Cos’è Polkadot (DOT) e come funziona?

Cos’è Polkadot (DOT)?

Polkadot è un protocollo multichain: una rete che può far comunicare tra loro diverse blockchain specializzate. Queste blockchain possono anche elaborare transazioni contemporaneamente, invece di dover fare tutto su un’unica chain.

Il livello centrale di Polkadot si chiama Relay Chain. Puoi vederlo come il coordinatore della rete. La Relay Chain aiuta a proteggere le blockchain collegate e fa in modo che le transazioni possano essere registrate in modo definitivo. Queste blockchain collegate si chiamano parachain.

DOT è il token nativo del mainnet di Polkadot. Questo token ha un ruolo, tra le altre cose, nello staking, nella governance, nelle commissioni di transazione e nell’accesso alla potenza di calcolo all’interno della rete.

La prima versione del mainnet di Polkadot è andata live il 26 maggio 2020.

In breve

• Polkadot collega blockchain specializzate, le cosiddette parachain.
• La Relay Chain coordina la rete e offre sicurezza condivisa.
• DOT viene usato tra le altre cose per staking, governance e commissioni di transazione.
• Le parachain possono lavorare in parallelo e scambiarsi messaggi.
• Il design offre molte possibilità, ma rende anche la rete più complessa dal punto di vista tecnico.

Come funziona Polkadot?

Polkadot è composto in grandi linee da una Relay Chain centrale e da più parachain. La Relay Chain si occupa di compiti importanti come coordinamento, validazione, finalità, staking e governance. Le parachain, invece, possono concentrarsi sulla propria applicazione e sulle proprie regole.

Una parachain elabora le proprie transazioni e gestisce il proprio stato. Lo stato, in parole semplici, è l’archivio aggiornato di quella chain: quali dati, account e transazioni sono noti in quel momento. Diverse parachain possono lavorare contemporaneamente, così l’elaborazione può essere distribuita su più chain.

Per la sicurezza, Polkadot usa il Nominated Proof of Stake, spesso abbreviato in NPoS. In questo sistema i validator mettono in staking DOT per aiutare a proteggere la rete. I nominators possono mettere i propri DOT a sostegno dei validator. In pratica scelgono i validator che vogliono supportare.

I validator hanno diversi compiti. Producono blocchi per la Relay Chain, controllano i blocchi candidati delle parachain e aiutano a rendere definitive le transazioni. Rendere definitiva una transazione si chiama finalità: quando una transazione ha finalità, resta fissata secondo le regole della rete.

Per questi compiti Polkadot usa due meccanismi:

• BABE gestisce chi può produrre i blocchi per la Relay Chain.
• GRANDPA gestisce la finalità dei blocchi.

Le parachain hanno anche i collator. Un collator raccoglie le transazioni di una parachain, ne mantiene l’archivio e crea un blocco candidato. I validator della Relay Chain controllano poi se quel blocco candidato è valido.

Le parachain possono anche inviare messaggi tra loro tramite XCM. Sta per Cross-Consensus Messaging. È un formato standard per la comunicazione tra diverse parachain e altri ambienti di consenso.

Panoramica di Polkadot (DOT)

Cosa sono le parachain su Polkadot?

Una parachain è una blockchain specializzata collegata alla Relay Chain di Polkadot. Una chain del genere può avere transazioni proprie, regole proprie e una propria logica applicativa.

Immagina che una parachain sia pensata per un’applicazione specifica e un’altra chain abbia funzioni completamente diverse. Entrambe possono funzionare una accanto all’altra, senza dover usare esattamente lo stesso ambiente. Così non è necessario che ogni applicazione competa su un’unica grande blockchain per ottenere capacità di elaborazione.

Una parachain non costruisce da zero una propria rete di validator per lo stesso livello di validazione e finalità. Invece si appoggia alla Relay Chain. I collator creano i blocchi candidati per la parachain e forniscono ai validator i dati necessari di Proof-of-Validity. Questi dati aiutano i validator a controllare se un blocco candidato è corretto.

Le parachain possono scambiarsi messaggi e valore con altre chain collegate tramite XCM. Per usare la capacità di core della rete di Polkadot, le parachain possono acquistare coretime. Il coretime è l’accesso alla capacità per far elaborare transazioni e blocchi.

Le precedenti aste delle parachain e i crowdloan sono stati sostituiti da questo modello di coretime.

Come funziona la shared security su Polkadot?

Shared security significa sicurezza condivisa. In questo sistema le parachain sfruttano la sicurezza economica collettiva della Relay Chain.

I validator vengono selezionati tramite Nominated Proof of Stake. Mettono in gioco DOT per proteggere la Relay Chain e i blocchi delle parachain. I nominators supportano i validator con i DOT messi in staking e possono, a seconda del loro stato di staking, condividere le ricompense.

Prima che un blocco di parachain diventi definitivo, i validator controllano che il blocco candidato sia disponibile e valido. Così una parachain non deve costruire da sola una rete completa di validator per lo stesso livello di validazione e finalità.

Lo staking comporta anche responsabilità. In caso di violazioni che rientrano nei casi previsti, i validator possono essere rimossi o perdere una parte dei DOT messi in staking. Questa perdita si chiama slashing.

Anche i nominators possono correre rischi se un validator attivo si comporta male. È prevista una riforma secondo cui, in futuro, i nominators probabilmente non saranno più soggetti a slashing, ma finché questa modifica non è chiaramente attiva, il rischio resta.

Che ruolo ha DOT dentro Polkadot?

DOT è il token nativo di Polkadot e ha diverse funzioni all’interno della rete.

Prima di tutto, DOT può essere usato per lo staking. In questo modo sostieni i validator che aiutano a proteggere la rete. In secondo luogo, i possessori di DOT possono partecipare a OpenGov, il sistema di governance on-chain di Polkadot. Tramite referendum pubblici possono votare e anche presentare proposte.

Nella governance esiste il conviction voting. Con questo sistema un possessore può bloccare volontariamente DOT per più tempo per ottenere più peso di voto. Un lock-up più lungo può quindi dare un voto più forte.

DOT viene usato anche per le commissioni di transazione sulla Relay Chain di Polkadot e per acquistare coretime. Il coretime dà accesso a potenza di calcolo protetta e interoperabilità all’interno di Polkadot.

Le parachain possono avere modelli economici propri. Per questo il token che paghi per le commissioni di transazione può cambiare da una parachain all’altra.

La nuova emissione di DOT finanzia le ricompense per la sicurezza della rete e il treasury on-chain. Da una modifica introdotta nel gennaio 2026 vale un piano di emissione con un massimo di 2,1 miliardi di DOT. L’emissione diminuisce man mano che ci si avvicina a quel limite.

Chi ha fondato Polkadot?

Polkadot è stato fondato da Gavin Wood, Robert Habermeier e Peter Czaban. Lo sviluppo di Polkadot è iniziato nel 2016.

Gavin Wood ha guidato lo sviluppo di Polkadot. Robert Habermeier è stato cofondatore e sviluppatore principale di Parity Technologies. Peter Czaban è stato cofondatore di Polkadot e della Web3 Foundation.

Gavin Wood ha anche fondato la Web3 Foundation. Questa organizzazione sostiene lo sviluppo di Polkadot come progetto di punta.

Qual è la differenza tra Polkadot e Bitcoin?

Polkadot e Bitcoin sono entrambi network blockchain, ma sono stati progettati per obiettivi diversi.

Bitcoin è una blockchain autonoma con un registro delle transazioni. Polkadot, invece, è un protocollo multichain con una Relay Chain e parachain collegate. Queste parachain possono svolgere compiti specializzati ed elaborare transazioni in parallelo.

Anche il modo in cui le reti vengono protette è diverso. Polkadot usa il Nominated Proof of Stake con validator e nominators. Bitcoin usa il Proof of Work, in cui i miner producono blocchi svolgendo lavoro di calcolo.

Bitcoin usa un modello UTXO. In questo modello una transazione usa come input importi ricevuti in precedenza ma non ancora spesi. Polkadot usa per la Relay Chain BABE per la produzione dei blocchi e GRANDPA per la finalità.

Inoltre Polkadot ha una governance on-chain integrata con referendum. In Bitcoin, invece, le modifiche alle regole di consenso richiedono l’accettazione e l’implementazione da parte dei partecipanti e del software rilevanti nella rete.

In breve: Bitcoin è una blockchain autonoma, mentre Polkadot è costruito per coordinare più blockchain specializzate e farle comunicare tra loro.

Quali sono i vantaggi di Polkadot?

Polkadot ha alcune caratteristiche che sono particolarmente interessanti per applicazioni che non vogliono tutte funzionare sulla stessa blockchain:

• Elaborazione parallela: le parachain possono elaborare transazioni contemporaneamente. Così il lavoro può essere distribuito su più chain specializzate.
• Logica propria per ogni parachain: una parachain può usare regole, parametri e logica applicativa propri.
• Sicurezza condivisa: le parachain possono usare validazione e finalità tramite la Relay Chain, senza dover costruire da sole una rete completa di validator.
• Comunicazione tra chain: XCM offre un formato fisso per lo scambio di messaggi tra parachain e altri ambienti di consenso.
• Aggiornamenti della runtime: le chain basate su Polkadot SDK possono aggiornare la propria runtime indipendentemente dal client del nodo. La runtime è la parte di una chain in cui si trovano le regole di esecuzione.
• Governance on-chain: OpenGov supporta referendum pubblici, delega del potere di voto e più referendum che possono essere trattati contemporaneamente.
• Accesso più flessibile alla capacità: con Agile Coretime si può ottenere capacità di core per periodo o su richiesta.

Queste caratteristiche rendono Polkadot soprattutto un sistema in cui diverse chain possono avere ciascuna il proprio ruolo, ma collaborare comunque all’interno di una rete comune.

Quali sono gli svantaggi di Polkadot?

Anche il design di Polkadot comporta compromessi e rischi chiari:

• Dipendenza dalla Relay Chain: le parachain dipendono dalla Relay Chain per validazione e finalità. Quindi non hanno un livello di sicurezza completamente indipendente.
• Requisiti tecnici per le parachain: una chain deve rispettare il protocollo parachain e poter essere compilata in WebAssembly per funzionare come parachain.
• Costi nella comunicazione tra chain: una transazione cross-chain può avere costi sulla chain di origine, sulla chain di destinazione e su eventuali chain intermedie.
• Rischio operativo per i validator: i validator devono gestire in modo affidabile la propria infrastruttura tecnica. Comportamenti scorretti o alcuni errori operativi possono portare alla rimozione o allo slashing.
• Scelte nella nomina: chi nomina DOT deve valutare i validator. Le prestazioni e le violazioni dei validator scelti possono influire sull’esito dello staking.
• Governance complessa: OpenGov funziona con diversi track. Questi possono differire per depositi richiesti, durata del voto, soglie e periodi di esecuzione.
• Nuova emissione di DOT: l’emissione di DOT non è pari a zero. Nuovi token vengono emessi per la sicurezza della rete e per finanziare il treasury, all’interno dell’attuale piano di emissione.

Polkadot offre quindi molti componenti e impostazioni, ma questo rende anche più complicato per utenti e sviluppatori capire bene tutti i processi.

Conclusione

Polkadot è un protocollo multichain in cui blockchain specializzate, le parachain, collaborano tramite una Relay Chain centrale. DOT è il token usato tra le altre cose per staking, governance, commissioni di transazione e coretime.

Il cuore di Polkadot è la shared security. I validator aiutano a proteggere la Relay Chain e le parachain, mentre le parachain possono elaborare la propria logica e le proprie transazioni. Con XCM, inoltre, le chain collegate possono scambiarsi messaggi e valore.

Il compromesso principale è che le parachain beneficiano di validazione e finalità condivise, ma per questo dipendono anche dalla Relay Chain. Inoltre, staking, transazioni cross-chain e governance richiedono un po’ più di comprensione di come è strutturata la rete.