Parachain là một cấu trúc dữ liệu dành riêng cho ứng dụng, được trình xác thực của Chuỗi chuyển tiếp thống nhất và có thể xác thực trên toàn cầu. Chúng lấy tên từ khái niệm chuỗi song song chạy song song với chuỗi chuyển tiếp. Thông thường nhất, một parachain sẽ có dạng chuỗi khối, nhưng không có nhu cầu cụ thể để chúng phải là các blockchain thực tế.
Do tính chất song song của chúng, chúng có thể song song xử lý giao dịch và đạt được khả năng mở rộng của hệ thống Kusama. Chúng chia sẻ tính bảo mật của toàn bộ mạng và có thể giao tiếp với các parachains khác thông qua định dạng XCM .
Parachains được duy trì bởi một người bảo trì mạng được gọi là người đối chiếu . Vai trò của nút đối chiếu là duy trì một nút đầy đủ của parachain, giữ lại tất cả thông tin cần thiết của parachain và tạo ra các ứng viên khối mới để chuyển tới trình xác thực Chuỗi chuyển tiếp để xác minh và đưa vào trạng thái được chia sẻ của Kusama. Việc khuyến khích một nút đối chiếu là một chi tiết triển khai của parachain. Họ không bắt buộc phải đặt cọc trên Chuỗi chuyển tiếp hoặc sở hữu mã thông báo gốc trừ khi được quy định bởi việc triển khai parachain.
Polkadot Host (PH) yêu cầu các chuyển đổi trạng thái được thực hiện trên parachains phải được chỉ định dưới dạng tệp thực thi Wasm . Các bằng chứng về chuyển đổi trạng thái mới xảy ra trên parachain phải được xác thực dựa trên chức năng chuyển đổi trạng thái đã đăng ký (STF) được trình xác thực lưu trữ trên Chuỗi chuyển tiếp trước khi Kusama xác nhận chuyển đổi trạng thái đã xảy ra trên parachain. Ràng buộc quan trọng liên quan đến logic của parachain là nó phải được xác minh bởi trình xác thực Chuỗi chuyển tiếp. Xác minh phổ biến nhất ở dạng bằng chứng đi kèm về quá trình chuyển đổi trạng thái được gọi là khối Bằng chứng xác minh (PoV), được gửi cho người xác thực từ một hoặc nhiều trình đối chiếu parachain để được kiểm tra.
Parachain Economies
Parachains có thể có nền kinh tế riêng với các mã thông báo bản địa của riêng họ. Các lược đồ như Proof-of-Stake thường được sử dụng để chọn bộ xác nhận để xử lý xác nhận và hoàn thiện; parachains sẽ không bắt buộc phải làm một trong hai điều đó. Tuy nhiên, vì Kusama không quá cụ thể về những gì parachain có thể triển khai, nên có thể lựa chọn parachain để triển khai mã thông báo staking, nhưng nói chung là không cần thiết.
Những người thông đồng có thể được khuyến khích thông qua lạm phát của mã thông báo parachain gốc. Có thể có những cách khác để khuyến khích các nút đối chiếu mà không liên quan đến việc thổi phồng mã thông báo parachain gốc.
Phí giao dịch trong mã thông báo parachain gốc cũng có thể là một lựa chọn triển khai của các parachains. Kusama không đưa ra các quy tắc cứng và nhanh chóng về cách các parachains quyết định về tính hợp lệ ban đầu của các giao dịch. Ví dụ: một parachain có thể được thực hiện để các giao dịch phải trả một khoản phí tối thiểu cho người đối chiếu để có hiệu lực. Chuỗi chuyển tiếp sẽ thực thi hiệu lực này. Tương tự, parachain không thể bao gồm điều đó trong quá trình triển khai của họ và Polkadot sẽ vẫn thực thi hiệu lực của nó.
Parachains không bắt buộc phải có mã thông báo của riêng họ. Nếu họ làm vậy, phụ thuộc vào parachain để đưa ra trường hợp kinh tế cho mã thông báo của họ, không phải Kusama.
Trung tâm Parachain
Mặc dù Kusama cho phép chức năng crosschain giữa các parachains, nhưng nó đòi hỏi phải có một số độ trễ giữa việc gửi một tin nhắn từ một parachain cho đến khi parachain đích nhận được tin nhắn. Trong kịch bản lạc quan, độ trễ cho thông báo này ít nhất phải là hai khối – một khối để thông báo được gửi đi và một khối để parachain nhận xử lý và tạo ra một khối hoạt động dựa trên thông báo. Tuy nhiên, trong một số trường hợp, chúng ta có thể thấy rằng độ trễ cho tin nhắn cao hơn nếu nhiều tin nhắn đang trong hàng đợi được xử lý hoặc nếu không có nút nào đang chạy cả hai mạng parachain có thể nhanh chóng truyền tin nhắn qua các mạng.
Do độ trễ cần thiết liên quan đến việc gửi tin nhắn chuỗi chéo, một số parachains có kế hoạch trở thành trung tâm cho toàn bộ ngành. Ví dụ, một dự án parachain Acala đang có kế hoạch trở thành trung tâm cho các ứng dụng tài chính phi tập trung (DeFi). Nhiều ứng dụng DeFi tận dụng một đặc tính được gọi là khả năng tổng hợp có nghĩa là các chức năng của một ứng dụng có thể được kết hợp đồng bộ với những ứng dụng khác để tạo ra các ứng dụng mới. Một ví dụ về điều này bao gồm các khoản vay nhanh, vay tiền để thực hiện một số logic trên chuỗi miễn là khoản vay được hoàn trả vào cuối giao dịch.
Một vấn đề với độ trễ chuỗi chéo có nghĩa là thuộc tính khả năng kết hợp suy yếu giữa các parachains so với một blockchain duy nhất. Hàm ý này phổ biến đối với tất cả các thiết kế blockchain phân đoạn, bao gồm Polkadot, Eth2.0 và các thiết kế khác. Giải pháp cho vấn đề này là sự ra đời của các trung tâm parachain, duy trì đặc tính mạnh mẽ hơn của khả năng tổng hợp khối đơn.
Mua lại vị trí Parachain
Kusama hỗ trợ một số parachains hạn chế, hiện tại được ước tính là khoảng 100. Vì số lượng slot có hạn nên có một số cách để phân bổ chúng:
Các parachains được cấp quản trị hoặc parachains “lợi ích chung”
Phiên đấu giá được cấp parachains
Parathreads
Các cụm từ “Công ích” được phân bổ bởi hệ thống quản trị chuỗi của Polkadot và được coi là “lợi ích chung” cho mạng, chẳng hạn như cầu nối với các mạng hoặc chuỗi khác. Chúng thường được coi là chuỗi cấp hệ thống hoặc chuỗi tiện ích công cộng. Chúng thường không có mô hình kinh tế và giúp loại bỏ các giao dịch khỏi Chuỗi chuyển tiếp, cho phép xử lý parachain hiệu quả hơn.
Các parachains được cấp phép đấu giá được cấp trong một cuộc đấu giá không được phép. Các nhóm Parachain có thể đặt giá thầu bằng mã thông báo DOT của riêng họ hoặc lấy nguồn từ cộng đồng bằng cách sử dụng chức năng crowdloan .
Parathreads có cùng một API như parachains, nhưng được lên lịch thực hiện trên cơ sở trả tiền khi bạn di chuyển với một phiên đấu giá cho mỗi khối.
Hết hạn vị trí
Khi một parachain thắng một cuộc đấu giá, các mã thông báo mà nó đặt giá sẽ được bảo lưu cho đến khi hợp đồng thuê kết thúc. Số dư dự trữ không thể chuyển nhượng và không thể được sử dụng để đặt cược. Khi kết thúc hợp đồng thuê, các mã thông báo không được lưu trữ. Các Parachains chưa đảm bảo hợp đồng thuê mới để gia hạn vị trí của họ sẽ tự động trở thành parathreads.
Parachains tốt chung
Các parachains “Common Good” là các parachain dành riêng cho các chức năng mang lại lợi ích cho toàn bộ hệ sinh thái. Bằng cách phân bổ một tập hợp con các vị trí parachain cho các chuỗi tốt thông thường, toàn bộ mạng có thể nhận ra lợi ích của các parachains có giá trị mà nếu không sẽ bị thiếu hụt do vấn đề người lái tự do. Chúng không được phân bổ thông qua quy trình đấu giá parachain mà bởi hệ thống quản trị trên chuỗi . Nói chung, hợp đồng thuê bảo vệ công ích thông thường sẽ không hết hạn; nó sẽ chỉ bị loại bỏ thông qua quản trị.
Một số ví dụ về parachains:
Chuỗi liên minh được mã hóa: Đây có thể là các chuỗi riêng tư không làm rò rỉ bất kỳ thông tin nào ra công chúng, nhưng vẫn có thể được tương tác một cách đáng tin cậy do bản chất của giao thức XCMP.
Chuỗi tần suất cao: Đây là những chuỗi có thể tính toán nhiều giao dịch trong một khoảng thời gian ngắn bằng cách thực hiện các đánh đổi nhất định hoặc thực hiện tối ưu hóa.
Chuỗi bảo mật: Đây là những chuỗi không tiết lộ bất kỳ thông tin nào cho công chúng thông qua việc sử dụng mật mã mới.
Chuỗi hợp đồng thông minh: Đây là các chuỗi có thể có logic bổ sung được triển khai trên chúng thông qua việc triển khai mã được gọi là hợp đồng thông minh.
Đồng thuận parachain” là gì?
“Sự đồng thuận Parachain” đặc biệt ở chỗ nó sẽ tuân theo Chuỗi chuyển tiếp Kusama. Parachains không thể sử dụng các thuật toán đồng thuận khác cung cấp tính cuối cùng của riêng họ. Chỉ các chuỗi có chủ quyền (phải kết nối với Chuỗi chuyển tiếp thông qua một parachain) mới có thể kiểm soát sự đồng thuận của chính họ. Parachains có quyền kiểm soát cách khối được tạo ra và bởi ai. Kusama đảm bảo chuyển đổi trạng thái hợp lệ. Việc thực thi tổng thể khối bên ngoài ngữ cảnh của chuỗi chuyển tiếp nằm ngoài phạm vi tin cậy mà Kusama cung cấp.
Làm thế nào về các parachains không dựa trên chất nền ?
Substrate cung cấp FRAME Pallet như một phần trong khuôn khổ của nó để xây dựng liền mạch một chuỗi khối dựa trên nền tảng mộc mạc. Một phần của FRAME là các pallet có thể được sử dụng cho sự đồng thuận. Kusama là một chuỗi dựa trên chất nền dựa vào BABE làm kế hoạch sản xuất khối và GRANDPA là tiện ích cuối cùng như một phần của cơ chế đồng thuận của nó. Nói chung, đây là Mô hình đồng thuận kết hợp , trong đó quá trình sản xuất khối và tính tổng thể của khối tách biệt nhau. Parachains chỉ cần tạo ra các khối vì chúng có thể dựa vào chuỗi chuyển tiếp để xác nhận các chuyển đổi trạng thái. Do đó, parachains có thể có quá trình sản xuất khối của riêng họ, trong đó các đối tác đóng vai trò là nhà sản xuất khối, ngay cả khi parachain không dựa trên Chất nền.
Các khe cắm parachain sẽ được phân phối như thế nào?
Các khe cắm parachain sẽ có thể mua được thông qua đấu giá, vui lòng xem bài viết về các khe cắm parachain . Ngoài ra, một số vị trí parachain sẽ được dành riêng để chạy parathreads – các chuỗi đặt giá thầu trên cơ sở mỗi khối để được đưa vào Chuỗi chuyển tiếp.
Điều gì xảy ra với parachains khi số lượng trình xác thực giảm xuống dưới một ngưỡng nhất định ?
Tỷ lệ an toàn tối thiểu của trình xác nhận trên mỗi parachain là 5: 1. Với một tập hợp đủ lớn các trình xác thực, tính ngẫu nhiên của việc phân phối chúng cùng với tính khả dụng và tính hợp lệ sẽ đảm bảo tính bảo mật ngang bằng. Tuy nhiên, nếu có sự cố lớn của một nhà cung cấp đám mây phổ biến hoặc một thảm họa kết nối mạng khác, thì số lượng trình xác nhận trên mỗi chuỗi sẽ giảm xuống là điều hợp lý.
Tùy thuộc vào số lượng trình xác thực ngoại tuyến, kết quả sẽ khác nhau.
Nếu một vài trình xác thực hoạt động ngoại tuyến, các parachains có nhóm trình xác thực quá nhỏ để xác thực một khối sẽ bỏ qua các khối đó. Tốc độ sản xuất khối của họ sẽ chậm lại với mức tăng thêm sáu giây cho đến khi tình huống được giải quyết và số lượng trình xác thực tối ưu lại nằm trong nhóm trình xác nhận của parachain đó.
Nếu bất kỳ nơi nào từ 30% đến 50% trình xác thực hoạt động ngoại tuyến, tính khả dụng sẽ bị ảnh hưởng bởi vì chúng tôi cần 2/3 trình xác thực được đặt để hỗ trợ các ứng cử viên parachain. Nói cách khác, tất cả các parachains sẽ dừng lại cho đến khi tình hình được giải quyết. Tính cuối cùng cũng sẽ dừng lại, nhưng các giao dịch có giá trị thấp trên Chuỗi chuyển tiếp phải đủ an toàn để thực hiện, mặc dù các nhánh thông thường. Sau khi số lượng trình xác thực được yêu cầu nằm trong trình xác thực được đặt lại, các parachains sẽ tiếp tục quá trình sản xuất khối.
Cho rằng các trình đối chiếu là các nút đầy đủ của Chuỗi chuyển tiếp và parachain mà chúng đang chạy, chúng sẽ có thể nhận ra sự gián đoạn ngay khi nó xảy ra và nên ngừng sản xuất các ứng viên khối. Tương tự như vậy, họ sẽ dễ dàng nhận ra khi nào là an toàn để khởi động lại quá trình sản xuất khối – có thể dựa trên độ trễ cuối cùng, kích thước bộ xác thực hoặc một số yếu tố khác vẫn chưa được quyết định trong Cumulus.
Parachain Development Kits (PDK)
Parachain Development Kits là một bộ công cụ cho phép các nhà phát triển tạo ứng dụng của riêng họ dưới dạng parachains.
Tài nguyên
Polkadot: Parachain – Bài đăng trên blog của người đồng sáng lập Polkadot, Rob Habermeier, người đã giới thiệu parachains vào năm 2017 là “một dạng chuỗi khối đơn giản hơn, gắn với bảo mật được cung cấp bởi Chuỗi chuyển tiếp thay vì tự cung cấp. Chuỗi chuyển tiếp cung cấp bảo mật cho tệp đính kèm parachains, mà còn cung cấp sự đảm bảo về khả năng truyền thông điệp an toàn giữa chúng. “
Con đường của một Parachain Block – Hướng dẫn kỹ thuật về cách các parachains tương tác với Chuỗi chuyển tiếp.