Polkadot conecta diferentes blockchains individuales en una sola red; quiere hacer con la cadena de bloques lo que Internet hizo por las computadoras en todo el mundo. Fue fundada por el Dr. Gavin Wood, Robert Habermeier y Peter Czaban bajo la Fundación Web3, una fundación suiza dedicada a facilitar una web descentralizada fácil de usar y completamente funcional.

Wood es miembro de Thiel y un tecnólogo de renombre, exhibiendo un gran currículum en el mundo de las criptomonedas y blockchain; es cofundador de Ethereum, fundador de Parity Technologies y creador del lenguaje de programación de contratos inteligentes Solidity.

Habermeier, también miembro de Thiel, es un desarrollador de criptografía y blockchain de renombre.

Czaban es el Director de Tecnología de la Fundación Web3.

Con estos antecedentes Polkadot propuso por primera vez en un documento técnico (White paper), el 14 de noviembre de 2016; como un medio para resolver muchos de los problemas urgentes de las diversas cadenas de bloques hasta ese momento.

Polkadot tiene la cualidad de procesar múltiples transacciones en varias cadenas de bloques diferentes en paralelo, utilizando su función “Parachain”. Reconocida como una red multichain fragmentada, Polkadot puede ayudar a que las cadenas de bloques como Ethereum sean más escalables. Además, los usuarios pueden agregar cadenas de bloques personalizadas a la red Polkadot con poca o ninguna fricción.

El valor agregado de Polkadot, se entiende mejor cuando se investiga en los diversos problemas que tienen cadenas de bloques limitadas y restringidas.

Gracia 1: ESCALABLE

Las cadenas de bloques más populares no son escalables debido a su estructura.

Por ejemplo, alguna vez, realizar transacciones en Ethereum, la cadena de bloques más popular del mundo, costaba entre unos pocos centavos y el equivalente a unos pocos dólares ETH. Las tarifas de gasolina de Ethereum han llegado a más de USD 250.-

La mayoría de las cadenas de bloques se topan con problemas de escalado de una forma u otra. Es imposible acelerar las transacciones y, a medida que aumenta la demanda de procesamiento de transacciones, cada transacción comienza a costar más.

Bitcoin, que se establece como un medio para transferir valor de igual a igual, solo puede procesar 4.5 transacciones por segundo.
Ethereum, presentado como Blockchain 2.0, se comporta un poco mejor con aproximadamente 12 transacciones por segundo.

En comparación, Visa / Mastercard procesa más de 2500 transacciones por segundo.

El lento procesamiento de los pagos es uno de los principales obstáculos para que Bitcoin y otras criptomonedas se conviertan en métodos comerciales de pago masivos.

Gracia 2: COMUNICACIÓN E INTERCAMBIO DE DATOS NULOS O LIMITADOS

Se crearon decenas de cadenas de bloques de forma aislada y no es posible que se comuniquen o intercambien valores entre sí. Por ejemplo, no puede enviar BTC en la red ETH. Incluso con los servicios DeFi que permiten trabajar en múltiples monedas y cadenas de bloques, los servicios de Oracle, como ChainLink, deben usarse para obtener datos precisos en tiempo real sobre el valor actual de cada moneda.

Gracia 3: TRATA LA AUSENCIA DE PERSONALIZACIÓN

Hasta la llegada de Ethereum, las cadenas de bloques no admitían ninguna personalización de la transferencia de valor de un propietario a otro. Bitcoin, por ejemplo, solo se permite para transacciones de igual a igual. Los contratos inteligentes hicieron posible personalizar y programar lo que se puede lograr en una cadena de bloques, hasta cierto punto con cada moneda.

La mayoría de las cadenas de bloques tienden a hacer muy bien una sola cosa. A medida que aumenta la adopción de los usuarios, muchas cadenas de bloques se ven obligadas a pasar de la especialización a la generalización para seguir siendo competitivas.

Agregar nuevas funciones a las cadenas de bloques heredadas tiende a costar significativamente más recursos de red y, por lo general, no es muy efectivo.

Polkadot es una red blockchain que se especializa en procesos subyacentes como interoperabilidad y comunicación, seguridad, escalabilidad y verificación de transacciones.

Al usar Polkadot, otros proyectos de criptomonedas con sus propias cadenas de bloques, pueden enfocarse en su especialidad principal, en lugar de crear características por debajo del nivel para la integración y la escalabilidad.

Polkadot aprovecha cuatro componentes principales para lograr sus objetivos: Relay Chain, Parachains, Parathreads y Bridges. Esto se explica desde el mismo sitio web de Polkadot:

La cadena de relays es la arquitectura principal que mantiene todo junto. Polkadot usa la Cadena de retransmisión principalmente para verificar transacciones, de manera similar a como Bitcoin y Ethereum usan los procesos de Prueba de trabajo (Proof of Work: PoW) y Prueba de participación (POS) para verificar transacciones. En Polkadot, los usuarios pueden usar el token nativo DOT para ayudar en el trabajo de verificación de transacciones.

Como componente central de Polkadot, el nivel de Relay Chain coordina el sistema en su conjunto, realizando funciones importantes como la verificación de transacciones y la toma de decisiones sobre cómo ejecutar toda la arquitectura de Polkadot. No hay muchas opciones programables o personalizables en esta capa de Polkadot.

La lista de funciones de la cadena de relays incluye:

• Validación de transacciones.
• Nominación de las partes que apostarán sus monedas para su validación.
• Mantener datos históricos.
• Supervisión de la salud de todo el sistema Polkadot.

Un Parachain es una aplicación blockchain en toda regla que vive en la parte superior de la Cadena de retransmisiones. Polkadot lo describe en su documento técnico como “una estructura de datos específica de la aplicación que es globalmente coherente y validable”.

La Relay Chain, o la capa base, maneja la seguridad, la validación de transacciones y las funciones de gobierno de cada Parachain.

El Parachain es similar a otras redes de blockchain como Bitcoin o Ethereum Blockchain. Polkadot es único, porque puede contener múltiples blockchains dentro de sí mismo. Hipotéticamente, podría albergar las cadenas de bloques de Bitcoin y Ethereum dentro de sí mismo y colocar cada una como una Parachain.

Si las cadenas de bloques de Bitcoin y Ethereum están en Parachains dentro de Polkadot, podrán comunicarse entre sí e incluso pueden pasar transacciones de una a otra; imagine convertir BTC en ETH sin un intercambio. Las cadenas de bloques se comunican a través de un protocolo llamado XCMP, que significa “Transferencia de mensajes entre cadenas”.

El nivel de Parachain solo tiene un número limitado de espacios disponibles, que son subastados por la comunidad de Polkadot.

Parachain ofrece un elemento de seguridad único. En teoría, la cadena de bloques de Bitcoin se puede piratear con un ataque del 51%. Un ataque de este tipo podría prevenirse por la naturaleza colectiva de las paracaídas bajo la estructura de seguridad general de la cadena de retransmisión.

Los parathreads son espacios temporales en la red Polkadot, que se utilizan principalmente para probar ideas.

Los parathreads son similares a los parachains en que permiten la construcción de una aplicación o blockchain de uso especial.

La diferencia entre Parathreads y Parachains es que los Parachains consumen más recursos y son más permanentes que los Parathreads. Los parachains requieren una inversión inicial significativa para cubrir el alto rendimiento.

Los parathreads tienen exactamente la misma API y funcionalidad que los parachains, pero se paga por uso.

Piense en Parathreads y Parachains son como un proceso y un hilo que se ejecuta en la CPU de una computadora. Un proceso puede tener muchos subprocesos y los subprocesos de un proceso deben compartir los recursos del proceso.

Del mismo modo, los Parathreads también deben compartir recursos dentro de un Parachain porque son lugares arrendados temporalmente en un Parachain para probar ideas de manera práctica en un entorno vivo (digital).

Parathreads también permite proyectos comunitarios más pequeños que no podrían competir en una subasta por un Parachain exclusivo. Permiten que estos proyectos experimenten y demuestren la eficacia antes de comprometerse con los costos iniciales de una Parachain.

Cualquier tipo de datos en cualquier tipo de blockchain

Polkadot es un protocolo de red que permite transferir datos arbitrarios, no solo tokens, a través de blockchains.

Esto significa que Polkadot es un verdadero entorno de aplicaciones multicadena donde son posibles cosas como registros entre cadenas y cálculos entre cadenas.

Polkadot puede transferir estos datos a través de cadenas de bloques públicas, abiertas y sin permiso, así como cadenas de bloques privadas con permiso.

Esto hace posible crear aplicaciones que obtienen datos autorizados de una cadena de bloques privada y la utilizan en una cadena de bloques pública. Por ejemplo, la cadena de registros académicos privados y autorizados de una escuela podría enviar una prueba a un contrato inteligente de verificación de títulos en una cadena pública.

Dado que los Parathreads deben compartir recursos escasos entre varios Parathreads que se ejecutan en un Parachain en particular; como tal, las comunidades en cada Parathread deben competir por los recursos entre sí y deben pagar por cada bloque de procesamiento a los propietarios de los Parachains anfitriones.

Las paracadenas que han disminuido en tamaño de la comunidad y no usan recursos de validación se pueden mover para convertirse en Parathreads, liberando las ranuras limitadas de Parachain y preservando la funcionalidad.

Las cadenas que de otro modo no podrían competir en una subasta de una Parachain propia o que no piensan que para ser económicamente viables, pueden compartir los recursos de seguridad de Polkadot, pagando el procesamiento de cada bloque a las Parachains de alojamiento.

La capacidad de una cadena de bloques individual para comunicarse y transferir valor a otra cadena, han faltado en la tecnología blockchain tradicional. El bridge se ocupa de este fenómeno.

Supongamos que desea comprar un NFT con precio en ETH, pero solo tiene BTC. Tradicionalmente, tendría que convertir BTC en dinero fiat (cash) y luego convertir a ETH, o comprar ETH usando BTC en una casa de cambio (exchange). Simplemente no puede transferir valor o datos de un Blockchain a otro sin una capa intermedia, ya sea por rmedio de un exchange o dinero fiat.

Los bridges quitan esa restricción y permiten que las Parachains, que son esencialmente cadenas de bloques encerradas dentro del ecosistema Polkadot, se comuniquen y compartan datos. La soberanía económica y la diversidad de las respectivas cadenas de bloques no se ven afectadas cuando se comunican o realizan transacciones a través de bridges.

Los bridges están disponibles tanto en versiones centralizadas como descentralizadas, lo que quizás conduzca a una vía de comunicación con los bancos centrales, si es que les diera por emitir moneda fiduciaria digital, conocida como CBDC (Moneda Digital de Banco Central).

Es importante tener en cuenta que los bridges son una característica planificada de Polkadot, porque aún debe ser desarrollada. Según Polkadot, “se actualizará a medida que se determine y esté disponible más información”.

El token DOT desempeña múltiples funciones en la red Polkadot, como validadores de compensación, como token de gobernanza o como moneda.

Actualmente hay mil millones de tokens DOT asignados, en comparación con el suministro máximo inicial de 10 millones de DOT debido a una redenominación de la red.

A diferencia del consenso de Power of Work (PoW), donde los mineros usan electricidad para validar los bloques que se agregarán a Blockchain, la Prueba de participación (PoS) requiere que los usuarios validen los bloques aportando sus monedas. En el consenso de PoW, cualquiera puede crear un nodo y extraer los bloques. Por el contrario, en el PoS, los validadores son participantes específicos que ejecutan los nodos (también llamados nodos de validación) para proponer y validar los bloques que se agregarán.

Al igual que otros sistemas PoS (Prueba de Participación), los usuarios de Polkadot pueden usar un DOT para:

• Apostar y que el propietario se convierta en un validador de las transacciones de todo el ecosistema.
• Nominar su DOT a otros validadores,
• Convertirse en nominadores ellos mismos para compartir las recompensas.

Si un titular de DOT no desea realizar la verificación por sí mismo, también puede nominar a otro titular de DOT, para que apueste sus tokens DOT; es como si estuviera seleccionando a alguien para que sea su representante. Un titular de DOT puede nominar hasta 16 validadores. Por lo tanto, el mecanismo de consenso de Polkadot se llama NPoS (prueba de participación nominada).

La cadena de retransmisión de Polkadot está construida con Substrate, un marco de construcción de blockchain que es la destilación de los aprendizajes de Parity Technologies en la construcción de Ethereum, Bitcoin y blockchains empresariales.

La máquina de estado de Polkadot se compila en WebAssembly (Wasm), un entorno virtual de alto rendimiento. Wasm es desarrollado por compañías importantes, incluidas Google, Apple, Microsoft y Mozilla, que han creado un gran ecosistema de soporte para el estándar.

La red de Polkadot utiliza libp2p, un marco de red multiplataforma flexible para aplicaciones peer-to-peer. Posicionado para ser el estándar para futuras aplicaciones descentralizadas, libp2p maneja el descubrimiento de pares y la comunicación en el ecosistema Polkadot.

El entorno de ejecución de Polkadot está codificado en Rust, C ++ y Golang, lo que hace que Polkadot sea accesible para una amplia gama de desarrolladores.

No es una coincidencia que los mismos desarrolladores que trabajan para escalar Ethereum a Ethereum 2.0 también estén trayendo al mundo el ecosistema Polkadot. En el desarrollo de Polkadot, se ha prestado especial atención para superar todos los déficits que plagaron y limitaron las blockchain anteriores, como la falta de personalización de Bitcoin o la falta de escalabilidad de Ethereum.

Polkadot es un gran desafío, pero el equipo de desarrolladores tiene las competencias suficientes para lograrlo.