Polkadot Blockchain: Cos’è e come funziona?

Polkadot (DOT) è una piattaforma blockchain open source, nonché una criptovaluta (DOT), che consente a più blockchain di connettersi e comunicare tra loro. In altre parole, questo network consente ad altre blockchain di comunicare tra loro in un ambiente con garanzie di sicurezza, consenso e scalabilità comuni.

In questo articolo guida su Polkadot analizzeremo gli aspetti piu importanti di questa innovativa blockchain, vedremo come funziona e quali funzionalità offre alla sua community e all’intero ecosistema delle blockchain.

Prima di elencare nel dettaglio tutti i meccanismi e funzionalità di Polkadot, vediamo quando nasce questa criptovaluta e chi c’è dietro questo progetto innovativo che amplia le funzionalità delle blockchain.

Il progetto di Polkadot è stato annunciato nel 2016 per risolvere il problema, che limita le attuali blockchian, della scalabilità, interoperabilità, sicurezza, privacy e governance.

Polkadot, dopo anni di sviluppo e testing, è stata lanciata con successo nel 2020. La fondazione dietro Polkadot è la Web3 Foundation che attualmente vanta un’elevata popolarità nel mondo della blockchain, ed è un punto di riferimento per gli appassionati, sviluppatori e usufruenti nel mondo delle criptovalute. Sia Polkadot che la Web3 Foundation sono state fondate da Gavin Wood, Peter Czaban e Robert Habermeier.

Gavin Wood ha iniziato il suo percorso nel mondo delle criptovalute e tecnologia blockchain come co-fondatore e CTO di Ethereum. Ha inventato componenti fondamentali dell’industria blockchain, tra cui Solidity, Proof-of-Authority e Whisper. Gavin attualmente in Polkadot guida l’innovazione su Substrate. Ha coniato il termine Web 3.0 nel 2014 ed è Presidente di Web3 Foundation.

Peter Czaban è il Direttore tecnologico della Web3 Foundation, dove lavora per supportare lo sviluppo della prossima generazione di tecnologie distribuite. Ha conseguito il Master in Ingegneria presso l’Università di Oxford. Ha lavorato nei settori della difesa, della finanza e dell’analisi dei dati, lavorando su reti mesh, basi di conoscenza distribuite, modelli quantitativi di prezzo, apprendimento automatico e sviluppo del business.

Robert Habermeier è un Thiel Fellow e co-fondatore di Polkadot. Ha un background di ricerca e sviluppo in blockchain, sistemi distribuiti e crittografia. Membro di lunga data della community di Rust, si è concentrato sull’utilizzo delle funzionalità del linguaggio per creare soluzioni altamente parallele e performanti.

Ora che hai una panoramica generale sul team di Polkadot e come noterai, questa blockchain è supervisionata dai massimi esperti di sviluppo e tecnologia, possiamo passare al funzionamento di Polkadot.

Come funziona Polkadot?

La blockchain di Polkadot è composta da diversi strati (layer) che rendono questa criptovaluta unica nel suo genere. Nell’ecosistema Polkadot la catena principale è chiamata Relay Chain (Layer 0), mentre le blockchain non native al di fuori della Relay Chain, sono chiamate Parachains (Layer 1).

Gli attori principali che compongono questi Layer sono i Validators, Collators, Bridges, Pescatori (Fisherman) e infine i Nominatori. Ma prima di vedere quali ruoli hanno questi componenti all’interno della blockchain di Polkadot, vediamo il funzionamento delle Parachain e Parathread che sono il fulcro di questo sistema.

Parachains: Cosa sono e come funzionano?

Le Parachains sono il secondo layer e, come anticipato, sono blockchain secondarie create da sviluppatori in tutto il mondo e collegate alla catena principale Relay.

Con Polkadot gli sviluppatori hanno grande libertà nel costruire la loro rete e hanno anche la possibilità di creare il proprio Token nativo con le particolari caratteristiche.

Per creare nuove Parachain il fondatore o il team del progetto deve vincere il posto tramite le Auctions (Aste di Parachain). Per vincere il “noleggio”, come vedrai più avanti seguendo la lettura, fondamentalmente il team o la community deve vincolare una quantità di Token DOT e il progetto con più DOT vincolati avrà diritto all’inclusione nella rete di Polkadot.

Questo metodo è pensato per la salute dell’ecosistema. È importante che gli scarsi slot siano assegnati a quei progetti che possono farne maggior uso ed evitando la creazione di Parachain inutili e con scarsa utilità. Con il meccanismo utilizzato da Polkadot le blockchain di scarsa qualità non hanno possibilità di vita.

Il modo in cui le Parachain vengono assegnate è attraverso la cosiddetta Asta di Paracatena o Auctions.

Le Aste di Parachain sono appunto aste che si tengono sulla catena di Relay di Polkadot (o Kusama – rete costruita come “tester” di Polkadot) per determinare quale blockchain si aggiudicherà il noleggio dello Slot della Parachain.

In Polkadot le Parachain occupano uno slot e la Relay Chain permette di collegare un massimo di 100 Parachain. Questo significa che più di 100 Parachain non possono essere collegate alla Relay chain Polkadot.

Questa selezione, come anticipato, viene effettuata tramite un cosiddetta Aste delle Parachain (Auction Parachain) e il noleggio, o meglio il leasing, è per un periodo di 3 mesi e hanno una durata massima di 96 settimane.

Nello specifico, una parachain può essere noleggiata per un periodo di tempo limitato di 6 mesi, ma ogni progetto potrà ottenere fino a un massimo di 4 slot complessivi, portando il lease periods complessivo fino a circa 2 anni.

Come funzionano le Auctions (Aste Parachain)

Le candle auction sono delle aste senza una scadenza determinata che si concludono in un momento casuale in un range di tempo determinato. Il funzionamento prende esempio dalle aste di candele utilizzate XVI secolo per la vendita di navi. Il nome deriva dal sistema con cui è stata determinata la durata dell’asta. Quando la fiamma si spegne e la candela si spegne, l’asta termina e l’offerta permanente in quel momento prevale sul vincitore.

Le aste dei slot di Parachain in Polkadot si differenziano leggermente da una normale asta di candele in quanto non terminano l’asta in modo casuale. Invece, vengono eseguite per un’intera durata fissa e il vincitore viene scelto casualmente in tutto il periodo dell’asta.

Grazie a questo sistema si eliminano le offerte dell’ultimo secondo e l’offerente è incentivato a offrire subito il massimo disponibile per vincere il noleggio della parachain.

Quindi ogni progetto che vuole unirsi alla blockchain di Polkadot deve gareggiare con altri progetti e solo quello con più DOT vincolati avrà il diritto di diventare una Parachain di Polkadot.

Allo scadere dei due anni di leasing la Parachain dovrà vincere nuovamente l’asta per aggiudicarsi di nuovo 1 dei 100 slot disponibili.

Tuttavia, queste aste possono essere piuttosto costose e non tutti i progetti o team hanno le risorse per permettersi di parteciparvi. Per questo Polkadot ha pensato un meccanismo molto interessante chiamato crowdloans.

Cos’è e come funziona il Crowdloans?

Con il crowdloans il progetto di parachain chiede aiuto alla “community”; in questo modo le persone che vogliono aiutare questi progetti possono prestare i propri fondi (in DOT) i quali verranno impegnati per l’asta di parachain, come una vera e propria raccolta fondi dove, nel caso il progetto vincesse lo slot, i DOT degli utenti verranno vincolati e quindi bloccati per l’intera durata del periodo di leasing della parachain (massimo 2 anni).

In cambio gli utenti che aiutano il progetto a vincere l’asta, vengono ricompensati con token nativi e con un rapporto che si decide prima dell’asta.

Quindi se un progetto vince un’asta, riceverai indietro il tuo DOT dopo il periodo di leasing (massimo 96 settimane su Polkadot e 48 settimane su Kusama).

Al contrario, se un progetto non dovesse vincere lo slot della Parachain, riavrai il tuo DOT in pochi giorni dopo la fine delle aste.

Non è richiesta alcuna azione da parte tua. Il tuoi DOT tornano automaticamente al tuo portafoglio. 

Inoltre, per concludere il discorso delle Auctions, puoi vedere e partecipare alle Aste di Parachain sul sito parachains.info e negli exchange come Binance e Kraken.

Un altro componente fondamentale all’interno dell’ecosistema di Polkadot sono i cosidetti Parathread.

Cosa sono i Parathread?

I Parathread sono un’idea per consentire alle Parachain di partecipare temporaneamente (blocco per blocco) senza dover affittare uno slot per Parachain dedicato. Questo meccanismo avviene condividendo economicamente la scarsa risorsa di uno slot Parachains tra diverse risorse Parathread concorrenti. Le catene che non sono in grado di noleggiare uno slot completo o non lo trovano economicamente utile, sono abilitate a partecipare alla rete di Polkadot, anche se con una tariffa associata per blocco eseguito. 

I Parathread sono un mezzo che aiuta a connettersi a Polkadot utilizzando un modello pay-as-you-go (modello basato sul credito). È particolarmente adatto per progetti che non richiedono una connessione continua alla rete.

Quindi a seconda delle esigenze che necessita un progetto, una blockchain dedicata può passare facilmente da parathread a parachain e viceversa.

Inoltre nell’ecosistema di Polkadot le Parathreads e Parachains hanno gli stessi benefici. La differenza deriva dal fatto di redditività. I parathread hanno una quota fissa per la registrazione e i parachain vengono registrati tramite le Auctions.

Adesso che abbiamo chiarito anche cosa sono e quale funzionamento hanno i Parathread, passiamo al terzo componente fondamentale all’interno di Polkadot, ossia i Bridges.

Polkadot Bridges: Cosa sono i Ponti di Polkadot

I bridge sono modi utilizzati da Polkadot per far comunicare Parachain e Parathread con blockchain tecnologicamente differenti come Bitcoin, Ethereum, Cardano ecc.

In poche parole un bridge è appunto un ponte che consente il trasferimento di token, dati e informazioni generali da una rete blockchain all’altra. Entrambe le catene possono avere protocolli, regole, visioni e modelli di governance diversi.

Nella blockchain di Polkadot, grazie ai Bridge, si risolve questo problema di “comunicazione” e si crea un meccanismo compatibile per interagire in modo sicuro su entrambe le blockchain.

Ora che conosci tutti i componenti di questa tecnologia Blockchain possiamo passare al motore principale che mette in moto tutto il sistema di Polkadot: le persone!

Come in ogni blockchain decentralizzata, il loro motore principale sono ovviamente gli utenti. In Polkadot tutti gli utenti hanno ruoli fondamentali per il suo funzionamento.

Come viene protetta la rete di Polkadot?

Polkadot utilizza un algoritmo di consenso denominato NPoS (Nominated Proof-of-Stake). Gli Algoritmi di Consenso sono un insieme di regole che governano una rete blockchain, la creazione della sua moneta nativa e consentono ai sistemi distribuiti di interagire e rimanere sicuri.

Ruoli e competenze:

L’Algoritmo di consenso di Polkadot (NPoS) è composto da ruoli di: Validators, Collators, Fisherman e Nominator e assicurano la massima sicurezza nella blockchain.

I validatori (Validators) proteggono la rete vincolando DOT in modo da poter eseguire i nodi di convalida e quindi completare la verifica della catena Relay. 

Un Validatore convalida anche le Parachain e partecipa al consenso con altri Validator per raggiungere un accordo sul vero stato condiviso della rete, rifiutando qualsiasi transazione non valida.

 Inolre i Validators aggiungono nuovi blocchi alla Relay Chain ricevendo in cambio ricompense e incentivi.

La rete Polkadot fornisce premi di convalida uguali a tutti i validatori, indipendentemente dalla loro puntata. Le ricompense per lo staking vengono quindi distribuite proporzionalmente a tutti gli staker dopo che il pagamento del Validator è stato detratto.

I Collators (raccoglitori) sono i componenti che collaborano con i Validatori e li aiutano a produrre i blocchi Parachain. Il ruolo dei Collators è di mantenere un nodo sempre aggiornato per uno specifico Parachain. Inoltre i raccoglitori (collators) sono fondamentali per la messaggistica cross-chain di XCMP. In parole semplici questo consente loro di poter inviare messaggi da Parachain A a Parachain B.

Nello specifico XCMP è il protocollo per il passaggio di messaggi a catena incrociata di Polkadot. Come anticipato, consente a un Parachain di inviare messaggi a un altro Parachain e fornisce garanzie sulla consegna di questi messaggi. Polkadot consente ai parachain di inviarsi messaggi a vicenda purché abbiano stabilito canali di messaggistica tra loro.

I Fisherman (pescatori): Sono nodi delle Parachain, come i Collators, ma svolgono un ruolo diverso. Invece di confezionare le transizioni e produrre i prossimi blocchi di Parachain come fanno i Collators, i Fishermen osserveranno questo processo e assicureranno che non siano incluse transizioni non valide.

Nominator (nominatori): In Polkadot, la nomination è il processo di vincolare i tuoi token dietro un validatore per guadagnare premi. I Nominator sono i titolari di token DOT che aiutano a proteggere la Relay Chain puntando DOT, selezionando buoni Validator in cambio di una quota dei premi di staking. Puoi consultare la lista dei validatori in Polkadot in questa pagina: polkadot.subscan.io

Questo è tutto per quanto riguarda il motore fondamentale di Polkadot, senza questi ruoli e protagonisti, la blockchain di Polkadot non è in grado di funzionare.

Tuttavia, come abbiamo visto, Polkadot è una tecnologia blockchain innovativa che mette in atto un meccanismo complesso per cercare di risolvere quelli che attualmente sono i limiti delle blockchain esistenti, ossia: Interoperabilità, scalabilità, velocità, sicurezza, privacy e governace.

Quali problemi risolve Polkadot?

Come anticipato nel paragrafo precedente, Polkadot cerca di risolvere i principali problemi che limitano le blockchain ovvero:

• Interoperabilità
• Scalabilità
• Velocità
• Sicurezza
• Privacy
• Governace

Interoperabilità: Con Polkadot è possibile trasferire qualsiasi tipo di dati su qualsiasi tipo di blockchain. Questa piattaforma offre un protocollo che consente di trasferire non solo di token, ma anche qualsiasi tipo di struttura dati o dati che possono essere trasferiti attraverso blockchain.

Polkadot può trasferire questi dati attraverso blockchain pubbliche, aperte e anche blockchain senza autorizzazione, nonché blockchain private e autorizzate.

Questo consente di creare applicazioni che ottengono dati autorizzati da una blockchain privata e li utilizzano su una blockchain pubblica.

Scalabilità: La scalabilità, ovvero la possibilità di processare piu transazioni possibili senza ricorrere alla decentralizzazione, è uno dei problemi principali che affliggono la maggior parte delle blockchain. Questo è un ostacolo sia per le transazioni che per l’utilizzo e lo sviluppo delle DApp.

Polkadot utilizza la tecnica dello Sharding, che in sostanza, divide la blockchain in tanti frammenti e di conseguenza questo meccanismo aumenta il numero di operazioni che può elaborare la blockchain di Polkadot.

Velocità di elaborazione delle transazioni: Il fondatore Gavin Wood afferma che la rete può eseguire 1.000 transazioni al secondo pur avendo la capacità di scalare fino a ben 166.666 TPS (transazioni per secondo).

Per fare qualche paragone con le blockchain concorrenti, Bitcoin può elaborare fino a 7 TPS (grafico), Ethereum (grafico) 25 mentre la società di trasferimento elettronico di fondi Visa in confronto ha elaborato un massimo di 24.000 TPS. C’è da specificare anche che con Lightin Network Bitcoin può arrivare fino a 1 milione di transazioni per secondo.

Sicurezza: Uno dei principali punti di forza di Polkadot (DOT) è la sua Sicurezza Condivisa (shared security). Polkadot tramite la shared security consente alle blockchain di unire la loro sicurezza, il che significa che la sicurezza delle blockchain è aggregata, applicata e sempre aggiornata a tutte le blockchain.

Privacy dei dati: Un problema con le attuali blockchain è che tutti i dati che transitano attraverso la rete sono pubblici. Questo è un problema per le organizzazioni che desiderano trarre vantaggio dall’utilizzo di una blockchain ma devono mantenere private alcune informazioni.

La tecnologia di transazione privata che Parity – un’infrastruttura blockchain per il web decentralizzato – ha sviluppato per Ethereum può essere implementata anche su Polkadot. Quindi anche con Polkadot c’è la libertà di avere un trasferimento privato dei dati. Per ulteriori informazioni, dai un’occhiata al loro post sul blog.

Governance: Polkadot utilizza un particolare meccanismo di governance che gli consente di evolversi nel tempo grazie ai suoi stakeholder. Gli aggiornamenti del protocollo avvengono tramite votazioni in catena trasparenti e senza fork.

La catena Relay utilizza un sofisticato meccanismo di governance progettato per stabilire un processo trasparente, responsabile e vincolante per la risoluzione delle controversie e l’aggiornamento della rete.

Le blockchain nelle parachain sono libere di progettare i propri meccanismi di governance, consentendo la massima libertà senza influenzare altri parachain.

Questo è tutto il panorama dedicato al Problem Solving proposti dalla tecnologia Blockchain di Polkadot.

Tuttavia questo non è ancora tutto. Di seguito ti riporto tutte le informazioni sul Token DOT di Polkadot.

Il Token DOT:

I DOT sono i token nativi della rete Polkadot e hanno lo scopo di svolgere le funzioni chiave della piattaforma come abbiamo visto in questo paragrafo.

DOT possiede tre funzioni importanti in Polkadot, vale a dire: fornire governance per la rete, gestione della rete e creare nuove Parachain.

La prima funzione di DOT è quella di autorizzare i titolari a completare il controllo di governance sulla piattaforma come le tariffe della rete, le dinamiche dell’asta e il programma per il noleggio delle Parachain ed eventi eccezionali come aggiornamenti e correzioni alla piattaforma Polkadot.

La seconda funzione di DOT è quella di facilitare il meccanismo di consenso alla base di Polkadot. Affinché la piattaforma funzioni e consenta l’esecuzione di transazioni valide attraverso parachain, Polkadot farà affidamento sui titolari di DOT per svolgere ruoli attivi. I partecipanti vincolano il loro DOT per svolgere queste funzioni, il che funge da ostacolo alla partecipazione dannosa alla rete. 

Infine, la terza funzione del Token DOT consiste nella capacità di aggiungere nuove Parachain vincolando DOT.

Quanto vale un DOT? Informazioni sul prezzo e valori del token

Di seguito ti riporto i dati del prezzo di DOT sempre aggiornato. Tieni presente che puoi vedere tutte le informazioni sul prezzo attuale e sul record massimo (ATH), il cambio giornaliero, mensile o settimanale, il grafico del prezzo, il marketcap, link ufficiali, il convertitore, monete in circolazione, l’emissione massima e molto altro ancora in questa pagina.

Attualmente il prezzo di un singolo DOT corrisponde a 5,62 €. Il Marketcap è di 6.830.795.373 € per un volume giornaliero pari a 282.914.280 €.

Le monete in circolazione sono 1.214.677.386 DOT, mentre invece, la massima emissione di DOT è di 1.295.626.519 DOT di monete.

Conclusioni

Come abbiamo visto è evidente che Polkadot è una blockchain innovativa che aiuta l’espansione e l’adozione delle blockchain. Quindi il futuro di questa blockchain sembra prettamente legato all’utilizzo in generale delle criptovalute e all’impiego del protocollo Polkadot su di esse.

Tuttavia è anche evidente che se il mercato delle criptovalute dovesse continuare a crescere come questi anni, allora sicuramente sarà maggiore la possibilità di utilizzare il protocollo di Polkadot per sviluppare nuove blockchain o per farle comunicare tra di esse. Al contrario, se tutto il mercato dovesse perdere il suo fascino allora anche Polkadot, come tutte le altre concorrenti, potrebbe sparire per sempre.

Esistono anche altri pericoli che spesso sono la causa del fallimento di una blockchain e questi sono i cosidetti bug nel codice. Sicuramente un Team competente come quello formato dalla WEB3 Foundation ci rassicura sulla sicurezza, validità e la progettazione di Polkadot.