Парачейн слоты Polkadot

По мере приближения Polkadot к запуску основной сети Web3 Foundation все чаще получает запросы на создание парачейна: первоначальные шаги, которые проект предпринимает, чтобы стать парачейном. Ниже приведен рабочий документ, который включает в себя проект плана справедливого распределения парачейнов при запуске, а также объяснение того, как Polkadot будет обрабатывать дополнительные парачейн слоты в будущем.

Мы отправили более раннюю версию этого документа в ряд проектов, строящихся на Polkadot, и теперь мы предлагаем его сообществу Polkadot, чтобы получить обратную связь от разработчиков парачейн и заинтересованных сторон.

Механика лизинга парачейн все еще исследуется, тестируется и развертывается. Мы надеемся, что проекты будут способствовать этому процессу по мере его развития. Большая часть системы может быть изменена, но сегодня мы можем гарантировать следующее:

• Будет конечное число парачейн слотов, начиная с небольшого количества в генезисе и увеличиваясь с течением времени.
• Будет и публичный, рыночный лизинг слотов. Для обеспечения справедливости при распределении мест мы решили использовать аукционы. Участвовать может любой желающий; формат аукциона — это свечной аукцион, модифицированный для блокчейна с заданным временем окончания.
• Если кто-то (физическое лицо или смарт-контракт) выигрывает аукцион, им не нужно никакое разрешение на развертывание их парачейна.
• Парачейн слоты будут иметь конечный срок действия.
• Небольшое количество слотов будет зарезервировано в течение ограниченного периода времени для специальных парачейнов, которые будут управляться Web3 Foundation.

Эти общие моменты вряд ли изменятся до генезиса, в то время как точные оценки количества парачейн слотов и их стоимости на данный момент очень трудно сделать.

Парачейны Polkadot

Парачейн — это термин, который мы используем для описания внешней системы (обычно, но не обязательно, блокчейн), которая образует составную часть Polkadot. Блокчейн может взаимодействовать с Polkadot двумя основными способами: как родной парачейн и через бридж. Для развертывания в качестве родного парачейна, команда может построить его с использованием фреймворка Cumulus (на основе Substrate), разработать с нуля или использовать один из наборов разработки парачейна. Родные парачейн могут использовать быстрые межцепочечные транзакции и общую безопасность Polkadot. Это избавит вас от необходимости создавать свою валюту, чтобы стимулировать майнеров или стейкеров для защиты сети. В качестве альтернативы, если блокчейн имеет набор устаревших проектных решений, которые затрудняют перемещение в Polkadot, он может сохранить свой собственный механизм консенсуса и финализации и подключиться через бридж, размещенный на парачейне, чтобы стать “бридж чейном”. Для связи между бридж чейном и сетью Polkadot необходимо финализировать блок в бридж чейне до безопасной передачи сообщений. Вполне вероятно, что несколько блокчейнов смогут совместно использовать один и тот же бридж и, следовательно, оплачивать его слот.

Почему конечное число парачейн?

Парачейны требуют ресурсов, чтобы обеспечить их безопасность и функционирование. Конечное число парачейн слотов обусловлено конечным количеством ресурсов в сети Polkadot. Это похоже на другие сети, которые также содержат ограничения на их вычислительную пропускную способность и вводят плату и другие меры для управления ею. Хотя пока не ясно, сколько парачейн будет поддерживать дизайн Polkadot "version 1", фактическое количество цепей, которые могут поддерживаться в генезисе, естественно, будет меньше, поскольку систему еще предстоит оптимизировать. Как упоминалось в whitepaper Polkadot, существуют ключевые ограничения масштабируемости в Polkadot "version 1", в частности квадратичные накладные расходы для очередей сообщений, которые приводят к естественным ограничениям. DOT должны быть залочены, чтобы получить парачейн слот, таким образом, парачейны имеют ценность в виде стейка и подключение бесполезной цепи нецелесообразно.

Ожидаемое количество парачейнов

В настоящее время мы ожидаем, что Polkadot будет запущен с несколькими парачейн слотами. Количество парачейн слотов Polkadot увеличится примерно с пяти до 50-200 слотов, поскольку различные оптимизации в реализации производятся в течение первого года. Целями данного плана мероприятий, в порядке важности, являются:

1. Обеспечить безопасность relay chain Polkadot.
2. Принять проекты, которые добавляют наибольшую ценность Polkadot, в первую очередь.
3. Поддерживать баланс спроса и предложения для парачейн слотов так, чтобы были соответствующие экономические стимулы быть валидатором в сети.
4. Разрешить распространение экспериментальных и новаторских вариантов использования по мере масштабирования сети.

В этот план развертывания включены "генезис парачейны", которые будут запущены в генезисе и выставлены на аукцион парачейнов, которые станут доступны после генезиса. Подробности в следующих разделах.

Генезис парачейны

Для генезиса вряд ли найдется много парачейнов. Владельцы слотов будут определяться Web3 Foundation двумя способами:

• Web3 Foundation спонсировал определенные базовые цепочки, включая бридж чейны и цепочку смарт-контрактов. Если они будут готовы к генезису, то они будут включены.
• Web3 Foundation проведет один или несколько офчейн аукционов в формате, аналогичном описанному ниже ончейн аукциону после генезиса, чтобы команды могли арендовать слоты в обмен на размещение большего количества DOT, чем кто-либо другой.

К базовым цепочкам относятся те, которые Web3 Foundation считает стратегически важными или обязательства по развитию которых уже приняты. Такие как:

• Бридж Ethereum-Polkadot
• Бридж Bitcoin-Polkadot
• Edgeware, платформа смарт-контрактов на основе Wasm
• Критические инфраструктурные проекты, например DEX или стейблкоины.

Для получения более подробной информации, пожалуйста, посетите Polkadot Wiki.

Парачейн аукцион

Подавляющее большинство чейнов будет выставлено на открытый аукцион, в котором может принять участие любой желающий.

В perpetuity будет постоянная доступность парачейн аукционов, так что если ваш проект хочет занять слот в Polkadot, у вас будет достаточно возможностей сделать ставку и обеспечить ее. По мере увеличения спроса на слоты с течением времени механизм управления может вводить новые слоты. И наоборот, если мы достигнем точки, где будет слишком много парачейнов, общее количество слотов может быть уменьшено.

Парачейн слоты предлагаются с помощью публичного свечного аукциона, модифицированного под блокчейн. Этот механизм очень затрудняет злоумышленнику провести сделку на опережение или образом обмануть честных участников аукциона.

Участники торгов могут быть существующими парачейнами, которые хотят продлить свою аренду, или они могут быть новыми участниками, которые хотят развернуть парачейн. В последнем случае эти участники могут быть обычными аккаунтами Polkadot (т. е. аккаунтом с денежными средствами, хранящимися непосредственно в relay chain), но также могут поступать из самих парачейнов, потенциально позволяя смарт-контрактам делать ставки. Возможно даже позволить сообществу собирать средства с помощью смарт-контракта, чтобы обеспечить парачейн слот проекта, потенциально обеспечивающий некоторое вознаграждение сторонникам.

Способ получения парачейн слота

Как уже упоминалось, принцип доступности таков, что всегда должны быть парачейны, выставляемые на аукцион.

На самом деле это не продажи в том смысле, что участники торгов покупают что-либо. Они просто размещают определённое количество токенов DOT на депозит. Таким образом, эффективная стоимость аренды — это всего лишь альтернативная стоимость, которая может быть определена как девальвация через инфляцию. Потому что по окончании срока аренды залог будет возвращен.

Календарь для парачейн слотов разбит на шестимесячные “периоды аренды”. Аренда всех слотов начинается и заканчивается в одно и тоже время, так что для любого данного периода аренды есть только несколько одинаковых слотов.

Аукцион дает право занимать парачейн слот в каждом из четырех периодов, которые составляют следующие два года. Эти четыре шестимесячных периода могут принадлежать одному и тому же участнику торгов (получая двухлетний непрерывный период), или они могут принадлежать четырем отдельным участникам торгов или какой-либо комбинации.

Этот формат позволяет использовать различные варианты использования; новый проект может пожелать "попробовать" быть парачейном в течение шести месяцев, купив только первый период. И наоборот, проект может захотеть обеспечить двухлетнюю аренду, сделав одну заявку на все четыре периода. Или, возможно, будет гарантирован 12-месячный период в течение 12 месяцев после разработки проекта, сделав ставку на последние два периода. Существующие парачейны, возможно, пожелают сохранить свою позицию, последовательно получая свой слот и, таким образом, всегда сохраняя свою аренду.

Механизм аукциона рассчитан на максимальное количество DOT, удерживаемых на счету в течение всего двухлетнего периода, поэтому самый “богатый” участник торгов на один конкретный период аренды слота не всегда может “выиграть”.

Пример сценария и Рис.1 ниже иллюстрируют, как работает механизм аукциона. Предполагая, что есть только один доступный парачейн слот (как и в случае со всеми первоначальными аукционами):

Charlie предлагает 75 DOT на все четыре периода.

Dave предлагает 100 DOT, но только за два последних периода (его не интересуют первые два).

Emily предлагает 40 DOT, но только за два первых периода (её не интересуют последние два).

Теперь мы попытаемся разобраться, как объединить эти ставки таким образом, чтобы один или несколько участников торгов получили желаемые слоты. Существует четыре возможных способа разделения:

Charlie выиграл, Dave и Emily проиграли. В этом случае 75 DOT отправляются на депозит на четыре периода, что в среднем составляет 75 DOT в течение четырёх периодов.

Dave выиграл, Charlie и Emily проиграли. В этом случае 100 DOT отправляются на депозит только на два периода, что в среднем 100 * 2 / 4 = 50 DOT за все время. Это хуже.

Emily выиграла, Charlie и Dave проиграли. В этом случае 40 DOT отправляются на депозит только на два периода, что в среднем 40 * 2 / 4 = 20 DOT за все время. Это ещё хуже.

Наконец, Dave и Emily могут выиграть, а Charlie проиграть. В этом случае 100 DOT удерживаются на депозите в течение двух периодов, а 40 DOT удерживаются в течение двух других периодов, давая в среднем (100 * 2 + 40 * 2) / 4 = 70 DOT в течение четырех периодов. Это хорошо, но не так хорошо, как при выигрыше Charlie.

Таким образом, хотя у Dave была самая высокая ставка, мы видим, что, поскольку он предлагал только два периода аренды, ему нужно было бы разделить слот с Emily, которая предлагала гораздо меньше за два других периода. Совместно ставки Dave и Emily не оставляют столько же на депозите в течение всего срока аренды с четырьмя слотами, сколько ставка Charlie, и поэтому именно Charlie получает выделенные слоты.

Участие в аукционе

Все аукционы на парачейн слоты будут проходить в токенах DOT. Проекты, желающие развернуть парачейн, могут получить DOT несколькими способами, например:

• Выпуск собственных парачейн токенов и обмен их на DOT на рынке.
• Покупка DOT на существующих рынках.
• Участие в продажах DOT.
• Получение Web3 Foundation гранта.

Кроме того, группа проектов может объединиться в единую цепочку, чтобы разделить стоимость парачейн слота. Например, несколько бриджей могут разумно использовать один парачейн слот.

Стоимость парачейна

В абсолютном выражении токенов DOT парачейн слоты бесплатны: токены DOT, необходимые для обеспечения слота, хранятся только на депозите, который будет возвращен после окончания срока аренды парачейн. Для проектов, у которых есть капитал (особенно крипто-капитал), которые заинтересованы в сотрудничестве с Polkadot, эта “цена” близка к нулю.

Для проектов, которые еще не участвовали в продажах Polkadot или которые не имеют существующих резервов капитала, эффективная “цена” для аренды парачейн слота — это просто альтернативная стоимость холдинга DOT, а не любого другого актива. Здесь стоит отметить две вещи: успешный проект в качестве парачейн обязательно добавит полезность в сеть Polkadot и, как таковой, повысит ее ценностное предложение и общую пользовательскую базу. Согласно сетевому эффекту экономический эффект этих изменений должен быть ещё более значительным. Поэтому разумно ожидать, что парачейн проекты захотят удержать некоторую часть своего портфеля активов в DOT в течение срока их владения, чтобы получить дополнительную выгоду собственного успеха.

Во-вторых, в сети Polkadot токены DOT требуются для четырех видов деятельности: управление, аренда парачейн, комиссии за транзакции и стекинг. DOT, уже находящиеся на депозите для аренды парачейн, не могут быть использованы для трех из этих четырех видов деятельности (управление все ещё возможно), поэтому мы можем рассматривать реальную цену как альтернативную стоимость за невозможность совершать сделки с ними, арендовать другие слоты и стекать. В то время как первые два имеют неопределенную ценность, последний можно оценить, поскольку он по сути является обратной мерой инфляции.

Для Polkadot генезис, ожидается, ставки вознаграждения до 20% будут выплачиваться за счёт эмиссии до 10% в год. (Это существенно меньше, чем уровень инфляции в Ethereum, который составлял около 30%/год, из-за эффективности консенсуса BABE/GRANDPA по сравнению с Proof-of-Waste, используемом в Ethereum.) Таким образом, эффективная цена за отсутствие стекинга, - это действительно упущенная выгода, не принимая во внимание тот факт, что никаких рисков не было и никакой работы не требовалось. В зависимости от склонности к риску, экспертных знаний, затрат на рабочую силу, эффективности системы стекинга и оценки DOT, 20% можно считать только теоретическим максимумом: реальные альтернативные издержки на основе DOT, вероятно, будут составлять гораздо меньшую часть. При предварительном моделировании мы оцениваем реальные затраты для держателя DOT на поддержку парачейн в размере около $ 100,000- $ 200,000 в год и, скорее всего, гораздо меньше в начальный период.

Для сравнения отметим, что ежегодные затраты на обеспечение безопасности основных цепочек (например, Cosmos, Tezos и EOS) составляют десятки миллионов долларов США в год, а Ethereum и Bitcoin — миллиарды. Таким образом, стоимость безопасности в Polkadot будет на три-пять порядков меньше, и при этом обеспечит быструю, произвольную, бездоверительную передачу сообщений между цепочками.

Все топ-300 криптовалют имеют рыночную капитализацию более $10m и почти все имеют ежедневные объемы свыше $100k. Предполагая консервативный годовой коэффициент инфляции в 2% для майнинга, стекинга или транзакционных издержек, то даже самые скромные криптопроекты тратят более $200k в год на безопасность. Большинство из них имели бы экономические преимущества, арендуя парачейн слот Polkadot по этим ценам, а не использовать консенсус на основе инфляции, который является дорогостоящим, изолирующим и часто небезопасным.

Дальнейшие исследования и моделирование поможет сообщить вероятную стоимость в DOT аренды слота в Polkadot.

Мы признаем, что подключение в качестве парачейна к сети Polkadot является недешевым удовольствием. По мере того, как мы масштабируем сеть за счет увеличения количества парачейн слотов и разработки большего количества бриджей и легких бриджей, общая стоимость должна уменьшаться. В совокупности общая безопасность на Polkadot должна представлять собой значительно менее дорогостоящий вариант сетевой безопасности, чем защита сети полностью принадлежащей и загруженной майнерами/валидаторами, которые должны принимать независимые решения о распределении капитала.

Управление

В Polkadot нет четкого механизма управления для блокировки или удаления парачейнов. Тем не менее, Polkadot по своей сути является управляемой системой, и поэтому механизм управления может модернизировать и изменить блокчейн каким угодно образом. Спорные ситуации возможны, но поскольку для этого требуется участие нескольких групп заинтересованных сторон, включая совет, валидаторов и долгосрочных держателей токенов, мы оцениваем их практическую вероятность аналогично шансу крупной сети пройти аналогичный хардфорк. В контексте блокчейнов управление является новым элементом: Polkadot, несомненно, является экспериментом, и хотя мы надеемся снизить риск посредством аудита, моделирования и тестирования, мы никогда не можем знать наверняка, что произойдет. Хардфорк неизбежно остаётся в качестве последнего средства, если эксперимент пойдет наперекосяк.

Так же, как парачейн не может переместить свои DOT, удерживаемые на депозите для слота, право аренды принадлежит только владельцу, и он решает как им воспользоваться. Неисправные парачейны Polkadot (например, парачейн, функция перехода состояния которого допускает бесконечные циклы, ошибки памяти или спам сообщений) будут распознаны сетевыми валидаторами и отключены. Так же, как одиночные цепочки, которые при подключении принимают консенсус Polkadot, парачейны, которые покидают сеть, отказываются от консенсуса Polkadot. Эти бывшие парачейны становятся одиночными цепями и должны сами обеспечивать их дальнейшую безопасность.