trong tương lai của toàn bộ quản trị mạng Polkadot. Các team parachain có thể tùy chỉnh và tối ưu hóa khả năng quản trị blockchain tùy theo nhu cầu, thử nghiệm với ý tưởng mới hoặc hoán đổi trong module được tạo sẵn để triển khai nhanh hơn. Các mô hình quản trị blockchain thậm chí có thể được hoàn thiện và nâng cấp khi nhu cầu và điều kiện thay đổi.

Nâng cấp dễ dàng không cần fork

Giống như tất cả các phần mềm, blockchain cần được nâng cấp để luôn phù hợp và cải tiến theo thời gian. Tuy nhiên, việc nâng cấp các chuỗi thông thường thường dẫn đến hard fork, tạo ra hai lịch sử giao dịch riêng biệt có thể chia cắt một cộng đồng thành hai và thường mất nhiều tháng làm việc. Polkadot cho phép nâng cấp on-chain không cần fork. Theo đó, hệ thống quản trị on-chain của mạng thêm các tính năng và tối ưu hóa mới, đồng thời sửa lỗi theo cách minh bạch và liền mạch hơn, duy trì sự đồng thuận của mạng và tránh phân tách. Các parachain được xây dựng bằng framework blockchain Substrate của Parity cũng có quyền thực hiện nâng cấp không fork. Điều này có nghĩa là, giống như các ứng dụng thông thường trên điện thoại của chúng ta, parachain được nâng cấp dễ dàng, cho phép chúng nhanh chóng thích ứng khi công nghệ phát triển.

Khả năng tương tác

Không giống như các mạng cũ hoạt động chủ yếu dưới dạng môi trường độc lập, Polkadot cung cấp khả năng tương tác và giao tiếp xuyên chuỗi. Các mạng và ứng dụng trên Polkadot có thể chia sẻ thông tin và chức năng mà không cần phụ thuộc vào nhà cung cấp dịch vụ tập trung. Điều này mang lại cơ hội cho các dịch vụ mới sáng tạo và cho phép người dùng chuyển thông tin giữa các chuỗi. Ví dụ, một chuỗi cung cấp dịch vụ tài chính có thể giao tiếp với một chuỗi cung cấp quyền truy cập vào dữ liệu trong thế giới thực (được gọi là chuỗi oracle), chẳng hạn như nguồn cấp dữ liệu giá thị trường chứng khoán cho giao dịch cổ phiếu được token hóa.

Hệ sinh thái Polkadot

Hơn 300 dự án đã và đang được xây dựng trong hệ sinh thái Polkadot, từ cơ sở hạ tầng kỹ thuật cốt lõi đến các ứng dụng cho tài chính phi tập trung, dữ liệu hướng tới quyền riêng tư và hệ thống nhận dạng kỹ thuật số (SSID – thường được gọi là nhận dạng theo quyền bản thân), mạng xã hội, IoT, game, robot và logistics chuỗi cung ứng. Nhiều trong số này là các dự án mã nguồn mở.

Là một dạng công nghệ mới, một số ứng dụng có tác động nhất của Polkadot vẫn chưa được hình thành rõ nét. Trong số những dự án hiện đang được phát triển, nhiều dịch vụ cho phép các ứng dụng mà tài khoản và dữ liệu của người dùng được lưu trữ bằng cách mã hóa cục bộ trên thiết bị của chính họ thay vì trên một máy chủ tập trung. Cách tiếp cận này giúp mọi người toàn quyền kiểm soát dữ liệu theo cách thân thiện với người dùng (để ngay cả những người không quan tâm đến quyền riêng tư hoặc quyền dữ liệu cũng có thể được hưởng lợi). Ngoài ra, chúng ta cũng có thể thấy các nền tảng do cộng đồng sở hữu cung cấp dịch vụ và trao đổi giá trị theo cách phi tập trung thông qua kho bạc và quản trị on-chain.

Tầm nhìn cho tương lai

Là giao thức cơ bản cho hệ sinh thái đang phát triển mạnh mẽ của các blockchain chuyên biệt, được kết nối với nhau nhưng có chủ quyền, Polkadot tạo ra framework cho một mạng phi tập trung mới. Do vậy, Polkadot được thiết kế để mang lại một tương lai trong đó cơ sở hạ tầng kỹ thuật số bảo vệ lợi ích của người dùng theo thiết kế. Đồng thời, các mạng lưới thương mại và nền kinh tế mang tính đại diện và hiệu quả hơn, mang lại cơ hội tiếp cận nhiều hơn với các dịch vụ tài chính mở và chúng ta có cơ sở hạ tầng ngang hàng, nguồn mở, đáng tin cậy để cộng tác và giao tiếp.

Cũng giống như hiến pháp của quốc gia đại diện cho một khuôn khổ để hạn chế quyền lực của chế độ chuyên chế, Polkadot đại diện cho một hệ thống luật pháp không biên giới, dựa trên internet, đặt quyền tự do và chủ quyền của các cá nhân trước quyền lực của chính quyền trung ương, các tập đoàn giàu có và chế độ chuyên quyền. Polkadot được thiết kế cho một tương lai phối hợp phi tập trung toàn cầu, kích hoạt các nền kinh tế mới mà mọi người đều có thể phát triển mạnh trong đó. Cuối cùng, điều này sẽ được những người đã chọn xây dựng các giải pháp mới trên Polkadot xác định. Như người sáng lập Polkadot Gavin Wood đã nhận xét:

“Bạn đã nghe cụm từ ngòi bút mạnh hơn thanh kiếm. Bàn phím sẽ sớm trở nên thậm chí còn mạnh hơn ngòi bút”.

Giải thích thuật ngữ về Polkadot

Trình đối chiếu (Collator): Duy trì parachain trên Polkadot bằng cách thu thập các giao dịch parachain và tạo ra bằng chứng chuyển đổi trạng thái cho trình xác thực.

DOT: Token gốc của mạng Polkadot.

Fishermen: Các node trên Polkadot giám sát mạng để tìm trình xác thực hoặc trình đối chiếu đang hoạt động sai trái.

Nâng cấp không cần fork (Forkless upgrade): Quá trình nâng cấp blockchain không thực hiện fork (phân tách) chuỗi.

Mạng đa chuỗi không đồng nhất (Heterogeneous multichain network): Một mạng được tạo thành từ một số loại blockchain khác nhau.

Giao thức layer-0 (Layer-0 protocol): Một giao thức mô tả và lưu trữ các giao thức khác trên đó. Là một giao thức layer 0, Polkadot cung cấp định dạng mới để áp dụng cho một loạt các blockchain layer 1 và có thể lưu trữ an toàn, kết nối chúng với nhau thành một mạng duy nhất có thể mở rộng.

Các blockchain layer 1 (Layer-1 blockchains): Các blockchain layer cơ sở riêng lẻ chứa logic thời gian vận hành cụ thể và cơ chế đồng thuận được điều chỉnh cho các trường hợp sử dụng của chuỗi.

Nominated proof-of-stake: Một cơ chế đồng thuận PoS trong đó những trình đề cử ủng hộ trình xác thực bằng stake của chính họ như một cách thể hiện niềm tin vào hành vi tốt của trình xác thực.

Trình đề cử (Nominator): Các tài khoản trên Polkadot chọn một tập hợp trình xác thực để đề cử bằng cách liên kết token của họ. Trình đề cử nhận được một phần phần thưởng của trình xác thực và cũng bị slashing (phạt) nếu trình xác thực được đề cử của họ hoạt động không đúng.

Parachain: Các blockchain layer 1 không đồng nhất độc lập chạy song song với nhau, được kết nối với Relay Chain ở Polkadot.

Parathread: Parachain kết nối với Polkadot theo mô hình dùng đến đâu trả tiền đến đó.

Relay Chain: Chuỗi trung tâm trong Polkadot bảo mật mạng, điều phối đồng thuận và cung cấp các tính năng quản trị on-chain.

Khả năng mở rộng (Scalability): Khả năng hệ thống tăng hoặc giảm hiệu suất để đáp ứng nhu cầu xử lý.

Mạng chia nhỏ (Sharded network): Một số blockchain được kết nối với nhau trong một mạng duy nhất, cho phép chúng xử lý giao dịch song song và trao đổi dữ liệu giữa các chuỗi mà vẫn đảm bảo bảo mật.

Trình xác thực (Validator): Trình xác thực trên Polkadot bảo mật Relay Chain bằng cách staking DOT, xác thực bằng chứng từ trình đối chiếu trên parachain và bỏ phiếu đồng thuận cùng với những trình xác thực khác.

Nguồn: Tapchibitcoin.io