INT y Polkadot: marco de múltiples cadenas heterogéneo

No fue hace mucho tiempo cuando me encontré con Polkadot, un nuevo marco para blockchain 3.0 que tiene como objetivo resolver la mayoría de los problemas que afectan a las dos primeras generaciones de blockchain. Me sorprendió por completo la sencillez y elegancia del marco y las soluciones que proponía.

Si tiene tiempo, le recomendaría ENCARECIDAMENTE leer el documento técnico de Polkadot para obtener una explicación en profundidad del razonamiento detrás de esta estructura. Está fantásticamente hecho .

Polkadot fue fundada por el Dr. Gavin Wood, el mismo Gavin Wood que fundó Ethereum con Vitalik y escribió Solidity, el lenguaje de contratos inteligentes de Ethereum y la base de la Máquina Virtual Ethereum. Comenzó el proyecto Polkadot en un esfuerzo por resolver los problemas centrales que vemos en blockchain hoy, a saber, la escalabilidad, hablando no solo del volumen de transacciones, sino de los recursos involucrados en su procesamiento, y el aislamiento de blockchains de otras redes.

En última instancia, los problemas anteriores que están presentes en las cadenas de bloques que vemos hoy son causados ​​por tener cadenas de bloques de una sola capa con escala unidimensional (tamaño de bloque y tiempo de bloque), con un grupo generalizado de reglas que se aplica globalmente dentro de esa red que eventualmente conduce a una incapacidad para innovar, adaptarse y desempeñarse a escala. Estas redes de cadena única como Bitcoin y Ethereum comenzaron sabiendo que tendrían que implementar una nueva tecnología o una solución de segunda capa (como Lightning) para operar correctamente a escala.

En el marco tradicional, las transacciones deben ser procesadas una por una por cada nodo, verificando su validez, agrupadas en un bloque, hash y (en una competencia para llegar primero) agregadas a la cadena de bloques. Todo el proceso se puede dividir en dos partes, la verificación de transacciones y la generación de bloques. La parte de generación de bloques de esto se llama mecanismo de transición de estado, donde el “estado” de la cadena de bloques es simplemente “quién es dueño de qué”. Esta arquitectura de consenso está principalmente limitada por la necesidad de tener amplios márgenes de tiempo para permitir el tiempo de procesamiento esperado para realizar estas operaciones. Esto se aplica tanto a los mecanismos PoW como PoS.

La forma en que Polkadot propone la solución es crear una red de subcadenas que se ejecutan en paralelo y separar los validadores del mecanismo de transición de estado, dejando que los nodos de la subcadena solo se aseguren de que las transacciones sean válidas y dejando que la cadena principal tomar la carga computacional como generador de bloques, en una arquitectura DPoS de dos niveles [Fig. 1].

Para ilustrarlo, imagina tener que correr por un camino recolectando pelotas a cada lado de ese camino y cada 10 pies te detienes en una estación, cuentas, pesas y mides el tamaño de esas pelotas, luego empaquételas todas en una caja antes de seguir corriendo por ese camino para recoger más bolas. En este caso, estás limitado por el tiempo que tardas en organizar, caracterizar y empaquetar esas bolas. Este es el caso actual de cadenas PoW / PoS de cadena única donde los nodos completos realizan el trabajo de validación y generación de bloques. Mientras que, en el marco de cadena múltiple propuesto, usted corre por el mismo camino, recolecta bolas y cada 10 pies simplemente coloca la caja en la estación y continúa, hay otra persona (nodo) allí para hacer el empaque, este sistema está limitado solo por la rapidez con la que puedes recolectar esas bolas.

Las redes blockchain del mundo real actuales están limitadas a aproximadamente 30 transacciones por segundo, mientras que, en las pruebas de Polkadot, este marco permitió un rendimiento de transacción de alrededor de 1000 TPS en cada subcadena, con la capacidad de escalar infinitamente mediante la adición de subcadenas en el red.

La belleza adicional de esto es que también permite que cada una de estas subcadenas defina sus propios conjuntos de reglas que mejor se adapten al caso de uso. Puede tener con éxito una red de subcadenas, una con contratos inteligentes, otra con transacciones rápidas y gratuitas, una con transacciones privadas, una con una cadena de transacciones de datos sin estado, todas capaces de comunicarse entre sí, creando una cadena de bloques de cadenas de bloques.

Es importante notar aquí que en este marco, la cadena principal actúa solo como un generador de relés y bloques para cada subcadena. No tiene una aplicación inherente. La cadena de retransmisión simplemente proporciona la base desde la cual se pueden alojar una gran cantidad de estructuras de datos dinámicas y validables una al lado de la otra. En Polkadot, llaman a estas estructuras de datos, subcadenas paralelas o “paracaídas”, aunque no hay necesidad de que sean cadenas de bloques en absoluto. Podrían ser un conjunto de cadenas independientes como Bitcoin o Ethereum, o diferentes redes todas juntas como Internet o una red bancaria privada, con la funcionalidad añadida y muy importante de realizar transacciones sin confianza entre esas redes.

La simplicidad de esta cadena de relés hace que sea más fácil de mantener con menos cosas que salgan mal y más fácil de actualizar sin la necesidad de horquillas o la preocupación por la compatibilidad con versiones anteriores.

¿Qué nos proporciona esto? Una red que puede tener una variedad de cadenas de bloques diferentes, cada una con su propio propósito específico, trabajando en perfecta armonía entre sí. Un marco a prueba de futuro capaz de integrar la nueva tecnología blockchain a medida que esté disponible sin una coordinación o bifurcaciones demasiado complicadas.

Polkadot tiene como objetivo utilizar este marco para abordar una aplicación más generalizada de vincular cadenas de bloques existentes, redes externas (Internet, redes bancarias) y ser Ethereum 3.0, lo que permite a las personas no solo generar sus propios tokens sino también sus propias cadenas de bloques; lo que ellos llaman Web3. Si bien pensé que esta era una aplicación fantástica y exactamente lo que necesita el ecosistema criptográfico, tenía curiosidad por ver qué otros proyectos estaban usando el mismo marco revolucionario y, por lo tanto, somos la próxima generación de blockchain.

IoT fue inmediatamente lo que me vino a la mente. Un ecosistema con una amplia variedad de posibles tipos de transacciones, tipos de dispositivos y el potencial para una enorme necesidad de escalado. No es difícil imaginar un escenario en el que el enfoque único para todos o cualquier versión actual o planificada de Ethereum no satisfaga las necesidades de un ecosistema de IoT. Imagine las necesidades de red de un sensor meteorológico, enviando datos livianos cada pocos segundos donde se necesitan tiempos de bloqueo rápidos, un automóvil inteligente que envía y recibe datos de ubicación y tráfico donde la eficiencia de comunicación de conjuntos de datos más grandes es primordial, un centro de hogar inteligente que controla todo en su casa donde se necesitan contratos inteligentes e inteligencia artificial, su teléfono inteligente vende sus datos privados para obtener ingresos publicitarios donde el cifrado sólido es vital y la capacidad de realizar transacciones de forma privada con una moneda fungible, todo en la misma red, unidos. El ecosistema de IoT necesita la capacidad de manejar todos los escenarios y no existe una red de cadena única que pueda satisfacer las necesidades de ese ecosistema.

Ahí fue cuando encontré INT …

Fue entonces cuando encontré el informe técnico de INT titulado “ Una solución impulsada por la economía para mejorar la interconexión de dispositivos de Internet de las cosas “. Describió los problemas que vemos actualmente con blockchain, así como cuáles serán las necesidades futuras para respaldar las necesidades de un ecosistema global de Internet de las cosas. Lo que me atrapó fue la comprensión realista de las necesidades y los obstáculos sin la exageración dominante. Es una evaluación directa del estado actual, las necesidades del estado futuro, sus propuestas para resolver esos problemas y los detalles técnicos de los mismos. Habla de Polkadot como el marco, con Tendermint y HoneyBadgerBFT como la base de su mecanismo de consenso de dos niveles, la privacidad de los datos y del usuario a la vanguardia con un equipo de expertos de la industria que lo lidera.

Este marco permite un escalado infinito mediante la adición de subcadenas y funcionalidad personalizada en esas subcadenas que les permite ser definidas para la aplicación en particular, ya sean transacciones privadas, cadenas de datos libres de transacciones estatales, contratos inteligentes, etc. Se acomoda fácilmente interoperabilidad entre redes establecidas como Internet y permite la vinculación con otras cadenas de bloques con algunas inclusiones de tipo de transacción simple. Con esta comunicación entre cadenas, los fabricantes no tendrían que negociar sus necesidades para adaptarse a una cadena de bloques establecida, podrían crear su propia subcadena para adaptarse a sus necesidades e interactuar con la red más amplia a través del relé.

Al dividir el mecanismo de consenso, efectivamente tiene dos neumáticos de nodos, uno en el nivel de subcadena que verifica las transacciones, y las pasa a los supernodos que verifican más a fondo mediante DPoS y crean el bloque [Fig. 2]. Su documento técnico dice que la moneda tendrá dos niveles como con el token INT principal como una parte de la cadena de bloques, al igual que Neo. También mencionaron recientemente que planean usar la estructura de supernodo EOS que selecciona el productor de bloques en función de un mecanismo de elección. En estos esquemas DPoS, para fomentar la participación en la red y en la votación, los usuarios que votan obtienen parte de la recompensa del nodo proporcional a la cantidad de monedas apostadas. Esto significa que habrá una recompensa en bloque para cualquiera que posea monedas y vote o mantenga un nodo. (No se conocen los requisitos actuales de replanteo de nodos).

El equipo comprende los obstáculos de desarrollo que enfrenta la interacción de muchos dispositivos diferentes de muchos fabricantes diferentes. Planean resolver esto estandarizando los requisitos de comunicación e intercambio de datos. Tienen fuertes vínculos con varios fabricantes y actualmente están desarrollando un enrutador de IoT (con un fabricante de telecomunicaciones aún por confirmar) para que sea la puerta de entrada a la red.

INT reconoce la gran necesidad de que una red de IoT tenga un manejo y almacenamiento de datos robusto y eficiente. Están utilizando un sistema de almacenamiento descentralizado que utiliza tablas hash distribuidas ( DHT ) muy similar al sistema BitTorrent. Estos se utilizan como tablas de búsqueda para pares de claves para que los nodos puedan recuperar de manera eficiente los valores asociados con una clave determinada. Esto se puede utilizar para mantener una lista de direcciones de nodos y claves públicas (nodos mineros, supernodos, metanodos), dispositivos IoT y sus claves asociadas, así como sistemas de archivos distribuidos y el intercambio de información entre pares. Esta será la piedra angular de la red de nodos y la transferencia de información del dispositivo IoT. Esto, combinado con la implementación en red de todos los protocolos de comunicación ( TCP / IP, UDP / IP, MANET ), construye el marco de una red que integrará sin esfuerzo cualquier tipo de dispositivo. para cualquier aplicación en cualquier condición de red.

(Si está interesado en comprender mejor estos protocolos y qué aplicación tendrían, consulte la publicación vinculada: aquí)

Para proteger al usuario y sus datos, están implementando su propio algoritmo innovador de clave privada de comportamiento (BPK) que se basa en pruebas de conocimiento cero. Esto pasará la intención del usuario a los nodos y otro hardware del dispositivo, sin identificar quién envió la solicitud. Esto también protegerá a los usuarios del análisis de comportamiento en sistemas pseudoanónimos como Bitcoin, donde rastrear transacciones y comportamientos y correlacionarlos con información conocida no privada puede llevar a la identificación del usuario.

INT mencionó que el sistema utilizará el aprendizaje automático para modelar estrategias y comportamiento de agrupamiento, para agrupar solicitudes para ocultar aún más a los usuarios. No estoy seguro de cómo se implementará exactamente esto, pero parece que podría ser similar al sistema de firma de anillo de Monero de tener un grupo de usuarios que firmen una transacción, pero solo uno del grupo es el usuario real que envía la transacción. Por lo tanto, la firma del usuario real está oculta y ni el nodo ni el receptor saben quién envió la transacción.

También hablan sobre el desarrollo de una red de DAPP que se ejecutan automáticamente en dispositivos de IoT y la red habilitada por contratos inteligentes para intercambiar automáticamente datos y transacciones entre humanos y máquinas.

Leyendo entre las sugerencias, esta es la segunda vez que INT insinúa capacidades de modelado y aprendizaje dentro de la red. ¿Qué capacidades tendrá este sistema de aprendizaje? ¿Este sistema de aprendizaje inteligente, combinado con su BPK, crea un perfil privado al que puede acceder su clave privada?

Entonces, ¿qué tenemos? Un proyecto basado en Polkadot que permite un escalado infinito y una aplicabilidad ilimitada en una red que usa staking y supernodos de un proyecto chino asociado con fabricantes y compañías de equipos de telecomunicaciones que tiene tokens que solo se negocian en dos intercambios con la red principal en un futuro próximo. Se propusieron lograr más que WTC o VEN en una red mejor equipada que IOTA o Ethereum. Si pueden ejecutar lo que han establecido, no hay razón para que no se conviertan en el líder del mercado, superando fácilmente la capitalización de mercado de VeChain ($ 2.5B, $ 10 INT) en el corto plazo e IOTA ($ 7B, $ 28 INT) a medio plazo. Suena como un gigante dormido de IoT.

Para los curiosos, los precios de Polkadot ICO los sitúan en una capitalización de mercado de $ 350 millones, cercana a la de Waltonchain y producirían un precio INT de $ 1,40.

Si está interesado en ver cómo se compara INT con otros proyectos de IoT, eche un vistazo a la publicación de comparación de proyectos aquí.