Was ist eine Parachain auf Polkadot?

Definition und Kernfunktionalität

1. Eine Parachain ist eine spezialisierte Blockchain, die parallel zur Polkadot Relay Chain arbeitet.

2. Es stellt eine direkte Verbindung zur zentralen Infrastruktur von Polkadot her und ermöglicht so gemeinsame Sicherheit, kettenübergreifendes Messaging und Interoperabilität.

3. Jede Parachain behält ihren eigenen Zustand, ihre eigene Logik und ihre eigenen Konsensregeln bei und verlässt sich bei der Endgültigkeit und Validierung auf die Relay Chain.

4. Parachains sind keine eigenständigen Netzwerke; Sie müssen über Auktionen oder andere Zuteilungsmechanismen einen Slot auf Polkadot leasen, um aktiv zu bleiben.

5. Sie führen Transaktionen unabhängig aus, übermitteln jedoch Blockheader und Nachweise zur Überprüfung an Validatoren in der Relay Chain.

Slot-Erwerb und Wirtschaftsmodell

1. Parachain-Slots sind begrenzt und werden über Candle-Auktionen vergeben, die in der Kette mit DOT-Tokens durchgeführt werden.

2. Die Teilnehmer binden DOT ein, um ein Angebot für eine Mietdauer von sechs Monaten bis zwei Jahren abzugeben.

3. Bieter, die den Zuschlag erhalten, zahlen nicht sofort den vollen Gebotsbetrag; Stattdessen werden die Mittel reserviert und nach Ablauf des Mietvertrags schrittweise freigegeben.

4. Crowdfunding-Kampagnen ermöglichen es Community-Mitgliedern, DOT beizutragen, um das Auktionsgebot ihrer bevorzugten Parachain zu unterstützen.

5. Parachains, die es nicht schaffen, einen Slot zu sichern, können als Parathreads fungieren – Pay-as-you-go-Blockchains mit ähnlicher Funktionalität, aber ohne garantierte Blockproduktion.

Technische Architektur und Entwicklungstools

1. Entwickler erstellen Parachains mit Substrate, einem in Rust geschriebenen modularen Framework, das anpassbare Laufzeitlogik unterstützt.

2. Das Cumulus-Toolkit bietet Bibliotheken und Vorlagen, die speziell für die Polkadot-Integration entwickelt wurden, einschließlich der Verarbeitung von XCM-Nachrichten.

3. Jede Parachain definiert ihre eigenen Paletten – wiederverwendbare Module zur Steuerung, zum Einsatz, zur Vermögensverwaltung oder zur Identität.

4. Laufzeit-Upgrades werden ohne Hard Forks durchgeführt, was eine nahtlose Weiterentwicklung der Logik bei gleichzeitiger Wahrung der Kettenkontinuität ermöglicht.

5. Alle Parachains müssen eine spezielle Schnittstelle namens „Parachain-Protokoll“ implementieren, um mit Relay Chain-Validatoren und Collators zu kommunizieren.

Kettenübergreifender Kommunikationsmechanismus

1. XCM (Cross-Consensus Messaging) dient als universelle Sprache für die Übertragung von Anweisungen und Daten zwischen Parachains und der Relay Chain.

2. Zu den Nachrichten gehören Asset-Transfers, Smart-Contract-Aufrufe und Lesevorgänge im Berechtigungsstatus über vertrauenswürdige Domänen hinweg.

3. Für Übertragungen sind sowohl Sender- als auch Empfängerketten erforderlich, um kompatible XCM-Versionen und Ausführungskontexte zu unterstützen.

4. Die Nachrichtenübermittlung erfolgt asynchron und unterliegt Gewichtsbeschränkungen, was bedeutet, dass komplexe Vorgänge in mehrere Schritte aufgeteilt werden können.

5. XCM garantiert keine Atomizität über beliebige Ketten hinweg; Es geht von Vertrauensannahmen aus, die mit dem gemeinsamen Sicherheitsmodell von Polkadot übereinstimmen.

Häufig gestellte Fragen

F: Kann eine Parachain ihren Konsensmechanismus nach der Bereitstellung ändern? A: Ja, solange die neue Konsenslogik innerhalb der Substrate-Laufzeit implementiert ist und mit den von der Relay Chain durchgesetzten Parachain-Protokollanforderungen kompatibel bleibt.

F: Verwenden alle Parachains denselben Token-Standard? A: Nein. Während viele den pallet-assets -Standard für fungible Token übernehmen, implementieren andere basierend auf ihren Designzielen eine benutzerdefinierte Asset-Logik – einschließlich NFTs, semi-fungibler Token oder Mehrwährungssysteme.

F: Wie werden Parachain-Validatoren ausgewählt? A: Validatoren werden durch das NPoS-System (Nominated Proof-of-Stake) der Relay Chain zugewiesen. Sie gehören nicht ausschließlich zu einer einzelnen Parachain, sondern validieren Blöcke über mehrere Parachains hinweg gleichzeitig.

F: Ist es möglich, eine Parachain zu betreiben, ohne DOT-Tokens zu besitzen? A: Für die Entwicklung oder das Testen ist der Besitz von DOT nicht erforderlich, aber die Sicherung eines Live-Slots erfordert die Teilnahme an Auktionen oder die Zusammenarbeit mit Unternehmen, die über ausreichend DOT für Gebote oder Crowdfunding verfügen.