La ventaja de Parachain: Exploración del modelo de próxima generación de Polkadot

Mientras la comunidad de Polkadot espera ansiosamente el lanzamiento de las primeras cinco parachains ganadoras de las subastas de la red el 18 de diciembre, examinamos más de cerca el modelo de parachain y el valor que esta tecnología de cadenas múltiples (multi-chain) que cambia el juego aporta a Web3.

Parachains explicación

Concebido por primera vez en 2016, el modelo heterogéneo de múltiples cadenas (multi-chain) de Polkadot permite que diversas blockchains independientes especializadas para diversos fines trabajen juntas bajo un paraguas de seguridad unificado.

Las parachains son blockchains de capa 1 (layer-1) de próxima generación que colocan la 'multi' en multi-chain (cadena múltiple), formando la columna vertebral de la red Polkadot y creando una alianza libre de cadenas soberanas. Polkadot es el protocolo de capa 0 que subyace y es compatible con esta red de parachains de capa 1. La interoperabilidad entre cadenas (cross-chain) de Polkadot permite enviar cualquier tipo de datos o activos entre parachains, creando un nuevo paradigma de servicios, comunidades y economías entre cadenas. Esta arquitectura de múltiples cadenas permite que Polkadot forme la base de una nueva Internet descentralizada, denominada "Web3" por el fundador de Polkadot, el Dr. Gavin Wood.

El modelo parachain brinda escalabilidad a la tecnología blockchain de una manera más descentralizada y sin confianza (trustless) que confiar únicamente en soluciones de escalamiento de capa 2. Las transacciones se distribuyen a través de la red, teniendo lugar 'en paralelo' o simultáneamente en varias blockchains aseguradas por un solo conjunto de validadores descentralizados.

Más de 130 equipos de desarrollo de blockchain en todo el mundo están construyendo y lanzando sus propias parachains en el creciente ecosistema de Polkadot, debido en gran parte a las distintas ventajas que el modelo de parachain les brinda sobre tecnologías alternativas. En el caso de Kusama, la 'red canaria' de Polkadot, varias parachains ya están activas y en funcionamiento, y han procesado varios millones de transacciones desde el verano de 2021.

Los principales beneficios de las parachains

El modelo parachain de Polkadot abre nuevos dominios de posibilidades para la tecnología blockchain y el futuro de Web3. Puede ser difícil resumir el verdadero valor del modelo parachain, en parte porque los beneficios de esta tecnología son muy numerosos.

Los siguientes son solo algunos de los principales beneficios:

Especialización

El modelo parachain se creó con la creencia de que el futuro de Web3 involucrará muchos tipos diferentes de blockchains trabajando juntos. Esto se debe a que ningún diseño de blockchain funciona de manera óptima para cada caso de uso. Cada cadena viene con compensaciones que la hacen adecuada para algunas aplicaciones y menos para otras.

Así como la versión actual de Internet satisface diferentes necesidades, las blockchains deben poder proporcionar una variedad de servicios: una cadena puede estar diseñada para juegos, otra para administración de identidad, otra para finanzas, etc. , Polkadot sienta las bases para una Internet de blockchains.

Las parachains pueden especializarse para prácticamente todos los casos de uso de blockchain y también representan una herramienta para experimentar con casos de uso completamente nuevos, especialmente en Kusama. Gracias a esta especialización, las parachains pueden hacer más trabajando juntas que cualquier cadena individual puede hacer sola, creando un ecosistema rico donde pueden florecer nuevas economías descentralizadas.

Flexibilidad

Polkadot brinda a los desarrolladores de parachains la máxima flexibilidad posible al construir su cadena. El único requisito técnico para ser una parachain es que debe poder demostrar a los validadores de Polkadot que cada bloque de la parachain sigue el protocolo acordado. Más allá de eso, el cielo es el límite para diseñar la cadena perfecta para cualquier caso de uso particular o conjunto de casos de uso.

La construcción de una parachain también brinda a los desarrolladores de blockchain mucha más flexibilidad que si estuvieran construyendo sobre una plataforma de contrato inteligente (smart contract). Al construir en la capa de contrato inteligente, los desarrolladores están atrapados en las decisiones de diseño de la blockchain subyacente, que puede no ser óptima para su caso de uso. Polkadot permite a los desarrolladores profundizar en la lógica de la parachain de capa 1, desbloqueando muchas más posibilidades de optimización.

La flexibilidad del modelo parachain permite las permutaciones más amplias posibles de la tecnología blockchain, impulsando la innovación en Web3 y superando las limitaciones y trampas de las redes blockchain anteriores.

Interoperabilidad

Un aspecto clave del modelo parachain es la capacidad de las blockchains de diferentes diseños para comunicarse entre sí. La interoperabilidad de Polkadot, también conocida como componibilidad entre cadenas (cross-chain), significa que las blockchains ya no son islas aisladas entre sí. Las parachains ponen fin a la era de las blockchains aisladas, creando una Internet descentralizada y conectada de blockchains donde antes solo existían redes aisladas con sus propias comunidades tribales.

Fundamentalmente, Polkadot permite que las parachains envíen no solo tokens sino cualquier tipo de datos entre sí, lo que abre una gran cantidad de nuevos casos de uso de blockchain. Los desarrolladores de Polkadot pueden crear servicios que aprovechen las características de múltiples blockchains, en lugar de limitarse a las características de cualquier cadena.

El verdadero impacto de la interoperabilidad se puede sentir cuando se considera el efecto que tiene el libre comercio en las economías frente al aislacionismo. Cada blockchain individual es similar a su propia nación independiente, con su propia comunidad y economía internas. En este sentido, el modelo parachain representa un sistema robusto para el libre comercio global, poniendo fin a la balcanización y el aislacionismo que frena el desarrollo económico y limita la influencia de cada cadena individual.

Escalabilidad

Con el modelo de parachain, Polkadot logra escalabilidad en la capa 1, que es más descentralizada y eficiente que depender únicamente de la capa 2. Sin embargo, las parachains también pueden incorporar soluciones de capa 2, lo que aumenta aún más la escalabilidad. Polkadot permite que las transacciones se distribuyan y procesen en paralelo en un ecosistema de blockchains de capa 1 especializadas, lo que mejora significativamente el rendimiento y la escalabilidad en redes no fragmentadas.

Además, se han propuesto varias optimizaciones que permitirán a Polkadot continuar mejorando la escalabilidad y el rendimiento de las transacciones en el futuro, mientras se mantiene la descentralización, la seguridad y la disponibilidad de datos. El último punto es importante, ya que otras redes pueden priorizar TPS (transacciones por segundo) a expensas de estos factores importantes, pero sacrificar la descentralización por el rendimiento frustra el propósito subyacente de Web3.

Libertad de tarifas de plataforma

Las parachains conectadas a Polkadot pueden acceder a toda la potencia informática que necesiten sin tarifas (fees) adicionales o costes de "gas". La flexibilidad de Polkadot libera a los equipos de parachain y a los desarrolladores de dapp para implementar cualquier estructura de tarifas que deseen para sus usuarios.

Lo mejor de todo es que los usuarios de parachains no están obligados a tener tokens DOT para interactuar con aplicaciones y servicios y, de hecho, ni siquiera necesitan saber que están interactuando con una blockchain. En este sentido, el modelo parachain permite que la tecnología blockchain supere una barrera significativa para la usabilidad y la adopción que existe con las redes heredadas. De hecho, liberar a los usuarios de las tarifas de la plataforma será un factor importante para la adopción masiva.

Seguridad

Las nuevas blockchains generalmente necesitan arrancar su propia seguridad mediante la construcción de una red de validadores o mineros. Este es un proceso increíblemente difícil y lento, y muchas blockchains se quedan con un nivel de seguridad que las deja vulnerables a los ataques.

Las parachains obtienen una seguridad sólida automáticamente cuando se conectan a Polkadot. Esta función de seguridad incorporada, también llamada seguridad compartida, proporciona a los equipos de blockchain más nuevos una seguridad similar a la de un banco con un esfuerzo mínimo de su parte. También les brinda menos barreras de entrada y reduce significativamente el tiempo necesario para lanzar una nueva red.

Capacidad de actualización

Vivimos en un mundo de innovación constante, donde la tecnología avanza un día y al día siguiente se vuelve obsoleta. Como todo software, las blockchains necesitan actualizaciones periódicas para agregar nuevas funciones, corregir errores e incorporar tecnologías más avanzadas a medida que estén disponibles. Pero actualizar las blockchains convencionales es un proceso laborioso que a menudo implica "bifurcar" o dividir la cadena (forking), lo que ralentiza la innovación y, a veces, destroza a las comunidades.

Polkadot y sus parachains pueden aprovechar las actualizaciones más sencillas y sin forks. Esto significa que las parachains se pueden actualizar fácilmente en función de la voluntad de sus comunidades, para que puedan estar preparados para lo que depare el futuro. Con el modelo parachain, las blockchains pueden evolucionar y adaptarse mejor a las condiciones cambiantes, lo que significa que pueden seguir siendo relevantes en el futuro a medida que estén disponibles nuevas tecnologías.

Gobernanza independiente y personalizable

Las parachains en Polkadot son libres de adoptar cualquier modelo de gobernanza que consideren adecuado y pueden acceder a una serie de módulos prediseñados para implementar varios sistemas de gobernanza en cadena (on-chain). La capacidad de acceder a sofisticados mecanismos de gobernanza en cadena (on-chain) permite a los equipos reducir significativamente la probabilidad de bifurcaciones duras (hard forks) de su cadena que podrían correr el riesgo de dividir sus comunidades en dos.

La gobernanza en cadena (on-chain) también proporciona un medio de transparencia responsable para las comunidades de parachain, un requisito previo para muchas instituciones y fiduciarios que a menudo necesitan ver procesos de toma de decisiones claros antes de involucrarse en la tecnología blockchain. Cuando se combina con la función de actualizaciones sin forks de Polkadot, un sistema robusto de gobernanza permite que las parachains mantengan su ventaja al mismo tiempo que promueven la cohesión en sus comunidades y garantizan que todas las partes interesadas tengan voz en el futuro de la red.

Agencia financiera

Las parachains también pueden aprovechar las tesorerías en cadena (on-chain) para ganar agencia financiera, actuando de manera autónoma para financiar actividades basadas en la voluntad de sus comunidades. Junto con la gobernanza en cadena (on-chain), las tesorerías permiten que las comunidades de parachain adopten fácilmente la forma de una DAO (organización autónoma descentralizada).

Esto abre la puerta a nuevos modelos de financiación descentralizados, desde proyectos de financiación que son beneficiosos para la red, hasta filantropía descentralizada, fondos soberanos descentralizados e incluso fusiones y adquisiciones entre cadenas (cross-chain). Por lo tanto, el modelo parachain brinda a las blockchains la capacidad de 'actuar en el mundo' sobre una base financiera, algo que alguna vez estuvo reservado para instituciones y corporaciones centralizadas.

Facilidad de desarrollo

En última instancia, los beneficios anteriores tendrían un impacto limitado si desarrollar una parachain fuera un proceso prohibitivamente difícil. Pero los equipos de desarrollo de parachain se benefician de una amplia gama de herramientas de desarrollo que hacen que la construcción de una blockchain sea más fácil que nunca.

Substrate, un framework de desarrollo de blockchain creado por Parity Technologies, es el SDK de parachain principal de Polkadot, lo que ayuda a los equipos a reducir significativamente el tiempo y la complejidad de construir una parachain. Con Substrate, los desarrolladores pueden aprovechar los módulos prediseñados para componentes comunes de blockchain que se pueden mezclar y combinar como bloques de construcción de blockchain para crear la parachain personalizada que mejor se adapte a su caso de uso.

Con las parachains, lo que solía llevar años de trabajo minucioso con grandes equipos de desarrolladores expertos ahora se puede hacer en cuestión de meses con los recursos de una startup en etapa inicial.

Las muchas formas de parachains

Dado que Polkadot ofrece a los equipos de parachain la máxima flexibilidad para diseñar la red que mejor se adapte a su visión, las parachains pueden adoptar y adoptan una multitud de formas diferentes, que incluyen:

Economías de token independientes: Las parachains con sus propios tokens nativos, estructuras de tarifas (fees) y ecosistemas económicos.

Centros de Parachain: Las parachains que brindan una gama de funcionalidades para servir a una comunidad o caso de uso más amplio, como los centros (hubs) DeFi y los centros de gobernanza.

Plataformas de contratos inteligentes: Plataformas para crear y alojar dapps y servicios basados en contratos inteligentes (smart contracts), con soporte para Wasm-VM, EVM y otros tipos de máquinas virtuales.

Parachains de bienes comunes: Diseñadas para el beneficio de todo el ecosistema de Polkadot, las cadenas de bien común están aprobadas por la gobernanza y operan sin fines de lucro, generalmente utilizando el token nativo de Polkadot, DOT.

Puentes: Los puentes (bridges) permiten que las parachains y dapps de Polkadot se conecten a redes externas como Kusama, Bitcoin y Ethereum.

Parathreads: Son parachains de pago por uso para redes en etapa inicial y aquellas que no necesitan conectividad continua a Polkadot. Las parathreads son una característica propuesta que deberá agregar la gobernanza de Polkadot una vez desarrollada.

Subastas de slot de parachain y crowdloans

Las parachains se conectan a Polkadot mediante el arrendamiento de un slot (espacio-hueco-ranura) abierto en la Relay Chain mediante subasta, que implica bloquear un bond (vinculación) de DOT durante la duración del arrendamiento. Los titulares de DOT pueden ayudar a sus parachains favoritas a ganar una subasta, obteniendo potencialmente una recompensa a cambio, contribuyendo a un crowdloan y bloqueando temporalmente su propio DOT para el bond de la parachain.

Las subastas y los crowdloans elevan el nivel de los proyectos de blockchain, incentivándolos a demostrar su tecnología y obtener el apoyo de la comunidad antes del lanzamiento. Esto reduce la probabilidad de los llamados proyectos de "vaporware" que recaudan fondos sin la intención o la capacidad técnica de cumplir sus promesas. Los crowdloans también representan una forma más justa y más impulsada por la comunidad de arrancar un token nativo de forma descentralizada.

El costo de ejecutar una parachain

Las parachains conectadas a Polkadot mediante el arrendamiento de un slot de parachain pueden acceder a tanta potencia informática como necesiten sin tarifas (fees) adicionales o costos de "gas". Dado que la cantidad total de DOT unida por un equipo para un slot de parachain se desbloquea al final del período de arrendamiento, el costo de ejecutar una parachain se describe mejor como el costo de oportunidad de no tener acceso al DOT bloqueado durante la duración del alquiler.

Los equipos que opten por financiar su slot a través de un crowdloan pueden optar por recompensar a sus colaboradores de la forma que consideren adecuada, lo que representa un costo adicional. Otros costos menores incluyen el gasto de ejecutar los nodos de collator en la parachain individual.

Para aplicaciones con una gran cantidad de usuarios y tráfico, se espera que la ejecución en Polkadot como una parachain sea más económica que la ejecución como una blockchain individual o la construcción de una plataforma de contrato inteligente (smart contract) existente.

La próxima generación de Blockchain

El modelo parachain lleva la tecnología blockchain a la próxima generación de innovación y adopción, ampliando en gran medida las capacidades y el impacto de la tecnología. En última instancia, para que Web3 tenga éxito, necesitamos ecosistemas, plataformas y aplicaciones prósperos que funcionen sobre la base de la colaboración, el libre comercio y el intercambio abierto en lugar del aislamiento y el tribalismo de suma cero. Al permitir que un rico ecosistema de blockchains especializadas trabajen en conjunto en función de sus fortalezas individuales y experiencia en el dominio, el modelo parachain crea las condiciones perfectas para nuevas economías prósperas de Web3: descentralizadas e imparables.