Das Polkadot-Netzwerk besteht aus drei grundlegenden Komponenten, die zusammen seine komplexe Struktur bilden, darunter die Relay Chain, Parachains und Bridges.
Die Relay Chain bildet den Kern des Polkadot-Ökosystems und fungiert als primäre Blockchain des Netzwerks. Es trägt dazu bei, die allgemeine Netzwerkintegrität zu schützen und die Kommunikation zwischen Parachains zu erleichtern.
Parachains sind parallele Blockchains, die die verschiedenen Layer-1-Projekte darstellen, die im Polkadot-Ökosystem entstehen. Sie dienen als Hosts für dezentrale Anwendungen und verschiedene Blockchain-gesteuerte Projekte. Die Vielseitigkeit von Parachains liegt in ihrer Anpassungsfähigkeit an die spezifischen Anforderungen der gehosteten Projekte.
Beispielsweise könnte eine für eine dezentrale Börse vorgesehene Parachain so konfiguriert werden, dass sie ein großes Transaktionsvolumen effizient verwaltet. Parachains wie das Astar-Netzwerk umfassen auch Funktionen wie Ethereum Virtual Machine (EVM)-Kompatibilität, WebAssembly (WASM) Smart Contracts und Cross-Consensus Messaging (XCM), um eine nahtlose Kommunikation zwischen dezentralen Anwendungen (DApps) zu ermöglichen.
Andererseits dienen Brücken als wichtige Kanäle, die das Polkadot-Netzwerk mit anderen Blockchain-Netzwerken verbinden. Das übergeordnete Ziel von Brücken besteht darin, die Interoperabilität unterschiedlicher Blockchain-Netzwerke zu verbessern, damit diese effektiv kommunizieren und interagieren können.
Um ihre Funktionsweise besser zu veranschaulichen, stellen Sie sich das Szenario vor, in dem ein Entwickler versucht, eine Anwendung zu erstellen, die Daten aus zwei inkompatiblen Blockchains nutzt. Ein solches Unterfangen wäre ohne ein Brückensystem angesichts der inhärenten Inkompatibilität zwischen ihnen unhaltbar. In einem solchen Fall fungiert Polkadot als Wegbereiter und erleichtert die Kommunikation und den Datenaustausch zwischen den beiden unterschiedlichen Blockchains.
Ein realer Anwendungsfall würde darin bestehen, dass ein Benutzer Vermögenswerte über verschiedene Blockchains hinweg übertragen möchte. Ohne eine Lösung wie das XCM-Messaging-Format, das die Interaktion von Blockchains ermöglicht, würde ein solcher Vorgang die Abhängigkeit von einem zentralisierten Austausch erfordern. Netzwerke wie Polkadot ermöglichen es Benutzern, Vermögenswerte direkt zwischen Blockchains zu migrieren, sodass keine Drittvermittler erforderlich sind.
Eine weitere einzigartige Eigenschaft des Polkadot-Netzwerks besteht darin, dass es als Layer-0-Blockchain arbeitet. Eine Layer-0-Blockchain dient als Grundgerüst, auf dem nachfolgende Blockchains aufgebaut werden können.
Als Layer-0-Blockchain bietet sie eine Infrastruktur, die es Programmierern ermöglicht, ihre eigenen Blockchains zu erstellen und gleichzeitig die kettenübergreifende Interoperabilität sicherzustellen. Daher können Blockchains, die auf der Polkadot-Plattform entwickelt wurden, unabhängig von technologischen Variationen nahtlos miteinander kommunizieren und interagieren.
Dies ist ein wesentlicher Vorteil gegenüber herkömmlichen Blockchains, die häufig in isolierten Silos existieren und nicht zur gegenseitigen Kommunikation fähig sind. Dadurch eignet sich das Polkadot-Netzwerk ideal für die Erstellung dezentraler Anwendungen, die Daten aus mehreren Blockchains nutzen.
Da Polkadot bereits als Grundschicht etabliert ist, werden viele der Probleme, mit denen Programmierer bei der Arbeit mit starren Schicht-1-Ketten konfrontiert sind, gemildert, indem eine anpassungsfähigere Basisinfrastruktur bereitgestellt wird. Die Steuerung des Polkadot-Netzwerks erfolgt direkt durch die Inhaber des DOT-Tokens, wobei die Token-Inhaber aktiv an einem Abstimmungsprozess teilnehmen, um über alle Vorschläge abzustimmen, die auf Änderungen am Netzwerk abzielen. Der demokratische Ansatz, der Anfang dieses Jahres eingeführt wurde und unter dem Namen OpenGov bekannt ist, gibt jedem Token-Inhaber eine Stimme bei der Gestaltung der Entwicklung der Plattform.
Wenn es um die Transaktionsvalidierung geht, verwendet Polkadot einen nominierten Proof-of-Stake (NPoS)-Mechanismus zur Auswahl seines Validatorsatzes, wobei der Schwerpunkt auf der Verbesserung der Kettensicherheit liegt. Validator-Knoten sind für die Blockproduktion, Parachain-Blockvalidierung und Endgültigkeitssicherung verantwortlich, während Nominatoren bestimmte Validatoren mit ihrem Anteil unterstützen und vertrauenswürdige Kandidaten mit ihren Token unterstützen können.