¿Qué es Polkadot?

José Maldonado
15 SEP 2020
¿Qué es Polkadot?
1.

Introducción

Polkadot, es un proyecto de código abierto que ha estado desarrollando la Fundación Web3. Este es un protocolo compartido que posibilita que las redes blockchains puedan operar juntas. Con ello se busca, crear una red unificada configurada por la unión de varias blockchains.

En un ambiente donde los indicadores apuntan hacia el advenimiento de la navegación en una web en la que se promete la devolución del control de ésta al usuario. Se diseña a Polkadot bajo un paradigma en que las cadenas de bloques (blockchains) puedan operar conjuntamente en la Web, proporcionando de esta forma, nuevas ventajas al uso de las blockchains.

Pero ¿Cómo se llegó al origen de Polkadot? ¿Qué nos ofrece realmente este proyecto? Conozcamos un poco sobre Polkadot, sus características y objetivos para dar respuestas a estas y otras preguntas.

2.

Origen del Proyecto

Polkadot es un proyecto que nace de la necesidad de una comunidad de contar con una plataforma con la característica de atender múltiples cadenas de forma descentralizada y paralelizada y, con la capacidad de adecuarse a nuevas innovaciones implementadas en la red, como el caso de la Web 3.0.

Ya en 2016, el Doctor en Ciencias de Computación de la Universidad de York, Gavin Wood, con amplia trayectoria en el desarrollo de código para múltiples aplicaciones especializadas en criptodivisas, publicó el whitepaper de Polkadot. Allí se especifican las características técnicas del proyecto, sus objetivos y su estructura de funcionamiento dentro de la red.

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3.

Objetivos

Entre los objetivos planteados para la creación de Polkadot podemos enumerar:

  1. Ofrecer un entorno de interoperabilidad entre las diversas blockchains presentes en la red. A través de esta plataforma se busca atender las negociaciones solicitadas ante diferentes blockchains que existen en el mundo de las criptomonedas. 
  2. Proporcionar la escalabilidad de la que adolecen las redes actuales de blockchains. Para ello Polkadot busca proporcionar mayor fluidez al sistema de transacciones en el mercado, realizando las mismas de forma paralela.
  3. Proporcionar un medio de actualización de las blockchains que no impliquen la bifurcación de las mismas. A través de Polkadot, estas actualizaciones son vistas, más como una evolución dentro del ecosistema que como una división del historial de transacciones que ha imperado en las redes actuales.
  4. Mantener la independencia en sus formas de gobernanzas de las blockchains: Todo ello sin que esto interfiera con su modo de interactuar con la plataforma de Polkadot para realizar las negociaciones.
  5. Dotar a la red de la máxima seguridad para evitar ataques a la misma, que pongan en riesgo el patrimonio de quienes participan en ella, así como resguardar los datos personales y financieros de quienes hacen uso de este medio para llevar a cabo sus negociaciones.
  6. Proveer un medio de validación dentro de la red que sea más sostenible y amigable con el medio ambiente, mediante la reducción del consumo de energía eléctrica que representa la minería a través las pruebas de trabajo (PoW) que se implementa actualmente.
4.

Características del proyecto

Escalabilidad

Una de esas ventajas es la escalabilidad. Éste ha sido uno de los mayores problemas que han enfrentado las blockchains actuales, como es el caso de Bitcoin y Ethereum, por mencionar sólo dos ejemplos. Esta limitante en la escalabilidad en las blockchains actuales, se traduce en que sólo pueden procesar transacciones de forma aislada, lo cual repercute considerablemente en los tiempos de espera que se producen entre una transacción y la siguiente. Provocando inmensos cuellos de botellas originados por el crecimiento de la demanda de servicios en las diversas blockchains.

Gracias a esta nueva característica, multi cadena fragmentada, que implementa Polkadot, las transacciones podrán ser atendidas en forma paralela a las blockchains, de forma descentralizada, de tal manera que el tiempo de reacción de la red sea considerablemente menor, acortando con ello, los tiempos de espera y aumentando de esta forma, el número de transacciones atendidas por cada segundo en la red.

Especialización

Otra de las ventajas ofrecidas por Polkadot, es la especialización de cada blockchain. Esto significa que Polkadot, brinda la posibilidad a los desarrolladores de crear sus blockchains especializadas en sus puntos de interés. Todo esto implica que las blockchain pueden ofrecer mejores servicios, al mismo tiempo que mejoran la eficiencia y la seguridad al omitir el código innecesario. Al construir sobre el marco de desarrollo de Substrate, los equipos pueden desarrollar y personalizar su blockchain de manera más rápida y eficiente que nunca.

Interoperabilidad

La interoperabilidad entre blockchains es otra de las características de Polkadot, que representan una ventaja para sus usuarios. Gracias a esta característica Polkadot tiene la posibilidad de comunicación entre blockchains de diferente naturaleza, esto permite a los desarrolladores la creación de servicios innovadores y a los usuarios la posibilidad de transferir información entre blockchains. Por citar un ejemplo, una cadena que proporciona servicios financieros puede comunicarse con otra que proporciona acceso a datos del mundo real (conocida como cadena de Oracle), como los precios del mercado de valores para el comercio de acciones con token.

Auto gobernanza

Otra de las ventajas que ofrece Polkadot, es la posibilidad que brinda a cada comunidad, que hacen vida en su red, de establecer de forma independiente su forma de gobernanza, es decir, cada comunidad implementa su forma de gobierno para su comunidad. Permitiendo a cada conjunto la posibilidad de personalizar y optimizar la gobernanza de su blockchain según sus propias necesidades, así como experimentar con nuevas ideas o intercambiar módulos prediseñados para una implementación más rápida. De esta manera, los modelos de gobernanza de blockchain incluso se pueden perfeccionar y actualizar a medida que las necesidades y las condiciones cambian con el tiempo.

Actualizar sin Hard Fork

Y, no menos importante, la posibilidad que ofrece Polkadot de implementar actualizaciones sobre las blockchains sin Hard Fork (Bifurcaciones duras), que hasta el momento han llevado a las comunidades a dividirse en dos, o más partes, después de una actualización, podrán quedar en el olvido, puesto que Polkadot permite realizar estas actualizaciones sin necesidad de implementar Hard Fork como ya se mencionó.

Polkadot permite que las actualizaciones de las blockchains sean más como una evolución que permita la fácil adaptación de la blockchain a las nuevas tecnologías que surjan en el ecosistema. En lugar de crear dos historiales separados de transacciones que terminan causando división en la comunidad, después de consumir meses de trabajo.

5.

¿Cómo funciona Polkadot?

La plataforma Polkadot funciona a través de cuatro partes fundamentales:

Validadores

Los validadores son los encargados de sellar o finalizar los bloques de información en la red Polkadot y suponen la mayor carga dentro del sistema. Estos validadores califican dentro del sistema, mediante el establecimiento de un “vínculo” significativo (DOT token nativo), lo que le da a la red el carácter de Prueba de Participación Delegada (DPoS). El aspecto delegado se debe a que un validador puede ser nombrado por otro participante (Nominador) en el sistema para que labore dentro de la red en su representación.

Un validador debe ejecutar una implementación de cliente de cadena de retransmisión con alta disponibilidad y ancho de banda. En cada bloque el nodo debe estar listo para aceptar el papel de ratificar un nuevo parachain (Bloque paralelo) nominado.

Los validadores reciben bloques candidatos de los clasificadores (Collators), que propagan bloques seleccionados a subgrupos de validadores de parachains, y finalizan los bloques en la cadena de relevo a través de un proceso de selección determinista y una ronda final de ratificación de validación.

Nominadores

Los nominadores son partes del sistema que también tienen una participación en la red, pero su funcionamiento se basa en la selección de validadores confiables al colocar capital de riesgo que les permite realizar esa selección. Su función es muy sencilla y ayuda a fortalecer la seguridad conjunta de la Relay Chain (cadena base de la plataforma Polkadot). Su papel se asemeja al de los mineros en una Prueba de Trabajo.

Coladores o clasificadores (Collators)

Los clasificadores (Collators) se sitúan encima de los bloques parachains y suministran pruebas basadas en el estado de transición del bloque a los validadores.

En este sentido, los coladores ayudan a los validadores a producir parachains y, mantienen un "nodo completo" para un parachain en particular; lo que significa que retienen toda la información necesaria para poder crear nuevos bloques y ejecutar de la misma manera que los mineros lo hacen en las cadenas de bloques de PoW actuales. 

En circunstancias normales, los coladores recopilarán y ejecutarán transacciones para crear un bloque sin sellar y lo proporcionarán, junto con una prueba de transición de estado, a uno o más validadores responsables de proponer un bloque parachain.

Otra función de los coladores o clasificadores es demostrar el comportamiento malicioso de los validadores en la red como una capa adicional de seguridad.

Pescadores (Fishermen)

Los pescadores son independientes del proceso de verificación de bloques y buscan comportamientos maliciosos en la red que informan a los validadores. Están motivados como "cazarrecompensas" que buscan recompensas únicas sustanciales al demostrar que una parte vinculada (es decir, un validador o un recopilador) actuó maliciosamente fuera del conjunto de reglas.

Sin embargo, los pescadores también publican pequeños vínculos en la red. Esto es para prevenir ataques de Sybil, pero no es tan alto como los validadores y se puede retirar en cualquier momento.

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6.

Token DOT

El token DOT nativo de Polkadot tiene tres finalidades concretas en la plataforma.

Gobernanza

Los usuarios que poseen tokens de Polkadot ejercen completo control sobre el protocolo de la plataforma. Pasando de ser un protocolo donde el control lo ejercen los mineros del mismo, a un protocolo donde el control recae sobre quienes poseen recursos (tokens) invertidos en el mismo, y por extensión, en las personas más interesadas en el correcto funcionamiento del sistema. 

Este hecho es típico de las redes cuyas validaciones se hacen mediante Pruebas de Participación. Por lo tanto, en Polkadot los privilegios son otorgados a los participantes de Relay Chain, es decir, los titulares de DOT, tomando en consideración incluso las actualizaciones y correcciones del propio protocolo.

Operación

En este sentido se incentiva a los titulares de tokens DOT mediante la teoría de juegos, a mantener comportamientos honestos. A través de este mecanismo, la red se asegura el correcto funcionamiento. Esto gracias a que el comportamiento deshonesto, de algún participante, es castigado con la pérdida de la participación. Y por el contrario, a los participantes con comportamiento que contribuyan al correcto funcionamiento de la red se les incentiva mediante una política de recompensas que les otorga el sistema. 

Vinculación

Este aspecto de Polkadot consiste en eliminar aquellas parachains obsoletas o inutilizadas que se encuentran enlazadas al sistema. De esta manera, no solo se elimina la parachain sino también los tokens vinculados a éstas. Estos tokens pueden unirse o migrar a nuevas parachains dentro de la red. 

En otras palabras, al igual que otros modelos de consenso de PoS, el token nativo se utiliza para vincular e incentivar a los validadores a actuar con honestidad al tener un interés financiero en la autenticidad del proceso de verificación. Además, las parachains se conectan a Polkadot mediante enlaces y se pueden eliminar retirando su participación de la red.

Gobernanza del proyecto

Cómo ya se mencionó más arriba, la gobernanza que se ejerce en Polkadot es una gobernanza en cadena. La misma está basada en la tenencia de tokens nativos del sistema (DOT). Es decir, que quienes ejercen control sobre los aspectos funcionales del protocolo son los usuarios que tengan más tokens en el sistema.

De esta forma, la seguridad de la plataforma recae en las personas que tienen el mayor interés en que todo funcione correctamente dentro de la red.

7.

Aplicaciones y usos de Polkadot

Una de las características por demás importante de Polkadot es la flexibilidad. Esta le permite a los desarrolladores crear blockchains con un propósito específico dentro de una aplicación. Éstas pueden estar centradas en la privacidad o en algún aspecto específico de una Dapp.

Más allá de la interoperabilidad, Polkadot ofrece la facilidad de aprovechar las características de otras parachains. Y con ello, alcanzar desarrollos más inmediatos o innovar a través de intercambios entre desarrolladores. De esta manera, Polkadot va más allá del simple intercambio de tokens sino también de tecnología e innovación.

Los parachains también son libres de centrarse en la creación de aplicaciones en lugar de tener que centrarse en su propia seguridad. Las parachains diseñadas explícitamente para funcionar dentro de Polkadot son parte de la seguridad agrupada más grande. Estas permiten crear una abstracción crucial de uno de los componentes más complicados de las redes blockchain para los desarrolladores.