Thread paralelo: Mecanismo de participação flexível no ecossistema Polkadot

Os threads paralelos são um conceito inovador na rede Polkadot, que permite que projetos de blockchain participem do mecanismo de segurança compartilhada da Polkadot de uma forma mais flexível, sem a necessidade de alugar slots de parachain dedicados. Este mecanismo implementa um modelo de participação economicamente eficiente ao compartilhar slots de parachain escassos entre múltiplos recursos concorrentes. Para aqueles que não conseguem obter slots de parachain completos ou que consideram a locação em tempo integral economicamente inviável, os threads paralelos oferecem uma maneira de participar sob demanda no sistema de segurança da Polkadot, embora seja necessário pagar uma taxa correspondente a cada execução de bloco.

Origem do conceito

O conceito de threads paralelas foi inspirado nas soluções para a limitação de recursos de memória nos computadores pessoais no final dos anos 80 e início dos anos 90. Naquela época, para lidar com a falta de memória física, os sistemas de computação introduziram o uso de espaço em disco como memória virtual. Embora essa prática aumentasse a capacidade de memória, permitindo que mais processos fossem executados simultaneamente, também trouxe o problema da redução da eficiência de execução.

Mecanismo de Operação

Na rede Polkadot, algumas slots de parachains serão designadas para um pool de threads paralelas. Esses slots não estarão vinculados a uma parachain específica, mas sim como um espaço compartilhado, disponível para que as threads paralelas utilizem através do mecanismo de licitação de taxas de cada bloco.

Os organizadores farão lances em DOT para incluir candidatos a blocos de threads paralelas na cadeia de retransmissão. Os produtores de blocos da cadeia de retransmissão têm o direito de escolher quais blocos de threads paralelas incluir a partir desses lances. Naturalmente, eles tendem a aceitar os candidatos a blocos com os maiores lances, a fim de maximizar seus próprios lucros. Os tokens provenientes dos lances de threads paralelas geralmente são distribuídos numa proporção de 80-20, onde 80% vai para o tesouro de Polkadot e 20% é dado aos produtores de blocos. Essa forma de distribuição também se aplica às taxas de transação e pode ser ajustada através de mecanismos de governança.

Comparação com cadeias paralelas

Do ponto de vista técnico, as cadeias paralelas e os threads paralelos são muito semelhantes. As cadeias desenvolvidas com Substrate podem se apresentar em diferentes estágios do seu ciclo de vida como cadeias independentes (com ponte de segurança), cadeias paralelas ou threads paralelos. A transição entre esses três estados é relativamente simples, sendo a principal diferença o modelo econômico e não a implementação técnica.

Os threads paralelos usufruem das mesmas vantagens centrais que uma cadeia paralela completa, incluindo a capacidade de se comunicar com outras cadeias paralelas ou threads paralelos através do XCMP, e estão sob a proteção econômica abrangente do conjunto de validadores do Polkadot.

A principal diferença entre cadeias paralelas e threads paralelas reside no modelo econômico. As cadeias paralelas precisam ser registradas por meio dos processos regulares da Polkadot (como propostas de governança ou leilões de slots), enquanto as threads paralelas precisam apenas pagar uma taxa fixa de registro, que geralmente é muito inferior ao custo de obter um slot de cadeia paralela.

É importante notar que registrar uma thread paralela não garante direitos contínuos de produção de blocos. Sempre que uma thread paralela precisa gerar um novo bloco, deve participar de um leilão para ser incluída no processo de validação do próximo bloco da cadeia de retransmissão. Este mecanismo é semelhante ao mercado de taxas de transação em Bitcoin ou Ethereum, podendo levar a um aumento nos lances durante períodos de alta atividade na rede e a uma diminuição durante períodos de baixa atividade.

Modelo Econômico

O modelo econômico de threads paralelas envolve principalmente dois aspectos:

1. Compensação dos organizadores: Se a thread paralela tiver seu próprio sistema de tokens local, os organizadores podem ser pagos com taxas de transação. Se não houver tokens locais valiosos, pode-se usar DOT para incentivar os organizadores.

2. Subsídios do Protocolo: Threads paralelas podem cunhar novos tokens, fornecendo incentivos adicionais para os organizadores. A quantidade de cunhagem geralmente é proporcional ao tempo de intervalo entre blocos; quanto maior o intervalo, mais tokens estão dispostos a ser subsidiados.

Embora os organizadores possam aceitar pagamentos em tokens locais, as transações ainda precisam ser feitas em DOT a nível da cadeia de retransmissão.

Conversão de slots de cadeia paralela

As cadeias paralelas podem optar por converter seus slots em threads paralelos e vice-versa. Isso oferece uma solução elegante de transição para cadeias paralelas que expiraram e não têm fundos suficientes para renovar o aluguel, permitindo que mantenham seu estado registrado na cadeia de retransmissão e gerem novos blocos quando necessário.

Este mecanismo de conversão flexível ajuda a mitigar interrupções súbitas que podem ocorrer quando os slots de cadeias paralelas expiram; mesmo que o aluguer em tempo total não seja mais viável economicamente, o projeto ainda pode continuar a operar na forma de threads paralelas.