Polkadot es un innovador proyecto de blockchain que pretende crear una infraestructura de conectividad entre diferentes cadenas de bloques y, al mismo tiempo, ofrecer opciones de escalabilidad y nuevas funcionalidades.
Una de las grandes bazas de Polkadot es que se ha desarrollado utilizando código abierto, con la colaboración de la fundación Web3. Se trata, en resumen, de un protocolo compartido que posibilita que las diferentes redes blockchain puedan operar juntas, con el objetivo de crear una red unificada con la unión de las diferentes redes.
¿Quién está detrás de Polkadot?
Detrás de Polkadot encontramos a una de las figuras más reconocidas del mundo crypto, Gavin Wood, uno de los desarrolladores de blockchain que formó parte del equipo original de Ethereum, trabajando codo a codo con Vitalik Buterin. En este sentido, uno de los puntos más destacados del trabajo de Wood es el lenguaje Solidity, creado por él y que ofrece a Ethereum algunas de sus grandes posibilidades.
Sin embargo, en 2016 abandonó Ethereum y comenzó con su propio proyecto. En ese momento, Wood quería crear una blockchain capaz de superar las debilidades de Ethereum. Sus principales objetivos eran mejorar su escalabilidad y habilitar nuevas infraestructuras de funcionamiento crosschain o entre cadenas.
En octubre de 2016, en asociación con Marek Kotwicz, presentó el primer whitepaper sobre su proyecto Polkadot. Desde ese momento, la red fue cobrando popularidad y hoy en día es uno de los proyectos blockchain con más crecimiento.
En sus inicios, Polkadot estuvo financiada por Parity, la empresa de Wood, y por la Web3 Foundation. Sin embargo, ambas empresas estaban muy centradas en el desarrollo de Ethereum, por lo que disponían de fondos limitados para Polkadot, lo que llevó a los desarrolladores a realizar una ICO (Oferta Inicial de Moneda), que duró desde el 15 hasta el 27 de octubre de 2017, este ICO fue extraordinario y logró recaudar 143 millones de dólares.
Descripción del proyecto
Polkadot se creó por la necesidad de una comunidad de contar con una plataforma capaz de atender múltiples blockchains de forma descentralizada y paralelizada, capaces de adaptarse a las innovaciones que se aplican a la red.
Por este motivo, se trata de una blockchain descentralizada que funciona de forma similar a Ethereum, pero que ha sido capaz de superar sus debilidades, ofreciendo una serie de características únicas:
- En primer lugar, Polkadot funciona como una cadena de transmisión y procesamiento únicos, lo que le permite recibir información de otras cadenas, procesarlas y enviarla de vuelta a la cadena de origen. Con esta característica, Polkadot puede convertirse en una capa de escalabilidad para cualquier otra blockchain.
- En segundo lugar, puede funcionar de forma independiente, creando sus propias cadenas con sus propias capacidades, como la compatibilidad para ejecutar smart contracts o tokens. Esto permite el funcionamiento de dApps nativas.
Estas dos características iniciales, permiten a Polkadot ofrecer más seguridad y escalabilidad mediante “sharding” y ejecución paralela dentro de la red, incrementando el rendimiento general. El sharding es una técnica informática que divide la cadena principal y la red en varias subcadenas y subredes adjuntas. De esta forma, cada subcadena tiene su propio historial, nodos y la infraestructura necesaria para su funcionamiento.
En este sentido, las subcadenas son denominadas “parachains”. Cada parachain tiene una blockchain o historial propio, que sostiene su propia existencia de tokens, nodos y smart contracts. De esta forma, cada parachain tiene capacidades propias y el poder de cálculo necesario para atender sus necesidades.
La cadena principal de Polkadot se llama Relay Chain y existe bajo la unión de historiales de todas las parachains de Polkadot. Esta organización le permite ejecutar los smart chains y también escalar de forma sencilla.
Esta funcionalidad segmentada le permite ejecutar Bridges o Puentes, con lo que las parachains pueden abrir comunicaciones con otras blockchain como Ethereum, EOS o Bitcoin y servir como enlace. Como las parachains se comunican entre sí, los bridges que apuntan a otras cadenas funcionan como canales crosschain. En resumen, es posible conectar Bitcoin y Ethereum u otras blockchains.
Por otra parte, Polkadot no tiene soporte nativo para crear smart contracts, sin embargo, las parachains son extensibles y modulares, por lo que tienen capacidad para crear capas de abstracción que permiten la ejecución de los smart contracts, pero de forma controlada para que no afecte al resto de la red.
Este sistema también permite que el diseño, la programación y el despliegue sea mucho más sencillo, lo que ha convertido a Polkadot en una red más segura. Además, las parachains con smart contracts pueden activar protocolos alternativos de alta velocidad que permitan la ejecución de estos smart contracts con un impacto mínimo en el ecosistema Polkadot.
Algunos proyectos como EdgeWare, Ink o Moonbeam, aprovechan este sistema para crear sus propias parachains que implementan soluciones compatibles con la EVM de Ethereum y de smart contracts.
¿Cómo funciona Polkadot?
Este sistema, requiere cierta organización para su funcionamiento. Para ello, Polkadot ha creado toda una nueva organización de red en la que destacan cuatro elementos.
Nodos validadores en Polkadot
El primero, como en cualquier blockchain, son los nodos validadores que verifican, validan e informan a la red sobre la información contenida en cada bloque. Estos bloques provienen de los nominadores que se encargan de crear el bloque candidato a ser analizado y validado.
Dado el funcionamiento de Polkadot, la validación requiere de un hardware muy potente, mucho ancho de banda y una conexión dedicada en exclusiva a su trabajo en la red, ya que el sharding requiere unas exigencias muy altas de potencia de cómputo y conexión. Adicionalmente, para ser considerado validador, debe bloquear los tokens DOT.
Nodos nominadores de Polkadot
Por otra parte, encontramos los nominadores, un tipo especial de nodo cuya función es crear un vínculo seguro entre los validadores y todo el proceso de funcionamiento de la red. Los nominadores toman las transacciones de la red, las agrupan y realizan un proceso de generación de metadatos necesarios para que los validadores puedan verificar el mismo e incluirlo dentro del historial de Polkadot. Se trata de una función similar a la de los mineros en los sistemas Proof of Work y los nodos validadores de Proof of Stake. Los nominadores también emitan a los validadores la estructura de un bloque que los validadores deberán examinar.
Nodos clasificadores de Polkadot
Los siguiente nodos son los clasificadores, que ayudan a los validadores a mantener un historial completo de la parachain a la que se asignan. Su trabajo es mantener la información necesaria para crear nuevos bloques dentro de la parachain, que finalmente terminarán dentro del historial de Polkadot. Los clasificadores también recopilan y ejecutan transacciones para crear un bloque, junto con una prueba de conocimiento cero (ZKP) y enviarlo a uno o más validadores.
Nodos pescadores de Polkadot
Finalmente, Polkadot cuenta con nodos pescadores. Estos nodos vigilan las parachains en busca de transacciones duplicadas u operaciones ilegales dentro de la red, para evitarlas, a cambio de una recompensa.
Es la organización y el funcionamiento conjunto de estas cuatro piezas, lo que permite a Polkadot crear todo el sistema de generación, verificación, validación y emisión de bloques dentro de Polkadot y de todas sus parachains. Además, la comunicación entre las subcadenas y la cadena principal es asincrónica y paralela, garantizando una alta velocidad de comunicación.
¿Cómo funciona el consenso en la red?
¿Y qué pasa con el consenso? En Polkadot todos los elementos de la blockchain trabajan en conjunto para crear un consenso propio, conocido como NPoS o Nominated Proof of Stake, se trata de una variación del Proof-of-Stake.
En Nominatd Proof of Stake, los validadores tienen que proporcionar la infraestructura y el mantenimiento de la red. Ellos son los responsables de la producción de nuevos bloques y de la validación de los mismos en la parachain, lo que garantiza la finalidad y la seguridad de la red.
NPoS se inspira en el método secuencial de Phragmen, un método introducido a finales del siglo XIX para optimizar la elección de un conjunto de un número determinado de personas dentro de un grupo más grande de candidatos. NPoS garantiza la descentralización y la representación proporcional justificada.
La representación proporcional justificada garantiza que los espacios se asignan a los validadores de forma proporcional a sus nominaciones. Por tanto, cuantas más nominaciones y más tokens respalden a un validador, mayor será la probabilidad de que el validador sea elegido para el conjunto activo. El conjunto de validadores activos cambia al final de cada Era.
Una vez que los validadores son elegidos para el conjunto activo de acuerdo con sus nominaciones, el apoyo proporciona una distribución de la participación nominada de modo que cada validador en el conjunto activo tenga aproximadamente la misma cantidad de participación que la respalda. Esto mejora la seguridad general de la red al aumentar las apuestas respaldando los enlaces más débiles del conjunto de validadores, lo que finalmente lo hace más resistente a los ataques.
En NPoS todos los validadores del conjunto activo reciben la misma cantidad de recompensas, de las que se deduce la comisión del validador. Las recompensas restantes se distribuyen entre los nominadores en proporción a su participación, igual a como lo hace Proof of Stake.
La moneda de Polkadot: DOT
Para mantener el funcionamiento de la red, Polkadot dispone de su propio token, DOT. Este sirve, en primer lugar, para la gobernanza del protocolo, ofreciendo a los validadores un poder de voto con el que se puede participar en las decisiones y la evolución del proyecto.
Además, DOT sirve para vincular e incentivar a los validadores a actuar con honestidad dentro de la red. Incluso las parachains pueden crearse, unirse o destruirse gracias a los tokens DOT, lo que ofrece una enorme flexibilidad y mantenibilidad.
Es posible intercambiar, vender o comprar tokens DOT en los exchanges de Binance, Huobi Global, OKEx, Kraken, DigiFinex, Gate.io, Kucoin, Bitfinex o Crypto.com, entre otros.
Futuro de Polkadot
Polkadot es un proyecto con una gran proyección, ya que a pesar de su actual estabilidad, sigue siendo un proyecto bastante nuevo. La última actualización de la red llegó en febrero de este mismo año, en este sentido, el roadmap de Polkadot sitúa la funcionalidad total de la Relay Chain para el segundo semestre de 2021.
Cuando la red alcance este nivel se podrá analizar en profundidad cuál será su verdadero funcionamiento, desarrollo y lo que podemos esperar de ella, ya que desde ese momento, la Relay Chain evolucionará en función de las necesidades de sus usuarios.
Una vez la funcionalidad de Relay Chain esté completa, se iniciará el desarrollo de Polkadot 2.0, que buscará mejorar la privacidad, haciendo una de las pruebas de conocimiento cero y mejorar la escalabilidad general, tanto horizontal como vertical de la red.
Conclusiones
Polkadot se ha posicionado como uno de los grandes proyectos de blockchain, lo que ha supuesto una gran aceptación de su token DOT, que actualmente cuenta con una buena proyección a futuro.
Además, la comunidad de Polkadot ha crecido mucho, gracias a las funcionalidades del proyecto. Esto ha llevado a que la red sea considerada por algunos como una “Ethereum-killer”, ya que es capaz de ejecutar smart contracts compatibles con la EVM, gracias a capas de abstracción.