يعد كل من Polkadot وCosmos بروتوكولين يوفران واجهات للأجهزة ذات الحالات المختلفة للتواصل مع بعضها البعض. يتم التنبؤ بكلا البروتوكولين بناءً على حقيقة أن المستقبل سيكون به العديد من سلاسل الكتل التي تحتاج إلى التفاعل مع بعضها البعض بدلاً من سلاسل الكتل الفردية الموجودة بشكل فردي.

نموذج

يستخدم Polkadot نموذج Shard حيث يكون لكل جزء في البروتوكول وظيفة انتقال الحالة المجردة (STF). يستخدم Polkadot WebAssembly (Wasm) باعتباره "البروتوكول الفائق". يمكن أن يكون STF الخاص بالجزء مجردًا طالما أن المدقق في Polkadot يقوم بتشغيله في بيئة Wasm.

شظايا Polkadot تسمى "Parachains". في كل مرة يريد Parachain إجراء انتقال للحالة، فإنه يرسل كتلة (سلسلة من انتقالات الحالة) إلى جانب إثبات الحالة الذي يمكن لمدقق Polkadot التحقق منه بشكل مستقل. يتم الانتهاء من هذه الكتل للمظلات حيث يتم الانتهاء منها بواسطة السلسلة الرئيسية لنظام سلسلة التتابع. وبالتالي، فإن جميع سلاسل المظلات تشترك في الحالة مع النظام بأكمله، مما يعني أن إعادة تنظيم سلسلة من سلسلة مظلات واحدة فقط سيتطلب إعادة تنظيم جميع سلاسل المظلات وسلاسل التتابع.

يستخدم Cosmos نموذج محور الجسر الذي يربط سلاسل النعناع. يمكن أن يحتوي النظام على محاور متعددة (المحور الرئيسي هو "Cosmos Hub")، لكن كل محور يربط مجموعة من السلاسل الخارجية تسمى "Zone". كل منطقة مسؤولة عن تأمين السلسلة باستخدام أداة التحقق اللامركزية والمحددة بالكامل. ترسل المناطق الرسائل والرموز إلى بعضها البعض من خلال المركز باستخدام بروتوكول يعرف باسم اتصال blockchain (IBC). وبما أن المناطق ليس لها وضع مشترك، فإن إعادة تنظيم منطقة واحدة لن يؤدي إلى إعادة تنظيم المناطق الأخرى، مما يعني أن كل رسالة مرتبطة بثقة المستلم في سرية المستلم.

معمار

رقطة

لدى Polkadot سلسلة ترحيل تعمل بمثابة السلسلة الرئيسية للنظام. جميع أدوات التحقق من الصحة في Polkadot موجودة في سلسلة الترحيل. يحتوي Parachain على أداة تجميع لإنشاء كتل Parachain والتوصية بها للمدققين. لا تتحمل الشركة المقارنة أي مسؤولية أمنية، وبالتالي لا تحتاج إلى نظام حوافز قوي. يمكن للترتيب إرسال كتلة مظلة فريدة لكل كتلة سلسلة ترحيل كل 6 ثوانٍ. بعد أن ترسل سلسلة Parachain كتلة، يقوم المدقق بإجراء سلسلة من عمليات التحقق من التوفر والصلاحية قبل إضافتها إلى السلسلة النهائية.

تعتبر مناصب Parachain محدودة ولذلك يدخل مرشحو Parachain المزاد للاحتفاظ بمقاعدهم لمدة تصل إلى عامين. بالنسبة للسلاسل التي ليس لديها تمويل لوضع المظلات أو لا تحتاج إلى العمل لمدة 2 ثوانٍ، فإن Polkadot لديها أيضًا سلاسل مظلات. يتم تشغيل Parathreads على أساس الدفع أولاً بأول، لذا فهم يدفعون فقط مقابل تشغيل الكتلة عندما يحتاجون إليها.

للتفاعل مع السلاسل التي ترغب في استخدام عملية الإنهاء الخاصة بها (مثل Bitcoin)، قامت Polkadot بربط المظلات التي توفر التوافق في الاتجاهين.

كون

لدى Cosmos سلسلة رئيسية تسمى "Hub" تربط سلاسل الكتل الأخرى التي تسمى "المناطق". يمكن أن يحتوي الكون على محاور متعددة، لكن هذه المقالة ستتناول محورًا واحدًا. يجب أن تحافظ كل منطقة على وضعها الخاص، وبالتالي يكون لديها مجتمع المدقق الخاص بها. عندما تريد منطقة ما التواصل مع منطقة أخرى، فإنها ترسل حزمًا عبر IBC. يحتفظ المركز بسجل متعدد الرموز المميزة مع أرصدة الرموز المميزة (تتم إعادة توجيه الرسائل التي لم يتم تسليمها، ولكن لا يتم تخزين حالتها في المركز).

تراقب المناطق حالة لوحة الوصل باستخدام عميل خفيف الوزن، لكن لوحة الوصل لا تراقب حالة المنطقة. يجب أن تستخدم المناطق خوارزمية حتمية كاملة (تستخدم جميعها حاليًا Tendermint) وأن تنفذ واجهة IBC لتتمكن من إرسال الرسائل إلى سلاسل رسائل أخرى عبر المحور.

يمكن للكون أيضًا أن يتفاعل مع السلاسل الخارجية باستخدام "منطقة ربط"، تشبه سلسلة المظلة الجسرية.

إجماع

يستخدم Polkadot بروتوكول إجماع مختلط مع بروتوكولين فرعيين: BABE وGRANDPA، ويطلق عليهما مجتمعين اسم "Fast Forward". يستخدم BABE (التخصيص الأعمى لامتداد Blockchain) وظيفة عشوائية يمكن التحقق منها (VRF) لتعيين فتحات للمدققين ونموذج دوران احتياطي لضمان أن كل فتحة لها تأثير. تعد GRANDPA (اتفاقية اشتقاق البادئة العودية المستندة إلى GHOST) أكثر صحة بالنسبة للسلاسل مقارنة بالكتل الفردية. يمكن لـ BABE إنشاء كتل مرشحة لتوسيع السلسلة الناضجة، ويمكن لـ GRANDPA إكمالها على دفعات (ما يصل إلى ملايين الكتل في المرة الواحدة).

يقدم هذا التقسيم للمهام عددًا من المزايا. أولاً، فهو يقلل من تعقيد الشحن لكل من صناعة الكتل والتشطيب. يتمتع BABE بتعقيد خطي، مما يجعل من السهل توسيع نطاقه ليشمل الآلاف من منتجي الكتل مع القليل من الحمل على الشبكة. GRANDPA هي صيغة تربيعية من حيث التعقيد، ولكن يتم تقليلها بواسطة عامل زمن الوصول، أو عدد الكتل التي تكملها في المكدس.

ثانيًا، تتيح القدرة على توسيع السلسلة بكتل غير مكتملة للمدققين الآخرين إجراء فحوصات شاملة للتوفر والصلاحية لضمان عدم وجود انتقالات حالة غير صالحة.

يستخدم Cosmos (سواء المحاور أو المناطق) Tendermint Consensus، وهو بروتوكول دائري يسمح بالإكمال الفوري. يتم إنتاج الكتلة وإكمالها على نفس مسار الخوارزمية، مما يعني أنه يتم إنشاء الكتل وإكمالها واحدة تلو الأخرى. نظرًا لأنها خوارزمية تعتمد على PBFT (مثل GRANDPA)، فهي تتمتع بتعقيد نقل تربيعي ولكن يمكنها إكمال كتلة واحدة فقط في كل مرة.

آلية تأمين

يستخدم Polkadot إثبات المرشح (NPoS) لتحديد المدققين باستخدام خوارزمية Phragmén التسلسلية. يتم تحديد حجم مجموعة أدوات التحقق من قبل الإدارة (مخطط لـ 1,000 أداة تحقق) ويمكن لأصحاب المصلحة الذين لا يرغبون في تشغيل البنية التحتية لأداة التحقق تحديد ما يصل إلى 16 أداة تحقق. تختار خوارزمية Phragmén التوزيع الأمثل للحصة، ويعتمد التحسين على الحصول على أكبر عدد من الحصص.

جميع أدوات التحقق من الصحة في Polkadot لها نفس الوزن في بروتوكولات الإجماع. أي أنه للحصول على أكثر من 2/3 من الدعم لسلسلة ما، يتعين على أكثر من 2/3 من المدققين الالتزام بها بدلاً من 2/3 من الجهد. وبالمثل، ترتبط مكافآت المدققين بنشاطهم، وغالبًا ما تكون كتلة الإنتاج وإثبات الإكمال، وليس حصصًا. وهذا يخلق حافزًا لترشيح المدققين ذوي المخاطر الأقل، حيث يحققون عائدًا أعلى على الرموز المميزة التي يستخدمونها.

يستخدم Cosmos Hub إثبات الحصة المستعبدة (أحد أشكال PoS المفوضة) لتحديد أدوات التحقق من الصحة. يتعين على المتعهدين إيداع وإرسال معاملة ترخيص لكل أداة تحقق يريدون ترخيصها، بالإضافة إلى عدد الرموز المميزة التي سيتم ترخيصها. يخطط Cosmos Hub لدعم ما يصل إلى 300 من المدققين.

يعتمد كل من التصويت بالإجماع والمكافآت على الحصص في Cosmos. في حالة التصويت بالإجماع، بدلاً من 2/3 المصادقين، يجب الالتزام بأكثر من 2/3 من التخصيصات. يحصل المصادقون أيضًا على 10% مكافآت مع 10% من إجمالي الحصة.

وأخيرا، في كوزموس، يتولى المصادقون حقوق التصويت الخاصة بهم إذا لم يصوت أحد أصحاب المصلحة في الاستفتاء على الحكم. لهذا السبب، لا يتقاضى العديد من المدققين في Cosmos عمولة لمزيد من التحكم في البروتوكول. في Polkadot، الحوكمة والستاكينج منفصلان تمامًا؛ ترشيح المصادقين لا يمنح المصدقين أي حقوق تصويت إدارية.

إلى الأمام سفارة

يستخدم Polkadot تمرير الرسائل عبر السلسلة (XCMP) لسلاسل المظلات لإرسال رسائل عشوائية إلى بعضها البعض. تفتح Parachain اتصالات مع بعضها البعض ويمكنها إرسال الرسائل عبر قنواتها القائمة. المتعاونون هم العقد الكاملة لسلسلة المظلة والعقد الكاملة لسلسلة الترحيل، وبالتالي فإن العقد المقارنة جزء مهم من نقل الرسالة. لا تمر الرسائل عبر سلسلة الترحيل، خاصة أدلة المنشورات وأنشطة القناة (الفتح والإغلاق وما إلى ذلك) تدخل في سلسلة الترحيل. يؤدي هذا إلى تحسين قابلية التوسع عن طريق تخزين البيانات على النظام.

في حالة إعادة تنظيم السلسلة، يمكن أن تعود الرسائل إلى نقطة إعادة التنظيم بناءً على دليل المشاركات في سلسلة الترحيل. الحالة المشتركة بين المظلات تعني أن الرسائل ليس لها حدود للثقة وأنها جميعها تعمل في نفس المنطقة.

لدى Polkadot بروتوكول إضافي يسمى SPREE يوفر منطقًا مشتركًا للرسائل عبر السلسلة. تحتوي الرسائل المرسلة باستخدام SPREE على ضمانات إضافية حول أصل السلسلة المستلمة وتفسيرها.

يستخدم Cosmos بروتوكولًا عبر السلسلة يسمى Inter-Blockchain Communication (IBC). يستخدم تطبيق Cosmos الحالي المحور لنقل الرموز المميزة بين المناطق. الآن أصبح لدى Cosmos مواصفات جديدة لأي عملية نقل بيانات. ومع ذلك، نظرًا لأن سلاسل الرسائل لا تشارك الحالة، يجب أن يثق مؤشر الترابط المتلقي في أمان أصل الرسالة.

إدارة

لدى Polkadot نظام حوكمة مشترك بين الإدارات مع طرق متعددة للموافقة على المقترحات. تخضع جميع المقترحات في نهاية المطاف لاستفتاء عام، حيث يمكن لأغلبية الرموز دائمًا التحكم في النتيجة. بالنسبة للاستفتاءات ذات نسبة المشاركة المنخفضة، يستخدم Polkadot اتجاهات النصاب التكيفي لتحديد عتبة النجاح. يمكن أن يتضمن برنامج الإحالة مجموعة متنوعة من المقترحات، بما في ذلك تخصيص الأموال من وزارة الخزانة على السلسلة. يتم اتخاذ القرارات على السلسلة وتكون ملزمة ومستقلة.

لدى Polkadot بعض الأجزاء في السلسلة، ولا يلزم الحصول على تصريح. الهيئة الرئيسية هي المجلس، الذي يتكون من مجموعة من الحسابات المنتخبة بأسلوب الفراجمين. ويمثل المجلس مصالح الأقليات، وبالتالي فإن المقترحات التي يعتمدها المجلس بالإجماع سيكون لها عتبة موافقة أقل في الاستفتاء العام. هناك أيضًا لجنة فنية تقدم التوصيات الفنية (مثل الترقية …