پاراچین چیست؟ معرفی زنجیره Parachain در پولکادات

هدف هر معماری بلاک چین دستیابی به سه هدف است: تمرکز زدایی، امنیت و مقیاس‌پذیری. با این حال دستیابی به هر سه هدف در بسیاری از بلاک چین‌ها هنوز یک چالش به حساب می‌آید و مشکلی است که هنوز برطرف نشده است.علاوه بر این‌ها

بلاک چین‌های مختلف درگیر پیاده‌سازی ویژگی‌های ترکیب‌پذیری و ارتباط بین زنجیره‌ای هستند. برای اطمینان از اینکه داده‌ها به راحتی به اشتراک گذاشته می‌شوند و دارایی‌ها به سرعت منتقل می‌شوند، صرافی‌ها، پروژه‌ها و خدمات مبتنی بر بلاک چین باید راه‌های جدیدی برای برقراری ارتباط با سایر شبکه‌های غیرمتمرکز پیدا کنند.

معرفی ارتباط بین زنجیره‌ای Parachain

اینکه کاربران بخواهند دارایی‌های خود را از یک شبکه به شبکه دیگر انتقال دهند و همچنین هزینه‌های زیادی هم بابت گس و کارمزد معامله بپردازند، اصلاً مقرون به صرفه نیست. از این رو، ارتباط بین زنجیره‌ای به کار می‌آید. زیرا به پروژه‌ها اجازه می‌دهد تا به طور مؤثر با یکدیگر همکاری کنند و موانعی را که زیرساخت‌های متمایز آن‌ها را از هم جدا می‌کند، از بین ببرند.

با این حال، اکثر گزینه‌های ارتباطی بین بلاک چینی بسیار پیچیده، خطرناک، بیش از حد سنگین و یا شامل رسانه شخص ثالث هستند. دخالت شخص ثالث در یک بلاک چین در طول یک تراکنش زنجیره‌ایی متقابل، مفهوم غیرمتمرکز بودن بلاک چین را از بین می‌برد و به طور کلی هدف فناوری بلاک چین را ناکام می‌گذارد.

برای رفع این مشکل‌ها، شبکه پولکادات راه حل مناسبی به نام پاراچین برای شبکه خود ایجاد کرده است که در این مقاله به معرفی کامل این راه حل می‌پردازیم. این قابلیت جدید، ایجاد بلاک چین‌های موازی لایه ۱ را که به زنجیره Relay پولکادات متصل می‌شوند و داده‌ها، تراکنش‌ها و جابجایی دارایی‌های زنجیره‌ای را امکان‌پذیر و همزمان امنیت شبکه و امکانات مقیاس‌بندی را نیز تضمین می‌کند.

پولکادات چیست؟

پولکادات پروتکلی است که توسط یکی از بنیانگذاران اتریوم، دکتر گاوین وود ایجاد شده است و به داده‌ها اجازه می‌دهد بین بلاک چین‌های مختلف منتقل شوند و در نتیجه یک اکوسیستم جدید ایجاد شود. این اکوسیستم برای راه‌اندازی زیرساخت دیفای برای به اشتراک‌گذاری ناهمگن، سازگاری و شفافیت استفاده می‌شود.

پولکادات به عنوان یک شبکه چند زنجیره‌ای عمل کند، زیرا با وجود فناوری پاراچین خود می‌تواند چندین تراکنش موازی بر روی بسیاری از زنجیره‌ها را همزمان انجام دهد و از تنگنا‌های تراکنش‌های یک به یک که گریبان‌گیر شبکه‌های سنتی می‌شود، اجتناب کند. Polkadot می‌تواند راه حل‌های افزایش مقیاس‌پذیری را برای پروژه‌های خود ارائه دهد. این بلاک چین به دلیل استفاده از قدرت پردازش موازی، بهینه‌ترین شرایط را برای دستیابی به رشد و پذیرش در آینده ایجاد می‌کند.

زنجیره Relay Chain، زنجیره مرکزی و لایه پایه پولکادات است و معماری پایه‌ای است که شامل تمام اعتبار سنجی‌ها و احراز هویت پروتکل‌های موجود در DOT است. قرارداد‌های هوشمند در زنجیره Relay پشتیبانی نمی‌شوند، زیرا از تعداد کمی از انواع تراکنش تشکیل شده است و دارای لایه بسیار کمی از پیچیدگی است. هدف اصلی Relay، هماهنگی و حفظ اکوسیستم به عنوان یک شبکه کل است که شامل پاراچین نیز می‌شود. هر پاراچین وظیفه خاصی داشته و همچنین هر کدام پیاده‌سازی و ویژگی‌های متمایزی دارند.

در نظر داشته باشید که Polkadot یک شبکه چند زنجیره‌ای لایه ۰ است؛ یعنی زنجیره Relay مرکزی آن می‌تواند امنیت و مقیاس‌پذیری لایه ۰ را برای حداکثر ۱۰۰ بلاک چین لایه ۱ که به عنوان پاراچین به هم متصل شده‌اند، ارائه دهد. این یک تحول در دنیای فناوری بلاک چین است. زیرا به انواع زیرساخت‌های بلاک چین اجازه می‌دهد تا در اکوسیستم پولکادات ظهور کرده و رشد کنند. در واقع با توجه به این ترکیب چند زنجیره‌ایی پولکادات، دنیای دیفای کامل تغییر می‌یابد. چرا مجموعه کاملاً جدیدی از ارزش‌های پیشنهادی را مبتنی بر پاراچین‌های خود ایجاد می‌کند.

پاراچین چیست؟ (Parachain)

حال به سراغ بحث اصلی این مقاله می‌رویم. پاراچین‌ها چندین بلاک چین لایه ۱ هستند که به صورت موازی در شبکه‌های پولکادات و کوزاما و در داخل اکوسیستم پولکادات اجرا می‌شوند. پاراچین‌ها توسط زنجیره Relay مرکزی محافظت می‌شوند و همچنین از امنیت، قابلیت همکاری، مقیاس‌پذیری و حاکمیت پولکادات استفاده می‌کنند. از آنجایی که پولکادات دارای ویژگی ترکیب‌پذیری زنجیره‌ای است، هر نوع داده یا دارایی می‌تواند بین پاراچین‌ها رد و بدل شود. به این صورت ‌شبکه پولکادات ایده جدیدی را از موارد استفاده و برنامه‌های کاربردی نه تنها در صنعت دیفای بلکه در دنیای ارز‌های دیجیتال ارائه می‌دهد.

وظیفه حفظ ساختاری پاراچین‌ها بر عهده یک نگهدارنده شبکه به نام collator است. کالکتورها وظیفه جمع‌آوری تراکنش‌های پاراچین کاربران و ایجاد اثبات‌های انتقال برای اعتبارسنجی را بر عهده دارند. به دلیل قابلیت همکاری در پولکادات، پاراچین‌ها با استفاده از پل‌های متقابل شبکه برای اتصال به شبکه‌ای دیگر مانند بیت کوین و اتریوم استفاده می‌کنند. Clover Finance یکی از بهترین نمونه‌های قابلیت پل متقابل زنجیره‌ایی پاراچین است. پروژه‌ای که از یک مکانیسم منحصر به فرد دو طرفه برای انتقال دارایی‌ها و داده‌ها از شبکه پولکادات به بیت کوین و یا اتریوم، در میان زنجیره‌های دیگر، استفاده می‌کند.

به دلیل ساختاری تطبیق‌پذیری، پاراچین‌ها در مواردی مانند امور مالی غیرمتمرکز، ذخیره‌سازی غیر متمرکز داده، اینترنت‌اشیا، تأیید هویت، بازی، اعتبارنامه، توکن‌های غیرقابل تعویض (NFT)، اوراکل و کیف پول دیجیتال استفاده می‌شوند. بنابراین ایجاد زیرساخت برای دارایی‌های دیجیتال که مقیاس‌پذیری، امنیت و قابلیت همکاری مورد نیاز برای تبدیل بلاک چین به نسل بعدی اینترنت، Web ۳. ۰ را داشته باشند، تنها از طریق پولکادات امکان‌پذیر می‌شود.

تفاوت بین قرارداد‌های هوشمند و پاراچین

قرارداد‌های هوشمند به نرم‌افزار‌های کوچکی گفته می‌شود که بر روی بلاک چین‌های اختصاصی مانند اتریوم، الگورند، سولانا، تزوس و کاردانو و… کار می‌کنند. اما از آنجایی که این قرارداد‌ها بر روی بلاک چین اجرا می‌شوند و رقبای زیادی دارند، ممکن است هزینه تراکنش‌ها، سرعت آهسته را به دلیل تراکم زیاد به دنبال داشته باشد. در این واقع، این یکی از چالش‌های بزرگ برای پذیرش گسترده زیرساخت‌های بلاک چین است؛ چرا که آن‌ها به اندازه کافی قابل استفاده نبوده و برای پیاده‌سازی هم راحت نیستند.

از طرف دیگر، پاراچین‌ها بلاک چین‌های مستقلی هستند که برای هدف خاصی ایجاد می‌شوند و طیف وسیعی از خدمات و کاربرد‌ها را به مشتریان خود ارائه می‌دهند. همچنین اینکه پاراچین‌ها بجای استفاده از یک رایانه مجازی، با یکدیگر در ارتباط هستند تا شبکه‌ای از بلاک چین‌ها با کارایی بالا را تولید کنند. هدف پاراچین‌های مبتنی بر پولکادات کاهش محدودیت‌های تحمیل شده توسط حداکثر گرایی زنجیره‌ای و خطرات بالکانیزاسیون در دراز مدت است.

پاراچین: آینده بلاک چین

هدف ایجاد پاراچین‌ها این است که اینترنت آینده شامل بسیاری از بلاک چین‌های جداگانه باشد که باهم همکاری می‌کنند. بنابراین، از آنجایی که اینترنت در حال حاضر انواع مختلفی از کاربران و نیاز‌های خاص آن‌ها را برآورده می‌کند، بلاک چین‌ها نیز باید بتوانند خدمات متنوعی را ارائه دهند که یکی از آن‌ها به بازی‌ها اختصاص داده شده و دیگر ویژگی ها مرتبط با تأمین ذخایر مالی، ذخیره داده‌ها و NFT‌ها و برنامه‌های کاربردی اینترنت‌ اشیاست.

از آنجایی که در این اتفاق چشم‌اندازی قابل همکاری در آینده دیده می‌شود، پولکادات جز ثابت کردن هر بلوک پاراچین به اعتبارسنج‌های پولکادات، هیچ الزامات طراحی خاص دیگری را به پاراچین‌های خود اضافه نمی‌کند. این به پاراچین‌ها انعطاف‌پذیری زیرساخت توسعه زیادی می‌دهد، یعنی هر پاراچین ممکن است معماری مکانیزم حاکمیت و توکن‌های خاص خود را داشته باشند که از هر کدام برای موارد خاصی استفاده می‌کنند.

این انعطاف‌پذیری در پاراچین‌ها، می‌تواند آن را به یک شبکه خصوصی یا عمومی، شرکتی و جامع، پلتفرم‌هایی برای توسعه‌دهندگان و پروژه‌های دیگر برای ایجاد برنامه‌ها، ارائه‌دهندگان خدمات DeFi یا پروتکل‌های پل زنجیره‌ای نهایی، تبدیل کند. امکانات نامحدود است و هسته واقعی طرح چند زنجیره‌ای Polkadot را در بر می‌گیرد و در عین حال ایجاد شبکه بلاکچین قابل همکاری و منسجم در آینده را تسریع می‌کند.

ویژگی‌های پاراچین

مقیاس‌پذیری مفهوم پاراچین پولکادات برنامه‌ها را قادر می‌سازد تا به جای تکیه کامل بر راه‌حل‌های لایه ۲، مقیاس‌پذیری را در لایه ۱ به دست آورند. این یک گام مهم برای توسعه و ایجاد یک رویکرد غیر متمرکز و کارآمد برای اجرای مقیاس‌پذیری بلاک چین است. دلیل آن هم این است، از آنجایی که عملیات‌های معاملات پاراچین در لایه ۱ پولکادات انجام می‌شود، تراکنش‌ها را به صورت موازی پردازش می‌کند و حجم کار را به طور مساوی در کل اکوسیستم خود توزیع کنند که منجر به افزایش توان عملیاتی و مقیاس‌پذیری کلی می‌شود. قابلیت همکاری پاراچین‌ها به جوامع بلاک چین قدرت و حاکمیت کاملی بر بلاک چین‌های لایه ۱ خود می‌دهند و همچنین به آن‌ها اجازه می‌دهد تا آزادانه با پاراچین‌ها و شبکه‌های خارجی تجارت کنند. با کمک از ویژگی ترکیب‌پذیری متقابل پولکادات، پاراچین‌ها امکان تبادل دارایی‌ها، داده‌ها، قرارداد هوشمند و اطلاعات اوراکل خارج از زنجیره مانند زیرساخت‌های قیمت سهام یا تحولات بازار در زمان واقعی، برای ایجاد زیرساخت‌های اقتصادی قابل همکاری ایجاد می‌کند. این موضوع به طور مؤثر به ماهیت بخش‌بندی شده فضای بلاک چین خاتمه می‌دهد و فرصت‌های جدیدی را برای برنامه‌ها برای همکاری و تعامل با یکدیگر ایجاد می‌کند و محدودیت‌های حداکثر گرایی زنجیره‌ای و خطر بالکانیزاسیون را کاهش می‌دهد.

انتقال پیام بین زنجیره‌ای (XCMP)

همانطور که قبلاً اشاره شد، پاراچین‌ها زنجیره‌های موازی هستند که به موازات هسته اصلی Relay در داخل اکوسیستم پولکادات، در هر دو شبکه پولکادات و کوزاما عمل می‌کنند. ماهیت موازی پاراچین به آن امکان می‌دهد تا با انجام پردازش‌های موازی، درجه جدیدی از مقیاس‌پذیری را برای برنامه‌های مبتنی بر پولکادات فراهم کند.

آن‌ها به طور کامل به زنجیره Relay متصل هستند و از امنیت پولکادات بهره می‌برند. از طرف دیگر، پاراچین، از روشی به نام Cross-Chain Message Passing برای ارتباط با سیستم‌های دیگر (XCMP) استفاده می‌کند. این ویژگی به پاراچین امکان انتقال پیام‌ها و داده‌ها را به طور ایمن و بدون اعتماد می‌دهد. Polkadot این کار را با استفاده از یک سیستم صف‌بندی ساده بر اساس ساختار درخت Merkle برای اطمینان از اعتماد و وضوح تأیید انجام می‌دهد. وظیفه اعتبار سنج‌های زنجیره Relay، انتقال تراکنش‌ها از صف خروجی‌ به صف ورودی پاراچین مقصد است. گرچه اما فقط فراداده‌های مرتبط با این فرایند خروجی-ورودی در زنجیره Relay به عنوان یک هش ثبت می‌شوند.

در حالی که طراحی XCMP هنوز در دست اجرا است، پولکادات چند پارامتر کلیدی برای معماری و عملکرد‌های اصلی آن تعیین کرده است که در زیر شرح داده شده است:

زنجیره Relay پیام‌های متقابل زنجیره‌ای دریافت نخواهد کرد. حداکثر اندازه پیام‌های زنجیره‌ای به بایت محدود می‌شود پیام‌های سایر پاراچین‌ها ممکن است توسط پاراچین رد شود. Collators مسیریابی پیام بین زنجیره‌ها را بر عهده دارند. جمع‌آور‌ها پیام‌های ورودی را از دیگر پاراچین‌ها دریافت می‌کنند و فهرستی از پیام‌های خروجی ایجاد می‌کنند. هنگامی که یک جمع‌آور یک بلوک جدید را برای ارائه به اعتبارسنجی ایجاد می‌کند، جدیدترین داده‌های صف ورودی را جمع‌آوری و پردازش می‌کند. تأیید اینکه بلاک پاراچین شامل پردازش پیام‌های ورودی مورد انتظار به آن پاراچین است توسط اعتبارسنجان احراز هویت می‌شود. فرآیندی که اجازه می‌دهد تا داده‌ها یا دارایی‌ها بین دو پاراچین منتقل شوند، که به نام عبور پیام زنجیره‌ای متقاطع (XCMP) شناخته می‌شود، با ایجاد یک کانال بین دو پاراچین آغاز می‌شود. این کانال‌ها توسط پاراچین فرستنده و گیرنده شناسایی می‌شوند. یک جفت parachain تنها می‌تواند دو کانال بین خود داشته باشد، یکی برای انتقال و دیگری برای دریافت پیام. مقداری DOT جهت ایجاد کانال دریافت می‌شود که بعد از پایان کار به شما بازگردانده می‌شود. بنابراین، دو پاراچین مستقل ممکن است از کانال XCMP برای ساخت یک ساختار ارتباطی استفاده کنند که به آن‌ها اجازه می‌دهد داده‌ها و دارایی‌های مهم را مبادله کنند و به سطح فوق‌العاده‌ای از قابلیت همکاری دست یابند که قبلاً در اکوسیستم دارایی دیجیتال دیده نشده بود.

پاراترید

پارادایم پاراچین رقابتی توسط پاراتریدها باز می‌شود که موانع ورود به دست آوردن مزایای امنیت و اتصال مشترک را کاهش می‌دهد. پولکادات پاراترید‌ برای افزایش توان عملیاتی، حتی برای پروژه‌هایی که بودجه لازم برای حراج ندارند را قابل دسترس‌تر کرده است.

پاراچین‌های حتی در صورت وام گرفتن از کاربران هم نمی‌توانند جامعه‌ای را ایجاد کنند. از این رو از پاراترید‌ها استفاده می‌کنند. در نتیجه، یک تیم می‌تواند از پاراترید برای دسترسی به Relay Chain استفاده کرده و برنامه خود را با استفاده از سیستم “pay-as-you-go” راه‌اندازی کند. پاراترید باری پروژه‌هایی که نیاز به اتصال ثابت ندارند مناسب است؛ چرا که به آن‌ها امکان می‌دهد بسته به شرایط بین پاراچین و پاراترید جابجا شوند.

مفهوم پاراچین (Parachain) پولکادات به این معنی است که بلاک چین‌های آینده برای اجرای تعدادی از فعالیت‌های تخصصی مورد نیاز هستند و در نتیجه، باید دارای مجموعه‌ای متنوع از قابلیت‌ها باشند. بنابراین، انعطاف‌پذیری، مقیاس‌پذیری و قابلیت همکاری ذاتی، پاراچین‌ها ممکن است راه حلی مناسب برای چالش‌های موجود در سر راه بلاک چین باشد. پاراچین ممکن است تنگنا‌های حل نشدنی‌ای که اکثر بلاک چین‌ها با آن دست و پنجه گرم می‌کنند را از بین ببرد.