Desain Overview Blockchain Polkadot

Teknologi blockchain adalah kumpulan record yang disebut blok dan saling terhubung menggunakan cryptography. Masing-masing blok memiliki bekas jejak dari blok sebelumnya, stempel waktu, serta data transaksi. Teknologi blockchain yang beredar saat ini sangat beragam, salah satunya yaitu Polkadot. Polkadot bekerja seperti Bitcoin dan Ethereum yaitu suatu protokol jaringan dan jaringan publik utamanya bekerja menggunakan protokol. Polkadot dibuat menjadi suatu projek terbuka dan gratis.  

Masing-masing teknologi memiliki desain sistem yang berbeda-beda, begitupun dengan Polkadot. Berikut merupakan desain Polkadot yang membedakan dengan teknologi Blockchain lainnya:  

Consensus  

Consensus adalah sekumpulan algoritma dalam blockchain yang membuat satu blockchain berbeda dengan lainnya. Pada relay-chain, Polkadot mencapai konsensus tingkat rendah atas satu set blok valid yang disepakati bersama melalui algoritma asinkron bizantium faulttolerant (BFT) modern. Algoritma ini akan terinspirasi oleh Tendermint yang sederhana dan lebih lagi melibatkan HoneyBadgerBFT. Polkadot memberikan konsensus yang efisien dan toleran terhadap kesalahan atas infrastruktur jaringan yang rusak secara tiba-tiba, mengingat seperangkat otoritas atau validator yang sebagian besar mudah dikendalikan. 

Proving the Stake  

Suatu jaringan akan menghitung berapa banyak stake pada akun tertentu, sebagai perbandingan mudahnya pada sistem pre-existing hal ini dapat disebut token. Validator yang dipilih, jarang melalui skema Nominated Proof-of-Stake (NPoS). Insentifikasi dapat terjadi melalui alokasi dana pro-rata yang berasal dari ekspansi basis token bersama dengan biaya transaksi yang dikumpulkan. Sementara ekspansi basis moneter biasanya mengarah pada inflasi, karena semua pemilik token akan memiliki peluang yang adil dalam partisipasi, tidak ada pemegang token yang perlu merugi atas pengurangan nilai kepemilikan mereka dari waktu ke waktu asalkan pemegang token aktif mengambil peran dalam mekanisme konsensus. Validator sangat terikat oleh stake. Terdapatnya nothing-at-stake akan dipotong pada checkpoint sederhana yang mencegah reorganisasi rantai berbahaya lebih dari kedalaman rantai tertentu.  

Parachain dan Collator  

Setiap parachain mendapatkan keterjangkauan keamanan yang sama dengan relay-chain: header parachains disegel dalam blok relay-chain untuk memastikan tidak ada reorganisasi atau pengeluaran ganda setelah konfirmasi. Polkadot juga memberikan jaminan yang kuat bahwa transisi  interparachains valid yang terjadi melalui serangkaian validator yang disegmentasi secara kriptografis secara acak ke dalam subset; satu subset per parachain, subset berpotensi berbeda per blok. Subset validator tersebut diperlukan untuk menyediakan kandidat blok parachain yang dijamin valid. Validitas bergantung kepada intrinsik valid (semua transisi berstatus baik dan semua data eksternal yang direferensikan (yaitu transaksi) berlaku untuk clusion) serta  setiap data yang ekstrinsik seperti transaksi eksternal memiliki ketersediaan yang cukup tinggi sehingga pengguna dapat mengunduhnya dan mengeksekusi blok secara manual.  

Komunikasi Interchain  

Dalam Polkadot, komunikasi sederhana terjadi melalui transaksi yang dieksekusi dalam parachain dapat mempengaruhi pengiriman transaksi ke parachain kedua atau berpotensi rantai estafet. Untuk memastikan kompleksitas implementasi minimal, risiko minimal, transaksi interchain ini secara efektif tidak dapat dibedakan dari transaksi standar yang ditandatangani secara eksternal. Transaksi ini memiliki segmen acak dan memberikan kemampuan untuk mengidentifikasi parachain. Transaksi interchain diselesaikan menggunakan mekanisme antrian sederhana berdasarkan Merkle tree untuk memastikan ketepatannya. Hal ini adalah tugas dari pengelola rantai estafet untuk memindahkan transaksi pada antrian output satu parachain ke dalam antrian input parachain tujuan. Untuk mencegah parachain spamming karena transaksi, diperlukan transaksi yang akan dikirim agar antrean input tujuan tidak terlalu besar pada saat akhir blok sebelumnya. Jika antrean input terlalu besar setelah pemrosesan blok, maka itu dianggap “jenuh” dan tidak ada transaksi yang dapat dialihkan ke dalam blok berikutnya sampai dikurangi kembali di bawah batas.

Referensi :

Wood,G. Polkadot paper : vision for a heterogeneous multi-chain framework draft 1. Whitepaper